Китай: технологии сухой магнитной сепарации борной руды? 

Вот вопрос, который часто всплывает в разговорах, но редко получает честный, без прикрас, ответ. Многие сразу думают о высоких технологиях и почти стопроцентном извлечении, но реальность, особенно с боратами, куда капризнее. Сухая сепарация? Для многих руд это не первый выбор, но в засушливых районах или при специфическом составе — порой единственный экономически оправданный. В Китае с этим экспериментируют давно, и не все попытки были удачными. Поделюсь тем, что видел и с чем сталкивался.

Почему именно сухой способ? Контекст и ограничения

Не стоит рассматривать сухую магнитную сепарацию как универсальное решение. Её главный козырь — отсутствие воды. В регионах вроде Цинхая или западной части Внутренней Монголии, где месторождения борного сырья (вроде улексита, ашарита) часто расположены в зонах с дефицитом воды, мокрая сепарация может быть просто нерентабельна из-за логистики и стоимости воды. Но здесь же и главная загвоздка: сухой метод крайне чувствителен к влажности руды и содержанию пыли. Если материал недосушен или, наоборот, пересушен до состояния пылевой бури, эффективность сепаратора падает катастрофически.

Вспоминается один проект на месторождении в провинции Ляонин лет десять назад. Пытались применить сухую сепарацию для предобогащения низкосортной борной руды. Оборудование было вроде бы современное, но не учли сезонную влажность. Осенью материал шел нормально, а весной, с повышенной влажностью воздуха, руда начинала слипаться, забивая разделительные барабаны. Пришлось срочно доустанавливать дополнительные сушильные барабаны, что съело часть экономии. Опыт дорогой, но поучительный.

Ещё один нюанс — гранулометрический состав. Для сухой магнитной сепарации идеальным считается узкий класс крупности. Если в питании и песок, и крупные куски, разделение идёт плохо. Часто требуется более тщательная подготовка — дробление и классификация, чем при мокром процессе. Это увеличивает капитальные затраты. Так что экономия на воде может частично ?съедаться? затратами на подготовку и сушку.

Ключевые моменты в технологии и оборудовании

Сердце процесса — сепаратор. Не все магнитные системы одинаково хорошо работают всухую. Роликовые сепараторы с постоянными магнитами на основе редкоземельных элементов (NdFeB) показали себя лучше всего для тонких классов. Они дают высокий градиент поля, что критично для слабомагнитных борных минералов, которые часто ассоциированы с магнетитом или другими магнитными примесями.

Китайские производители, особенно в Баотоу — центре производства магнитных материалов, сильно продвинулись в этом направлении. Компании вроде ООО Баотоу Сингуан Магнитное Горное Оборудование (я знаком с их техникой по другим проектам) имеют большой опыт в создании магнитных систем именно для сложных условий. На их сайте btxgcx.ru можно увидеть, что они позиционируют себя как крупнейшего производителя на северо-западе Китая, и это не пустые слова. Их роликовые и барабанные сепараторы часто используются для предобогащения железных руд, но те же принципы применимы и для борсодержащего сырья.

Важен не только сам сепаратор, но и система подачи и пылеулавливания. Равномерный, тонкий слой материала на ленте или барабане — залог успеха. А пыль — это не только экологическая проблема и потери продукта, но и убийца подшипников и движущихся частей оборудования. Приходилось видеть установки, где системой аспирации пренебрегли, и через полгода сепаратор приходил в негодность от абразивного износа.

Практические сложности и ?подводные камни?

Теория — это одно, а запуск линии — совсем другое. Одна из самых частых проблем — неоднородность руды. Месторождения боратов часто имеют непостоянный состав. Может меняться не только содержание бора, но и тип сопутствующих минералов, их магнитная восприимчивость. Настройки сепаратора (зазор, скорость вращения, напряженность поля), оптимальные для одной партии, могут быть неэффективны для другой.

Приходилось настраивать процесс, где руда содержала и магнетит, и пирротин. Их магнитные свойства разные, и при одной и той же силе тока в электромагните один минерал улавливался, а другой — нет, или наоборот, улавливались оба, но тогда в концентрат шло слишком много пустой породы. Пришлось идти на двухстадийную сепарацию с разной напряженностью поля, что усложнило схему.

Ещё один ?камень? — нагрев. При сухой сепарации, особенно на высоких скоростях, из-за трения и работы электромагнитов оборудование сильно греется. Перегрев постоянных магнитов на основе редкоземельных элементов выше их точки Кюри ведет к необратимой потере магнитных свойств. Видел случай, когда из-за плохого охлаждения дорогостоящая магнитная система вышла из строя за два месяца. Теперь всегда советую обращать пристальное внимание на систему теплоотвода в проекте.

Экономика и область применения

Когда всё же это оправдано? Как я уже упоминал, в безводных районах. Но также и там, где нужно получить грубый концентрат для дальнейшей транспортировки. Сухая магнитная сепарация позволяет отбросить значительную часть пустой породы на месте добычи, снизив затраты на логистику. Для бедных, но крупных месторождений это может быть ключевым фактором.

Однако, для получения высококачественного борного концентрата, скажем, для химической промышленности, одной сухой сепарации почти всегда недостаточно. Она служит эффективной операцией предварительного обогащения. Дальше, как правило, следует мокрая магнитная или даже флотация. Попытки добиться высокой чистоты только сухими методами обычно ведут к большим потерям полезного компонента.

С точки зрения капитальных затрат, линия сухой сепарации может быть компактнее, чем мокрая, так как не нужны отстойники, насосы, системы очистки воды. Но операционные расходы на электроэнергию (сушка, аспирация, мощные магниты) и техническое обслуживание могут быть выше. Нужно считать для каждого конкретного случая.

Взгляд вперёд и субъективные выводы

Куда движется технология? На мой взгляд, ключ — в интеллектуальных системах управления и селекции. Уже появляются установки, где датчики (типа рентгенофлуоресцентных или оптических) в реальном времени анализируют состав руды на ленте и дают команды на автоматическую регулировку параметров сепаратора. Для неоднородных борных руд это могло бы стать прорывом. Но пока это дорого и больше пилотные проекты.

Исходя из своего опыта, скажу так: технология сухой магнитной сепарации борной руды в Китае — это не миф, а вполне рабочая, но нишевая практика. Она требует глубокого понимания минералогии конкретного месторождения, тщательного подбора и настройки оборудования, а также готовности решать неизбежные эксплуатационные проблемы. Это не ?купил-поставил-заработал?. Это инструмент, который в умелых руках даёт экономический эффект в специфических условиях, а в неумелых приводит к разочарованию и убыткам.

Компании вроде Баотоу Сингуан, с их многолетним опытом (они ведь с 1996 года на рынке), могут предложить хорошее железо, но успех проекта всегда зависит от комплексного подхода: геология, обогащение, эксплуатация. Слепо копировать чужой успешный опыт, даже с одного китайского месторождения на другое, — верный путь к провалу. Нужно тестировать, адаптировать и быть готовым к долгой наладке. Вот такая, непарадная, правда дела.