АНУ-ын Арч Коүл , Инк (Arch Coal, Inc) компанийн нүүрс баяжуулах үйлдвэрүүдийн төслийн шийдлүүд, технологи

Арч Коүл компани нь нүүрсний салбарт үйл ажиллагаа явуулдаг АНУ-ын 2 дахь том компани бөгөөд жилд нийт 139,6 сая тонн нүүрс олборлож, боловсруулдаг. Үйл ажиллагаа нь АНУ-ын баруун хэсэгт Вайоминг, Колорадо ба Юта зэрэг муж, зүүн хэсэгт Кентаки, Виржина, Баруун Виржина зэрэг мужуудад төвлөрсөн. Тухайлбал АНУ-ын зүүн хэсэгт 4 баяжуулах үйлдвэр , баруун хэсэгт 2 баяжуулах үйлдвэртэй.

Дээрх үйлдвэрүүдийн металлургийн зориулалттай нүүрсний худалдааны гэрээний гол нөхцөл нь – чийглэг: <7.5%, үнслэг: 5.5-7.5% байдаг байна.

Харин эрчим хүчний зориулалтын нүүрсний гэрээний гол нөхцөл нь илчлэг байдаг ба үнслэг, чийглэг хоёр нь  торгуулын(гэрээнд зааснаас бага бол үнэ нэмэгдэнэ-шагнал) үзүүлэлт болдог.

Зүүн хэсгийн баяжуулах үйлдвэрүүд

Баруун хэсгийн баяжуулах үйлдвэрүүдийн (Лоун Маунтин, Кардинал, Парди, Холден) тоног төхөөрөмжийн бүрдэл ялгаатай болоч технологийн схем нь тун төстэй. Арч Коүл компанийн баруун хэсгийн үйлдвэрүүдийн  технологийн нийтлэг схемийг дараах зурагт харуулав.

           

Зураг №1

Эдгээр үйлдвэрүүдийн 3 нь флотацийн схемийг хэрэглэх ба харин 4-дэхь исэлдсэн нүүрс агуулдаг учир флотаци хэрэглэдэггүй.

            Дээр үйлдвэрүүдийн технологийн схемийн нийтлэг чанар нь анхдагч нүүрсийг 3 “машины” ангид (том-  +10-200 мм, дунд - +1-10 мм, нунтаг – +0.2-1 мм, хэт нунтаг- +0.045-0.2 мм ) хувааж ,  тусад нь өөр өөр технологи, тоног төхөөрөмж хэрэглэдэг.

Том нүүрсийг баяжуулах(+10-200 мм)

Нүүрсний чийглэг, шламын хэмжээг аль болох бага ыарихын тулд БФ-ийн тэжээлийн нүүрсний бүхэллэгийн хэмжээг 150-200 мм байлгадаг.

Анхдагч нүүрсийг эхлээд 2 давхар тортой шигшүүрээр шигшиж +10 мм-ийн бүхэллэгтэй нүүрсийг Петрийн Хүнд Орчны Сепараторт өгөх ба сепараторийн ялгах нягтыг 1.65-1.7 хавьцаа тохируулдаг.

Зарим үйлдвэр дээр анхдагч нүүрсийг 50 мм хүртэл буталдаг  бөгөөд энэ нь технологийн үзүүлэлтэнд бага зэрэг сайнаар нөлөөлдөг хэдий ч (сулрал сайн) бэлэн бүтээгдэхүүний чийглэг дунджаар 1% дээгүүр (+150 мм-ийн тэжээлтэй харьцуулахад) байгаа нь ажиглагдсан.

Нэг үйлдвэрт -50 мм хүртэл бутлах ба +10-50 мм-ийн нүүрсийг Хүнд Орчны Гидроциклонд баяжуулдаг.

Дунд зэргийн бүхэллэгтэй нүүрсийг баяжуулах(+1-10 мм)

Шламгүйжүүлэх шигшүүрээс +1-10 мм-ийн бүхэллэгтэй нүүрсийг ХОГидроциклоны тэжээлийн зупф руу өгөх ба тэнд материал магнетиттай нийлж ХОГидроциклон руу орно. Гидроциклоны даралтын хэмжээ (9-10)xD_гц , метрийн хэмжээтэй байна (D_гц –гидроциклоны диаметр, м).

ХОГидроциклоны халиаг гол төлөв Banana төрлийн шигшүүрт өгөх ба энэ шигшүүрийн зорилго нь магнетитийг угааж, салгах зориулалттай. Тийм учраас D&R (Drain & Rinse) буюу Шүүрүүлэх/Угаах зориулалттай шигшүүр гэж нэрлэдэг.

Banana төрлийн шигшүүр нь магнетитыг ялгах үр ашиг сайтай гэж үзсэн.

Үүний дараа ХОГидроциклоны баяжмалыг Людовиц фирмийн хэвтээ центрифугийг ашиглан усгүйжүүлнэ.

ХОГидроциклоны элсийг (хаягдлыг) мөн D&R шигшүүрээр магнетитыг нь салгаж авсны дараа хаягдал руу илгээнэ.

Хүнд орчин үүсгэгч нунтаг магнетитыг мушгиат конвейер ашиглан ХОГидроциклоны зумпэнд өгөх ба эдгээр үйлдвэрүүдэд дундажаар 1 тонн нүүрсэнд 25кг магнетитийн баяжмал хэрэглэдэг.

Эдгээр үйлдвэрүүдэд технологийн циклээс магнетитыг салгаж авах, буцааж процесст эргүүлэн системд Eriez фирмийн соронзон сепараторийг хэрэглэдэг.

Нунтаг  нүүрсийг баяжуулах(+0.2-1 мм)

Шламгүйжүүлэх шигшүүрийн доод бүтээгдэхүүнийг 500-600 мм-ийн диаметртэй гидроциклонд ангилах ба ялгах бүхэллэг нь 200 микрон.

Аншилах гидроциклоны элс нь хамгаалах шигшүүрээр дамжин (голдуу 4 мм) мушгиат сепараторт орно. Бүх үйлдвэрүүд Multotec фирмийн SX7 маягийн мушгиат сепаратор хэрэглэн баяжуулж байна.

Дээрх үйлдвэрүүдийн туршлагаар мушгиат сепараторийн завсрын бүтээгдэхүүнийг баяжмалттай нэгтгэх нь циклын үр ашгийг бууруулж байсан учраас зарим үйлдвэр дээр , тухайлбал Кардинал үйлдвэрт мушгианы завсрын бүтээгдэхүүнийг ангилах гидроциклоны зумп рүү буцааж эргүүлэх схемийг хэргэлж байна.

Мушгианы баяжмалыг центрифугээр усгүйжүүлэхийн өмнө нуман шигшүүр хэрэглэн шаварыг нь зайлуулах схем хэрэглэдэг байна.

Ер нь  Арч Коүл компанийн зүүн хэсгийн ордууд нь шаврын хольц ихтэй учир үүнийг технологи сонголтонд бодолцсон байна.

Хэт нунтаг  нүүрсийг баяжуулах(+0.045-0.20 мм)

Металлургийн зориулалттай нүүрсний хувьд хатаах процесс , эсвэл даралтат шүүлтүүр хэрэглэхгүйгээр хэрэглэгчийн шаардаж буй чийглэгийг (гэрээнд заасан) хангах нь маш хэцүү байдаг нь эдгээр үйлдвэрүүдийн туршлага харуулж байгаа.

Хуучин үед нүүрсийг турба-хатаагчаар (мазут) хатаадаг байсан ба даралтат шүүлтүүрийг эдийн засгийн хувьд ашиггүй гэж үздэг байсан. Харин орчин үеийн технологийн схемээр -45 микроныг урьдчилан гидроциклоноор ангилж шууд хагягдлын өтгөрүүлэгч рүү өгдөг схем дэлгэрсэн учраас нунтаг нүүрсний баяжмалыг усгүйжүүлэхэд даралтат-шүүлтүүрийг хэрэглэх болсон юм. Нөгөө талаас +45-200 микроны нүүрснийг баяжуулахад сонгодог флотацийн машины оронд орчин үеийн баганат флотацийн машиныг хэрэглэдэг.

Мушгиат сепаратор ба баганат флотацийн нунтаг баяжмалыг усгүйжүүлэхэд аяган шигшүүрт центрифуг хэрэглэдэг ба гадаргуун чийг ойролцоогоор 10% хүртэл буурдаг.

Харин +1-20 мм-ийн бүхэллэгтэй нүүрснийг усгүйжүүлэхэд Ludowici (Австри) фирмийн хэвтээ центрифугийг ихэнхдээ хэрэглэж байна.

Бүх үйлдвэрүүдэд Weir Minerals компанийн  Warman  насосыг хэрэглэдэг ба +1 мм бүхэллэгтэй материалыг пульп хэлбэрээр тээвэрлэхэд керамик хоолой, харин -1 мм бүхэллэгтэй материалыг шингэнээр тээвэрлэхэд керамик “тохойтой” (эргэлтүүд дээр) полиэтилен хоолойг ашигладаг. Эндээс харахад БФ-ын дотоод тээвэрт труба хоолойнуудыг тээвэрлэж буй нүүрсний бүхэллэгээс хамааруулан элэгдэл багатай материалыг сонгож байгаа нь нэн сонирхолтой.

Баруун эргийн үйлдвэрүүд

Баруун эргийн нүүрсний ордуудын чанар зүүн хэсгийнхээс нилээд өөр, тухайлбал, +6 мм бүхэллэгтэй нүүрсний үнслэг нунтаг нүүрснийхээсээ нилээд их (5-10%) учраас технологийн схем энгийн. Өөрөөр хэлбэл -6 мм-ийн бүхэллэгтэй нүүрсийг баяжуулалгүйгээр  том бүхэллэгтэй нүүрсний баяжмалтай хольж хэрэглэгчид нийлүүлдэг. Том бүхэллэгтэй (+6 мм) нүүрсний баяжиглдах чадвар тун сайн гэжээ.

Ийм хэсэгчилсэн схемтэй үйлдвэрийн хөрөнгө оруулалт бүтэн баяжуулалттай үйлдвэрийнхээс 33% бага байдаг нь тогтоогдсон.

АНУ-ын Арч Коүл компани нь дээрх бүх үйлдвэрүүддээ Арч Үйл Ажиллагааны Стандарт (АҮС) нэвтрүүлэн ажилладаг ба сар бүр ерөнхий сорьцлолт(генеральное опробование) гүйцэтгэж технологийн схемийг боловсронгуй болгох, шинэ техник нэвтрүүлэх ажлыг гүйцэтгэдэг байна.