Угольный концентрат из вскрыши

Вскрышные породы – основная затратная составляющая у угольщиков на предприятиях с открытой добычей угля. С ней связаны и проблемы вывоза этих пород, и складирования, и неизбежных экологических платежей и, нередко штрафов. Короче, одни затраты. И это притом, что российские ученые давно уже нашли способ не только сократить затраты, связанные с вскрышными породами, но и… извлечь из них выгоду.

С 1983 года в Кемеровской области работает первая уникальная установка с крутонаклонными сепараторами (КНС), которая позволяет обогащать углесодержащие вскрышные породы, где содержится уголь с зольностью до 52 процентов, и превращать их в высококачественный угольный концентрат. Готовый продукт инновационных технологий вполне соответствует мировым стандартам качества. Стоит отметить, что обогащение в сепараторах КНС – это полностью российская разработка. Причем основная технологическая часть комплектующих производится на территории нашей страны – на заводе в Люберцах.

Автором уникальной технологии обогащения высокозольных углесодержащих пород крутонаклонного сепарирования угля, обладателем патента и единственным производителем оборудования для обогатительных установок с сепараторами КНС является российская компания Научно-внедренческое и проектно-конструкторское предприятие «КЭНЭС». Подобного способа обогащения высокозольного угля не существует ни в одной стране мира. Как технология обогащения в крутонаклонных сепараторах КНС появилась, какие цели ставили перед собой ее создатели и насколько эффективно использование КНС при открытой добыче угля корреспонденту «МК в Кузбассе» рассказал руководитель Кемеровского филиала «КЭНЭС» Михаил Самарцев.

ООО «КЭНЭС» образовано в 1991 году на базе общеотраслевого Института обогащения твёрдого топлива (ИОТТ). Основные учредители предприятия – кандидаты технических наук Поздеев Валентин Николаевич (генеральный директор), и Михальцевич Владимир Викторович (директор).

Крутонаклонные сепараторы КНС имеют ряд типоразмеров, позволяющих подобрать индивидуальный комплект оборудования для различных марок углей и типов вмещающих вскрышных пород. Они имеют высокую удельную производительность, небольшие габариты, просты и безопасны в эксплуатации, обогащают сырьё с размокаемыми включениями. Всё это позволяет использовать их для обогащения углесодержащих отвальных пород открытых разработок, механизации выборки породы из крупных классов углей шахт, обогащения энергетических углей на обогатительных фабриках.

«Проблема обогащения высокозольных углей стояла давно, - говорит Михаил Григорьевич. - Все понимали, что во вскрышных породах, по крайней мере в их части, уголь есть. Но его извлечение по стандартным технологиям на практике оказывалось слишком дорогим, так что собственникам угледобывающих предприятий было проще вывезти вскрышу в отвал, чем заниматься извлечением из неё угля. Разработка и внедрение технологии обогащения в сепараторах КНС во многом решило эту проблему».
Для наглядности стоит отметить результаты работы первой обогатительной установки в Кузбассе на угольном разрезе «Бачатский». Здесь КНС используется с 1983 года. За 25 лет ее работы угольщики этого предприятия смогли дополнительно получить (по сути, из бросового материала) более 6 (шести) миллионов тонн высококачественного угольного концентрата.

Принцип работы КНС, казалось бы, достаточно прост – как и все по-настоящему гениальное. В установке предусмотрены два наклонных коробчатых канала, соединенных по принципу сообщающихся сосудов. По одному из них подается углесодержащая порода, по другому – вода. Разделение продуктов обогащения происходит во встречном потоке воды.

Поскольку угольная масса легче остальных составляющих, тяжёлая фракция (порода) попадает в нижний придонный слой, откуда удаляется элеватором. Лёгкие компоненты (уголь) выносятся противоточным водным потоком вверх через сливной порог сепаратора, поступают на обезвоживание и далее на склад готовой продукции. Использование принципа сообщающихся сосудов помогает сделать процесс сепарации, с одной стороны, достаточно простым, с другой – весьма эффективным.
Трёхстадийный способ обогащения с использованием сепараторов КНС и обогатительных гидроциклонов позволяет обеспечить глубину обогащения до 0,2 мм.

В настоящее время в Кемеровской области используется двенадцать сезонных установок с крутонаклонными сепараторами, в основном на угледобывающих предприятиях ОАО «Угольная компания «Кузбассразрезуголь». За время использования КНС технология себя полностью оправдала. Годовое производство дополнительной товарной продукции составляет порядка 3 миллионов тонн.

Однако специалисты компании «КЭНЭС» не останавливаются на достигнутом и расширяют круг заказчиков – угледобывающих предприятий региона. Для каждого угольного предприятия разрабатывается индивидуальный проект комплектации обогатительной установки с учетом в первую очередь характеристик того угля, что добывается на разрезах.

«Особенность нашего способа обогащения в крутонаклонных сепараторах состоит в том, что он подходит практически под любые марки угля, - продолжает свой рассказ Михаил Григорьевич. – А при его использовании собственники предприятий решают не просто проблему обогащения высокозольного угля, но и еще целый комплекс сопутствующих задач».

Действительно, получение угольного концентрата из «бросового материала», по сути, из отходов угольного производства позволяет значительно сократить технологические потери. Если в обычном режиме они составляют около десяти процентов, то при использовании КНС – всего лишь 2 процента. Соответственно, значительно увеличивается коэффициент извлечения полезных ископаемых из недр.

К тому же не стоит забывать, что угольщики оплачивают экологический ущерб от своей деятельности. А раз вскрышных пород (за счет эффективного обогащения угля) становится меньше, то и затраты на экологические платежи существенно сокращаются.

Ну и, наконец, столь же значительно сокращаются прямые затраты собственников угольных предприятий, связанные со строительством обогатительных установок. Эта технология позволяет сэкономить затраты на строительство установок КНС (по сравнению с привычными обогатительными фабриками) в 4-5 (!) раз. А срок, в течение которого может быть возведена подобная установка, как показывает практика, составляет всего лишь 6-7 месяцев.

Одним словом, установки КНС – это реальная выгода для всех. И для угольщиков, деятельность которых становится значительно более эффективной, и для регионального бюджета, который получает налоги с каждой тонны добытого угля, и для всех жителей Кузбасса, поскольку экологическая нагрузка в результате их использования значительно сокращается.

Как я уже отмечал выше, КНС – это российская разработка, российское производство, российское строительство. В отличие, например, от тех же обогатительных фабрик, которые строятся из импортных комплектующих.

Более того, в последние годы компания «КЭНЭС» несколько изменила свой статус. Раньше специалисты этого предприятия брали на себя только функции генерального проектировщика, то есть разрабатывали проектную документацию. Теперь, имея строительные лицензии, «КЭНЭС» смог стать и генеральным подрядчиком строительства собственных установок.

В результате руководство и трудовой коллектив компании получили возможность придирчиво контролировать ход реализации своего проекта на всех его этапах, начиная от разработки и заканчивая сдачей в эксплуатацию.

В прошлом году в Кемеровской области было построено две установки с крутонаклонными сепараторами – на Ерунаковском разрезе и Таежном участке (в составе Талдинского разреза). Сейчас, в 2009 году, даже несмотря на трудности в мировой и отечественной экономике, внедрение технологии на основе сепараторов КНС продолжилось. Например, на Бачатском угольном разрезе ко Дню шахтера будет реконструирована и запущена в эксплуатацию новая установка взамен прежней, которая, напомню, отработала на угольном предприятии 25 лет. Производственная мощность новой установки по перерабатываемому сырью – 3 миллиона тонн в сезон, по товарной продукции – 1 миллион тонн высококачественного угольного концентрата.

«Гарантированный срок работы установки, - говорит Михаил Григорьевич, - составляет 10 лет. Но надёжность её работы настолько высока, что этот срок фактически был превышен более чем в 2,5 раза».

В завершение стоит отметить, что, по утверждению специалистов «КЭНЭС», технология обогащения в сепараторах КНС может быть с успехом использована не только на разрезах, но и в кузбасских шахтах.