Современную экономику часто называют постиндустриальной, что среди прочего означает уменьшение доли промышленного производства в валовом внутреннем продукте (но не его абсолютное сокращение), и выход на первое место, как по числу занятых, так и по финансовым оборотам, сферы услуг. Тем не менее, существовать без промышленности, в т. ч. тяжелой индустрии и такого ее сегмента как добывающая отрасль, мировая экономика никогда не сможет. Горнодобывающая промышленность продолжает служить одним из фундаментальных условий экономического благополучия многих стран, в т. ч. обладающей богатейшей минерально-сырьевой базой России. В последние десятилетия для этой отрасли во всем мире свойственны несколько ярко выраженных трендов.
Первый ─ это ухудшение горно-геологических условий. По мере истощения запасов наиболее богатых и удобных для разработки частей месторождений горнякам приходится забираться на все бо́льшие глубины и браться за добычу все более бедного по содержанию полезных компонентов рудного и нерудного сырья.
Второй тренд ─ напрямую связанная с вовлечением в добычу и переработку бедных руд необходимость, увеличивать объемы работ по обогащению полезных ископаемых. А, как известно, в сложном и многообразном комплексе, применяемого для этого оборудования, огромную роль играют насосы, в т. ч. насосы-дозаторы. Особенно при использовании флотационного обогащения ─ универсального по своим технологическим возможностям и экономически эффективного.
Третий тренд ─ развитие новых технологий добычи твердых полезных ископаемых. В их числе подземное выщелачивание, в процессе которого по скважинам в недра закачиваются химические растворы, а затем оттуда извлекаются технологические жидкости, образовавшиеся в результате происходящего под воздействием химических реагентов перехода части сырья, например, металлов, из твердой фазы в жидкую. И для того, и для другого требуются насосы.
Насосы в горном деле
Сфера применения насосов в горных работах чрезвычайно обширна. На них возложена такая жизненно важная для открытых и подземных горных предприятий функция, как водоотлив. В открытых горных работах с помощью насосов обеспечивается понижение уровня грунтовых вод вокруг карьеров. Наряду с пришедшими в движение подземными водами, откачиваются близко расположенные к поверхности верховодка и скапливающиеся атмосферные осадки. Насосы откачивают воду из взрывных скважин перед их заполнением взрывчатыми веществами. При подземной добыче полезных ископаемых, шахтные насосы удаляют ее из горных выработок. В этом случае требуется продолжительная безостановочная работа насосов, подающих воду на верхние горизонты, а еще лучше ─ за один прием на поверхность.
Насосы ─ обязательная принадлежность систем гидротранспорта, с помощью которого организуется доставка водно-минеральных смесей, как на короткое плечо, так и на расстояния в десять и более километров. Насосы применяют при перекачивании хвостов, обратной засыпке полостей шахт смесью воды и вскрышной породы.
Дозировочные насосы используют для дозирования веществ-выщелачивателей (среди них могут быть такие агрессивные жидкости как растворы соляной и серной кислоты) в высокотехнологичных методах кучного выщелачивания.
Огромный объем работы у насосов на обогатительных фабриках. Это ─ водоснабжение, поскольку без большого количества воды процессы обогащения, как правило, обойтись не могут. Обязательным спутником водоснабжения и внутреннего технологического водооборота является водоотведение. Стоки в независимости от того, организовано на предприятии оборотное водоснабжение или нет, необходимо очищать. Учитывая большое количество используемой в процессах обогащения полезных ископаемых «химии», часто очень агрессивной и способной нанести огромный экологический ущерб (растворов цианидов, например), очистка таких стоков ─ сложная задача. Она не может быть решена без применения дозировочных насосов, служащих для приготовления и дозирования флокулянтов, ─ веществ, обеспечивающих кондиционирование опасных для окружающей среды оборотных и сточных вод предприятий горнопромышленного комплекса.
Насос флокулянта для дозирования его водных и неводных растворов может иметь разную конструкцию. Станции дозирования флокулянта (установки дозирования флокулянта) комплектуются мембранными, перистальтическими, плунжерными дозировочными насосами.
Принимая во внимание, что перекачиваемые на горных предприятиях жидкости часто содержат большое количество минеральных частиц с высокой плотностью твердых фракций, используются шламовые насосы (горизонтальный шламовый насос, вертикальный шламовый насос). Лучшие модели способны перекачивать шлам с содержанием твердой фазы до 80 % при давлении свыше 10 МПа. С их помощью его удаляют из накопителей, а из-под отвалов убирают фильтраты. Погружные шламовые насосы используют для уборки производственных помещений обогатительных фабрик в случае просыпов или разливов технологического продукта.
И, разумеется, насосы принимают непосредственное участие в технологическом процессе. Современный флотационный передел требует качественного дозирования реагентов. В обеспечивающих их системах используют различные дозаторы, как сухие питатели, так и дозировочные насосы и клапаны.
Дозировочные насосы обеспечивают точное дозирование необходимых для процесса обогащения флотационных реагентов. А это ─ важнейший фактор, влияющий на качество продукции и экономическую эффективность обогатительного производства. Дозировочные насосы применяют для перекачки и дозирования жидких полимеров, добавляемых в находящийся в сгустителе рудный шлам.
При обогащении флотационным методом насосы служат также для перекачивания концентрата, с их помощью шламовый продукт транспортируется к шламохранилищу. Они же подают раствор на фильтр-пресс при фильтровании и выполняют иную работу.
Требования к насосам, используемым в горнодобывающем производстве
Это ─ очень жесткие требования. Добыча и переработка полезных ископаемых ─ тяжелое производство не только для людей, но и для техники. Для нее эта тяжесть обусловлена условиями эксплуатации, к которым горные машины вообще и дозировочные насосы в частности, должны быть подготовлены производителем. Примеры такой тяжелой работы ─ дозирование растворов, содержащих вредные и токсичные вещества, кислот, перекачивание абразивных сред с высоким содержанием твердых включений. Сложности усугубляются, если это, например, кислотные шламы, образующиеся, например, в процессе обогащения золотосодержащих никелевых, медных руд.
«Горные» насосы должны быть износостойкими, надежными и не быть причиной простоев. Это особенно важно, поскольку работы на предприятиях горнопромышленного комплекса, как правило, ведутся круглосуточно, и любой простой, особенно, если он сопровождается остановкой в функционировании смежного оборудования, чреват немалыми экономическими издержкам.
А во многих случаях из-за особенностей технологического процесса даже краткосрочная остановка насоса может обернуться самыми тяжелыми дорогостоящими последствиями.
Как и во всех других отраслях насосы в горной промышленности должны обеспечивать высокую производительность, нуждаться в минимуме эксплуатационных затрат на обслуживание и текущий ремонт. А дозировочные насосы еще быть точными, поскольку точность дозирования ─ неотъемлемое условие оптимизации производственного процесса.
Всем этим требованиям полностью отвечают, насосы «Ареопаг», предназначенные для использования в горной промышленности.
Мембранные, плунжерные, перистальтические…
Перистальтические насосы в силу свойственных им конструктивных особенностей и при надлежащем исполнении полностью подходят для работы в самых сложных условиях горного производства. Используя их, можно перекачивать среды более чем наполовину состоящие из твердых, плотных, часто абразивных частиц. Реверсивный перистальтический насос позволяет устранять засоры в линии слива сгустителей.
В силу уникального сочетания эксплуатационных характеристик и неприхотливости перистальтические насосы в т. ч. перистальтические дозировочные насосы получили широкое распространение на обогатительных фабриках и установках кучного выщелачивания. С их помощью перекачивают шлам и производят дозировку химических реагентов.
Преимущества перистальтических насосов:
- технологичность ─ возможность работы всухую, самовсасывание, перекачиваемая среда контактирует только со шлангом или трубкой; точность дозирования ─ в комплекте с преобразователем частоты перистальтические насосы-дозаторы «ЗДТ «Ареопаг» обеспечивают регулирование подачи с точностью до 1,0 %.
- надежность; у перистальтических насосов «Ареопаг», одна из ее слагаемых ─ усиленный подшипниковый узел, благодаря наличию отдельных подшипников ротора;
- низкое энергопотребление ─ ценное качество, учитывая высокую энергоемкость горного производства;
- минимальная потребность в воде ─ центробежному насосу, чтобы перекачать аналогичное количество шлама, потребуется существенно больше воды, чем перистальтическому;
- герметичность ─ она позволяет смело использовать в технологическом процессе обогащения полезных ископаемых любые токсичные вещества без боязни их утечек;
- конструктивная простота и минимальное техническое обслуживание ─ это снижает эксплуатационные расходы (затраты на запчасти и потери вследствие редких простоев), а простота обслуживания девальвирует стоимость ошибок, причина которых ─ «человеческий фактор».
Перистальтические (шланговые) насосы типа НП производства «ЗДТ «Ареопаг» используют для дозирования и перекачивания абразивных, вязких, кристаллизующихся и коррозийных жидкостей, в т. ч. эмульсий, содержащих твердые фракции размером до 10 % от внутреннего диаметра шланга насоса.
Преимущества мембранных насосов во многом перекликаются с сильными сторонами перистальтических насосов. Одно из главных среди них ─ герметичное разделение среды и гидравлической части, а значит, такие насосы можно эксплуатировать на горных предприятиях для перекачки особо опасных, токсичных и взрывоопасных жидкостей при полном соблюдении природоохранных норм.
Еще одно актуальное для горной промышленности свойство ─ надежность. Исполнение с двойной мембраной (такие мембранные дозировочные насосы представлены в ассортименте «ЗДТ «Ареопаг») оставляют насос работоспособным при повреждении одной из диафрагм. Это исключает смешение приводной и перекачиваемых жидкостей и, как следствие, возможность образования опасных смесей или порчи перекачиваемой среды. Предусмотрено несколько способов сигнализации о разрыве диафрагмы.
Мембранные дозировочные насосы хорошо поддаются автоматизации, что делает возможным устройство дистанционного контроля и регулирования расхода насосного агрегата, ─ свойства нередко востребованного на предприятиях горной отрасли.
Достоинства плунжерных насосов высокого давления «Ареопаг» ─ отличные прочностные характеристики, способность обеспечивать высокое давление жидкости (трехплунжерные агрегаты высокого давления АМГ поддерживают давление до 40 МПа), производительность (до 20 тыс. л/ч), близкий к ста процентам КПД. В горном деле это оборудование используют для подачи нейтральных и агрессивных жидкостей, эмульсий, суспензий и других сред (для перекачки пульпы в т. ч.) под высоким давлением.
Компания «Завод дозировочной техники «Ареопаг» (areopag-spb.ru) ─ это квалифицированные специалисты, обладающие глубокими знаниями об особенностях использования дозировочных насосов в различных областях технологий. Это ─ инновационные разработки, оборудованная по последнему слову техники производственная база, современный высококачественный сервис. А насосы «Ареопаг» ─ надежные, точные, высокопроизводительные, с продолжительным сроком службы ─ гарантия максимально высокой эффективности затрат на их приобретение. Эта аксиома, верная для всех направлений технологий, включая столь сложную для насосов горнодобывающую промышленность.