Чем занимаются на обогащении полезных ископаемых

Горнодобывающая промышленность никогда не обходится без такого метода обработки полезных ископаемых, как обогащение. Это процесс, при котором концентрация ценного сырья в добытой породе увеличивается, что повышает эффективность его использования. Например, железная руда представляет собой комплекс минералов, содержание железа в которых может колебаться от 10 до 60%.

Чтобы очистить сырье от примесей и прибегают к процессу обогащения, после которого эти цифры увеличиваются до 70-90%. Это первичная обработка твердых полезных ископаемых. Прежде чем приступить к нему, руду необходимо подготовить. В зависимости от вида сырья, его дробят, обжигают и промывают. Дальнейшее производство зависит от физико-химических свойств.

Основы обогащения полезных ископаемых

Исходя из минерального состава сырья, которое требует обогащения, существует большое количество способов его очищения. Принцип действия заключается в разделении ценной породы и пустой, благодаря чему концентрация полезного вещества в переработанном материале значительно повышается.

Есть несколько видов обогащения:

• электрическое,
• гравитационное,
• магнитное,
• радиологическое
• химическое.

Его выбор зависит от плотности материала, его магнитной или электрической восприимчивости, адсорбционной способности, химического состава, агрегатного состояния и кристалло-химической структуры. Также влияет и уровень взаимодействия пустой и ценной породы, насколько сильна их связь. Часто возникают случаи комбинирования этих методов, для повышения эффективности работы. Обогащение может проводиться в несколько этапов, когда в пустой породе остаются маленькие частички полезного ископаемого.

Первое промышленное применение обогащения сырья датируется 1700 годом, когда для добычи золота, оно размачивалось и фильтровалось. Но различные методы существовали в примитивном виде еще до нашей эры.

Гравитационное разделение

Основа обогащения полезных ископаемых этого типа лежит в распределении материалов по плотности, относительно среды, в которую помещается взвесь. Самым распространенным в горнодобывающей промышленности является применение гидравлического прибора. Пласт полезных ископаемых постепенно поддается воздействию турбулентного потока жидкости. В результате этого, минералы разрыхляются и разделяются в зависимости от плотности.

Легкая фракция быстро поднимается на поверхность, а в дальнейшем собирается. Этот процесс не позволяет достигнуть высокой точности сепарации, поэтому сейчас частота его применения снизилась. Преимущество гравитационного обогащения в его себестоимости – она достаточно низкая. Но, из-за использования воды, он может стать причиной неблагоприятной экологической ситуации.

Гравитационное обогащение применяется почти для каждого вида переработки полезных ископаемых. Предварительно необходимо провести несколько подготовительных этапов. Например, дробление сырья в грохотах, благодаря чему можно отделить небольшое количество пустой породы. Применяется и вымачивание, опрыскивание, обжигание. Это значительно увеличивает его эффективность.

Тяжелые среды

Самым простым является обогащение в тяжелых средах, где нет потока жидкости, а разделение происходит под воздействием гравитации. Легкие частицы отделяются от тяжелых на несколько фракций. В качестве жидкостей может выступать раствор хлоридов кальция или цинка, органические смеси.

Концентрационные столы

Эталоном гравитационного разделения полезных ископаемых является обогащение на концентрационных столах. Первое упоминание об этом методе можно найти еще в трудах Геродота, который описывал древне-грецкие способы добычи золота. Установка представляет собой стол с выточенными горизонтальными желобами (рифлями), наклоненный под углом 1-10 градусов. Сверху подается напор суспензии, жидкости с дробленым полезным ископаемым. Под воздействием силы тяжести, частички оседают в желобах, а пустая порода остается в потоке. Недостаток этого способа в том, что для эффективного разделения сырья, руду необходимо раздробить до 0,1-13 мм. В противном случае большое количество пустой породы попадет в отсадку.

Сепарация на шлюзах

Для обогащения рассыпных руд (золота, вольфрама, олова и других редких металлов), используют сепарацию на шлюзах. Для разделения используется специальный материал с шероховатым покрытием – трафарет, в котором и задерживается ценное сырье. Жидкость может подаваться на ступенчатую и желобную ровную конструкцию, в зависимости от вида полезного ископаемого.

Интересно, что этот вид обогащения появился очень давно, и стал причиной появления легенды о золотом руно. В древности шкуры молодых овец смазывали жиром, и укладывали на дно желобов, куда подавалась суспензия золотоносного песка. Ценный металл задерживался в ворсинках, а жир не позволял ему двигаться вместе с потоком.

Винтовые сепараторы

Жидкость, в которую помещена взвесь полезного ископаемого, движется по вертикальной оси, по винтовому желобу. Здесь на породу воздействует две силы – гравитационная и центробежная. В результате этого процесса, тяжелые частицы перемещаются вдоль внутреннего борта желоба, а легкие по его внешней части. По завершению движения жидкости, они попадают в разные отсеки, и отправляются на дальнейшую переработку или утилизируются.

Центробежный концентратор

Этот способ является наиболее современным и эффективным на сегодня среди гравитационных. Его особенность в том, что он позволяет отделить минимальные частички полезного ископаемого от пустой породы. Благодаря воздействию центробежной силы, удается увеличить массу частиц, в результате чего и происходит сепарация. Для осуществления этого метода используется специальная установка – гидроциклон. В нем происходит вихревое вращение жидкости, благодаря чему образуется центробежная сила, заставляющая породу разделяться на фракции.

Воздушная сепарация (подвид гравитационной)

Это один из самых старых способов обогащения полезных ископаемых, но его не часто применяют в промышленных целях. Использование воздушной сепарации было разработано для районов, которые не обеспечены достаточным количеством водных ресурсов, из-за чего их использование не рентабельно. Одно из значительных преимуществ этого способа – минимальный вред окружающей среды.

Принцип действия воздушной сепарации в том, что струя воздуха, подающаяся под давлением, разрушает породу, высвобождая необходимое сырье. Это подходит для железных руд, где плотность пустого сырья значительно ниже, чем металла. Впервые его применили в Мексике, для обработки золотоносной руды, где воздушная сепарация показала хороший результат. Существенным недостатком этого метода является климатическая зависимость – влажность окружающей среды не должна превышать 5-6%.

Магнитное обогащение

Метод магнитного обогащения используется только для руд, которые имеют в составе магнитное сырье (железных, марганцевых, медно-никелевых руд и руд редких металлов). Его проводят в мокрой и сухой среде, в зависимости от плотности и гидрофильности пустой породы. Иногда в качестве первичной обработки сырья используется обжиг – он повышает его магнитные свойства.

Преимущество этого метода в низкой себестоимости. Устройства для сепарации долговечны, не требуют постоянного обслуживания и автоматизированы. К тому же он не оказывает негативного влияния на экологию местности. Учитывая постоянное развитие технологий, эффективность магнитной сепарации значительно увеличивается.

Руды, подлежащие магнитному обогащению:

1. Сильномагнитные:
1.1. магнетит,
1.2. франклит,
1.3. пиротин,
1.4. мартит

2. Магнитные:
2.1. ильменит,
2.2. гематит,
2.3. хромит

3. Слабомагнитные:
3.1. глауконит,
3.2. доломит,
3.3. пирит.

4. Не магнитные:
4.1. нерудные ископаемые.

Обогащение проводится в магнитном сепараторе, где разделяется смесь минералов и металлических включений. Он может быть роторным, барабанным и валковым, но принцип разделения остается одинаковым. При движении магнитной головки, восприимчивый материал движется по направлению к полю, а пустая порода не меняет своей траектории. Существуют приспособления, которые скомбинированы с грохотами, для вибрационного дробления материала.

Магнитная сепарация впервые была изобретена еще в 1792 году, но ее промышленное использование началось только в 19 веке.

Электрическое обогащение

Одним из самых новых и эффективных методов является электрическая сепарация сырья. Но он подходит только для полезных ископаемых, которые восприимчивые к воздействию тока.

Способы электрической сепарации материала:

1. Электрическая.
2. Электростатическая.
3. Диэлектрическая.
4. Трибоэлектрическая.
5. Трибоадгезионная.

Основа этого метода – существенные различия в их электрической природе. Прежде, чем приступить к процессу обогащения, необходимо зарядить восприимчивый материал. Благодаря этому, его можно будет отделить от пустой породы. Изменения электрического поля можно достигнуть несколькими путями – индукция, касание, воздействие газовыми ионами.

Принцип разделения основывается на том, что поведение проводника и диэлектрика разное. При контакте одноименных зарядов, они отталкиваются, а непроводник остается неподвижным. Если заряды разные, то они притягиваются. Из-за этого, порода с большим количеством полезного сырья отделяется от пустой. Электрическая сепарация – один из самых эффективных процессов обогащения полезных ископаемых, без применения химических реагентов.

Флотационное обогащение

Чаще всего этот способ применяется в обогащении медной руды. В основе принципа действия этого метода лежит разделение жидкости на фракции, при котором гидрофобные частицы удерживаются на поверхности легкого слоя, и поднимаются на поверхность с пеной или реагентом.

Существует 2 типа флотационных методов обогащения:

1. Жидкость-жидкость (масляная, пленочная).
2. Жидкость-газ (пенная).

В промышленных масштабах чаще используется пенная флотация. Жидкость состоит из реагентов, которые увеличивают адгезивные свойства полезного ископаемого. При вспенивании суспензии, частицы металла, например, меди, прикрепляются к пузырькам воздуха, и всплывают на поверхность. Пустая порода оседает на дно, а пена собирается и отправляется в дальнейшее производство.

Пленочная и масляная сепарация появилась намного раньше. В качестве реагента, к которому прикреплялось полезное ископаемое, использовались перья смазанные жиром или смола. При всплывании на поверхность, они задерживали в себе частички гидрофобных материалов. Но, в сравнении с ним, пенная сепарация несколько эффективнее и дешевле.

Радиометрическая сепарация

Этот метод является одним из самых дорогих, используется для руд с низким содержанием полезного сырья. Например, он высокоэффективен в поиске драгоценных камней, концентрация которых в породе может достигать 0,1%. Основа обогащения полезных ископаемых этим методом – способность минералов к излучению или восприимчивость к облучению Он чувствителен для частичек 2-300 мм. Принцип действия построен на восприимчивости ископаемого к излучению. Во время облечения, камни начинают источать свечение. Специальный прибор регистрирует его и подает поток воздуха, в результате чего, частица выбрасывается в приемник.

Химическая сепарация

При обработке урановых, вольфрамовых, медных, медно-никелевых руд активно используется и метод химического обогащения. Также для обезжелезивания каолинов, кварца и полевого шпата. Ископаемое помещают в специальный реагент, который растворяет пустую породу, не меняя состав полезного сырья. Благодаря этому методу можно получить высокую эффективность обогащения, но его себестоимость достаточно высока. Поэтому его используют в случаях, когда концентрация материала в руде достаточно низкая, из-за чего другие методы сепарации будут не результативны.

Одним из самых новых является химико-биологическое обогащение. В основе лежит принцип выщелачивания, разрушения кристаллических решеток пустой породы бактериями, например, Thiobacillus ferroxidans, Ferrobacillus tiooxidans. Также продукты жизнедеятельности этих бактерий являются сильными окислителями, благодаря чему разрешение пустой породы происходит намного быстрее. В результате этого процесса можно перерабатывать руды с низким содержанием полезного ископаемого.

Обогатительные фабрики

Обогащение полезных ископаемых – это способ увеличения концентрации ценного сырья, и отделения его от пустой породы. Оно необходимо для получения чистых металлов, угля, драгоценных камней. Каждое горнодобывающее предприятие не может обойтись без обогатительной фабрики, где и происходит процесс сепарации. Они могут, как располагать на месте добычи полезных ископаемых, так и при заводах, которые перерабатывают уже готовое сырье.

Современные обогатительные фабрики являются полностью автоматизированными, а речное вмешательство сведено до минимума. На них в сутки может быть переработано до 100 тысяч тонн руды. Очень часто методы обогащения полезных ископаемых комбинируются, как, например, химический и флотацинный.

По статистике портала HeadHunter.ru, в 2019 году спрос на кадры в горной отрасли по России увеличился сразу на 28%, показав наибольшие темпы роста.

Стремление попасть в добывающую сферу вполне объяснимо: высокие зарплаты, карьерный потенциал, престиж. Однако эти привлекательные для соискателей факторы формируют жёсткую конкуренцию на рынке труда.

Основываясь на популярных сервисах по поиску работы, мы попытались определить самые востребованные профессии в добыче в начале 2020 года.

Вакансии в добыче сырья

ТОП вакансий на начало 2020 года:

• Инженер-технолог. З/п до 250 тысяч рублей
• Машинист экскаватора. З/п до 200 тысяч рублей
• Геолог. З/п до 450 тысяч рублей.

Судя по количеству объявлений работодателей на сервисах по поиску работу, нехватка горных специалистов по всей России действительно высокая.

По состоянию на середину февраля 2020 года в разделе «сырьё» сервиса Superjob.ru размещено чуть более 5 тысяч вакансий, из них 3 800 сотрудников требуется в сфере добычи, 1 679 – в сфере разведки и разработки месторождений.

Металлургической промышленности требуется 1 626 специалистов, в разделе «переработка» – 777, «оборудование» – 791 человек. Угольной промышленности нужны 653 работника, газовой – 348, нефтяной – 314.

Портал hh.ru больше богат на вакансии в добывающей отрасли: всего числится около 7,5 тысячи предложений. По количеству предложений бьют рекорды специальности в нефтегазовом секторе: 2 984 в «нефтянке» и 2 212 в газовой сфере. Горнорудные предприятия нуждаются в 1828 новых сотрудниках, а угольные – в 714.

В сфере добычи не теряет своей актуальности работа вахтовым методом: на портале Superjob «висит» почти 4 тысячи вакансий, в то время как на полный день – чуть больше тысячи. Примечательно, что на hh.ru цифры иные: на полный день требуется 4 256 сотрудников, а на вахту – 2 985.

Инженеры

Самая популярная вакансия – инженер-технолог: на hh.ru числится 1433 запроса от работодателей с зарплатой от 27 до 80 тысяч рублей в месяц. Больше всего не хватает технологов добычи нефти и газа.

В разных точках России ведущих инженеров по технологии обогащения ищет «Русолово», «ЕвроХиму» требуются главные инженеры флотационного обогащения.

Фото: oaoork.ru

Для сравнения, Superjob предлагает 435 вакансий инженеров «разного ранга» – технологов, энергетиков, электриков и пр. По уровню зарплаты в топе должность главного инженера и технического директора для ООО «Хаканджинское» в Комсомольск-на-Амуре – до 250 тысяч рублей.

Машинисты горной техники

Добывающие компании сейчас нуждаются в машинистах экскаваторов, бульдозеров, погрузчиков, буровых установок и прочей техники. Чаще всего ищут машинистов экскаватора: на данный момент актуально чуть более тысячи вакансий, из них в разделе «сырьё» – 139.

Самая высокооплачиваемая ставка у будущего машиниста ООО «Солнцевский угольный разрез» – от 200 тысяч рублей. Чтобы получить работу, соискатель должен владеть удостоверением с 4 группой электробезопасности, иметь опыт работы от 3 лет, в том числе на большом ковше.

Работа в добыче сырья является одной из самых оплачиваемых по России. По данным HH.ru, в прошлом году средняя зарплата горных специалистов составила 62 645 рублей.

Разброс зарплат у машинистов довольно серьёзный, ведь, опять же, всё зависит от техники, на которой будущему сотруднику предстоит работать.

Например, зарплата машинистов компрессорной установки весьма скромная – от 19 тысяч рублей, ЗП машинистов экскаватора варьируется в диапазоне от 24 до 100 тысяч рублей. К примеру, АО «Полиметалл» предлагает за эту должность от 120 тысяч рублей.

Также наблюдается относительный дефицит машинистов буровой установки: за последний месяц работодатели разместили 339 предложений, в разделе «добыча» – 297.

Выше всего труд специалистов в данной области оценили в ООО «Хаканджинское». За работу в городе Охотске компания предлагает от 150 тысяч рублей в месяц. Примерно на том же уровне – 140 тысяч рублей – оплачивают труд машинистов установки УРБ ЗАЗ «Геотехсервис» и машинистов установки Sandvik «Ресурсы Албазино».

Фото: ugok.ru

Геологи

В тройку самых востребованных вошла профессия геолог: за последний месяц выставлено 609 вакансий. Чаще всего требуются геологи КРС, ведущие геологи и гидрогеологи, полевые специалисты.

Самый высокий уровень зарплаты – от 150 тысяч рублей – предлагает «ХАС ГРУПП» за должность ведущего геолога в разные регионы России.

ООО «Михайловский ГОК» оценивает работу геолога в 38-41 тысяч рублей, ведущие геологи КРС «Ойл-Сервис» могут ежемесячно получать по 40-45 тысяч рублей. Зарплата главного геолога «УК Золотые проекты» достигает 450 тысяч рублей.

Читайте также: «Востребованные профессии. Обзор вакансий золотодобывающих компаний».

Зарплата ведущего геолога на геолого-съёмочных поисковых работах в АО «Росгеология» составляет от 60 тысяч рублей. Специалисты, попавшие в «Сибзолото», могут получать от 80 тысяч рублей. Месячный доход геолога в АО «Забайкальское горнорудное предприятие» составляет от 100 до 110 тысяч рублей.

Ещё одна востребованная профессия – механик (370 вакансий за последний месяц). Больше всего добывающим компаниям нужны механики по ремонту и обслуживанию оборудования.

Например, работа механиков НПО по ремонту нефтепромыслового оборудования, которых сейчас разыскивает «Ойл Сервис», ценится в 30-35 тысяч рублей.

Механики по ремонту горного оборудования могут получать в среднем от 70 до 95 тысяч, а «ГРК Двойной-Дук» ищет механика горной техники с месячным заработком от 150 тысяч рублей.

Труд главных механиков тоже тоже ценится по-разному, исходя из индивидуальных требований к соискателям. «Усть-Каменский карьер» предлагает работу специалистам за 45-56 тысяч рублей в месяц, «Современные горные технологии» выдаёт ЗП в размере от 90 тысяч рублей, а ООО «Золотой Актив» готов выплачивать главному механику 200-250 тысяч рублей.

На самую высокую зарплату в горной отрасли среди указанных за последний месяц может рассчитывать главный инженер / заместитель генерального директора по производству НПЗ. Компания Cornerstone Russia предлагает от 800 тысяч рублей на руки + премии по итогам работы.

В горнорудной промышленности самая высокооплачиваемая должность на рынке труда – начальник ЗИФ компании ООО «Персонал Студия», уровень зарплаты составляет от 250 тысяч на руки.

Работа в добывающей
отрасли без опыта

Для начинающих специалистов, не имеющих опыта работы, выбор не так велик: на сегодня есть около 500 вакансий.

Какими базовыми навыками необходимо обладать новичкам, и насколько компании оценивают труд молодых профессионалов?

Итак, сейчас весьма востребованы инженеры – например, «ЕвроХиму» требуются специалисты по наладке и испытаниям. Опыт не обязателен, из требований – оконченное высшее образование по специальности «Инженер-электрик».

Также филиалы компании нуждаются в электрослесарях, владеющих навыками ремонта оборудования. Для принятия на работу соискателю достаточно окончить среднее профессиональное образование, но необходимо иметь удостоверение «Электрослесарь по ремонту оборудования».

Sakhalin Energy Investment Company Ltd. ищет в команду для проекта «Сахалин-2» младших инженеров, инженеров-технологов, инженеров по безопасности без опыта работы.

Молодые специалисты, претендующие на вакансию, должны иметь диплом со средним баллом не менее 4 по специальности «Эксплуатация и обслуживание технологических объектов нефтегазового оборудования» или смежным специальностям. С момента получения диплома должно пройти не более трёх лет. Соискатель должен свободно владеть английским языком и достаточной базой знаний в своём будущем деле.

В начале карьеры будущие отраслевики могут попробовать себя в должности инженер-геодезист в ООО «НИПИ «Нефтегазпроект». Из требований – высшее образование по соответствующему направлению. За выполнение инженерно-геодезических изысканий, топографическую съёмку, обработку данных и подготовку отчётов компания готова в месяц платить от 50 тысяч рублей.

В 2019 году уровень конкуренции за рабочее место в горнодобывающей сфере составил 6,7 (по соотношению активных резюме к вакансиям).

«Газпром нефть» готова взять начинающего специалиста по геологическому моделированию. Соискатель должен обладать практическими навыками построения 3D-моделей (опыт от 1 года), разбираться в специализированном ПО, также желательно пройти курсы переподготовки (например, Herriot Watt).

Ещё одна крупная компания Schlumberger набирает полевых специалистов для работы вахтовым методом на месторождениях. Обязательно наличие В/О по специальностям геология, геофизика, бурение, нефтегазовое дело либо НГМ. А вот опыт работы – желателен, но не обязателен.

Неплохим стартом для новичков в горнодобывающей отрасли может стать работа на должности помощника бурильщика.

К примеру, в «Ойл Сервис» ищут сотрудников со ставкой от 18 до 22 тысяч рублей в месяц. Чтобы быть принятым на работу, нужно иметь удостоверение о прохождении обучения на помбура, стропальщика либо ГНВП.

Перед выходом на работу компания проводит обучение в учебном центре «Наука-Сервис» (очное или дистанционное). Правда, в вакансии предупреждают, что помощник бурильщика – это тяжёлый и опасный труд, поэтому возьмёт лишь тех, кто «твёрдо решил связать свою судьбу и профессию с нефтесервисной отраслью».

Также помощники бурильщика без опыта работы требуются ООО «ТаграС-РемСервис». Зы выполнение своих обязанностей сотрудник может рассчитывать на ежемесячную ЗП в размере от 40 до 50 тысяч рублей.

Однако и требования к претендентам более высокие: нужно иметь удостоверения по основной профессии, стропальщика, по управлению скважиной при газонефтеводопроявлениях, допуск к работе на высоте и другое.

Фото: evraz.com

Молодые специалисты могут попасть в «Распадскую угольную компанию» ЕВРАЗа на должность подземного горномонтажника и получать до 57 тысяч рублей в месяц. Заявленные требования – средне-специальное образование и наличие удостоверения, подтверждающего наличие базовых навыков.

Несмотря на то, что во многих вакансиях для начинающих карьеру в горнодобывающей сфере наличие опыта «желательно», соискателям нужно приготовиться к тому, что на деле работодатели зачастую отдают предпочтение видавшим виды специалистам.

Отсутствие опыта не приравнивается к отсутствию знаний, поэтому прежде чем заняться поиском работы, нужно обзавестись «корочками». О том, где можно пройти обучение,читайте здесь.