Projekt NCBiR i KGHM Polska Miedź S.A. o nazwie CUBR 2 (nr. CUBR/II/7/NCBR/2015) –  „Opracowanie wysokoefektywnej technologii wzbogacania Polskich rud miedzi” akronim HighCopper okres realizacji 2015.05.01 – 2018.11.30

Projekt był wykonywany przez konsorcjum w składzie:

• Politechnika Wrocławska – lider konsorcjum;
• AGH w Krakowie, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii (obecnie Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami, Katedra Inżynierii Środowiska i Przeróbki Surowców (obecnie Inżynierii Środowiska);
• Instytut Metali Nieżelaznych w Gliwicach (obecnie Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Metali Nieżelaznych);
• Wrocławskie Centrum Badań EIT+ (obecnie PORT Sp. z o.o.);
• Politechnika Gdańska;
• Centrum Badawczo-Rozwojowe Cuprum Wrocław.

W ramach projektu HighCopper opracowano w skali laboratoryjnej i zweryfikowano w ruchu ciągłym w skali pilotowej nową technologię wzbogacania dostosowaną do właściwości aktualnie i przyszłościowo wydobywanej rudy. Nowo opracowana technologia zapewniła korzystniejsze jakościowo dla procesów hutniczych koncentraty miedziowe. Wyniki nowego procesu wzbogacania, zweryfikowane w instalacji pilotowej, były podstawą propozycji nowego schematu technologicznego wzbogacania rudy w KGHM PM S.A. i dostarczyły danych do Prefeasibility Study. Udział KIŚiPS w projekcie obejmował współudział w zadaniu 2 dla którego wyszczególniono 8 podzadań (tasks). Przewidywanymi rezultatami (deliverables) tego zadania były:

• Opracowanie nowej technologii przerobu rud eksploatowanych przez KGHM Polska Miedź S.A. w Polsce polegającej na odrębnej przeróbce ziarn grubych i drobnych
• Opracowanie sposobu obniżenia zawartości węgla organicznego w koncentratach
• Budowa prototypu młyna elektromagnetycznego do instalacji pilotowej
• Opracowanie koncepcji zagospodarowania koncentratu bogatego w substancję węglową
• Opracowanie technologii wzbogacania produktów pośrednich

Podzadania realizowane w projekcie przez KIŚiPS:

1. Opracowanie warunków mielenia i klasyfikacji rudy miedzi gwarantujące optymalne uwolnienie ziarn mineralnych.

Kamień milowy tego zadania obejmował – usprawnienie procesu rozdrabniania rud przez dobór odpowiednich urządzeń.

Istotnym elementem prawidłowego doboru układu rozdrabniania surowca mineralnego jest ustalenie optymalnego uziarnienia dla przejścia z procesu kruszenia do mielenia, z uwagi na fakt różnych kosztów operacyjnych w zależności od granulacji nadawy kierowanej do tych procesów. Koszty dla operacji kruszenia dla grubiej uziarnionej nadawy są niższe w odniesieniu do procesu mielenia, zaś dla drobno uziarnionej wyższe niż dla mielenia. Kluczowym w prawidłowym zaprojektowaniu układu technologicznego jest więc ustalenie maksymalnego dopuszczalnego uziarnienia nadawy kierowanej do procesu mielenia, gwarantującego minimalizację kosztów rozdrabniania. Określone uziarnienie wyznacza konieczny do uzyskania stopień rozdrobnienia w procesach kruszenia. Istotnym elementem z punktu widzenia proponowanych wariantów przerobu rudy zawartych w opisie projektu innowacyjnej technologii jest ustalenie optymalnego schematu przygotowania rudy do procesu wzbogacania gwarantującego uzyskanie odpowiedniego uziarnienia.

W celu ustalenia uziarnienia nadawy do mielenia dla rudy przerabianej w Rejonach O/ZWR KGHM PM S.A. wynikającej z właściwości rudy, a w szczególności jej podatności na mielenie, przeprowadzono badania umożliwiające opracowanie warunków mielenia i klasyfikacji rudy miedzi gwarantujące optymalne uwolnienie ziarn mineralnych.

2. Określenie wzbogacalności rud przez analizę charakterystyk wzbogacalności dla wąskich frakcji hydraulicznych (klaso-frakcji).

Kamień milowy tego zadania dotyczył stworzenia innowacyjnego sposobu flotacyjnego wzbogacania Polskich rud miedzi.

Na etapie laboratoryjnego opracowywania nowej technologii opartej o przedstawione koncepcje rozdziału rudy na dwa strumienie istotnym elementem było dokonanie oceny porównawczej wpływu rozdziału na wyniki technologiczne wzbogacania oraz ustalenie zarówno optymalnych parametrów prowadzenia procesu wzbogacania flotacyjnego jak i charakterystyk produktów ze szczególnym uwzględnieniem tzw. ziarn trudnoflotujących.

Badania w tym zakresie realizowano w oparciu o badania wąskich klas frakcji hydraulicznych tzw. klaso-frakcji. Badania wąskich klas gęstościowo-ziarnowych w stosunku do badań wąskich klas ziarnowych z klasyfikacji sitowej, uwzględniają pracę realnych układów klasyfikacji rudy do procesu flotacji i pozwalają ustalić koncentrowanie się poszczególnych minerałów o określonym uziarnieniu w poszczególnych produktach strumieni technologicznych.

Jednym z elementów opracowania nowej technologii była identyfikacja ziaren trudnoflotujących i wyjaśnienie przyczyny ich zachowania w procesie. Jak wskazują różne badania mogą one mieć postać: polimetalicznych zrostów siarczków miedzi z innymi minerałami kruszcowymi, drobnych (nieuwolnionych) wpryśnięć (zrostów) siarczków w minerałach skały płonnej, a także z pewną ilością wolnych, dużych, trudnoflotujących ziaren minerałów użytecznych. Opracowana metodyka badawcza miała na celu identyfikację ich wielkości, rozmieszczenia w strumieniach technologicznych i opracowanie techniki i technologii w celu poprawy ich flotowalności. W celu realizacji tego zadania związanego z identyfikacją ziaren trudnych przyjęto program badawczy obejmujący:

• ocenę flotowalności ziaren w wąskich klasach gęstościowo-ziarnowych (klaso-frakcjach: I, II, III, IV), wydzielanych w urządzeniu Warman Cyclosizer. Pośrednio taka metodyka umożliwiłaby ocenę flotowalności różnych minerałów kruszcowych i dostosowanie parametrów dynamicznych maszyn,
• identyfikacji ziaren trudnoflotujących w produktach flotacji wstępnej, głównej i czyszczących na podstawie badań laboratoryjnych dla zaproponowanego schematu flotacji. Produkty z tych operacji byłyby rozklasyfikowywane na wąskie klasy gęstościowo-ziarnowe i poddawane badaniom mineralogicznym.

Badania realizowano dla każdego z trzech rejonów O/ZWR tj. Lubin, Polkowice i Rudna co spowodowało bardzo duże ilości próbek do badań.

Projekty badawcze CuBR dla których podstawowym celem jest podjęcie wspólnych działań na rzecz opracowania i wdrożenia innowacyjnych technologii, urządzeń, materiałów i wyrobów, w celu podniesienia konkurencyjności polskiej branży metali nieżelaznych jako uczestnika globalnego rynku i gospodarki światowej, co z kolei przyczyni się do osiągnięcia pozycji światowego lidera przez polski przemysł metali nieżelaznych, szczególnie w zakresie produkcji miedzi, charakteryzują się brakiem lub niewielką możliwością w zakresie publikacji z uwagi na ograniczenia wprowadzone przez KGHM PM S.A.