Перемешивающее оборудование Mixtec — новые возможности в классических задачах
В золотодобывающей отрасли при выборе технологического оборудования очевидным является желание недропользователей использовать у себя на производстве высоконадежное оборудование, обеспечивающее низкую стоимость владения. Помимо высоких технологических показателей, важна высокая наработка на отказ и энергоэффективность. Оба этих требования связаны с удаленным расположением объектов и, как следствие, высокой стоимостью электроэнергии, и сложной логистикой для доставки запчастей и сервисных инженеров.
Ключевые слова: перемешивающее оборудование, мешалки Mixtec, мешалки для гидрометаллургии, агитаторы, механическое перемешивающее устройство, контактные чаны, оттирочные скрубберы, аппараты с перемешивающими устройствами, реакторы окисления, реакторы цианирования, интенсивное цианирование, выщелачивание, нейтрализация цианида, обезвреживание хвостов, сорбция, уголь в пульпе, CIP, уголь в щелоке, CIL, бактериальное окисление, BIOX, автоклавное окисление, POX, HPAL, экстракция растворителем, SX, приготовление закладки, предотвращение осаждения, гомогенизация, массообмен, ТК Решетилов и Ко.
А.В. Решетилов — директор по развитию, ООО «ТК «Решетилов и Ко»
С учетом того, что многие новые предприятия строятся по схеме EPC-подряда, для инжиниринговых компаний и EPC-подрядчиков немаловажным остается капитальная стоимость оборудования и его комплектующих. Сами недропользователи при этом тоже заинтересованы в наиболее быстрой окупаемости нового проекта, в том числе через оптимизацию капитальных затрат.
На данном фоне российские недропользователи всё чаще обращают внимание не на известных поставщиков из Европы и США, работающих в разных отраслях промышленности, а на нишевых специализированных производителей технологического оборудования.
Одним из таких наиболее интересных производителей является компания Mixtec из Южно-Африканской Республики, которая специализируется на производстве современного перемешивающего оборудования для горно-металлургического сектора. Благодаря узкой специализации, компания предлагает продукцию с одним из лучших соотношений цена/качество для индустрии цветных и драгоценных металлов. Конкурентная стоимость оборудования при этом не является компенсацией низкого качества агрегатов или недостаточного опыта производителя в узком сегменте обогащения, гидрометаллургии цветных металлов и аффинажа драгоценных металлов.
Рис. 2. Перемешивающие устройства Mixtec на проекте TEKFEN-OCP (Марокко)
Компания Mixtec, расположенная в Йоханнесбурге, центре производства оборудования для горнодобывающей промышленности африканского континента, в прошлом году отпраздновала свое 35-летие. За разработкой мешалок Mixtec стоит многолетний опыт НИОКР, производства и внедрения оборудования на всех технологических переделах при производстве золота, серебра, платины, меди, цинка, никеля, кобальта и других драгоценных, цветных и редкоземельных металлов.
Наиболее интересными проектами Mixtec являются:
На постсоветском пространстве оборудование Mixtec используется в России, Казахстане, Киргизии и Армении на обогатительных и гидрометаллургических переделах таких компаний как Полюс, Полиметалл, Нордголд, Алтыналмас, Альянс Алтын, Казахмыс, Каз Минералз, Вертекс Голд, ГеоПроМайнинг, Лидиан Армения и др.
Мешалки Mixtec несколько десятков лет успешно применяются для таких задач как приготовление реагентов, пульпоподготовка к флотации, оттирка в скрубберах, окисление (процессы автоклавного и бактериального окисления, процесс Albion), интенсивное цианирование (в т.ч. с подводом воздуха или кислорода), сорбция (CIP, CIL, RIP), экстракция растворителем, нейтрализация цианидов. Решениям Mixtec доверяют такие инжиниринговые компании как DRA, FLSmidth, Glencore Technology, Tenova, и т.д.
Эксклюзивной разработкой компании Mixtec (PTY) LTD, отличающей ее от других производителей перемешивающих устройств, является система EDICT (сокращенно от ENERGY DISTRIBUTION IN CYLINDRICAL TANKS — распределение энергии в цилиндрических резервуарах). Особенностью данной системы является использование двухуровневого перемешивающего устройства. При этом направление потоков, в отличии от традиционных систем (где поток направляется вниз), организовано в разные стороны: нижними лопастями — вниз, а верхними лопастями — наверх. За счет правильного расчета диаметров рабочих органов мешалки и их углов атаки, разнонаправленные лопасти не нейтрализуют усилия друг друга, а направляют потоки по траектории, напоминающей цифру «8» (вместо стандартной траектории в форме цифры «0»). За счет этого снижается энергопотребление, интенсифицируется процесс перемешивания и увеличивается время удержания воздуха или кислорода в пульпе (при трехфазном перемешивании).
Как следствие, мы имеем череду эффектов, которые положительно сказываются как на капитальные, так и на операционные издержки проекта:
1. Интенсификация технологических процессов.
2. Снижение энергопотребления.
3. Использование меньших электродвигателей и редукторов.
4. Снижение статических и динамических нагрузок.
5. Сокращение стоимости конструкции перемешивающего устройства.
6. Сокращение нагрузок на раму/резервуар.
7. Сокращение стоимости резервуара.
Рис. 3. Мешалки обезвреживания хвостов (нейтрализации цианидов)
Внедрение системы EDICT обеспечивает для инжиниринговых компаний оптимизацию стоимости их решений (контактных чанов, реакторов и других систем), для EPC-подрядчиков конку-рентную стоимость на тендере и оптимизацию издержек на проект, а для эксплуатирующих предприятий — низкую общую стоимость владения.
Система EDICT рассчитана при помощи технологии компьютерного моделирования потоков (CFD) и подтверждена как лабораторными испытаниями, так и множеством реализованных полномасштабных проектов (рис. 4).
На базе данной системы могут быть спроектированы реакторы бактериального окисления, интенсивного цианирования, разрушения цианидов (как без подачи воздуха, так и с подачей воздуха или газа), а также другие стандартные и нестандартные аппараты.
Рис. 4. Система EDICT
В случае трехфазной системы, помимо прочих исходных данных, в расчет берется метод ввода воздуха или газа (кольцевые, трубчатые диспергаторы или подача газа через вал перемешивающего устройства) и объем газа. Особое внимание уделяется последнему, чтобы, спроектировав корректную мешалку, предотвратить «захлёбывание» рабочих органов. В трехфазных системах используются специально разработанные импеллеры типа HA736 (рис. 5).
В каскадах сорбции на углях или ионообменных смолах, помимо эффективного перемешивания, важно обеспечить «щадящий» режим для предотвращения преждевременного износа сорбента. Для данных задач Mixtec разработал специальные лопасти типа hydrofoil (HA724), которые отвечают требованиям этого процесса (рис. 6).
Другим успешным продуктом Mixtec являются перемешивающие устрой-ства для установок экстракции растворителем. Для данной задачи, мешалка выполняет две функции: эффективное смешение двух растворов и создание потока в смесителе-отстойнике. Обширные лабораторные испытания позволили Mixtec разработать лопасти с максимальной гидравлической эффективностью. Мешалки Mixtec применяются для установок экстракции растворителем (SX) компании Tenova Advanced Technologies.
Рис. 5. Импеллер HA736 для больших объемов воздуха/газа и кольцевой диспергатор производства Mixtec (слева)
Рис. 6. Импеллер HA724 типа hydrofoil. Обеспечивает деликатное перемешивание в процессах CIP/CIL. Также применим для работы в трехфазных средах (справа)
Новой разработкой Mixtec являются горизонтальные двухвальные мешалки для приготовления закладочной смеси (рис. 7). Особенностями конструкции Mixtec являются пластины износа из карбида хрома (1800 твердость по Виккерсу, 700 Бринелль), сварная задняя пластина из высокопрочного чугуна и зона смешивания с покрытием карбидом хрома. Срок службы рабочих зон данного устройства в 8–12 раз выше, чем у агрегатов из стали твердостью 400 Бринелль.
Вне зависимости от применения, будь то простое устройство для предотвращения осаждения, монтируемое на раме, или сложный автоклавный агитатор в специальном материальном исполнении с двойным торцевым уплотнением или магнитной муфтой, каждая мешалка рассчитывается индивидуально под требуемую задачу.
Для обеспечения требуемых показателей (предотвращение осаждения, гомогенизация, массообмен и т.д.), выбор рабочих органов мешалки идет исходя из технологической задачи, характеристик среды, перекачивающей способности. Также учитываются градиент скорости, приведённая скорость, интенсивность кругооборота в резервуаре, форма резервуара, диапазон уровней наполнения, расположение лопастей и направление потоков.
Проработав конфигурацию устройства, особое внимание уделяется конструктивной прочности и надежности агрегата. При разработке конструкции мешалки для разработки ее компонентов используется метод конечно-элементного моделирования, который позволяет гарантировать, что все элементы устройства выдержат нагрузки при работе.
Мешалки комплектуются редукторами известных производителей (как правило, Siemens и SEW-Eurodrive), что гарантирует высочайший уровень надежности и доступность запчастей в любой точке земного шара.
Рис. 7. Двухвальная мешалка для приготовления закладочной смеси
Для обеспечения химической и абразивной стойкости, для изготовления «мокрой» части устройства доступен широкий перечень сталей и сплавов: углеродистая сталь, аустенитные или дуплексные нержавеющие стали, экзотические сплавы (типа Alloy 20, Hastelloy C, Sanicro 28), титан и др. Рабочие органы устройств также можно футеровать / гуммировать следующими материалами: мягкая натуральная резина, хлорбутилкаучук, бромбутилкаучук, нитрил, эбонит, стекловолокно (GRP), кислотостойкая продукция Nordbak, эпоксидные краски, Halar и Ultralar (ECTFE).
Помимо широких функциональных и конструкционных возможностей, при выборе перемешивающего оборудования Mixtec, проектировщикам и заказчикам доступна информация на русском языке (чертежи, листы данных, инструкции). Подбор агрегатов и выдача ТКП осуществляется в течение 3 дней. При необходимости, для сложных технологических задач, возможно проведение CFD-моделирования при подборе решения с предоставлением результатов заказчику.
Оборудование соответствует требованиям Таможенного Союза и сертифицировано для работы на территориях постсоветского пространства (в том числе на опасных производствах).
Имея своих представителей, обеспечивающих техническую и сервисную поддержку в России и странах СНГ, Mixtec подтверждает свою готовность к решению сложных инжиниринговых и производственных задач на работающих и строящихся предприятиях.
Мы находимся в Москве:
ул. Гиляровского, д. 57, стр. 4.
Тел. +7 (495) 649 8759
info@mixtec.ru
www.mixtec.ru
Опубликовано в журнале "Золото и технологии" № 1/март 2020 г.
С учетом того, что многие новые предприятия строятся по схеме EPC-подряда, для инжиниринговых компаний и EPC-подрядчиков немаловажным остается капитальная стоимость оборудования и его комплектующих. Сами недропользователи при этом тоже заинтересованы в наиболее быстрой окупаемости нового проекта, в том числе через оптимизацию капитальных затрат.
На данном фоне российские недропользователи всё чаще обращают внимание не на известных поставщиков из Европы и США, работающих в разных отраслях промышленности, а на нишевых специализированных производителей технологического оборудования.
Одним из таких наиболее интересных производителей является компания Mixtec из Южно-Африканской Республики, которая специализируется на производстве современного перемешивающего оборудования для горно-металлургического сектора. Благодаря узкой специализации, компания предлагает продукцию с одним из лучших соотношений цена/качество для индустрии цветных и драгоценных металлов. Конкурентная стоимость оборудования при этом не является компенсацией низкого качества агрегатов или недостаточного опыта производителя в узком сегменте обогащения, гидрометаллургии цветных металлов и аффинажа драгоценных металлов.
Рис. 2. Перемешивающие устройства Mixtec на проекте TEKFEN-OCP (Марокко)
Компания Mixtec, расположенная в Йоханнесбурге, центре производства оборудования для горнодобывающей промышленности африканского континента, в прошлом году отпраздновала свое 35-летие. За разработкой мешалок Mixtec стоит многолетний опыт НИОКР, производства и внедрения оборудования на всех технологических переделах при производстве золота, серебра, платины, меди, цинка, никеля, кобальта и других драгоценных, цветных и редкоземельных металлов.
Наиболее интересными проектами Mixtec являются:
- участок выщелачивания TENKE (ДР Конго), где применяются мешалки весом свыше 36 т, длиной вала 15 м и приводами мощностью 355 кВт;
- мешалки пульпопровода TEKFENOCP (Марокко), весом свыше 38 т, длиной вала более 20 м и приводами мощностью 250 кВт.
Мешалки Mixtec несколько десятков лет успешно применяются для таких задач как приготовление реагентов, пульпоподготовка к флотации, оттирка в скрубберах, окисление (процессы автоклавного и бактериального окисления, процесс Albion), интенсивное цианирование (в т.ч. с подводом воздуха или кислорода), сорбция (CIP, CIL, RIP), экстракция растворителем, нейтрализация цианидов. Решениям Mixtec доверяют такие инжиниринговые компании как DRA, FLSmidth, Glencore Technology, Tenova, и т.д.
Эксклюзивной разработкой компании Mixtec (PTY) LTD, отличающей ее от других производителей перемешивающих устройств, является система EDICT (сокращенно от ENERGY DISTRIBUTION IN CYLINDRICAL TANKS — распределение энергии в цилиндрических резервуарах). Особенностью данной системы является использование двухуровневого перемешивающего устройства. При этом направление потоков, в отличии от традиционных систем (где поток направляется вниз), организовано в разные стороны: нижними лопастями — вниз, а верхними лопастями — наверх. За счет правильного расчета диаметров рабочих органов мешалки и их углов атаки, разнонаправленные лопасти не нейтрализуют усилия друг друга, а направляют потоки по траектории, напоминающей цифру «8» (вместо стандартной траектории в форме цифры «0»). За счет этого снижается энергопотребление, интенсифицируется процесс перемешивания и увеличивается время удержания воздуха или кислорода в пульпе (при трехфазном перемешивании).Как следствие, мы имеем череду эффектов, которые положительно сказываются как на капитальные, так и на операционные издержки проекта:
1. Интенсификация технологических процессов.
2. Снижение энергопотребления.
3. Использование меньших электродвигателей и редукторов.
4. Снижение статических и динамических нагрузок.
5. Сокращение стоимости конструкции перемешивающего устройства.
6. Сокращение нагрузок на раму/резервуар.
7. Сокращение стоимости резервуара.
Рис. 3. Мешалки обезвреживания хвостов (нейтрализации цианидов)
Внедрение системы EDICT обеспечивает для инжиниринговых компаний оптимизацию стоимости их решений (контактных чанов, реакторов и других систем), для EPC-подрядчиков конку-рентную стоимость на тендере и оптимизацию издержек на проект, а для эксплуатирующих предприятий — низкую общую стоимость владения.
Система EDICT рассчитана при помощи технологии компьютерного моделирования потоков (CFD) и подтверждена как лабораторными испытаниями, так и множеством реализованных полномасштабных проектов (рис. 4).
На базе данной системы могут быть спроектированы реакторы бактериального окисления, интенсивного цианирования, разрушения цианидов (как без подачи воздуха, так и с подачей воздуха или газа), а также другие стандартные и нестандартные аппараты.
Рис. 4. Система EDICT
В случае трехфазной системы, помимо прочих исходных данных, в расчет берется метод ввода воздуха или газа (кольцевые, трубчатые диспергаторы или подача газа через вал перемешивающего устройства) и объем газа. Особое внимание уделяется последнему, чтобы, спроектировав корректную мешалку, предотвратить «захлёбывание» рабочих органов. В трехфазных системах используются специально разработанные импеллеры типа HA736 (рис. 5).
В каскадах сорбции на углях или ионообменных смолах, помимо эффективного перемешивания, важно обеспечить «щадящий» режим для предотвращения преждевременного износа сорбента. Для данных задач Mixtec разработал специальные лопасти типа hydrofoil (HA724), которые отвечают требованиям этого процесса (рис. 6).
Другим успешным продуктом Mixtec являются перемешивающие устрой-ства для установок экстракции растворителем. Для данной задачи, мешалка выполняет две функции: эффективное смешение двух растворов и создание потока в смесителе-отстойнике. Обширные лабораторные испытания позволили Mixtec разработать лопасти с максимальной гидравлической эффективностью. Мешалки Mixtec применяются для установок экстракции растворителем (SX) компании Tenova Advanced Technologies.
Рис. 5. Импеллер HA736 для больших объемов воздуха/газа и кольцевой диспергатор производства Mixtec (слева)
Рис. 6. Импеллер HA724 типа hydrofoil. Обеспечивает деликатное перемешивание в процессах CIP/CIL. Также применим для работы в трехфазных средах (справа)
Новой разработкой Mixtec являются горизонтальные двухвальные мешалки для приготовления закладочной смеси (рис. 7). Особенностями конструкции Mixtec являются пластины износа из карбида хрома (1800 твердость по Виккерсу, 700 Бринелль), сварная задняя пластина из высокопрочного чугуна и зона смешивания с покрытием карбидом хрома. Срок службы рабочих зон данного устройства в 8–12 раз выше, чем у агрегатов из стали твердостью 400 Бринелль.
Вне зависимости от применения, будь то простое устройство для предотвращения осаждения, монтируемое на раме, или сложный автоклавный агитатор в специальном материальном исполнении с двойным торцевым уплотнением или магнитной муфтой, каждая мешалка рассчитывается индивидуально под требуемую задачу.
Для обеспечения требуемых показателей (предотвращение осаждения, гомогенизация, массообмен и т.д.), выбор рабочих органов мешалки идет исходя из технологической задачи, характеристик среды, перекачивающей способности. Также учитываются градиент скорости, приведённая скорость, интенсивность кругооборота в резервуаре, форма резервуара, диапазон уровней наполнения, расположение лопастей и направление потоков.
Проработав конфигурацию устройства, особое внимание уделяется конструктивной прочности и надежности агрегата. При разработке конструкции мешалки для разработки ее компонентов используется метод конечно-элементного моделирования, который позволяет гарантировать, что все элементы устройства выдержат нагрузки при работе.
Мешалки комплектуются редукторами известных производителей (как правило, Siemens и SEW-Eurodrive), что гарантирует высочайший уровень надежности и доступность запчастей в любой точке земного шара.
Рис. 7. Двухвальная мешалка для приготовления закладочной смеси
Для обеспечения химической и абразивной стойкости, для изготовления «мокрой» части устройства доступен широкий перечень сталей и сплавов: углеродистая сталь, аустенитные или дуплексные нержавеющие стали, экзотические сплавы (типа Alloy 20, Hastelloy C, Sanicro 28), титан и др. Рабочие органы устройств также можно футеровать / гуммировать следующими материалами: мягкая натуральная резина, хлорбутилкаучук, бромбутилкаучук, нитрил, эбонит, стекловолокно (GRP), кислотостойкая продукция Nordbak, эпоксидные краски, Halar и Ultralar (ECTFE).
Помимо широких функциональных и конструкционных возможностей, при выборе перемешивающего оборудования Mixtec, проектировщикам и заказчикам доступна информация на русском языке (чертежи, листы данных, инструкции). Подбор агрегатов и выдача ТКП осуществляется в течение 3 дней. При необходимости, для сложных технологических задач, возможно проведение CFD-моделирования при подборе решения с предоставлением результатов заказчику.
Оборудование соответствует требованиям Таможенного Союза и сертифицировано для работы на территориях постсоветского пространства (в том числе на опасных производствах).
Имея своих представителей, обеспечивающих техническую и сервисную поддержку в России и странах СНГ, Mixtec подтверждает свою готовность к решению сложных инжиниринговых и производственных задач на работающих и строящихся предприятиях.
Мы находимся в Москве:
ул. Гиляровского, д. 57, стр. 4.
Тел. +7 (495) 649 8759
info@mixtec.ru
www.mixtec.ru
Опубликовано в журнале "Золото и технологии" № 1/март 2020 г.
