Импортозамещение флокулянтов для обогащения полезных ископаемых

В России в настоящее время действует примерно 200 обогатительных заводов , на которых ежегодно перерабатывается около 1 миллиарда тонн полезных ископаемых. В настоящее время обогащению подвергаются 100% руд, содержащих цветные, благородные и редкие металлы, 90% — черные металлы, более половины угля, все горно-химическое сырье и значительная часть сырья для производства строительных материалов.

Переработка полезных ископаемых (обогащение) является ключевым этапом горнодобывающего производства, позволяющим получить готовую продукцию для различных отраслей промышленности, таких как химико-металлургическая, топливно-энергетическая и другие.

В условиях постоянного истощения минеральных ресурсов, ухудшения качества и обогатимости добываемых полезных ископаемых, применение высокоэффективных технологий становится все более важным. Эффективное и комплексное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды также зависят от технологического уровня первичной переработки полезных ископаемых.

До 2014 года уровень зависимости рынка от импорта технологий по многим позициям составлял 100%, в среднем же он превышал 80%. Например, доля импорта в отрасли «Цветная металлургия» составляла 75%, в отрасли «Черная металлургия» — 60%, а в отрасли «Тяжелое машиностроение» — 86%. До 2022 года по разным оценкам доля импорта флокулянтов, которые применяются для обогащения в горнодобывающем комплексе, доходила до 85%.

Запуск программы импортозамещения в 2014 году стимулировал страну и производителей к активному развитию собственных технологий. Несомненно, были достигнуты определенные успехи, и накоплен ценный опыт работы в условиях санкций. Однако в 2022 году против России были приняты ранее невиданные ограничительные меры. В новых экономических условиях предприятия более активно начали развивать прямое импортозамещение, выпуская товары по своим разработкам и на своих производственных мощностях. Они также запускали совместное производство с высокой локализацией, переключаясь на альтернативных поставщиков из Китая, Индии, Ирана, ЮАР и других.

Главным приоритетом для российских предприятий остается запуск программ импортозамещения, которые не только позволяют им конкурировать на рынке России и стран СНГ, обеспечивать экспортные поставки, но и гарантировать технологическую независимость.

Внедрение новейших отечественных технологий позволит горно-обогатительным предприятиям повысить эффективность своей работы, получая больше ценных компонентов за меньшее время. Основные направления деятельности включают подбор отечественных реагентов взамен ушедшим с рынка, а также замену аналогов на более эффективные и экономичные, увеличение извлечения полезных компонентов из пульп и концентратов, уменьшение потерь в процессе обогащения, снижение нагрузки на оборудование, используемое для обезвоживания и сушки осадка.

Например, одно из крупных российских предприятий, специализирующихся на добыче золота и серебра, протестировало отечественные флокулянты для сгущения пульпы концентратов, где содержание твердых частиц составляло 30%. Целью испытаний было установить возможность замены зарубежного реагента на основе полиакриламида (ПАА) на российский флокулянт на основе биополимера (биомикрогелей).

Лабораторные исследования проводились на среднесуточных образцах пульпы. Исходные образцы представлены на рисунке 1.

На рисунке 2 сравнивается эффективность обезвоживания образцов пульпы: флокулянт на биополимерной основе показал результат, сравнимый с иностранным реагентом: слева представлен раствор после обработки иностранными реагентами, справа — флокулянтом на биополимерной основе.

По сравнению с имеющимися в России аналогами флокулянты на основе биополимеров удаляют также гравитационную влагу, что делает процесс обезвоживания более эффективным.

Скорость осаждения твердых частиц у обоих реагентов практически идентична, что свидетельствует о том, что горно-обогатительный комбинат не потеряет производственных мощностей при переходе на биополимерный флокулянт.

Что касается чистоты слива, мутность у зарубежного образца составляет 507 ЕМ/дм³, а у флокулянтов на основе биополимера — 215 ЕМ/дм³. Вода после применения  флокулянтов биомикрогели в два раза чище, чем после обработки иностранным  реагентом. Таким образом, чистота слива улучшилась, что означает, что биополимерный флокулянт  снизил потери горно-обогатительного комбината в сливе сгустителя и позволил достичь высокого качества оборотной воды.

Испытания показали, что флокулянт на основе биополимера продолжает сокращать объем сгущенного осадка, когда зарубежный реагент уже прекратил свое действие.

Флокулянт биомикрогели значительно снизил влажность концентрата по сравнению с зарубежным аналогом. Следовательно, при принятии решения ГОКом заменить текущий метод сгущения пульпы концентрата на флокулянты биомикрогели, можно ожидать получение более обезвоженного концентрата и более чистого слива, не требуя изменений в технологическом процессе и без дополнительных затрат.

При выборе альтернативного флокулянта необходимо учитывать, чтобы он обладал необходимыми свойствами для обеспечения высокой скорости сгущения и сохранения высокой степени очистки, сравнимой с уже протестированным реагентом. Важно также принимать во внимание достаточные производственные мощности поставщика и стабильность поставок.

Технологическая независимость нашей страны неразрывно связана с обеспечением государства собственными ресурсами и развитием минерально-сырьевой базы. Достижение этих целей возможно только через улучшение организации системных исследований, разработку новых технологий и процессов, а также создание нового оборудования и реагентов для комплексной, глубокой и экологически безопасной переработки природного и техногенного минерального сырья. Реализация этих мер позволит повысить конкурентоспособность российских предприятий, содействовать созданию новых рабочих мест, увеличить прибыльность заводов и предприятий. Это крайне важно для дальнейшего развития производства, инвестирования в современное оборудование и продукцию, а также стимулирует отечественных потребителей к укреплению сотрудничества с российскими производителями.