Zařízení pro koncentrování minerálů: Průvodce výběrem pro flotaci, zahušťování a mletí

Zařízení na koncentraci minerálů vybírejte podle mineralogie rudy, velikosti vstupních částic a skutečných nákladů na tunu koncentrátu, nikoli podle pořizovací ceny stroje. Flotační banka s nuceným oběhem vzduchu vám poskytne stabilní pěnu na velkých buňkách, samoprovzdušňovací stroj šetří energii při menších pracích a koncentrátor s centrálním pohonem se správně zvoleným hrabacím momentem chrání vaši vodní rovnováhu od prvního dne provozu. Tato příručka pochází z pohledu výrobce, který postavil flotační, mlecí, klasifikační, míchací a zahušťovací linky pro projekty mědi, zlata, zinku, fosfátu, potaše a lithia. Vysvětluje, čeho musí každá skupina zařízení dosáhnout, které chyby při výběru zvyšují provozní náklady a co je třeba ověřit před zadáním objednávky.

co zařízení na koncentraci minerálů musí skutečně dosáhnout

Koncentrační závod má jeden úkol: odmítnout hlušinu a upgradovat cenný minerál na koncentrát, který může přijmout huť, louhovací okruh nebo přímý trh. Zařízení použité v této lince určuje více než konečný stupeň a výtěžnost. Nastavuje spotřebu vody, spotřebu reagencií, spotřebu energie a počet operátorů potřebných k udržení stability závodu.

Celý vývojový diagram se chová jako řetěz. Broušení nastavuje velikost uvolnění. Klasifikace dále stabilizuje velikost částic. Kondicionování připravuje minerální povrch pro sběr. Flotace provádí skutečnou separaci. Zahušťování a odvodňování získávají vodu a zahušťují lože koncentrátu. Pokud je jeden článek navržen se špatnou tolerancí, doplatí na to zbytek řetězu. Zahušťovadlo, které je poddimenzované pro tok hlušiny, donutí rostlinu snížit krmení. Flotační stroj s nesprávným typem oběžného kola vytvoří mezeru ve stabilitě pěny, kterou změny činidla nemohou opravit.

Tyto body vysvětlují, proč by vlastníci závodů měli definovat rudu po celou dobu životnosti dolu, nikoli průměrnou jakost. Zařízení dimenzované na průměr je často příliš malé v prvním období s vysokými jíly nebo vysokými jemnostmi, a to je přesně období, kdy nastávají nejtěžší provozní podmínky.

Pět skupin zařízení v koncentračním závodě

Ačkoli je každý vývojový diagram jiný, typický koncentrační závod obsahuje stejných pět skupin zařízení. Pochopení funkcí každé skupiny pomáhá kupujícímu porovnávat nabídky, které obvykle vypadají jako dlouhé seznamy názvů strojů a čísel modelů.

Kromě těchto pěti, přívodní zařízení, jako je kanálový podavač nebo kotoučový podavač, řídí vstup rudy do prvního stupně mlýna. Zní to nepatrně, ale nepravidelné podávání způsobuje rázy v mlecím okruhu a rázy ničí stabilitu flotace.

Výběr flotačního stroje: proudění vzduchu, mechanismus a provoz

Flotace je hlavním separačním nástrojem ve většině koncentračních závodů. Stroj musí rozptýlit vzduch, suspendovat minerální částice, vytvořit dostatečně stabilní pěnovou zónu, aby dopravila minerál až do prádelny, a udržovat čerpání energie v přiměřeném rozsahu.

Samoprovzdušňovací stroje nasávají vzduch do buničiny rotujícím oběžným kolem. Nemají žádné dmychadlo, méně potrubí a jednoduché ovládání a dobře fungují v článcích v celém rozsahu malého a středního objemu. Do této třídy patří SF, BF a JJF. Stroje s nuceným oběhem vzduchu jako XCF/KYF a CLF přijímají vzduch z nízkotlakého dmychadla. Výsledkem jsou hlubší nádrže, rovnoměrnější distribuce vzduchu a vrstva pěny, která zůstává stabilní i při rychlé změně kvality krmiva. Ve velkých hrubších a zachycovacích bankách tato stabilita stojí za dodatečné náklady na dmychadlo.

V našich vlastních instalacích je kombinace XCF/KYF běžnou volbou pro velké hrubší a čistící práce. Jednostranná lopatková buňka XCF se spáruje s buňkou KYF o stejném objemu a oba sdílejí jeden přívod vzduchu a jednu prádelnu. Toto uspořádání zkracuje délku násypu, zjednodušuje uspořádání podlahy a zmenšuje pranou plochu, která se musí čistit.

Flotační stroj XCF/KYF pro hrubé mletí a hrubší práce Tento kombinovaný pár XCF sání a stejnosměrného článku KYF sdílí jeden přívod vzduchu a pračku, nabízí nízkou spotřebu energie a spolehlivé suspendování pro hrubé těžké částice. Zobrazit produkt →

Když ruda nese produkt hrubého mletí, buňky BF nebo CLF jsou často lepší, protože udržují hrubé těžké částice v suspenzi bez vytváření pískového lože. Jednou z prvních otázek, kterou je třeba položit dodavateli, je, zda navrhovaná buňka skutečně zpracovávala tento typ rudy a tento rozsah velikosti částic již dříve.

Zahušťovadla: rekuperace vody a kontrola podtečení

Koncentrátor s centrálním pohonem je tahounem odvodňování v koncentraci minerálů. Kejda vstupuje do centrální krmné šachty, pevné látky se usazují na dně, rotující hrábě tahají usazené lože směrem k centrálnímu výhozu a čistý přepad se rozlévá přes okraj. Velké číslo, které je třeba sledovat, je točivý moment hrabání. Shrnovač, který je chronicky přetěžován, opotřebovává převodovku, ohýbá hřídel a nakonec zastaví zařízení.

Velikost zahušťovadla se běžně vyjadřuje jako zatížení pevnými látkami: tuny sušiny na čtvereční metr plochy nádrže za den. Pro proud koncentrátu nebo hlušiny, který se dobře usazuje, je praktický rozsah 0,5–1,5 t/m²/den. Pro jemnou jílovitou hlušinu může být číslo mnohem nižší, někdy pod 0,3, a spotřeba flokulantu se stává řídícím faktorem.

Hustota podtékání je druhé číslo. V závodech na základní kovy je běžné 55–65 % hmotnosti pevných látek pro zahušťovadlo napájející filtr a 45–55 % pro napájení odkaliště. Čerpadlo a potrubí musí být dimenzováno na aktuální podtokovou viskozitu, zvláště když je minerál vysoce flokulovaný a lože se chová jako měkká pevná látka. Správné nastavení hustoty podtékání také rozhoduje o tom, kolik vody obnovíte. S čistým přepadem a dobře kontrolovaným ložem může závod běžně vrátit 70–85 % své technologické vody. V projektech s potašem v solných jezerech, kde je solanka střední i cennou kapalinou, se malá chyba vodní bilance změní ve velkou ztrátu výroby. Návrh zahušťovače musí zohledňovat hustotu solanky a teplotu z prvního výpočtu.

Centrální hnací koncentrátor pro efektivní rekuperaci vody Toto zahušťovadlo zvedne pevné částice z 20-30% na 40-70% pomocí zdvihacího shrnovacího mechanismu a ochrany proti krouticímu momentu pro řízení podtékání s vysokou hustotou a získávání procesní vody. Zobrazit produkt →

Mletí a klasifikace: velikost částic rozhoduje o všem po proudu

Žádná flotační buňka nemůže získat minerál, který nebyl uvolněn. Mletí je krok, který vytváří distribuci velikosti částic. Kulový mlýn mokrého mřížkového typu je standardní volbou v malých a středních závodech, protože přivádí hustou buničinu do třídiče a zvládá vysoké cirkulační zatížení s dobrou kontrolou velikosti vypouštění.

Spirálový třídič pracuje v uzavřeném okruhu s kulovým mlýnem. Nadrozměrný písek se vrací do mlýna pro další průchod; přetečení přechází na flotaci. U flotačního krmiva je cílem často 60–75 % průchodu 74 mikronů, ale správné číslo pochází z testování uvolnění, nikoli z výchozího nastavení. Hrubozrnná ruda může být dokonale uvolněna při 80 % průchodu 150 mikrony; jemnozrnná nebo rozptýlená ruda může vyžadovat 80 % průchodu 45 mikronů. Broušení finer than liberation costs energy with no recovery gain, and overgrinding creates fine slime that consumes reagents and drags down the concentrate grade.

Kulový mlýn s mokrou mřížkou pro broušení s uzavřeným okruhem Tento mlýn dodává hustou buničinu do třídiče a zvládá vysoké cirkulační zatížení s o 15 % vyšší kapacitou než přepadové mlýny, vhodné pro testování uvolňování. Zobrazit produkt →

Třídič musí také udržet velikost řezu při změnách tvrdosti krmiva. V praxi doporučujeme první týdny po uvedení do provozu každou směnu provést kontrolu obrazovky. Operátoři pak mohou korelovat malé změny velikosti přetečení s obnovením flotace, než se odchylka stane vážnou.

Míchací nádrže: krok úpravy, který se podceňuje

Doba úpravy je jednou z nejlevnějších procesních proměnných, kterou lze změnit, a jednou z nejčastějších příčin problémů s flotací, když je špatná. Reagencie potřebují čas, aby reagovaly s minerálním povrchem. Nádrž na míchání kaše poskytuje tento čas, než buničina vstoupí do první flotační buňky. Nádrž pro míchání činidel rozpouští a homogenizuje dávky činidla; je-li příliš malá, koncentrace činidla kolísá a následné flotační cely se stávají nekontrolovatelné.

Nejdůležitější jsou dva body designu. První jsou mrtvé zóny. Zdá se, že velká nádrž s malým oběžným kolem se míchá, ale jádro objemu buničiny může zůstat nezpracované a pak zkratovat k flotačnímu přívodu. Druhým je příkon na jednotku objemu. Příliš malý výkon způsobuje neúplné zavěšení; příliš mnoho vytváří silný smyk, který může strhnout vrstvy činidla nebo rozbít bubliny. Zkušenosti závodu ukazují, že tento problém je častější, než se provozovatelé domnívají, protože nádrž vypadá jako aktivní, zatímco dno a rohy udržují stojatou dužinu.

Vysokokoncentrační míchací nádrž XBN je varianta určená pro hustoty buničiny, které běžné míchací nádrže nezvládnou. Udržuje pevné látky v pohybu a zabraňuje lokálním koncentračním špičkám, které mění poměr činidla k pevné látce během flotace. U rostlin, které zpracovávají dužinu z výluhu s vysokou hustotou, stojí za to tuto jednotku prostudovat před výběrem generické nádrže.

Jak druh rudy mění seznam zařízení

Zařízení pro koncentraci minerálů nelze vybrat bez znalosti chemického a fyzikálního chování rudy. Dvě zařízení, která obě plavou měď, vypadají na papíře podobně, ale pokud jedna zpracovává masivní sulfidickou a druhá oxid-karbonátovou rudu, změní se funkce flotačního stroje, mlecí terče a odvodňovací systém. Níže uvedená tabulka shrnuje typickou logiku pro šest běžných rodin rud.

Stůl není design manuál. Je to připomínka, že všude se objevuje stejná kategorie zařízení, ale provozní bod uvnitř této kategorie musí být nastaven rudou. To je důvod, proč naši inženýři žádají o úplný mineralogický popis, nejen o jakost kovu, když zákazník požaduje cenovou nabídku.

Kam jdou provozní náklady a jak je snížit

Energie je jediným největším regulovatelným nákladem, kterému čelí majitelé koncentračních závodů. Typické rozdělení elektrické energie měřeno na úrovni výbavy vypadá takto.

Snížení absolutního počtu začíná velikostí brusného posuvu. Drtič, který je o 10 mm jemnější, může snížit spotřebu energie v kulovém mlýnu zhruba o 5–8 %, protože mlýn již nepoužívá svou dávku k opravě chyby poslední fáze drcení. Poté jsou pro stávající zařízení praktická následující opatření:

• Nainstalujte pohony s proměnnou frekvencí na oběžná kola flotačního stroje a provozujte je na nejnižší rychlost, která udrží částice v suspenzi.
• Udržujte hloubku pěny na návrhové hodnotě. Vytahování pěny s nadměrně energetickým přívodem vzduchu zvyšuje energii na tunu a snižuje sklon.
• Přidejte napěňovač, abyste urychlili mineralizovanou pěnu do prádelny bez zvýšení rychlosti vzduchu.
• Automatizujte kontrolu podtečení zahušťovače. Stabilní lože znamená méně flokulantu na tunu suchých pevných látek a stabilnější tok vratné vody.
• Sledujte velikost přetečení klasifikátoru. Nadmletý produkt stojí energii na mletí a činidlo a produkuje koncentrát, který se hůře odvodňuje.

Energie nejsou jedinými provozními náklady. Díly podléhající opotřebení, ocelová brusná média a flotační činidla jsou citlivé na výběr zařízení. Flotační oběžné kolo pro abrazivní rudu je obvykle lepší při mírně nižší rychlosti hrotu. Pohon zahušťovače se správným nastavením krouticího momentu zabraňuje opotřebení střihem. Spirála klasifikátoru, která běží ve správném sklonu, posílá správnou velikost rozdělení do flotace místo toho, aby posílala písek, který pohřbívá dno buňky. Každý z těchto bodů se zobrazí v měsíčním výkazu nákladů závodu.

Údržba: závady, které nutí k zastavení výroby

Koncentrační zařízení pracuje v suspenzi s 30–70 % hmotnosti pevných látek. Oděr a vodní kámen jsou hlavními nepřáteli, a jakmile dojde k poruše, rostlinné krmivo se zastaví. Níže uvedené tabulky jsou praktickým shrnutím poruch, které polní inženýři nejčastěji vidí na flotačních a zahušťovacích strojích.

Inventář náhradních dílů je součástí údržby. Pro malou továrnu je obvykle správnou rovnováhou mezi cenou a bezpečností přeprava jedné kompletní sady oběžné kolo-stator pro každý flotační model, jedné sady zahušťovacích hrabacích botek a standardních pryžových náhradních dílů pro třídič.

co recent plant projects show

Volby vybavení vypadají jinak, když jsou připojeny ke skutečnému projektu. V a Projekt pyritu mědi a zlata ročně v objemu 1 milionu tun v Anhui , linka kombinuje kulový mlýn s mokrou mřížkou, spirálový třídič a flotační stroje XCF/KYF v hrubších a scavenger bankách. Minerály mědi a zlata jsou uzamčeny v pyritu se středně hrubým zrnem, takže konstrukce udržuje primární mletí v bodě, kdy pyrit není přemletý a těžitelné zlato není uvízlé ve slizové frakci.

Jiným příkladem je projekt potaše v Laosu, postavený na velkém míchacím a zahušťovacím zařízení. Zařízení pracuje v nasyceném solném roztoku, takže korozní rezervy a konzervativní průměr zahušťovadla byly součástí logiky výběru. Rodina zařízení je stejná jako u měděného zařízení, ale konstrukční hodnoty materiálů, hnacího momentu a ovládání vzduchu jsou zcela odlišné.

Vzor je jasný: každá úspěšná továrna začíná od rudy a postupuje zpět ke stroji. Podrobnosti na jak vybrat zařízení na koncentraci minerálů podle typu rudy jsou popsány v samostatném technickém článku.

Praktický kontrolní seznam před objednávkou

Kupující, kteří projdou tento kontrolní seznam před porovnáním cenových nabídek, ušetří za jeden měsíc provozu závodu více peněz, než obvykle sjednávají na ceně zařízení.

Poslední položka je důležitější, než většina kupujících očekává. Dodavatel, který dokáže koordinovat kulový mlýn, třídič, flotační stroje a zahušťovadlo jako jednu zkonstruovanou linku, snižuje chyby rozhraní. Velikosti přírub, výšky žlabu, požadavky na hlavu čerpadla a řídicí signály, to vše je propojeno. Když každý stroj pochází z jiného zdroje, vlastník závodu se ve výchozím nastavení stává integrátorem.

Často kladené otázky týkající se zařízení na koncentraci minerálů

Zařízení na koncentrování minerálů přestává být seznamem názvů strojů, jakmile je připojeno k tělesu rudy a cílovému koncentrátu. Správný závod začíná charakteristikami rudy, pracuje přes mletí, klasifikaci, úpravu, flotaci a zahušťování a končí rozhodnutím o nákupu, které zahrnuje provozní náklady a poprodejní podporu. Pokud plánujete nový koncentrátor nebo upgradujete stávající, poskytněte nejprve data přívodu a nechte výběr zařízení následovat rudu. To je rozdíl mezi závodem, který vypadá správně na papíře, a závodem, který se zotavuje ve třetím měsíci nepřetržitého provozu.