Ruda to jeszcze nie miedź. Do hutniczego pieca daleko [WIDEO]

Nasze wyobrażenia o wydobywaniu metali, szczególnie szlachetnych, obciążone są... westernami. Tam albo dzielni poszukiwacze wypłukiwali na sitach grudki złota lub górnicy w starych sztolniach odnajdywali w ścianach okazałe, skrzące się żyły kruszcu. Jednak gdyby to było takie proste, zakłady wzbogacania rud nie byłyby potrzebne. Tymczasem w pracy KGHM Polska Miedź odgrywają one kluczową rolę. I z roku na rok stają się coraz nowocześniejszym „łącznikiem” między górnikami i hutnikami, między przodkiem a hutniczym piecem. O tym, jak ten element drogi z kopalni do huty się zmienia, najłatwiej przekonać się w najstarszym, lubińskim ZWR.

- Rzeczywiście znajdujemy się w szpicy rewolucji, która z najbardziej newralgicznych, niebezpiecznych czy szkodliwych miejsc pozwoli wycofać człowieka - mówi Mariusz Jarzynka, sztygar oddziałowy z ZWR Lubin. - To efekt wieloletniej ewolucji. Dzięki monitoringowi i automatyce więcej mierzymy, widzimy, systemy zaczynają już wymieniać między sobą informacje i są w stanie zaplanować swoje działania w najbliższym czasie...

Wybieramy się na spacer po zakładzie. Na zewnątrz widać, że ma swoje lata. Lubiński ZWR powstał w 1966 roku podług starej, radzieckiej technologii, która jak na tamte czasy była bardzo nowoczesna i funkcjonowała na co najmniej przyzwoitym poziomie niemal do dziś. Każdego dnia przerabia się tutaj od 22 do 24 tys. ton rudy miedzi na dobę. Skałę, która zawierała 0,87 do 0,90 proc. metalu, przekształca się w koncentrat, który zawiera już 14 proc. miedzi... Wprawdzie ruda z Lubina ma stosunkowo niewielką zawartość miedzi, ale za to zawiera nieco więcej srebra.

Każdego dnia w Zakładzie Wzbogacania Rud Rejon Lubin przerabia się od 22 do 24 tys. ton rudy miedzi

Wbrew pozorom, operacja jest więcej niż skomplikowana. Urobek wyjeżdża na powierzchnię maszyną wyciągową, czyli skipem i dalej jest transportowany taśmociągami. Dla hutników te skały nie miałyby żadnej wartości, gdyż im potrzebny jest materiał, w którym miedź będzie stanowiła minimum jedną czwartą zawartości. To właśnie zadanie ZWR. Najpierw trwa przesiewanie tego, co z ziemi wydłubali górnicy. Pył przez sita opada, grubsze frakcje są kruszone, później mielone w ogromnych młynach. Po rozkruszeniu otrzymujemy ziarna o wielkości 25-40 mm, a po mieleniu do frakcji 75 mikrometrów, czyli dochodzimy do mączki. Wreszcie flotacja. Widzimy mnóstwo ogromnych basenów przypominających jacuzzi. Flotacja to - najprościej mówiąc - wypłukiwanie. Odbywa się ono w zbiornikach o specjalnej konstrukcji, zwanych maszynami flotacyjnymi. Operacja ta pozwala oddzielić ziarna składników użytecznych od skały płonnej. Aby pozyskać drobiny miedzi, wykorzystuje się różnice zwilżalności drobin pożądanych metali i skały płonnej. Dzięki specjalnym odczynnikom zmienia się zwilżalność obecnych w mieszaninie ziaren. Aby zmusić ciężką przecież miedź do wypłynięcia, wykorzystano zdolność przylegania cząstek minerałów miedzi do bąbelków powietrza. Dzięki temu wypływają one w postaci gęstej piany na powierzchnię mieszaniny powstałej w maszynie flotacyjnej.

- Pozornie tutaj wszystko opiera się na bardzo prostych czynnościach - mówi Piotr Dyrba, sztygar oddziałowy z lubińskiego ZWR. - Pozornie. Od pewnego czasu zdążamy w kierunku rozwiązań, które angażują w coraz większym stopniu automatykę. Niedawno wprowadziliśmy na przykład system diagnostyki drgań... Pozwala on określić stopień degradacji łożyska. To pozwala w odpowiednim czasie przygotować się do wymiany łożyska, aby uniknąć nieplanowanych przestojów. Gdyby do takich doszło, wstrzymalibyśmy pracę kopalni... Zwłaszcza że lubińska kopalnia ma tylko jeden szyb wydobywczy.

Przyglądamy się niepozornemu wyświetlaczowi na podwyższeniu tzw. przesiewacza wibracyjnego. Tutaj operator dowiaduje się, w jakiej kondycji jest łożysko. Wcześniej otrzymywał tylko informację o wysokiej temperaturze łożyska, sięgającej 70-80 stopni. Wówczas na reakcję było zbyt późno, gdyż wiadomo było, że łożysku pozostają dwie, trzy godziny pracy. Natomiast wskazania czujników drgań pozwalają zaplanować serwis ze znacznie większym wyprzedzeniem.

Wbrew obawom, automaty nie zabierają pracy ludziom. Dzięki automatyzacji praca jest łatwiejsza i bezpieczniejsza. Widać to przede wszystkim na flotacji, gdyż pracujący tam system FloVis był pierwszym wprowadzanym na taką skalę w KGHM. Nawiasem mówiąc, system był testowany właśnie tutaj, w Lubinie. Wszystko rozpoczęło się w roku 2012, gdy zaczęto wprowadzać kamery wizyjne mierzące pęcherze podczas flotacji. I na podstawie tych obserwacji system sterował maszynami flotacyjnymi.

- Teraz testujemy sondę, a raczej echosondę pomiaru poziomu sklarowanej cieczy - dodaje Dyrba. - Tutaj, do charakterystycznych zbiorników, trafia koncentrat po procesie flotacji. Osiada, zagęszcza się grawitacyjnie na dnie, a na górze pozostaje sklarowana woda. Jej poziom mówi nam, jak skutecznie przebiega zagęszczanie. Obecnie operator raz na godzinę mierzy poziom sklarowania. Ponieważ takich zbiorników, czyli zagęszczaczy, mamy siedem, to cała operacja była niezwykle pracochłonna...

Gdy wędrujemy wzdłuż taśmociągu, Łukasz Pałka, zastępca sztygara oddziałowego, pokazuje nam inną sondę. To czujnik pomiaru wilgotności koncentratu, i to prawdziwa nowalijka, która w Lubinie jest testowana. Oto ZWR przekazuje dalej koncentrat o 8,5 proc. wilgotności. Zimą dosuszamy do poziomu 7,5 proc., aby koncentrat nie zamarzał w wagonach i nie utrudniał rozładunku. W tym celu koncentrat trafia do pras filtracyjnych, ciśnieniowych, gdzie osiąga 12,5 proc., a później do suszarki obrotowej. Dziś otrzymuje się informację o średniej wilgotności konkretnej partii koncentratu po godzinie. Stąd wahania... Teraz mamy online wilgotnościomierz z danymi o wilgotności konkretnej partii. Urządzenie działające na zasadzie niskiej podczerwieni daje stabilny pomiar w długim okresie czasu. A operator ma możliwość sprawdzenia, jak praca wyglądała na poprzednich zmianach. Lubiński ZWR w trakcie jednej zmiany opuszcza około 500 ton koncentratu.

Centrum sterowania. Zwykle piszemy, że przypominają stacje kosmiczne. To także, ale, powiedzmy, sprzed trzydziestu lat. Jednak nasz przewodnik pokazuje nam, jak i tutaj wkracza nowoczesność. Przybywa kontrolek, chociaż na razie są analogowe. I wszyscy tutaj pracujący wiedzą, że to już ostatnie miesiące tego centrum w takiej postaci. A operatorzy nie bez dumy pokazują nam ekrany monitorów i możliwości sterowania automatyką... Zresztą ten XXI wiek wygląda z każdego kąta. Chociażby separatory elektromagnetyczne, które wychwytują na taśmie metalowe elementy, czyli złom, który przez przypadek przyjechał z dołu, z kopalni, i kilometry taśmociągów.

- Największym atutem naszego zakładu są inteligentne układy ciągu produkcyjnego, które stopniowo instalujemy - mówi Mariusz Jarzynka. - Gdy na rynku pojawiają się nowe rozwiązania techniczne, staramy się je wykorzystać, dopasować układy sterujące, monitoringu, zarządzania do naszych specyficznych potrzeb. Nasz zakład szybko zaczął wprowadzać automatykę, podzespoły, armaturę teletechniczną. Efekt? Praktycznie mamy już możliwość całościowego spojrzenia na cały proces, od odebrania urobku z kopalni po załadowanie koncentratu do wagonów, które zmierzają do huty. To szeroki zakres działania. Najpierw zajmowaliśmy się momentami kluczowymi, a teraz schodzimy do szczegółów.

Łukasz Świżewski, inżynier automatyk, tłumaczy, dlaczego w ZWR tak trudno spotkać człowieka, zwłaszcza na oddziałach, gdzie warunki pracy są najtrudniejsze. Na oddziałach młynowni i flotacji najwięcej jest urządzeń pomiarowych i dwa największe systemy nadrzędne, które wykorzystują dane z tych pomiarowych i wizyjnych. To FloVis i MillVis.

- Tak, to przedsionek inteligentnego zakładu wzbogacania - tłumaczy Świżewski. - Budujemy inteligentny ciąg technologiczny i nadal nie jest to ciąg zamknięty, gotowy. My mówimy o układach nadrzędnych. Szukamy w różnych miejscach, branżach przydatnych rozwiązań. Obecnie pracujemy nad trzecim systemem o nazwie ConVis, który zajmie się kontrolą pracy naszych taśmociągów z urobkiem.

- Kiedyś informację na temat jakości koncentratu mieliśmy po trzech zmianach. Mówiąc kolokwialnie, było już po frytkach. Teraz o zmianach zawartości kruszcu w koncentracie dowiadujemy się po trzydziestosekundowym pomiarze. To dzięki analizatorom zawartości miedzi. Korygujemy na bieżąco wszelkie niedoskonałości. Rzeczywiście jesteśmy w szpicy nowoczesności, nie ujmując oczywiście nic górnikom i hutnikom.

Ta budowa systemu w niczym nie przypomina klasycznych zakupów sprzętu IT. Gdybyście weszli na chwilę, gdzie pracują młyny, zrozumielibyście, o co chodzi. Potworny hałas, zapylenie... Klasyczny komputer, czy kamera nie miałyby szans. Każde z urządzeń powstaje po długich konsultacjach z technologami, operatorami, do współpracy zaprasza się tylko sprawdzone firmy projektowe, które znają specyfikę, wiedzą, że tutaj trzeba zastosować rozwiązania pyłoizolacyjne, a tutaj wibroizolacyjne. Takie przyszły czasy, że to klient mówi, co mu jest potrzebne, a nie sprzedawca podaje to, co ma w ofercie.