浮选标杆——奥图泰

芬兰奥图泰公司起家于金属冶炼，也闻名于金属冶炼，但它其实在选矿领域也颇有建树，特别是它的浮选工艺和设备，一直引领行业的发展，并且在国际上，已成为行业的标杆。

有很多世界级大品牌企业，它在某一领域被大众熟知，其实它还在另外的领域执牛耳。比如通用电气公司，做医疗设备一流；比如西门子公司，在自动化方面堪称翘楚……芬兰奥图泰公司（Outotec）似乎也与此略有类似，它起家于金属冶炼，也闻名于金属冶炼，很多人不知道的是，它在选矿领域也颇有建树，特别是它的浮选工艺和设备，一直引领行业的发展，并且在国际上，已成为行业的标杆。

保持创新

真正的创新型企业所共同的特征，就是为技术的推进实现先行的探索。与奥图泰公司已有25年缘分的奥图泰中国选矿销售总监／北京分公司经理苏许贵对奥图泰最为肯定的一点，就是它从不停止的创新行动。“对工艺的熟知以及创新是我们的强项。早期，奥图泰基于自己的矿山、工厂而开发技术，所以更适用；如今，奥图泰又开发可持续发展技术，所以更先进。”

就浮选机而言，建立在奥托昆普公司（奥图泰的技术源自奥托昆普公司和鲁奇冶金公司）早期的采矿和选矿生产基础上，从20世纪60年代起，奥图泰就开始从事浮选机的自主研发，以满足生产对更高效、更可靠和易操作设备的需求，这种大量的研发工作产生了许多创新的产品和工艺。

1．圆柱型设计使浮选机的大型化发展成为可能

奥图泰第一代常规浮选机产品统称为“OK”，有OK-R型（指方形槽）和OK-U型（指U型槽），长期的生产实践暴露出这两类产品存在的设计缺陷，即在矿浆搅拌速度或强度不够时，容易产生死角，导致矿浆沉积。1991年，第一台圆柱形结构的浮选机Tankcell®被 研 制 出来，奥图泰采用流体动力学分析和计算流体力学模拟来进行浮选机的设计，Tankcell®浮选机为各种不同矿物的浮选粗选、扫选和精选应用提供了众多可供选择的浮选机规格，可以适应各种不同的工艺流程和生产规模的要求——圆柱型设计使浮选机的大型化发展成为可能，同时，奥图泰引领了浮选机的大型化发展。

据悉，目前世界上在使用的最大浮选机是奥图泰规格为500立方米的Tankcell®浮选机，但这个数字即将被刷新，苏许贵透露：“630立方米的Tankcell®浮选机已经制造成功，即将在巴拿马某选厂投入应用，届时，这将成为当前世界上最大的浮选机。”

大型化的优势在于，在同样的应用指标情况下，可以减少能耗、设备数量、备品备件以及占地面积，使选厂的配置、工艺更简单，操作维护更容易。苏许贵认为，随着矿石品位越来越低，就越来越需要大设备来降低单位处理成本，因此，设备大型化是一种发展趋势，特别是在矿业。

2．独创的闪速浮选技术成为磨矿回路的利润创造者

奥图泰作为向市场中引入新技术的先行者而著称。对于浮选机的研制和发展，奥图泰不仅追求大型化，同时也追求浮选技术应用的创新。

SkimAir®（闪速浮选）号称“磨矿回路的利润创造者”，它比常规浮选机处理更多的矿石量，目前最大的闪速浮选设备一小时能处理矿石2400吨。而且，它浮选时间很短，只需两分钟左右。SkimAir®使用双出口技术（该技术在世界范围内申请了专利），以高回收率生产低品位精矿，为奥图泰所独有。

具体而言，SkimAir®浮选机能给用户带来如下好处：一是使过磨最少。该机将已解离的有价值矿粒在其粒度仍相对较粗的条件下从磨矿循环负荷中浮选出来，这些已解离的矿粒不会被再磨，也不会变为回收率很低的矿泥进入主浮选工艺。二是提高综合回收率。该机回收大量的有价值矿物，从而使传统浮选回路入选原料更加稳定，这能增加浮选产量并改善现有浮选工艺控制，从而提高选厂综合回收率。第三，浮选性能改善的同时，通过控制和增加SkimAir®闪速浮选底流浓度，可以增加磨机处理量。第四是由于脱除了细粒，使最终精矿粒度变粗，脱水性能得到改善。

奥 图 泰 SkimAir®1200与 专 用 的Tankcell®5扫选浮选机应用于澳大利亚某金/铜矿，为其带来较大收益：金和铜的回收率增加了2%～3%，精矿压滤机处理量增加了20%，精矿水分减少了2%。

“像金、铅、锌、镍、铜等重金属都比较适合采用这个选矿技术。”苏许贵补充说。

3．创新的FloatForce®混合装置使浮选性能更加完美

浮选机的核心是混合装置，为了更换和超越已获公认的MultiMix型与FreeFlow型的OK混合装置，奥图泰设计了全新的FloatForceTM混合装置全系列产品，并已经广泛应用。

FloatForce®混合装置使气泡和固体颗粒在定子和转子之间的混合区域里的接触机会最大化。为了使浮选性能更加完美，该混合装置能够使矿浆处于悬浮运动状态，并通过减少固体颗粒从气泡上的脱落来实现最大的回收率。FloatForce®也比以往的混合装置更为节能。

此外，奥图泰FloatForce®混合装置的转子-定子设计大大增加其耐磨性，使用寿命超过3年，是国内同类产品的3～6倍。目前，奥图泰开发和应用的转子-定子设计已经是第三代产品，而国内的同行还停留在基于第一代的产品设计；在现场特殊情况停机后，奥图泰浮选机可确保在负荷下快速启动。

浮选技术已有100多年的历史，迄今为止，由于不断地创新设计，奥图泰提供的技术比以往发展更为迅速。

从未被超越的技术

作为浮选行业的全球领先企业，奥图泰的技术在全球各行业得到了应用和验证。奥托昆普从20世纪70年代开始销售充气式浮选机，现在每天有超过1万台奥图泰的浮选设备在运行。其中，Tankcell®圆柱型浮选机的应用超过了3000台，圆柱型SkimAir®浮选机的应用超过了200台。在全球，奥图泰拥有最大的浮选机总安装体积，全球用户包括力拓、必和必拓、超达等世界级矿业巨头。

作为行业标杆，奥图泰浮选技术与设备有很多独特优势，是其他同行难以超越的。

1．专注于充气式浮选机研究

奥图泰曾经发展过多种选矿方法，磁选、电选、超导磁选……在如今公司总体战略指引下，很多业务逐渐停止，并把重点放在充气式浮选业务方面，它在有色金属行业应用最为广泛。

浮选本质上就是矿物颗粒和气泡，所以依据控制气体流速和气泡量来保持最大的调节性是相当重要的。从第一台浮选机订单开始，这一设计原理被贯穿于浮选流体动力学和气体分散、选择性、泡沫回收、控制等研究到最终设备的制造整个过程。

充气式浮选机更容易适应不同矿石的给料，独立可选择性的回收率和品位操作控制是这类浮选机的主要优点。奥图泰的每一台浮选机都有独特的空气控制阀，大量的研究表明，通过控制每台浮选机的充气量可以改善浮选指标。

奥图泰不需要改变浮选机设计原理，却能够保持技术性能从多样式、容易增加产量的浮选机，到根据不同种类给料矿石的性质，来为客户量身定做设备。

充气式浮选机通过对充气量的控制，可以根据现场给矿量、给矿品位等工艺参数提供最适合的充气量，进而提高浮选指标。充气式浮选原理还确保了在所有海拔高度上的浮选机都能达到最佳充气状态，因为奥图泰会按照特定的现场条件来设计鼓风机系统。

2．更好的工艺指标

奥图泰浮选技术具有先进的、不断提高的工艺指标，针对每一类浮选作业，奥图泰都设定新的标准使其达到优异的浮选性能，包括混合效果、充气量、泡沫控制以及回收率，特别是泡沫调控技术和特定粒级浮选工艺，在每一个应用领域实现回收率。

据介绍，奥图泰获得专利技术的推泡锥，可灵活控制泡沫以保证泡沫的持续稳定运动，从而确保较高的回收率和精矿品位；奥图泰内置周边环形溢流槽、外部周边环形溢流槽、多纳圈溢流槽以及径向溢流槽能够快速回收精矿，从而减少精矿颗粒尤其是粗颗粒从气泡上的脱落。

奥图泰浮选机为经久耐用而造，它选用最长作业寿命的零部件和电气元件，例如，转子可以双面使用，使其寿命大大延长；同时，降低转子转速，此举直接减少了转子磨损和其他备品备件的消耗，也减少了停机时间。浮选机大型化实现的较少设备台数又意味着在基建成本、管道、电缆、仪表和辅助设备上可节省大量资金。

奥图泰有明确的目标：使客户的投资回报率最大。从奥图泰浮选机使用周期看，它多次证明了其操作费用是迄今为止最低的。高可靠性和低维修实现了无故障运营，有助于快速的投资回报。

3． 被实践证明的最低能耗

智利国家铜业公司（Codelco）的丘基卡马塔矿山在1998～2000年间，对大型浮选机供应商做了一个对比研究（主要针对160立方米的浮选机），研究对象为奥图泰的充气式Tankcell®浮选机（包括鼓风机）、Wemco自吸式浮选机和Dorr-Oliver充气式浮选机。研究结果显示，奥图泰产品每立方米容量的能耗最低，比Wemco的能耗要低33%。而且，Tankcell®浮选机能源使用效率并不以回收率为代价，因为在这三家供应商中，Tankcell®的浮选性能被公认为是最好的（数据来源：丘基卡马塔Chuquicamata官方测试报告能耗部分）。

苏许贵告诉记者，奥图泰的一个核心价值就是，对于所有的技术通过严格的设计标准以达到可持续的效果。就浮选技术来说，奥图泰分析了设备全使用周期的费用，分析结果显示，浮选机在全使用周期内，能耗是最大的成本组成部分，几乎可达成本的百分之七八十，而最初的设备支出在全使用周期费用中仅占较少的比例。这项分析结果促使奥图泰发明和改进其产品和服务，致力于更低的能源和试剂消耗。

4．奥图泰自动化仪表和优化控制系统实现智能化管理

与其他浮选设备企业不同，奥图泰本身就拥有专门针对矿山的自动化系统和在线分析仪。比如应用于浮选方面的FrothSense™泡沫图像分析仪，可进一步提高浮选机的操作性能。泡沫运动和气泡分析结合空气给入，泡沫厚度以及药剂的高水平控制提供独特的方法优化回收率和精矿品位。FrothSense™高画质的实况视频直播加上轻松方便的读取，可连续为操作人员提供精确的工艺控制。

奥图泰也提供独特的浮选机控制方案——CellStation™，将它作为安装在浮选机平台的单独的控制面板。它可以与奥图泰分析仪系列产品和选厂工艺控制系统相连接，取代了传统的现场控制器并可执行多种附加功能。基于PLC的CellStation™可以很容易利用图形显示，追踪控制回路状态、趋势以及调整浮选充气和矿浆液位设定点。

在实际生产中，周期性的、非控制性的以及浮选给料大的波动是常见的。EXACT液位控制方案的设计目的是监控上游工艺，在波动干扰影响浮选性能之前提供一个补偿信号给浮选机液位控制器。EXACT液位基于前馈控制原理并具备独特的自动调整功能，可以方便地以“插入”方式嵌入到CellStation，无须额外的仪表。

奥图泰的自动化系统还包含很多仪器仪表，例如得到广泛应用的奥图泰库里厄在线品位分析仪和PSI粒度分析仪以及最新研发并得到应用的电位分析仪等。

奥图泰ACT优化控制系统是一种简易工具，它可以将工艺过程理论转换成结构式控制方案。特别是无需编程技巧。可以用于控制各个单元作业，乃至整个选厂，并将其达到最佳化。浮选ACT使浮选回路基于恒定的精矿品位，提高回收率。该系统含有奥图泰专有技术的优化数据库系统和数学模型，是奥图泰多年经验和技术的结晶。

浮选技术现代化改造方案包

虽然奥图泰是一家在业内无人不知的企业，但不可否认，很多人对奥图泰的浮选技术了解的并不多，苏许贵解释，相对全球来说，中国矿山规模比较小，相应的浮选机市场也比较小，所以公司早前把有限的资源首先投入到了其他国家的业务方面，而并未把中国作为重点市场来开发。

随着各项业务的稳定以及公司的战略转移，针对中国市场，这两年奥图泰做了很多工作。更重要的是，奥图泰希望能够像在冶炼方面为中国做出的贡献一样，用自己在浮选方面无可比拟的技术优势为中国矿业发展再尽一份力量。“奥图泰闪速熔炼技术帮助中国铜产量翻倍上升，而二氧化碳排放量却减至不到过去的一半。我们相信浮选技术也能做出这样的贡献，比如浮选机在株洲冶炼集团的应用等，帮助用户能以比较少的资源和消耗，得到更好的经济效益。”苏许贵对中国市场充满信心。

苏许贵在会议上介绍奥图泰自动化系统ACT

在充分了解和分析了中国浮选市场现状之后，奥图泰发现很多老的选厂还在用很小的低效的浮选机，所以改造潜力非常大，未来奥图泰也将侧重于此，帮助中国的低效设备逐渐替换为奥图泰的高效设备。他们目前在中国的主要做法是，在用户条件（如磨矿细度、药剂制度、矿浆等）不变的情况下，用奥图泰小型的实验浮选机给用户提供工艺研究和实验，让实验结果来证明奥图泰技术的优越性。“只要回收率一提高，用户就很容易计算出更新设备的回报率。”苏许贵说。

以招金集团的早子沟金矿为例，奥图泰基于实验数据为客户了设计最优的改造方案：在磨矿回路增加一台SkimAir®240闪速浮选机，再改造4台30立方米的浮选机，回收率即可提高8%，预计几个月就能回收改造成本。

对奥图泰浮选机的关键部件的升级改造，也可以实现指标的提高，如通过升级为奥图泰FloatForce®混合装置即可以提高选厂工艺指标。例如，奥图泰帮助土耳其CBI公司（Çayeli Bakir İşletmeleri A．Ş．为总部设在澳大利亚的因梅特矿业集团的全球性矿业公司）改造安装新一代FloatForce混合装置，该装置的特性和优点为CBI公司创造了大量的经济价值：如电机能耗减少了50%，因此每年能在浮选机运行成本方面节省5万美元；每年减少排放二氧化碳524吨，相当于减少了187辆汽车在路上行驶一年，减排为CBI公司增加的可持续性成为他们的战略驱动力。另外，在锌粗选段能提高平均3%的回收率，这对于一个年产4．8万吨精锌矿的选矿厂而言，意味着每年可带来100万美元的额外收益，其中不包括运输、处理和冶炼等费用。浮选效果提高和能耗减少后带来的经济效益使项目在浮选机上的投资通常在一年内就可收回。

奥图泰正在全球市场推广该“浮选技术现代化改造方案包”，无论选厂现在是否正在使用奥图泰的浮选技术，现代化改造现有的浮选工艺和设备都能在最短的时间内带来巨大的经济效益和环境效益。

“我们相信，随着用户对奥图泰浮选技术的了解，会有更多的用户意识到奥图泰技术的先进之处，而且他们也会进行经济衡量比较，将来奥图泰浮选在中国的前景会更大。”在苏许贵看来，奥图泰浮选技术打开中国市场只是时间问题。

对于未来中国市场浮选机发展趋势，苏许贵认为有两个方向，一是要求指标更好、更高效，比如使用药剂更少、用电用水更少、排污更少等；二是设备更大型化，使运转成本更低。“浮选机高效、环保、大型化，是符合全球矿业发展趋势的，也是奥图泰现在正在做的。”

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奥图泰提供领先的技术和服务，确保可持续性地利用地球上的自然资源。

作为选矿和冶炼技术领域内的全球领导者，奥图泰在过去的几十年中已经为矿冶行业的客户开发了许多突破性的技术，在世界各地总计安装了2000多套设备。同时，奥图泰还为工业水处理、替代能源利用和化工行业提供创新的解决方案。奥图泰的解决方案包括专利技术、可行性研究、基础和详细工程设计、工艺设备、自动化、项目实施以及生命周期服务。

根据经合组织OECD的定义，奥图泰的订单量中90%都属于环境产品和服务，即EGS类产品。在由《企业爵士》杂志（Corporate Knights）发起的“全球可持续发展最佳企业百强”评选活动中，奥图泰名列第十二名。奥图泰集团在赫尔辛基OMX纳斯达克证券交所上市。