produção da indústria química de mineração

Quando dizem “mineração, produção da indústria química”, muitos imaginam imediatamente enormes reatores e transportadores com produtos acabados. Mas, na verdade, o elo principal muitas vezes está mais cedo - na preparação e no enriquecimento das matérias-primas. Sem a extração eficaz de um componente útil de um minério ou rocha, todas as transformações químicas subsequentes perdem significado económico. É aqui, na intersecção da mineração e da química, que existem muitas nuances que nem sempre são visíveis de fora. Um erro comum é presumir que o principal problema está nos próprios processos tecnológicos químicos. Não, às vezes tudo depende da qualidade e estabilidade das matérias-primas minerais fornecidas para processamento, e essa já é tarefa da mineração e do beneficiamento.

Base de matéria-prima: o início de todos os começos

Tomemos, por exemplo, a produção de fertilizantes à base de potássio. Em teoria tudo é simples: tem uma camada de silvinita, ela é extraída, moída, feita flotação ou galurgia - e aqui você tem cloreto de potássio. Mas, na realidade, a composição da formação é heterogênea, o teor de KCl “dança” e as camadas de argila podem estragar tudo, aumentando a umidade e dificultando a moagem. É necessário ajustar constantemente os modos do aparelho de enriquecimento. Este não é um experimento de laboratório, é uma prática diária, onde as decisões são tomadas com base nos resultados dos testes de turno, e não de acordo com um livro didático.

Ou outro caso é a produção de elementos de terras raras. Aqui as matérias-primas são muitas vezes complexas, com baixo teor de componentes alvo. Isto significa que é necessária não apenas a britagem, mas uma abertura fina dos agregados minerais, para que nas etapas subsequentes da lixiviação química o reagente possa “alcançar” os minerais. para o elemento desejado. Às vezes é mais lucrativo economicamente realizar o processamento não no local de mineração, mas transportar o concentrado para uma planta hidrometalúrgica especializada. Estas cadeias de abastecimento também fazem parte do ciclo de produção mais amplo da indústria mineira e química.

Neste contexto, o papel dos equipamentos não pode ser ignorado. Tecnologia confiável para britagem, peneiramento e separação magnética é a base. Aqui, aliás,Corporação LONGI(https://www.ljmagnet.ru), que desde 1993 se dedica ao desenvolvimento e produção de equipamentos de mineração. A experiência deles na criação de separadores, por exemplo, está diretamente relacionada às tarefas de pré-enriquecimento de minérios antes do seu processamento químico. Quando a empresa emprega mais de 1.200 pessoas, e a maioria delas são engenheiros e tecnólogos, isso indica uma abordagem séria para soluções de design. Tais equipamentos, produzidos numa área de 140.000 m2, não são apenas “hardware”, são experiências de engenharia incorporadas que afetam a eficiência de tudo o que se segueprodução da indústria química de mineraçãociclo.

Cadeias de processos: onde a teoria encontra a prática

Passando das matérias-primas para a tecnologia, você se depara com a clássica questão: “molhado?” ou?seco? processo? Para processamento químico, um concentrado preparado com um determinado tamanho e teor de umidade é frequentemente preferível. Mas atingir esses parâmetros é uma tarefa separada. A moagem a seco pode gerar poeira e causar perdas, enquanto a moagem a úmido requer secagem posterior, o que custa energia. A escolha é sempre um compromisso baseado em valores de custos específicos e na disponibilidade de recursos energéticos no campo.

Uma vez tive que participar de um projeto de beneficiamento de minério fosfatado. O projeto previa um esquema clássico de flutuação. Mas o minério acabou sendo mais carbonato de apatita do que o esperado. A flotação prosseguiu, mas a recuperação foi inferior ao planejado; o regime de reagentes revelou-se demasiado sensível às flutuações na nutrição. Tivemos que experimentar uma combinação de métodos em movimento, já em uma fábrica em funcionamento - adicionamos um estágio de separação magnética para remover alguns dos carbonatos. Isto não foi explicitado nas especificações técnicas; foi uma decisão que nasceu da observação do comportamento da polpa nas bandejas e da análise de dados operacionais. Tais situações são a norma, não a exceção.

Aqui novamente a questão do design de hardware vem à tona. A confiabilidade das bombas para bombeamento de polpas abrasivas, a resistência dos revestimentos dos moinhos ao ataque químico, a precisão dos dispensadores de reagentes - dessas “pequenas coisas” depende a continuidade de tudoprodução. Quando a produção anual de equipamentos chega a milhares de unidades, como a da LONGI, isso significa que seus produtos são testados em diversas condições, inclusive difíceis, de mineração e produção química. Este é um fator importante para a tecnologia que fica na produção e escolhe em que construir o processo.

Ecologia e recursos: questões incômodas

Nenhuma discussão sériaindústria química de mineraçãoNão posso prescindir do tema desperdício. Rejeitos de concentração, lodo e água de lavagem representam volumes enormes. Anteriormente, eles costumavam optar pelo armazenamento em depósitos de rejeitos. Agora a pressão das autoridades ambientais e da sociedade é enorme. E isso mesmo. Por isso, a produção moderna pensa cada vez mais no uso integrado de matérias-primas. Essas mesmas “caudas” podem ser fonte de materiais de construção ou conter componentes associados, cuja extração se torna economicamente viável quando a tecnologia muda.

Por exemplo, numa das empresas de produção de alumina, tentamos introduzir um sistema de lixiviação mais profunda de lama vermelha para a extração associada de escândio. Tecnicamente isto acabou por ser possível, mas a economia do projecto não funcionou. devido aos elevados custos de capital para a reconstrução e à instabilidade do mercado do escândio. O projeto foi congelado. Esta é uma história típica: existe uma solução tecnológica, mas depende da viabilidade económica e das previsões do mercado a longo prazo. Tais falhas fazem parte da experiência profissional; eles ensinam você a avaliar as inovações com mais sobriedade.

A água é um ponto sensível separado. Muitos processos químicos e metalúrgicos requerem grandes quantidades de água e após o uso esta fica contaminada com reagentes e sais. Um ciclo fechado de abastecimento de água não é mais um luxo, mas uma necessidade. Mas sua organização é um complexo complexo de engenharia que requer espaço e dinheiro. Muitas vezes, nas empresas mais antigas, é implementado por etapas, o que cria as suas próprias dificuldades tecnológicas.

Pessoal e experiência: algo que você não pode comprar

Você pode ter os equipamentos mais modernos e um mapa tecnológico verificado, mas sem especialistas competentes de nível médio - capatazes, supervisores de turno, tecnólogos - tudo isso funcionará com metade da capacidade. A peculiaridade da mineração e da produção química é a continuidade e interligação de todas as áreas. Uma falha na planta de britagem e peneiramento atingirá a planta de lixiviação em poucas horas e já sofrerá prejuízos.

O valor de um artesão experiente é que ele pode determinar o início de um desvio do regime pelo som de um moinho em funcionamento ou pelo tipo de espuma em uma máquina de flotação. Você não pode ensinar isso em cinco anos num instituto; é desenvolvido através de anos de prática. E quando em uma empresa, como no mencionadoCorporação LONGI, mais de 60% dos colaboradores possuem formação profissional superior, o que cria uma boa base para a formação desse pessoal. O engenheiro que projetou o separador conhece melhor suas reais capacidades e limitações, o que auxilia no diálogo com os operadores.

Para mim pessoalmente, um indicador da qualidade de qualquer equipamento é a simplicidade e consistência da sua manutenção no terreno, numa oficina poeirenta e barulhenta. Se metade da unidade precisar ser desmontada para substituir uma peça desgastada e a documentação estiver traduzida com erros, isso é um mau sinal. Bons fabricantes pensam nisso durante a fase de design. E a julgar pela escala e longevidade de alguns participantes do mercado, eles aprenderam esta verdade.

Um olhar para o futuro: não apenas sobre digitalização

Fala-se muito hoje em dia sobre Indústria 4.0, gêmeos digitais e automação total. Esta é certamente uma tendência na mineração e na produção química. Sensores, sistemas de aquisição de dados, modelagem de processos – tudo isso ajuda a otimizar as condições operacionais e a prever falhas. Mas é importante não cair na euforia. Qualquer modelo é uma simplificação da realidade. É baseado em suposições. E se a matéria-prima mudar repentinamente suas propriedades (e isso é comum em geologia), o modelo pode começar a dar recomendações ideais, mas incorretas.

Portanto, o futuro não é visto na substituição dos humanos, mas na criação de sistemas inteligentes de apoio à decisão para eles. Para que o técnico veja não apenas um gráfico de temperatura na autoclave, mas receba um sinal: “uma tendência indica a possível formação de um precipitado insolúvel após 2 horas”, recomenda-se verificar a concentração do reagente X?. E a decisão final cabe à pessoa, com sua experiência e intuição.

E, claro, a tendência para tecnologias de processamento profundo e de baixo desperdício só se intensificará. Isto é ditado tanto pela economia (matérias-primas caras devem ser usadas 100%) quanto pela ecologia. Talvez, depois de algum tempo, o próprio conceito de “instalação de armazenamento de rejeitos” se torne uma coisa do passado, e os lixões de antigamente se tornem uma fonte de matérias-primas secundárias para novas tecnologias. E neste processo o papel de equipamentos confiáveis ​​e eficientes para a preparação e processamento de matérias-primas minerais, aquilo que está na base de toda a cadeiaprodução da indústria química de mineração, só aumentará. Afinal, tudo começa com a extração correta e eficaz de valores do subsolo.