Компания Kumba Iron Ore объявила о начале масштабного инвестиционного проекта стоимостью 11,2 миллиарда южноафриканских рандов (около 600 миллионов долларов США) по внедрению технологии ультра-тяжелосредной сепарации (UHDMS) на своем железорудном руднике Сисхен, расположенном в Северо-Капской провинции ЮАР. Эта инициатива направлена на модернизацию существующего тяжелосредного обогащения и обещает значительно продлить срок службы рудника, одновременно существенно повышая качество продукции и выход полезного компонента.
UHDMS представляет собой эволюцию традиционной тяжелосредной сепарации (DMS), разработанную для значительного расширения диапазона плотности, при которой возможно разделение минералов. В стандартных установках DMS сепарация обычно происходит при плотности среды до 3,6 г/см³. Технология UHDMS поднимает эту рабочую плотность выше 4,0 г/см³. Такой увеличенный плотностной диапазон обеспечивает гораздо более точное разделение руды и пустой породы, особенно в тех случаях, когда разница в удельной плотности становится менее выраженной при более высоких содержаниях железа.
Как и обычная DMS, UHDMS использует суспензию ферросилиция (FeSi) в качестве разделяющей среды. Однако ключевым технологическим преимуществом системы является применение газораспыленного азотом ферросилиция. Сферическая форма этих частиц помогает поддерживать приемлемую вязкость даже при повышенных плотностях, что крайне важно для стабильной работы циклонов и эффективного разделения в условиях эксплуатации UHDMS.
Каждый модуль UHDMS включает несколько высокопроизводительных тяжелосредных циклонов. В текущей конфигурации предусмотрено шесть таких агрегатов, каждый из которых рассчитан на переработку примерно 650 тонн материала в час. Эти циклоны создают центробежное поле, которое разделяет материал по удельной плотности: более плотные частицы железной руды направляются в нижний слив, а менее плотные отходы выводятся через верхний слив.
Реализация проекта потребовала не только установки нового оборудования для сепарации, но и модернизации всей инфраструктуры, предшествующей и следующей за этим этапом. Были обновлены моечные и грохотные участки, добавлены четвертичные грохоты и увеличена пропускная способность конвейерных систем для бесшовной интеграции модулей UHDMS в существующую обогатительную фабрику и системы отсадки.
По заявлению представителей Kumba, расширенный диапазон плотности не является просто инкрементальным улучшением; это преобразование для всего рудного тела Сисхен. Во-первых, оно позволяет перерабатывать руду более низких сортов, которая ранее считалась нерентабельной. Снижение порогового содержания железа с примерно 48% до 40% позволяет извлекать дополнительную ценность из материала, который исторически классифицировался как отходы.
Во-вторых, более точная точка разделения повышает точность сепарации, что напрямую улучшает качество продукции и ее выход. Ожидается, что после полной реализации проекта доля премиальной продукции на руднике Сисхен возрастет примерно с 18% до 55% от общего объема производства, что соответствует растущему спросу сталелитейной промышленности на высококачественное сырье для снижения выбросов.
В-третьих, улучшенная эффективность переработки приводит к снижению общей интенсивности горнодобывающих работ. Коэффициент вскрыши улучшается примерно с 3,9 до 3,3, что эквивалентно сокращению объема вскрышных работ примерно на 15 миллионов тонн в год. Это уменьшает эксплуатационные расходы и повышает устойчивость маржи. Модульная конструкция на основе циклонов также позволяет осуществлять поэтапное внедрение, снижая операционные риски в процессе перехода.
Проект также приносит более широкие операционные и рыночные выгоды. По своей сути UHDMS обеспечивает большую гибкость при работе с более широким диапазоном сортов и плотностей руды. Он фактически превращает ранее маржинальный материал в экономически выгодное сырье, продлевает срок эксплуатации рудника Сисхен (текущий прогноз — до 2044 года) и структурно улучшает себестоимость добычи.
Важно отметить, что увеличение производства премиальной железной руды также согласуется со структурными изменениями в сталелитейной промышленности. Продукция с более высоким содержанием железа способствует повышению эффективности доменных печей и становится все более привлекательной для сталепроизводителей, стремящихся снизить интенсивность выбросов.
Таким образом, в Kumba подчеркивают, что UHDMS — это не просто модернизация фабрики. Это кардинальный скачок в возможностях сепарации, который укрепляет извлечение, улучшает качество продукции, снижает интенсивность добычи и повышает долгосрочную конкурентоспособность актива.
Проект UHDMS на руднике Сисхен реализуется посредством поэтапной, модульной конверсии существующей тяжелосредной обогатительной фабрики. В течение нескольких лет шесть из восьми модулей для крупнозернистой фракции и пять из семи модулей для мелкозернистой фракции будут переоборудованы под конфигурацию UHDMS. Такой модульный подход разработан для минимизации эксплуатационных сбоев и управления рисками. В любой момент времени модули, не находящиеся в процессе строительства, остаются в эксплуатации, наряду с существующими системами отсадки, что позволяет руднику Сисхен поддерживать непрерывность производства во время перехода.
После утверждения полного пакета капитальных инвестиций строительство началось во второй половине 2024 года. Инженерные и закупочные работы продвигаются в соответствии с графиком, а работы на площадке были спланированы для поддержки поэтапного плана конверсии.
Первый модуль UHDMS планируется запустить в производство в 2026 году, на этот же год намечена врезка основного оборудования в общую технологическую схему фабрики. Полная конверсия и вывод на стабильный режим работы ожидаются к концу 2028 года. В течение фазы реализации производство будет поддерживаться работающими модулями, а также стратегическим использованием запасов готовой продукции для сглаживания поставок при необходимости. В целом, проект соответствует запланированным срокам и структурирован таким образом, чтобы сбалансировать капитальное строительство с операционной стабильностью.
Что касается разработки и коммерциализации технологии UHDMS, в 2010 году компания Kumba в сотрудничестве с технологическим партнером получила специфические знания в области UHDMS и методы высокоплотностной характеристики, что помогло Kumba в технической разработке пилотной установки UHDMS для демонстрации и коммерциализации технологии. Этот этап был успешно завершен в 2013 году. Впоследствии Kumba построила первые модули UHDMS для обогащения отходов отсадки, а затем осуществила разработку и внедрение, причем все эти работы были выполнены собственными силами, поскольку технология была полностью интегрирована в операции Kumba.
