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.

Нүүрсийг гүн боловсруулах нь Монгол улсын ирээдүйн зорилго

Геолог, уул уурхайн мэдээ сонины сурвалжлагчид өгсөн ярилцлага.

 
-Таны бичсэн “Нүүрсийг баяжуулах дэлхийн чиг хандлага” нийтлэл манай сонины өмнөх дугаарт нийтлэгдэж байсан. Монголын нүүрс ямар онцлогтой вэ. Хэрхэн боловсруулбал нэмүү өртөг шингэсэн бүтээгдэхүүн болох бол?
-Манай улс нүүрсээр баян орон. Гэвч бид нүүрсийг бүрэн боловсруулж хараахан чадахгүй байна. Манайд нүүрсийг өнгөрсөн зууны эхэн үеэс олборлож эхэлсэн ч өнөөдрийг хүртэл гол төлөв цахилгаан , дулаан үйлдвэрлэх зорилгоор түлж, шатааж хэрэглэж ирсэн.

Дэлхий нийтэд авч үзвэл нүүрсийг боловсруулж шингэн түлш, метанол, диметилын эфир зэрэг төрөл бүрийн химийн бүтээгдэхүүн гарган авах технологи хөгжсөөр ирсэн бөгөөд бид энэ чиг хандлага руу ойртох ёстой гэж үзэж байна.

Ямар нүүрсийг хэрхэн боловсруулах вэ гэдэг тал дээр анхаарах хэрэгтэй юм. Нүүрсийг хүрэн нүүрс, чулуун нүүрс гэж ангилдаг. Нөгөө талаас ашиглалтаар нь эрчим хүчний нүүрс, коксждог нүүрс гэх мэтчилэн ангилдаг. Өнөөдөр нүүрсийг угаах, баяжуулах тухай их ярьж байна л даа. Энэ бол зөвхөн механик боловсруулалт. Цаашид нүүрсийг гүн боловсруулалт хийж химийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэж, нүүрс-химийн аж үйлдвэрийг хөгжүүлэх нь манай улсын гол зорилго байх ёстой.

Энэ утгаараа хүрэн нүүрсийг тэр болгон баяжуулах шаардлага үгүй , гол төлөв цахилгаан, дулаан үйлдвэрлэхэд ашиглах ба цаашлаад  брикетлэн үр ашгийг нь дээшлүүлж болдог. Харин коксжих нүүрсний хувьд  механик боловсруулалт хийж (баяжуулж) цаашдын технологийн процессын шаардлагыг хангах нь зүйн хэрэг. Өнөөдөр нүүрсийг баяжуулах талаар манай улсын уул уурхайн компаниуд ярих болжээ. Манай Монголын Алт компани нүүрсийг хуурай аргаар баяжуулах технологийг гурван жилийн өмнө Монголд анх удаа амжилттай хэрэгжүүлсэн туршлагатай, одоо  Нарийнсухайтын нүүрсийг нойтон аргаар, хамгийн орчин үеийн техник-технологоор баяжуулахаар төлөвлөж байна. Нүүрсний баяжицыг туршилт судалгааны бааз  манай компанийн хувьд бүрдсэн гэж хэлж болно.

Нүүрсийг баяжуулах нь коксжуулах, хийжүүлэх, шингэрүүлэх гэх мэт технологийн процессын урьдчилсан нөхцөл болох ёстой. Тухайлбал коксжуу-лалтын үед гарах дайвар хийг боловсруулан төрөл бүхийн химийн бүтээгдэхүүн гаргадаг. Ер нь ирээдүйд   кокс-химийн үйлдвэр буй болсноор Монгол улсад химийн аж үйлдвэрийн салбар тавигдана гэж ойлгож болно.

-Нүүрсийг баяжуулахад зардал хэр шаардах бол?
-Баяжуулах зардал тийм их биш л дээ. Өнөөдөр дэлхийд 1 тонн нүүрсийг баяжуулахад  ойролцоогоор 0.5-1.5 доллар зарцуулж байгаа байх. Нүүрсний шинж чанараас хамааран нүүрсийг амархан баяжигддаг, эсвэл хэцүү баяжигддаг гэж ангилдаг. Нүүрс баяжуулалтын үед хамгийн өндөр зардалтай хэсэг нь нунтаг нүүрсийг баяжуулах, усгүйжүүлэх байдаг. Өнөөдөр гравитацийн аргын баяжуулалтын гүн, өөрөөр хэлбэл бүхэллэгийн доод хэмжээ -0.125 мм болсон учраас өндөр зардалтай флотацийн арга харьцангүй бага хэрэглэгдэх болсон бөгөөд энэ нь зардлыг бууруулахад гол нөлөө үзүүлж байна. Нөгөө талаас нүүрсний шламыг баяжуулах орчин үеийн хөөст сепарацийн болон баганат флотацийн үр ашигтай шинэ тоног төхөөрөмжүүд үйлдвэрлэлд нэвтэрсэн. 

АНУ-д бараг 1800-гаад оны сүүлчээр нүүрсийг баяжуулж эхэлсэн бөгөөд өнөөдөр нүүрс баяжуулалтын салбарт тэргүүлдэг АНУ, БНХАУ, Австрали, ӨАБНУ зэрэг улсуудад энэ төрлийн техник, технологи өндөр хөгжсөн.

-Манайд нүүрс боловсруулах сүүлийн үеийн техник тоног төхөөрөмжүүд орж ирж чадаж байна уу?
- Манай компанийн хувьд нүүрсийг хуурай аргаар баяжуулж байна гэж дээр хэлсэн. Ялангуяа ус ховортой бүс нутагт  нүүрсийг хуурай аргаар баяжуу-лах нь нэн тохиромжтой бөгөөд нойтон аргын үйлдвэртэй харьцуулахад хөрөнгө оруулалт, ашиглалтын зардал маш бага байдаг. Гэхдээ нүүрсийг хуурай аргаар баяжуулахын тулд туршилт судалгааны ажлыг урьдчилан гүйцэтгэсэн байх ёстой. Бид жилд 450 мянган тонн нүүрсийг хуурай аргаар баяжуулах цогцолборыг Хятадын Шенжоу гэдэг энэ салбартаа тэргүүлэгч компаниас оруулж ирсэн. Харин Нарийнсухайтын нүүрсийг баяжуулахад бид дэлхийд алдартай Германы Хумбольд Ведаг фирмийн BATAC тоног төхөөрөмжийг хэрэглэхээр төлөвлөж байна.  Энэ компани 150 гаруй жилийн түүхтэй уул уурхайн тоног төхөөрөмж хийдэг компани гэдгийг манайхан мэдэх байх.  Ер нь уул уурхайн салбарт өндөр үр ашигтай, хамгийн сүүлийн үеийн техник, технологийг ашиглах нь манай компанийн гол зорилго.

-Нүүрсний хөгжлийн чиг хандлага Монгол руу эргэчихлээ хэмээн дэлхий нийт манай нүүрсний салбарыг сонирхох болж?
-Тийм хандлага байх шиг байна. Энэ нь Тавантолгой мэтийн томоохон ордыг ашиглахтай холбогдож байгаа байх. Нүүрсийг олборлож, боловсруу-лахад  үр ашиг өндөртэй, байгаль орчинд ээлтэй, орчин үеийн технологийг хэрэглэх нь гарцаагүй. Энэ тохиолдолд гадаадынхтай хамтрах асуудал ч байж л таарна. Гэхдээ бид зорилгоо маш тодорхой тавьж, бодлогоо боловсруулах шаардлагатай. Өөрөөр хэлбэл бид нүүрсээр яг юу хийх гээд байна гэдгээ. Тийм учраас бид нүүрсээ зөв ангилж сурах хэрэгтэй, орд газрынхаа баялаг, нөөцийг зөв үнэлж чаддаг байх хэрэгтэй. Зөвхөн ингэж байж бид мөнгө босгож чадах байх.

-Таныг зэсийн чиглэлээр ажиллаж байсан туршлагатай  гэж сонссон. Сүүлийн үед Эрдэнэт үйлдвэрийг түшиглэн зэсийн үйлдвэр барина, барихгүй гэж шийдвэр гаргах төвшинд ярих болсон. Манай улсын хувьд зэсийн үйлдвэр барих нөхцөл бүрдсэн болов уу?
 -Энэ их сонирхолтой асуулт . Би өмнө нь Эрдэнэт үйлдвэрт ажиллаж байсан. Манай Монголын Алт (МАК) компани Цагаансуврагын  зэс- молбидений ордын ашиглах төслийг хэрэгжүүлж байна. Энэ утгаараа би зэсээс нэг их холдоогүй. Монгол Улсын Засгийн газар зэс хайлуулах үйлдвэр байгуулна гээд зарлачихсан. Мэдээж нэмүү өртөг шингэсэн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх нь ашигтай хийгээд манай улсын гол хэтийн зорилго байх ёстой. Гэхдээ яг ийм төрлийн үйлдвэрийг барьж байгуулах техник-технологийн, санхүү-эдийн засгийн, худалдааны , байгаль орчны гээд эдгээр нөхцлүүд бүрдсэн үү? Үгүй юу? Өмнө нь зэс хөтөлбөрийн хүрээнд зэс хайлуулах үйлдвэрийн төсөл яагаад хэрэгжээгүй билээ гэдгийг ч маш сайн бодолцох хэрэгтэй.

Хамгийн гол нь зэс хайлуулах үйлдвэрийн дайвар бүтээгдэхүүн болох хүхрийн хүчлийн асуудал гэж би ойл-гож байгаа.Хүхрийн хүчлийг хадгалах, тээвэрлэх, худалдаалахад ярвигтай гэдгийн хэн хүнгүй мэднэ шүү дээ. Хүхрийн хүчлийг үр ашигтай хэрэглэх нэг схемийг аваад  үзье л дээ. Хөвсгөлийн Бүрэнхааны фосфоридын ордыг олборлож баяжуулаад фосфоритын баяжмал үйлдвэрлэнэ. Түүнийгээ зэс хайлуулах/цэвэршүүлэх үйлдвэр байгаа газарт төмөр замаар тээвэрлэнэ. Зэс хайлуулах үйлдвэрийн хажууд хүхрийн хүчлийн болон фосфорын хүчлийн үйлдвэр байгуулна. Дараа нь  фосфорын бордоо үйлдвэрлэнэ гээд ирэхлээр цомоохон цогцолборын асуудал яригдах юм. Үүнийг байгуулахад их хугацаа, хөрөнгө шаардлагатай, гол нь  хөрөнгийг хэрхэн босгох вэ? гэдэг асуудал.  Нөгөө талаас зэс хайлуулах үйлдвэрийн технологи, байршлыг маш зөв сонгох хэрэгтэй. Миний хувьд Орхон , Сэлэнгийн сав газар хангайн бүсэд орших Эрдэнэт хотын ойролцоо зэс хайлуулах үйлдвэр барих нь тохиромжгүй гэж үздэг. Энэ талаар манай мэргэжлийн хүмүүс зөв мэргэн шийдвэр гаргах байх.

Баяжуулах үйлдвэрийн усны балансын тооцоог METSIM программаар загварчлах нь

Баяжуулах үйлдвэрийн усны хэрэгцээ, балансын тооцоог 1812 т/ц хүчин чадалтай   зэс-молибдены хүдэр баяжуулах үйлдвэрийн жишээн дээр  METSIM программын тусламжтайгаар тооцов.

Баяжуулах фабрикийн эргэлтийн ус, цэвэр усны хэмжээ хэрэглэж буй технологи, ялангуяа хаягдлын аж ахуйн технологиос ихээхэн хамаардаг билээ.
Энэхүү жишээн дээр баяжуулалх фабрикийн хаягдлыг өтгөрүүлсний дараа хаягдлын санд хураах орчин үеийн схемийг авч  үзэв. Өтгөрүүлсэн хаягдлын сангийн системийг дараах зурагт харуулав.

 Загварыг гүйцэтгэхийн тулд эхлээд  баяжуулалтын схемийг боловсруулан METSIM  программаар туршилтын үр дүн, өгөдлийг ашиглан  материалын балансын тооцоог гүйцэтгэсэн. Үүнд :
1. Хам флотацийн хэсэг (Хуудас 0100)
2. Зэс-молибденыг салгах хэсэг (Хуудас 0200)
3. Хаягдлыг өтгөрүүлэх хэсэг (Хуудас 0300)
4. Зэсийн баяжмалыг усгүйжүүлэх (Хуудас 0400)
5. Молибдены баяжмалыг усгүйжүүлэх (Хуудас 0500)
METSIM программын тооцооны талбарыг дараах зургуудад үзүүлэв.




Тооцооны зарчим, өгөдөл:
- Хүдрийг нунтагласны дараа флотацийн тэжээлийн булингын хатуулаг 33% байхаар тооцож агааржуулах чанд нэмэгдэл цэвэр усыг автоматаар тохируулах байдлаар  хялбарчлилж тооцов. (Өмнө нь ийм төрлийн үйлдвэрийн бутлалт, нунтаглалтын массын балансыг METSIM программаар хэрхэн загварчлах тухай өгүүлсэн. 2010 оны 6-р сарын 8-ны нийтлэлийг үз). Өөрөөр хэлбэл 1000 -р урсгалд дахь хатуугийн агуулга 33% байхаар цэвэр усны хэмжээг эргэлтийн уснаас хамааруулан автоматаар тооцно (Удирдлага 1 ).
0100-р хуудасд хам флотацийн C-S төрлийн схемийг сонгосон бөгөөд үндсэн флотацийн хаягдал (1004), завсрын флотацийн хаягдал (1017)  нийлээд нийт хаягдал (1018) болж байна. Тооцоогоор хаягдлын гол тоон үзүүлэлтүүд:

Хатуу Q=1773.2 т/цаг
Булинга V=4229.9 м3/ц
Хатуугийн агуулга  T=33.23%

Бидний сонгосон гол зарчим маань хаягдлыг өтгөрүүлж , эргэлтийн усныхаа ихэнх хэсгийг өтгөрүлэгчийн халиа байдлаар буцааж эргүүлэх явдал билээ.
Үүнийг тооцооны 0200- р хуудаснаас харж болно. Өтгөрүүлэгчийн доод бүтээгдэхүүний хатуугийн агуулгыг T=63% гэж тооцоонд өгсөн. Үүнээс гадна хаягдлын далан дахь усны балансыг хялбарчлан хатуу-шингэнийг ялгах систем байдлаар авч тооцов. Өөрөөр хэлбэл хаягдлын далангаас эргэж буй усны хэмжээг ууршилт зэргээс хамааруулан янз бүрээр тохируулах боломжтой. Хэрэв өвлийн улиралд хаягдлын далангаас усыг буцаан эргүүлэх системийг зогсоох тохиолдолд цэвэр усны хэрэглээ хэрхэн өөрчлөгдөх вэ ? гэдгийг тооцох боломжтой юм.
Мөн доорх схемүүдээс эргэлтийн усыг бүрдүүлж буй хэд хэдэн төхөөрөмж байгаа уншигч анзаарч байгаа байх. Тухайлбал хаягдлын өтгөрүүлэгч, хам баяжмалын өтгөрүүлэгч, зэс, молибдены баяжмалын өтгөрүүлэгчидийн халианууд, зэсийн баяжмалын фильтр, молибдены фильтрийн шүүгдэс гэх мэт.
Тооцооны гол үр дүн:
Өтгөрүүлсэн хаягдлыг хураах схемтэй баяжуулах үйлдвэрийн материалын болон усны балансын тооцоогоор цагт 1812 т зэс-молибдены хүдэр баяжуулах үйлдвэрийн усны нийт хэрэгцээ эргэлтийн усны нийт хэмжээ - 3622.3 т/цаг  , үүнээс эргэлтийн усны хэмжээ - 2947.1 т/цаг, харин цэвэр усны хэрэглээ - 675.2 т/цаг болж байна. Харин өвлийн улиралд хаягдлын сангаас эргэлтийн ус авахгүй тохиоолдолд цэвэр усны хэрэглээ 675,2+260,35=935.55 т/ц буюу 260 л/с болох юм.

Эргэлтийн усны бүрдүүлэлт:
- Хаягдалын өтгөрүүлэгчийн халиа -  2521,07 т/ц
- Хам баяжмалын өтгөрүүлэгчийн халиа- 84,69 т/ц
- Зэсийн баяжмалын өтгөрүүлэгчийн халиа - 53,19 т/ц
-Молибдены баяжмалын өтгөрүүлэгчийн халиа -1,29 т/ц
- Зэсийн баяжмалын шүүлтүүрээс-  26,03 т/ц
-Молибдены баяжмалын шүүлтүүрээс - 0,48 т/ц
                                             Эргэлтийн ус (фабрик дотроос) - 2686,75 т/ц
-Хаягдлын далангаас -  260,35 т/ц
                                               Нийт - 2947,1 т/ц

Энэ тооцоонд зэсийн баяжмалын чийглэг -12%, молибденых- 20% гэж тус тус авав. Гэхдээ программд хүссэнээрээ загварчлах боломж бий.
Дээрх тооцооноос нийт эргэлтийн усны 91,2% буюу 2686,75 т/ц хэмжээтэй ус зөвхөн фабрик дотроос эргэж байгаа нь өтгөрүүлсэн хаягдлын системийн хамгийн чухал шинж чанар билээ.
Тэгэхлээр өвлийн улиралд бид өтгөрүүлсэн хаягдлын далангаас эргэлтийн ус авахгүй байсан ч БФ-ийг эргэлтийн усаар хангах бүрэн найдвартай болж байна гэсэн үг.
Орчин үед өтгөрүүлсэн(thickened), маш өтгөн (paste) хаягдлыг хураах системийг хэрэглэх болсон нь үүнтэй холбоотой. Сонгодог хаягдлын аж ахуйн системээр бид 30-33%-ийн хатуугийн агуулгатай материалыг хаягдлын даланд өгч, эргэлтийн усны дийлэнх хувийг хаягдлын далангаас эргүүлдэг гэдгийг мэднэ. Энэ нь байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөлө, гарч болох осол аюулын талаас   авч үзвэл нэгэнт хоцрогдсон технологи болжээ.
Дашрамд дурдахад өтгөрүүлсэн хаягдлын технологийг Цагаансуваргын зэс-молибдены төсөлд хэрэгжүүлэхээр төлөвлөж байгаа
Ийнхүү METSIM программыг ашиглан БФ-ийн схемийг бүхэлд нь загварчилж материал, усны балансыг олон хувилбараар хурдан шаламгай хийх боломжтой юм.

Зураг 0100

 Зураг 0200

Зураг 0300

Зураг 0400

 Зураг 0500

t10 ба Ecs -ийн тухай:

Нэгэн уншигч t10 ба Ecs -ийн тухай асуусан байсан ба энэ талаар маш товч тайлбар хийхийг оролдоё. Энэ 2 коэффициент хоорондоо функциональ шүтэлцээтэй бөгөөд Австралийн JKTech компанийн JKSimMet программын тусламжтайгаар өөрөө нунтаглалтын(ӨН) болон хагас өөрөөр нунтаглалтын (ХӨН) тээрмийг загварчилахад хэрэглэгддэг.
JKTech компанийн боловсруулсан Жингээр унагаах(Drop Weight Test) туршилтын үр дүнд A, b гэсэн 2 параметрийг тодорхойлдог. Энэ нь t10=(1-exp(-b x Ecs)) гэсэн хамааралтай ба
t10 - бүхэллэгийн тархалтын индекс буюу тархалтын коэффициент, харин Ecs - нунтаглалтын хувийн энерги зарцуулалт юм.
Ecs -ийн нэгж нь кВт ц/т бөгөөд цохилтын үед мөхлөгийг бутлахад зарцуулагдах нэгж энерги гэж ойлгож болно.
Энерги төдийчинээн их байх тусам t10-ийн утга төдий чинээн их байх ба энэ нь бутлагдсан материалын бүхэллэг төдийчинээн бага байна гэсэн үг.
А, в коэффициент болон дээрх тэгшитгэлээр ӨН/ХӨН-ын тээрмийн бүтээл , хөдөлгүүрийн чадлыг тодорхойлж болно. Нарийн тайлбар болон хэрэглээг мэргэжлийн тусгай ном зохиолуудаас дэлгэрэнгүй үзэж болно.

ТӨСЛИЙН ЭРСДЛИЙГ МОНТЕ-КАРЛОГИЙН АРГААР ҮНЭЛЭХ НЬ

Төслийн эрсдэл, тэр дундаа уул уурхайн төслийн эрсдлийг үнэлэх асуудал туйлын чухал. Уул уурхайн төслийн ТЭЗҮ боловсруулах явцад нилээд эрсдлүүдийг авч үзэх шаардлагатай. Тухайлбал бараа материал, түүхий эдийн  үнэ өсөх, дэлхийн зах зээл дээр металлын үнэ буурах, ордын нөөц, эсвэл туршилт судалгааны ажлын үр дүн  батлагдахгүй байх гэх мэт нь эрсдэл дагуулна. Жишээ нь нунтаглалтын технологийн туршилтыг нарийн явуулаагүйгээс ашиглалтын явцад хүдрийн хатуулаг өөрчлөгдсөнөөс  баяжуулах фабрикын ашиглалтын зардал өсдөг тодорхой эрсдэл практикт тааралддаг.  
Энд уулын үйлдвэрийн эрсдлийг магадлалын онол, математик статистикийн эртний арга болох Монте-Карлогийн аргаар хэрхэн үнэлэхийг товч авч үзъе. Ер нъ эрсдлийг үнэлэх энэ аргыг практикт өргөн хэрэглэдэг бөгөөд эрсдлийг үнэлдэг тусгай компьютерийн программууд их байдаг. Оюутан сурагчид MSExcel  программын санамсаргүй тоо үүсгэх генератор-функцууд,статистик тархалтын функцуудыг ашиглан төслийн санхүү эдийн засгийн загварыг олон удаа итераци хийх байдлаар  гүйцэтгэж төслийн гол үзүүлэлт болох NPV хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг харж болно.

Одоо энэ аргыг алт баяжуулах CIP үйлдвэрийн жишээн дээр тайлбарлая.

Үндсэн өгөдлүүд : Хүдэр дэх алтны дундаж агуулга - a= 1.5 г/т,   1 гр алтны үнэ Y= 35 $,  1 тн хүдэр баяжуулах зардал Z=28 $ гэсэн өгөгдлүүдээр мөнгөн ургсгалын хэмжээг дараах байдлаар олно.
                                             CF = 1.5 x 35 - 28 =24.5 $
Үйлдвэр 10 жил ажиллана гэвэл 1 т хүдэрт оногдох өнөөгийн цэвэр үнэ (тооцоог хялбарчлах үүднээс хөрөнгө оруулалтыг тооцохгүйгээр ) буюу NPV@10% =  86,02$ болохыг MSExcel дээр амархан шалгаж болно.
Одоо төслийн явцад гарч болох эрсдлүүдийн магадлалыг  дараах байдлаар өгье
Алтны үнэ: 10% бага байх магадлал P(Y+10%)=0.6
                     10 % их байх магадлал P(Y-10 %)=0.4
P(Y+10%)+P(Y-10%)=1 байхыг анхаарах.

Хүдэр дэх алтны агуулга:  10% бага байх магадлал P(a+10%)=0.55
                                            10 % их байх магадлал P(a-10 %)=0.45
Зардал: 10% бага байх магадлал P(z+10%)=0.35
             10% их байх магадлал P(z-10%)=0.65

 Төслийн байж болох эрсдлүүдийн (үзэгдэл) нийлбэр магадлал, 1 тн хүдэрт ноогдох өнөөгийн цэвэр ашиг NPV-ыг үзэгдэл тус бүрт хэрхэн тооцсоныг  хүснэгтэд үзүүлэв.

Үзэгдэл i	Алтны агуулга	Алтны үнэ	Зардал	Нийт магадлал Pi= Pa*PY*PZ	NPVi , $	Pi *NPVi
1	P(a+10%)=0.45	P(Y+10%)=0.4	P(Z+10%)=0.65	0.1170	$115.30	$13.49
2	P(a+10%)=0.45	P(Y+10%)=0.4	P(Z-10%)=0.35	0.0630	$147.55	$9.30
3	P(a+10%)=0.45	P(Y-10%)=0.6	P(Z+10%)=0.65	0.1755	$62.08	$10.90
4	P(a+10%)=0.45	P(Y-10%)=0.6	P(Z-10%)=0.35	0.0945	$94.33	$8.91
5	P(a-10%)=0.55	P(Y+10%)=0.4	P(Z+10%)=0.65	0.1430	$62.08	$8.88
6	P(a-10%)=0.55	P(Y+10%)=0.4	P(Z-10%)=0.35	0.0770	$94.33	$7.26
7	P(a-10%)=0.55	P(Y-10%)=0.6	P(Z+10%)=0.65	0.2145	$18.54	$3.98
8	P(a-10%)=0.55	P(Y-10%)=0.6	P(Z-10%)=0.35	0.1155	$50.79	$5.87
			Нийлбэр	$1.00		$68.58

 Эрсдлүүдийг тооцсоноор байж болох төслийн өнөөгийн цэвэр үнэ

NPV = ∑(P_i * NPV_i) = 68.58$ болж байгаа нь хүснэгтээс харагдаж байна.

Эндээс харахад суурь өгөгдлүүдийн түвшинд тооцсон төслийн  NPV =86 $/т байсан ба харин гарч болох эрсдлүүдийг магадлалаар тооцсоны дараа төслийн NPV даруй 68.58$/т болж буурч байгаа ч эерэг утгатай байгаа нь уг төсөл дээрх эрсдүүдийг даах чадвартайг харуулж байна. 

Ийм төрлийн тооцоог нилээд бодитой мэдээлэлд тулгуурлан загварчилснаар тодорхой эрсдлийг тооцсон төслийн үзүүлэлтүүдийг үнэлж болно.

Уулын үйлдвэрийн техник-эдийн засгийн үндэслэл (ТЭЗҮ) гэж юу вэ?

Уул уурхайн шинэ төсөл хэрэгжүүлэхэд тодорхой судалгаа зайлшгүй шаардлагатай. Энэхүү судалгааг Feasibility Study (FS) буюу үгчилж орчуулбал Хэрэгжих боломжийн судалгаа гэх юм уу даа. Тухайн төслийг хэрэгжүүлэхэд 5 үндсэн боломжийг заавал судалдаг.Үүнд:
1. Техник-технологийн хувьд хэрэгжих боломж
2. Эдийн засгийн хувьд хэрэгжих боломж
3. Хууль эрх зүйн хувьд хэрэгжих боломж
4. Үйл ажиллагааны хувьд хэрэгжих боломж
5. Цаг хугацааны хувьд хэрэгжих боломж
Дээр нь нэмээд зах зээлийн боломжийн судалгаа, баялаг/нөөцийн боломжийн судалгааг мөн гүйцэтгэдэг юм.

Дээрх судалгааны тайланг ТЭЗҮ-ын тайлан гэх ба энэ нь тухайн төсөл ашигтай юу ? эсвэл ашиггүй юу гэдгийг л хэлж өгдөг баримт бичиг юм.
Уул уурхайн төслийн ТЭЗҮ-ыг 3 шатад хуваан авч үздэг.
1. Тойм судалгаа (Scoping Study)
2. Урьдчилсан ТЭЗҮ (Pre-Feasibility Study)
3. Эцсийн буюу Банкны ТЭЗҮ (Detailed Feasibility Study or Bankable FS)

Дээрх судалгааны явцад төслийн хөрөнгө оруулалтийн хэмжээ, зардлыг тодорхой нарийвчлалтайгаар үнэлдэг. Тухайлбал тойм судалгааны хувьд  40-50%, Урьдчилсан ТЭЗҮ-ийн шатанд 20-30%, харин Эцсийн ТЭЗҮ-ийн шатанд 10-15%-ийн нарийвчлалтайгаар тооцдог .
Энд нэг юмийг сайн ойлгох шаардлагатай. Төслийн ТЭЗҮ буюу судалгааны тайлан нь төсөл хэрэгжүүлэгчид уг төсөл хэрэгжих боломжтой эсэхийг хэлж өгөхөөс гадна төслийг цаашид нарийвчлан судлах , төслийн санхүүжилтийг шийдэх гол бичиг баримт болно.
Ялангуяа  төсөл хэрэгжүүлэгч нь банкны зээлээр төслөө санхүүжүүлэх тохиолдолд зайлшгүй Банкны ТЭЗҮ гүйцэтгүүлэх (өөрөө биш хөндлөнгийн инжинирингийн байгууллагаар!) шаардлагатай. Харин төсөл хэрэгжүүлэгч өөрөө санхүүжүүлэх бол  тодорхой эрсдлээ хүлээгээд Урьдчилсан ТЭЗҮ-ийн үр дүнгээр шийдвэр гаргах ч практик буй.

Манайхан ТЭЗҮ-ийг ахархан хугацаанд их л хялбар боловсруулчихдаг юм гэж боддог. Зарим том эрдэмтэд нь "даже" орд бус Илэрлийн ТЭЗҮ хийх тухай хурал дээр ярьж байхыг сонсоод гайхаж байж билээ. Нөгөө талаас ТЭЗҮ-ииг 60 хоногт багтаан гүйцэтгэх хуулийн дагуу нэг нь ТЭЗҮ боловсруулж, нөгөө нь хүлээн авдаг амархан "систем" тогтчихсон нь цаад утгаараа харин хуулъ завхруулж, уул уурхайг мэргэжлийн бус болгож,  янз бүрийн муу үр дагаврыг авчирах нь нэн хэцүү. Харин одоо ТЭЗҮ-г 2 сарт багтаан "бичих"  дүрмээ даан ч өөрчлөө болов уу? яагаа бол?

Тухайн ордыг аж ахуйн эргэлтэд оруулах эсэх асуудлыг шийдэхдээ дээрх судалгаануудыг шат дараатай гүйцэтгэж шийдвэр гаргах ба судалгааг гүйцэтгэх хугацаа харилцан адилгүй:

Тойм судалгаа- 7-9 сар
Урьдчилсан ТЭЗҮ - 9-13 сар
Эцсийн ТЭЗҮ - 13-17 сар  тус тус шаарддаг.

Дээрх судалгааны шат тус бүр өөр өөр үнэлгээтэй. Тухайлбал 50-200 сая $ -ийн хөрөнгө оруулалттай уул уурхайн төслийн хувьд дэлхийн жишиг үнэлгээ нь:
Тойм судалгаа - 100 -162 мянган $
Урьдчилсан ТЭЗҮ - 240 -380 мянган $
Банкны ТЭЗҮ - 730 - 1380 мянган $ тус тус байх жишээтэй.

Баяжуулах үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжийн үнийг хэрхэн тооцох вэ?

Баяжуулах үйлдвэрийн төслийн  тойм болон урьдчилсан техник-эдийн засгийн үндэслэл боловсруулах , оюутан сурагчид төгсөлтийн ажлын төсөл боловсруулах  үед тоног төхөөрөмжийн үнийг тодорхой нарийвчлалтайгаар тооцоолох асуудал чухал байдаг ба практикт тоног төхөөрөмжийн үнэ тэр болгон үнэн зөв олдох нь хэцүү.

Төслийн инженерүүд баяжуулах фабрикийн үндсэн тоног төхөөрөмжийн үнийг урьдчилан тооцохдоо үнийн загварыг ашиглан хэрхэн тооцдог аргыг авч үзье.

Тухайн тоног төхөөрөмжийн үнийг түүний үндсэн хэмжээнээс статистик аргаар шинжилж аналитик хэлбэрээр олж тогтоосныг тоног төхөөрөмжийн үнийн загвар гэдэг. Тухайлбал гидроциклоны үнийг түүний диаметрээс, тээрэмний үнийг түүний хүрдний диаметрээс, эсвэл хөдөлгүүрийн хүчин чадлаас гэх мэт.

Үнийн загварыг ашиглан нунтаглалтын циклын үндсэн тоног төхөөрөмжийн үнийг хэрхэн  тооцох жишээтэй танилцая.

Савхат болон бөмбөлөгт тээрэм, тээрмийн хөдөлгүүрийн  1992 оны үнийн загвар дараах байдлаар тус тус олдсон:

Үсавхат тээрэм =  $12000 (W)^0.57 , A$                      /1/

Ү_{бөмбөлөг тээрэм}   =  $14000 (W)^0.54 , A$               /2/

Үхөдөлгүүр  =  $46 (W)^1.11 , A$                                  /3/

Үүнд:

            Ү – тоног төхөөрөмжийн үнэ, А$

            W – Суурилагдсан чадал, м.х

            А$ - Австрали доллар

Жишээ: Жилд 750000 тн хүдэр нунтаглах хүчин чадалтай савхат, бөмбөлөгт тээрэмтэй 2 шаттай нунтаглалтын схемын үндсэн тоног төхөөрөмжийн үнийн тооцоог гүйцэтгэе.

Өгөгдөл нь:

-          Жилийн хүчин чадал – 750000 тн

-          Хөдөлгөөний коэффициент – 0.9

Савхат тээрмийн:

-          Тэжээлийн бүхэллэг – F₈₀ = 16000 микрон

-          Нунтаглагдсан материалын бүхэллэг – P₈₀=800 микрон

-          Бондын индекс W_i=11.6 кВт цаг/т

Бөмбөлөгт тээрмийн:

-          Тэжээлийн бүхэллэг – F₈₀ = 800 микрон

-          Нунтаглагдсан материалын бүхэллэг – P₈₀=45 микрон

-          Бондын индекс W_i=22.3 кВт цаг/т

Бодолт:

1.      Хоногийн хүчин чадал : 750000/365/0.9=2283 тн/хоног

2.      Цагын хүчин чадал: Q_ц= 2283/24=95.1 т/ц

Савхат тээрэмд шаардагдах эрчим хүчний хэрэглээг Бондын томьёогоор дараах байдлаар орно:

W=(10*11.6)*(1/800^0.5-1/16000^0.5)=3.18 кВт цаг/т

Хөдөлгүүрийн чадлын алдагдлыг 10% гэвэл W=3.18/0.9=3.5 кВт ц/т

Цахилгаан хөдөлгүүрийн тооцсон чадал:

                     N=W*Q_ц = 3.5*95.1= 332.85 кВт.

Хамгийн ойролцоо стандарт хөдөлгүүрийн чадал : 360 кВт.

Бөмбөлөгт  тээрэмд шаардагдах эрчим хүчний хэрэглээг Бондын томьёогоор дараах байдлаар орно:

W=(10*22.3)*(1/45^0.5-1/800^0.5)=25.36 кВт цаг/т

Хэт нунтаг хүртэл нунтаглах тохиолдолд  чадлыг дараах байдлаар засварлана(Ф.Бонд):

W*((P₈₀+10.3)/(1.145* P₈₀)=25.36*((45+10.3)/(1.145*45))=27.22 кВт ц/тн

Хөдөлгүүрийн чадлын алдагдлыг 10% гэвэл W=27.22/0.9=29.94 кВт цаг/т

Цахилгаан хөдөлгүүрийн тооцсон чадал:

                     N=W*Q_ц = 29.94*95.1= 2847.3 кВт.

Хамгийн ойролцоо стандарт хөдөлгүүрийн чадал : 3000 кВт.

   Нунтаглалтын үндсэн тоног төхөөрөмжүү үнийг 1992 оны байдлаар 1-3 томьёо ашиглан тооцьё:

Савхат тээрмийн үнэ: 12000*(360*1.341)^0.57= 406357 A$

Савхат тээрмийн хөдөлгүүрийн үнэ: 46*(360*1.341)^1.11 = 43823 A$

Бөмбөлөгт тээрмийн үнэ: 14000*(3000*1.341)^0.54=1237614 A$

Бөмбөлөгт тээрмийн хөдөлгүүрийн үнэ: 46*(3000*1.341)^1.11 =461114 A$

Ийнхүү нунтаглалтын үндсэн тоног төхөөрөмжүүдийн нийт үнэ (1992 оны байдлаар) ойролцоогоор:

2150000 австрали доллар болж байна.

Одоо өнөөдрийн үнэнд шилжүүлье.

1992 онд Австралийн тоног төхөөрөмжийн үнийн индекс 129 , харин 2010 онд 193 байсан гэж үзвэл нийт үнэ: 2150000*193/129=3216667 A$ болох нь. Өнөөдрийн ханшаар 1 A$=0.9 USD  гэж үзвэл нунтаглалтын үндсэн тоног төхөрөмжийн ойролцоо үнэ: 2 895 000 USD болох юм .