芬蘭奧圖泰公司起家于金屬冶煉,也聞名于金屬冶煉,但它其實在選礦領(lǐng)域也頗有建樹,特別是它的浮選工藝和設(shè)備,一直引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展,并且在國際上,已成為行業(yè)的標(biāo)桿。
有很多世界級大品牌企業(yè),它在某一領(lǐng)域被大眾熟知,其實它還在另外的領(lǐng)域執(zhí)牛耳。比如通用電氣公司,做醫(yī)療設(shè)備一流;比如西門子公司,在自動化方面堪稱翹楚……芬蘭奧圖泰公司(Outotec)似乎也與此略有類似,它起家于金屬冶煉,也聞名于金屬冶煉,很多人不知道的是,它在選礦領(lǐng)域也頗有建樹,特別是它的浮選工藝和設(shè)備,一直引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展,并且在國際上,已成為行業(yè)的標(biāo)桿。
真正的創(chuàng)新型企業(yè)所共同的特征,就是為技術(shù)的推進(jìn)實現(xiàn)先行的探索。與奧圖泰公司已有25年緣分的奧圖泰中國選礦銷售總監(jiān)/北京分公司經(jīng)理蘇許貴對奧圖泰最為肯定的一點,就是它從不停止的創(chuàng)新行動?!皩に嚨氖熘约皠?chuàng)新是我們的強(qiáng)項。早期,奧圖泰基于自己的礦山、工廠而開發(fā)技術(shù),所以更適用;如今,奧圖泰又開發(fā)可持續(xù)發(fā)展技術(shù),所以更先進(jìn)?!?/p>
就浮選機(jī)而言,建立在奧托昆普公司(奧圖泰的技術(shù)源自奧托昆普公司和魯奇冶金公司)早期的采礦和選礦生產(chǎn)基礎(chǔ)上,從20世紀(jì)60年代起,奧圖泰就開始從事浮選機(jī)的自主研發(fā),以滿足生產(chǎn)對更高效、更可靠和易操作設(shè)備的需求,這種大量的研發(fā)工作產(chǎn)生了許多創(chuàng)新的產(chǎn)品和工藝。
奧圖泰第一代常規(guī)浮選機(jī)產(chǎn)品統(tǒng)稱為“OK”,有OK-R型(指方形槽)和OK-U型(指U型槽),長期的生產(chǎn)實踐暴露出這兩類產(chǎn)品存在的設(shè)計缺陷,即在礦漿攪拌速度或強(qiáng)度不夠時,容易產(chǎn)生死角,導(dǎo)致礦漿沉積。1991年,第一臺圓柱形結(jié)構(gòu)的浮選機(jī)Tankcell?被 研 制 出來,奧圖泰采用流體動力學(xué)分析和計算流體力學(xué)模擬來進(jìn)行浮選機(jī)的設(shè)計,Tankcell?浮選機(jī)為各種不同礦物的浮選粗選、掃選和精選應(yīng)用提供了眾多可供選擇的浮選機(jī)規(guī)格,可以適應(yīng)各種不同的工藝流程和生產(chǎn)規(guī)模的要求——圓柱型設(shè)計使浮選機(jī)的大型化發(fā)展成為可能,同時,奧圖泰引領(lǐng)了浮選機(jī)的大型化發(fā)展。
據(jù)悉,目前世界上在使用的最大浮選機(jī)是奧圖泰規(guī)格為500立方米的Tankcell?浮選機(jī),但這個數(shù)字即將被刷新,蘇許貴透露:“630立方米的Tankcell?浮選機(jī)已經(jīng)制造成功,即將在巴拿馬某選廠投入應(yīng)用,屆時,這將成為當(dāng)前世界上最大的浮選機(jī)?!?/p>
大型化的優(yōu)勢在于,在同樣的應(yīng)用指標(biāo)情況下,可以減少能耗、設(shè)備數(shù)量、備品備件以及占地面積,使選廠的配置、工藝更簡單,操作維護(hù)更容易。蘇許貴認(rèn)為,隨著礦石品位越來越低,就越來越需要大設(shè)備來降低單位處理成本,因此,設(shè)備大型化是一種發(fā)展趨勢,特別是在礦業(yè)。
奧圖泰作為向市場中引入新技術(shù)的先行者而著稱。對于浮選機(jī)的研制和發(fā)展,奧圖泰不僅追求大型化,同時也追求浮選技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新。
SkimAir?(閃速浮選)號稱“磨礦回路的利潤創(chuàng)造者”,它比常規(guī)浮選機(jī)處理更多的礦石量,目前最大的閃速浮選設(shè)備一小時能處理礦石2400噸。而且,它浮選時間很短,只需兩分鐘左右。SkimAir?使用雙出口技術(shù)(該技術(shù)在世界范圍內(nèi)申請了專利),以高回收率生產(chǎn)低品位精礦,為奧圖泰所獨有。
具體而言,SkimAir?浮選機(jī)能給用戶帶來如下好處:一是使過磨最少。該機(jī)將已解離的有價值礦粒在其粒度仍相對較粗的條件下從磨礦循環(huán)負(fù)荷中浮選出來,這些已解離的礦粒不會被再磨,也不會變?yōu)榛厥章屎艿偷牡V泥進(jìn)入主浮選工藝。二是提高綜合回收率。該機(jī)回收大量的有價值礦物,從而使傳統(tǒng)浮選回路入選原料更加穩(wěn)定,這能增加浮選產(chǎn)量并改善現(xiàn)有浮選工藝控制,從而提高選廠綜合回收率。第三,浮選性能改善的同時,通過控制和增加SkimAir?閃速浮選底流濃度,可以增加磨機(jī)處理量。第四是由于脫除了細(xì)粒,使最終精礦粒度變粗,脫水性能得到改善。
奧 圖 泰 SkimAir?1200與 專 用 的Tankcell?5掃選浮選機(jī)應(yīng)用于澳大利亞某金/銅礦,為其帶來較大收益:金和銅的回收率增加了2%~3%,精礦壓濾機(jī)處理量增加了20%,精礦水分減少了2%。
“像金、鉛、鋅、鎳、銅等重金屬都比較適合采用這個選礦技術(shù)。”蘇許貴補充說。
浮選機(jī)的核心是混合裝置,為了更換和超越已獲公認(rèn)的MultiMix型與FreeFlow型的OK混合裝置,奧圖泰設(shè)計了全新的FloatForceTM混合裝置全系列產(chǎn)品,并已經(jīng)廣泛應(yīng)用。
FloatForce?混合裝置使氣泡和固體顆粒在定子和轉(zhuǎn)子之間的混合區(qū)域里的接觸機(jī)會最大化。為了使浮選性能更加完美,該混合裝置能夠使礦漿處于懸浮運動狀態(tài),并通過減少固體顆粒從氣泡上的脫落來實現(xiàn)最大的回收率。FloatForce?也比以往的混合裝置更為節(jié)能。
此外,奧圖泰FloatForce?混合裝置的轉(zhuǎn)子-定子設(shè)計大大增加其耐磨性,使用壽命超過3年,是國內(nèi)同類產(chǎn)品的3~6倍。目前,奧圖泰開發(fā)和應(yīng)用的轉(zhuǎn)子-定子設(shè)計已經(jīng)是第三代產(chǎn)品,而國內(nèi)的同行還停留在基于第一代的產(chǎn)品設(shè)計;在現(xiàn)場特殊情況停機(jī)后,奧圖泰浮選機(jī)可確保在負(fù)荷下快速啟動。
浮選技術(shù)已有100多年的歷史,迄今為止,由于不斷地創(chuàng)新設(shè)計,奧圖泰提供的技術(shù)比以往發(fā)展更為迅速。
作為浮選行業(yè)的全球領(lǐng)先企業(yè),奧圖泰的技術(shù)在全球各行業(yè)得到了應(yīng)用和驗證。奧托昆普從20世紀(jì)70年代開始銷售充氣式浮選機(jī),現(xiàn)在每天有超過1萬臺奧圖泰的浮選設(shè)備在運行。其中,Tankcell?圓柱型浮選機(jī)的應(yīng)用超過了3000臺,圓柱型SkimAir?浮選機(jī)的應(yīng)用超過了200臺。在全球,奧圖泰擁有最大的浮選機(jī)總安裝體積,全球用戶包括力拓、必和必拓、超達(dá)等世界級礦業(yè)巨頭。
作為行業(yè)標(biāo)桿,奧圖泰浮選技術(shù)與設(shè)備有很多獨特優(yōu)勢,是其他同行難以超越的。
奧圖泰曾經(jīng)發(fā)展過多種選礦方法,磁選、電選、超導(dǎo)磁選……在如今公司總體戰(zhàn)略指引下,很多業(yè)務(wù)逐漸停止,并把重點放在充氣式浮選業(yè)務(wù)方面,它在有色金屬行業(yè)應(yīng)用最為廣泛。
浮選本質(zhì)上就是礦物顆粒和氣泡,所以依據(jù)控制氣體流速和氣泡量來保持最大的調(diào)節(jié)性是相當(dāng)重要的。從第一臺浮選機(jī)訂單開始,這一設(shè)計原理被貫穿于浮選流體動力學(xué)和氣體分散、選擇性、泡沫回收、控制等研究到最終設(shè)備的制造整個過程。
充氣式浮選機(jī)更容易適應(yīng)不同礦石的給料,獨立可選擇性的回收率和品位操作控制是這類浮選機(jī)的主要優(yōu)點。奧圖泰的每一臺浮選機(jī)都有獨特的空氣控制閥,大量的研究表明,通過控制每臺浮選機(jī)的充氣量可以改善浮選指標(biāo)。
奧圖泰不需要改變浮選機(jī)設(shè)計原理,卻能夠保持技術(shù)性能從多樣式、容易增加產(chǎn)量的浮選機(jī),到根據(jù)不同種類給料礦石的性質(zhì),來為客戶量身定做設(shè)備。
充氣式浮選機(jī)通過對充氣量的控制,可以根據(jù)現(xiàn)場給礦量、給礦品位等工藝參數(shù)提供最適合的充氣量,進(jìn)而提高浮選指標(biāo)。充氣式浮選原理還確保了在所有海拔高度上的浮選機(jī)都能達(dá)到最佳充氣狀態(tài),因為奧圖泰會按照特定的現(xiàn)場條件來設(shè)計鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。
奧圖泰浮選技術(shù)具有先進(jìn)的、不斷提高的工藝指標(biāo),針對每一類浮選作業(yè),奧圖泰都設(shè)定新的標(biāo)準(zhǔn)使其達(dá)到優(yōu)異的浮選性能,包括混合效果、充氣量、泡沫控制以及回收率,特別是泡沫調(diào)控技術(shù)和特定粒級浮選工藝,在每一個應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)回收率。
據(jù)介紹,奧圖泰獲得專利技術(shù)的推泡錐,可靈活控制泡沫以保證泡沫的持續(xù)穩(wěn)定運動,從而確保較高的回收率和精礦品位;奧圖泰內(nèi)置周邊環(huán)形溢流槽、外部周邊環(huán)形溢流槽、多納圈溢流槽以及徑向溢流槽能夠快速回收精礦,從而減少精礦顆粒尤其是粗顆粒從氣泡上的脫落。
奧圖泰浮選機(jī)為經(jīng)久耐用而造,它選用最長作業(yè)壽命的零部件和電氣元件,例如,轉(zhuǎn)子可以雙面使用,使其壽命大大延長;同時,降低轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,此舉直接減少了轉(zhuǎn)子磨損和其他備品備件的消耗,也減少了停機(jī)時間。浮選機(jī)大型化實現(xiàn)的較少設(shè)備臺數(shù)又意味著在基建成本、管道、電纜、儀表和輔助設(shè)備上可節(jié)省大量資金。
奧圖泰有明確的目標(biāo):使客戶的投資回報率最大。從奧圖泰浮選機(jī)使用周期看,它多次證明了其操作費用是迄今為止最低的。高可靠性和低維修實現(xiàn)了無故障運營,有助于快速的投資回報。
智利國家銅業(yè)公司(Codelco)的丘基卡馬塔礦山在1998~2000年間,對大型浮選機(jī)供應(yīng)商做了一個對比研究(主要針對160立方米的浮選機(jī)),研究對象為奧圖泰的充氣式Tankcell?浮選機(jī)(包括鼓風(fēng)機(jī))、Wemco自吸式浮選機(jī)和Dorr-Oliver充氣式浮選機(jī)。研究結(jié)果顯示,奧圖泰產(chǎn)品每立方米容量的能耗最低,比Wemco的能耗要低33%。而且,Tankcell?浮選機(jī)能源使用效率并不以回收率為代價,因為在這三家供應(yīng)商中,Tankcell?的浮選性能被公認(rèn)為是最好的(數(shù)據(jù)來源:丘基卡馬塔Chuquicamata官方測試報告能耗部分)。
蘇許貴告訴記者,奧圖泰的一個核心價值就是,對于所有的技術(shù)通過嚴(yán)格的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以達(dá)到可持續(xù)的效果。就浮選技術(shù)來說,奧圖泰分析了設(shè)備全使用周期的費用,分析結(jié)果顯示,浮選機(jī)在全使用周期內(nèi),能耗是最大的成本組成部分,幾乎可達(dá)成本的百分之七八十,而最初的設(shè)備支出在全使用周期費用中僅占較少的比例。這項分析結(jié)果促使奧圖泰發(fā)明和改進(jìn)其產(chǎn)品和服務(wù),致力于更低的能源和試劑消耗。
與其他浮選設(shè)備企業(yè)不同,奧圖泰本身就擁有專門針對礦山的自動化系統(tǒng)和在線分析儀。比如應(yīng)用于浮選方面的FrothSense?泡沫圖像分析儀,可進(jìn)一步提高浮選機(jī)的操作性能。泡沫運動和氣泡分析結(jié)合空氣給入,泡沫厚度以及藥劑的高水平控制提供獨特的方法優(yōu)化回收率和精礦品位。FrothSense?高畫質(zhì)的實況視頻直播加上輕松方便的讀取,可連續(xù)為操作人員提供精確的工藝控制。
奧圖泰也提供獨特的浮選機(jī)控制方案——CellStation?,將它作為安裝在浮選機(jī)平臺的單獨的控制面板。它可以與奧圖泰分析儀系列產(chǎn)品和選廠工藝控制系統(tǒng)相連接,取代了傳統(tǒng)的現(xiàn)場控制器并可執(zhí)行多種附加功能?;赑LC的CellStation?可以很容易利用圖形顯示,追蹤控制回路狀態(tài)、趨勢以及調(diào)整浮選充氣和礦漿液位設(shè)定點。
在實際生產(chǎn)中,周期性的、非控制性的以及浮選給料大的波動是常見的。EXACT液位控制方案的設(shè)計目的是監(jiān)控上游工藝,在波動干擾影響浮選性能之前提供一個補償信號給浮選機(jī)液位控制器。EXACT液位基于前饋控制原理并具備獨特的自動調(diào)整功能,可以方便地以“插入”方式嵌入到CellStation,無須額外的儀表。
奧圖泰的自動化系統(tǒng)還包含很多儀器儀表,例如得到廣泛應(yīng)用的奧圖泰庫里厄在線品位分析儀和PSI粒度分析儀以及最新研發(fā)并得到應(yīng)用的電位分析儀等。
奧圖泰ACT優(yōu)化控制系統(tǒng)是一種簡易工具,它可以將工藝過程理論轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)式控制方案。特別是無需編程技巧??梢杂糜诳刂聘鱾€單元作業(yè),乃至整個選廠,并將其達(dá)到最佳化。浮選ACT使浮選回路基于恒定的精礦品位,提高回收率。該系統(tǒng)含有奧圖泰專有技術(shù)的優(yōu)化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)學(xué)模型,是奧圖泰多年經(jīng)驗和技術(shù)的結(jié)晶。
雖然奧圖泰是一家在業(yè)內(nèi)無人不知的企業(yè),但不可否認(rèn),很多人對奧圖泰的浮選技術(shù)了解的并不多,蘇許貴解釋,相對全球來說,中國礦山規(guī)模比較小,相應(yīng)的浮選機(jī)市場也比較小,所以公司早前把有限的資源首先投入到了其他國家的業(yè)務(wù)方面,而并未把中國作為重點市場來開發(fā)。
隨著各項業(yè)務(wù)的穩(wěn)定以及公司的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移,針對中國市場,這兩年奧圖泰做了很多工作。更重要的是,奧圖泰希望能夠像在冶煉方面為中國做出的貢獻(xiàn)一樣,用自己在浮選方面無可比擬的技術(shù)優(yōu)勢為中國礦業(yè)發(fā)展再盡一份力量。“奧圖泰閃速熔煉技術(shù)幫助中國銅產(chǎn)量翻倍上升,而二氧化碳排放量卻減至不到過去的一半。我們相信浮選技術(shù)也能做出這樣的貢獻(xiàn),比如浮選機(jī)在株洲冶煉集團(tuán)的應(yīng)用等,幫助用戶能以比較少的資源和消耗,得到更好的經(jīng)濟(jì)效益。”蘇許貴對中國市場充滿信心。
蘇許貴在會議上介紹奧圖泰自動化系統(tǒng)ACT
在充分了解和分析了中國浮選市場現(xiàn)狀之后,奧圖泰發(fā)現(xiàn)很多老的選廠還在用很小的低效的浮選機(jī),所以改造潛力非常大,未來奧圖泰也將側(cè)重于此,幫助中國的低效設(shè)備逐漸替換為奧圖泰的高效設(shè)備。他們目前在中國的主要做法是,在用戶條件(如磨礦細(xì)度、藥劑制度、礦漿等)不變的情況下,用奧圖泰小型的實驗浮選機(jī)給用戶提供工藝研究和實驗,讓實驗結(jié)果來證明奧圖泰技術(shù)的優(yōu)越性?!爸灰厥章室惶岣?,用戶就很容易計算出更新設(shè)備的回報率。”蘇許貴說。
以招金集團(tuán)的早子溝金礦為例,奧圖泰基于實驗數(shù)據(jù)為客戶了設(shè)計最優(yōu)的改造方案:在磨礦回路增加一臺SkimAir?240閃速浮選機(jī),再改造4臺30立方米的浮選機(jī),回收率即可提高8%,預(yù)計幾個月就能回收改造成本。
對奧圖泰浮選機(jī)的關(guān)鍵部件的升級改造,也可以實現(xiàn)指標(biāo)的提高,如通過升級為奧圖泰FloatForce?混合裝置即可以提高選廠工藝指標(biāo)。例如,奧圖泰幫助土耳其CBI公司(?ayeli Bakir ??letmeleri A.?.為總部設(shè)在澳大利亞的因梅特礦業(yè)集團(tuán)的全球性礦業(yè)公司)改造安裝新一代FloatForce混合裝置,該裝置的特性和優(yōu)點為CBI公司創(chuàng)造了大量的經(jīng)濟(jì)價值:如電機(jī)能耗減少了50%,因此每年能在浮選機(jī)運行成本方面節(jié)省5萬美元;每年減少排放二氧化碳524噸,相當(dāng)于減少了187輛汽車在路上行駛一年,減排為CBI公司增加的可持續(xù)性成為他們的戰(zhàn)略驅(qū)動力。另外,在鋅粗選段能提高平均3%的回收率,這對于一個年產(chǎn)4.8萬噸精鋅礦的選礦廠而言,意味著每年可帶來100萬美元的額外收益,其中不包括運輸、處理和冶煉等費用。浮選效果提高和能耗減少后帶來的經(jīng)濟(jì)效益使項目在浮選機(jī)上的投資通常在一年內(nèi)就可收回。
奧圖泰正在全球市場推廣該“浮選技術(shù)現(xiàn)代化改造方案包”,無論選廠現(xiàn)在是否正在使用奧圖泰的浮選技術(shù),現(xiàn)代化改造現(xiàn)有的浮選工藝和設(shè)備都能在最短的時間內(nèi)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
“我們相信,隨著用戶對奧圖泰浮選技術(shù)的了解,會有更多的用戶意識到奧圖泰技術(shù)的先進(jìn)之處,而且他們也會進(jìn)行經(jīng)濟(jì)衡量比較,將來奧圖泰浮選在中國的前景會更大?!痹谔K許貴看來,奧圖泰浮選技術(shù)打開中國市場只是時間問題。
對于未來中國市場浮選機(jī)發(fā)展趨勢,蘇許貴認(rèn)為有兩個方向,一是要求指標(biāo)更好、更高效,比如使用藥劑更少、用電用水更少、排污更少等;二是設(shè)備更大型化,使運轉(zhuǎn)成本更低。“浮選機(jī)高效、環(huán)保、大型化,是符合全球礦業(yè)發(fā)展趨勢的,也是奧圖泰現(xiàn)在正在做的?!?/p>
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奧圖泰提供領(lǐng)先的技術(shù)和服務(wù),確??沙掷m(xù)性地利用地球上的自然資源。
作為選礦和冶煉技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的全球領(lǐng)導(dǎo)者,奧圖泰在過去的幾十年中已經(jīng)為礦冶行業(yè)的客戶開發(fā)了許多突破性的技術(shù),在世界各地總計安裝了2000多套設(shè)備。同時,奧圖泰還為工業(yè)水處理、替代能源利用和化工行業(yè)提供創(chuàng)新的解決方案。奧圖泰的解決方案包括專利技術(shù)、可行性研究、基礎(chǔ)和詳細(xì)工程設(shè)計、工藝設(shè)備、自動化、項目實施以及生命周期服務(wù)。
根據(jù)經(jīng)合組織OECD的定義,奧圖泰的訂單量中90%都屬于環(huán)境產(chǎn)品和服務(wù),即EGS類產(chǎn)品。在由《企業(yè)爵士》雜志(Corporate Knights)發(fā)起的“全球可持續(xù)發(fā)展最佳企業(yè)百強(qiáng)”評選活動中,奧圖泰名列第十二名。奧圖泰集團(tuán)在赫爾辛基OMX納斯達(dá)克證券交所上市。