浮選標桿
——奧圖泰

芬蘭奧圖泰公司起家于金屬冶煉，也聞名于金屬冶煉，但它其實在選礦領域也頗有建樹，特別是它的浮選工藝和設備，一直引領行業的發展，并且在國際上，已成為行業的標桿。

有很多世界級大品牌企業，它在某一領域被大眾熟知，其實它還在另外的領域執牛耳。比如通用電氣公司，做醫療設備一流；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，它在選礦領域也頗有建樹，特別是它的浮選工藝和設備，一直引領行業的發展，并且在國際上，已成為行業的標桿。

保持創新

真正的創新型企業所共同的特征，就是為技術的推進實現先行的探索。與奧圖泰公司已有25年緣分的奧圖泰中國選礦銷售總監／北京分公司經理蘇許貴對奧圖泰最為肯定的一點，就是它從不停止的創新行動。“對工藝的熟知以及創新是我們的強項。早期，奧圖泰基于自己的礦山、工廠而開發技術，所以更適用；如今，奧圖泰又開發可持續發展技術，所以更先進。”

就浮選機而言，建立在奧托昆普公司（奧圖泰的技術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基礎上，從20世紀60年代起，奧圖泰就開始從事浮選機的自主研發，以滿足生產對更高效、更可靠和易操作設備的需求，這種大量的研發工作產生了許多創新的產品和工藝。

1．圓柱型設計使浮選機的大型化發展成為可能

奧圖泰第一代常規浮選機產品統稱為“OK”，有OK-R型（指方形槽）和OK-U型（指U型槽），長期的生產實踐暴露出這兩類產品存在的設計缺陷，即在礦漿攪拌速度或強度不夠時，容易產生死角，導致礦漿沉積。1991年，第一臺圓柱形結構的浮選機Tankcell?被 研 制 出來，奧圖泰采用流體動力學分析和計算流體力學模擬來進行浮選機的設計，Tankcell?浮選機為各種不同礦物的浮選粗選、掃選和精選應用提供了眾多可供選擇的浮選機規格，可以適應各種不同的工藝流程和生產規模的要求——圓柱型設計使浮選機的大型化發展成為可能，同時，奧圖泰引領了浮選機的大型化發展。

據悉，目前世界上在使用的最大浮選機是奧圖泰規格為500立方米的Tankcell?浮選機，但這個數字即將被刷新，蘇許貴透露：“630立方米的Tankcell?浮選機已經制造成功，即將在巴拿馬某選廠投入應用，屆時，這將成為當前世界上最大的浮選機。”

大型化的優勢在于，在同樣的應用指標情況下，可以減少能耗、設備數量、備品備件以及占地面積，使選廠的配置、工藝更簡單，操作維護更容易。蘇許貴認為，隨著礦石品位越來越低，就越來越需要大設備來降低單位處理成本，因此，設備大型化是一種發展趨勢，特別是在礦業。

2．獨創的閃速浮選技術成為磨礦回路的利潤創造者

奧圖泰作為向市場中引入新技術的先行者而著稱。對于浮選機的研制和發展，奧圖泰不僅追求大型化，同時也追求浮選技術應用的創新。

SkimAir?（閃速浮選）號稱“磨礦回路的利潤創造者”，它比常規浮選機處理更多的礦石量，目前最大的閃速浮選設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（該技術在世界范圍內申請了專利），以高回收率生產低品位精礦，為奧圖泰所獨有。

具體而言，SkimAir?浮選機能給用戶帶來如下好處：一是使過磨最少。該機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負荷中浮選出來，這些已解離的礦粒不會被再磨，也不會變為回收率很低的礦泥進入主浮選工藝。二是提高綜合回收率。該機回收大量的有價值礦物，從而使傳統浮選回路入選原料更加穩定，這能增加浮選產量并改善現有浮選工藝控制，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，可以增加磨機處理量。第四是由于脫除了細粒，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掃選浮選機應用于澳大利亞某金/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。”蘇許貴補充說。

3．創新的FloatForce?混合裝置使浮選性能更加完美

浮選機的核心是混合裝置，為了更換和超越已獲公認的MultiMix型與FreeFlow型的OK混合裝置，奧圖泰設計了全新的FloatForceTM混合裝置全系列產品，并已經廣泛應用。

FloatForce?混合裝置使氣泡和固體顆粒在定子和轉子之間的混合區域里的接觸機會最大化。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，并通過減少固體顆粒從氣泡上的脫落來實現最大的回收率。FloatForce?也比以往的混合裝置更為節能。

此外，奧圖泰FloatForce?混合裝置的轉子-定子設計大大增加其耐磨性，使用壽命超過3年，是國內同類產品的3～6倍。目前，奧圖泰開發和應用的轉子-定子設計已經是第三代產品，而國內的同行還停留在基于第一代的產品設計；在現場特殊情況停機后，奧圖泰浮選機可確保在負荷下快速啟動。

浮選技術已有100多年的歷史，迄今為止，由于不斷地創新設計，奧圖泰提供的技術比以往發展更為迅速。

從未被超越的技術

作為浮選行業的全球領先企業，奧圖泰的技術在全球各行業得到了應用和驗證。奧托昆普從20世紀70年代開始銷售充氣式浮選機，現在每天有超過1萬臺奧圖泰的浮選設備在運行。其中，Tankcell?圓柱型浮選機的應用超過了3000臺，圓柱型SkimAir?浮選機的應用超過了200臺。在全球，奧圖泰擁有最大的浮選機總安裝體積，全球用戶包括力拓、必和必拓、超達等世界級礦業巨頭。

作為行業標桿，奧圖泰浮選技術與設備有很多獨特優勢，是其他同行難以超越的。

1．專注于充氣式浮選機研究

奧圖泰曾經發展過多種選礦方法，磁選、電選、超導磁選……在如今公司總體戰略指引下，很多業務逐漸停止，并把重點放在充氣式浮選業務方面，它在有色金屬行業應用最為廣泛。

浮選本質上就是礦物顆粒和氣泡，所以依據控制氣體流速和氣泡量來保持最大的調節性是相當重要的。從第一臺浮選機訂單開始，這一設計原理被貫穿于浮選流體動力學和氣體分散、選擇性、泡沫回收、控制等研究到最終設備的制造整個過程。

充氣式浮選機更容易適應不同礦石的給料，獨立可選擇性的回收率和品位操作控制是這類浮選機的主要優點。奧圖泰的每一臺浮選機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的充氣量可以改善浮選指標。

奧圖泰不需要改變浮選機設計原理，卻能夠保持技術性能從多樣式、容易增加產量的浮選機，到根據不同種類給料礦石的性質，來為客戶量身定做設備。

充氣式浮選機通過對充氣量的控制，可以根據現場給礦量、給礦品位等工藝參數提供最適合的充氣量，進而提高浮選指標。充氣式浮選原理還確保了在所有海拔高度上的浮選機都能達到最佳充氣狀態，因為奧圖泰會按照特定的現場條件來設計鼓風機系統。

2．更好的工藝指標

奧圖泰浮選技術具有先進的、不斷提高的工藝指標，針對每一類浮選作業，奧圖泰都設定新的標準使其達到優異的浮選性能，包括混合效果、充氣量、泡沫控制以及回收率，特別是泡沫調控技術和特定粒級浮選工藝，在每一個應用領域實現回收率。

據介紹，奧圖泰獲得專利技術的推泡錐，可靈活控制泡沫以保證泡沫的持續穩定運動，從而確保較高的回收率和精礦品位；奧圖泰內置周邊環形溢流槽、外部周邊環形溢流槽、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。

奧圖泰浮選機為經久耐用而造，它選用最長作業壽命的零部件和電氣元件，例如，轉子可以雙面使用，使其壽命大大延長；同時，降低轉子轉速，此舉直接減少了轉子磨損和其他備品備件的消耗，也減少了停機時間。浮選機大型化實現的較少設備臺數又意味著在基建成本、管道、電纜、儀表和輔助設備上可節省大量資金。

奧圖泰有明確的目標：使客戶的投資回報率最大。從奧圖泰浮選機使用周期看，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了無故障運營，有助于快速的投資回報。

3． 被實踐證明的最低能耗

智利國家銅業公司（Codelco）的丘基卡馬塔礦山在1998～2000年間，對大型浮選機供應商做了一個對比研究（主要針對160立方米的浮選機），研究對象為奧圖泰的充氣式Tankcell?浮選機（包括鼓風機）、Wemco自吸式浮選機和Dorr-Oliver充氣式浮選機。研究結果顯示，奧圖泰產品每立方米容量的能耗最低，比Wemco的能耗要低33%。而且，Tankcell?浮選機能源使用效率并不以回收率為代價，因為在這三家供應商中，Tankcell?的浮選性能被公認為是最好的（數據來源：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，對于所有的技術通過嚴格的設計標準以達到可持續的效果。就浮選技術來說，奧圖泰分析了設備全使用周期的費用，分析結果顯示，浮選機在全使用周期內，能耗是最大的成本組成部分，幾乎可達成本的百分之七八十，而最初的設備支出在全使用周期費用中僅占較少的比例。這項分析結果促使奧圖泰發明和改進其產品和服務，致力于更低的能源和試劑消耗。

4．奧圖泰自動化儀表和優化控制系統實現智能化管理

與其他浮選設備企業不同，奧圖泰本身就擁有專門針對礦山的自動化系統和在線分析儀。比如應用于浮選方面的FrothSense?泡沫圖像分析儀，可進一步提高浮選機的操作性能。泡沫運動和氣泡分析結合空氣給入，泡沫厚度以及藥劑的高水平控制提供獨特的方法優化回收率和精礦品位。FrothSense?高畫質的實況視頻直播加上輕松方便的讀取，可連續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控制方案——CellStation?，將它作為安裝在浮選機平臺的單獨的控制面板。它可以與奧圖泰分析儀系列產品和選廠工藝控制系統相連接，取代了傳統的現場控制器并可執行多種附加功能。基于PLC的CellStation?可以很容易利用圖形顯示，追蹤控制回路狀態、趨勢以及調整浮選充氣和礦漿液位設定點。

在實際生產中，周期性的、非控制性的以及浮選給料大的波動是常見的。EXACT液位控制方案的設計目的是監控上游工藝，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還包含很多儀器儀表，例如得到廣泛應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并得到應用的電位分析儀等。

奧圖泰ACT優化控制系統是一種簡易工具，它可以將工藝過程理論轉換成結構式控制方案。特別是無需編程技巧。可以用于控制各個單元作業，乃至整個選廠，并將其達到最佳化。浮選ACT使浮選回路基于恒定的精礦品位，提高回收率。該系統含有奧圖泰專有技術的優化數據庫系統和數學模型，是奧圖泰多年經驗和技術的結晶。

浮選技術現代化改造方案包

雖然奧圖泰是一家在業內無人不知的企業，但不可否認，很多人對奧圖泰的浮選技術了解的并不多，蘇許貴解釋，相對全球來說，中國礦山規模比較小，相應的浮選機市場也比較小，所以公司早前把有限的資源首先投入到了其他國家的業務方面，而并未把中國作為重點市場來開發。

隨著各項業務的穩定以及公司的戰略轉移，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一樣，用自己在浮選方面無可比擬的技術優勢為中國礦業發展再盡一份力量。“奧圖泰閃速熔煉技術幫助中國銅產量翻倍上升，而二氧化碳排放量卻減至不到過去的一半。我們相信浮選技術也能做出這樣的貢獻，比如浮選機在株洲冶煉集團的應用等，幫助用戶能以比較少的資源和消耗，得到更好的經濟效益。”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ACT

在充分了解和分析了中國浮選市場現狀之后，奧圖泰發現很多老的選廠還在用很小的低效的浮選機，所以改造潛力非常大，未來奧圖泰也將側重于此，幫助中國的低效設備逐漸替換為奧圖泰的高效設備。他們目前在中國的主要做法是，在用戶條件（如磨礦細度、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給用戶提供工藝研究和實驗，讓實驗結果來證明奧圖泰技術的優越性。“只要回收率一提高，用戶就很容易計算出更新設備的回報率。”蘇許貴說。

以招金集團的早子溝金礦為例，奧圖泰基于實驗數據為客戶了設計最優的改造方案：在磨礦回路增加一臺SkimAir?240閃速浮選機，再改造4臺30立方米的浮選機，回收率即可提高8%，預計幾個月就能回收改造成本。

對奧圖泰浮選機的關鍵部件的升級改造，也可以實現指標的提高，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。例如，奧圖泰幫助土耳其CBI公司（?ayeli Bakir ??letmeleri A．?．為總部設在澳大利亞的因梅特礦業集團的全球性礦業公司）改造安裝新一代FloatForce混合裝置，該裝置的特性和優點為CBI公司創造了大量的經濟價值：如電機能耗減少了50%，因此每年能在浮選機運行成本方面節省5萬美元；每年減少排放二氧化碳524噸，相當于減少了187輛汽車在路上行駛一年，減排為CBI公司增加的可持續性成為他們的戰略驅動力。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濟效益使項目在浮選機上的投資通常在一年內就可收回。

奧圖泰正在全球市場推廣該“浮選技術現代化改造方案包”，無論選廠現在是否正在使用奧圖泰的浮選技術，現代化改造現有的浮選工藝和設備都能在最短的時間內帶來巨大的經濟效益和環境效益。

“我們相信，隨著用戶對奧圖泰浮選技術的了解，會有更多的用戶意識到奧圖泰技術的先進之處，而且他們也會進行經濟衡量比較，將來奧圖泰浮選在中國的前景會更大。”在蘇許貴看來，奧圖泰浮選技術打開中國市場只是時間問題。

對于未來中國市場浮選機發展趨勢，蘇許貴認為有兩個方向，一是要求指標更好、更高效，比如使用藥劑更少、用電用水更少、排污更少等；二是設備更大型化，使運轉成本更低。“浮選機高效、環保、大型化，是符合全球礦業發展趨勢的，也是奧圖泰現在正在做的。”

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奧圖泰提供領先的技術和服務，確保可持續性地利用地球上的自然資源。

作為選礦和冶煉技術領域內的全球領導者，奧圖泰在過去的幾十年中已經為礦冶行業的客戶開發了許多突破性的技術，在世界各地總計安裝了2000多套設備。同時，奧圖泰還為工業水處理、替代能源利用和化工行業提供創新的解決方案。奧圖泰的解決方案包括專利技術、可行性研究、基礎和詳細工程設計、工藝設備、自動化、項目實施以及生命周期服務。

根據經合組織OECD的定義，奧圖泰的訂單量中90%都屬于環境產品和服務，即EGS類產品。在由《企業爵士》雜志（Corporate Knights）發起的“全球可持續發展最佳企業百強”評選活動中，奧圖泰名列第十二名。奧圖泰集團在赫爾辛基OMX納斯達克證券交所上市。