Oprema za koncentraciju minerala: Vodič za odabir za flotaciju, zgušnjavanje i mljevenje

Odaberite opremu za koncentraciju minerala prema mineralogiji rude, veličini čestica u sirovini i stvarnoj cijeni po toni koncentrata, a ne prema nabavnoj cijeni stroja. Flotacijska grupa s prisilnim zrakom daje vam stabilnu pjenu na velikim ćelijama, stroj za samoprozračivanje štedi energiju pri manjim radnjama, a središnji koncentrator s pravilno odabranim okretnim momentom štiti vašu ravnotežu vode od prvog dana rada. Ovaj vodič dolazi iz perspektive proizvođača koji je napravio linije za flotaciju, mljevenje, klasifikaciju, miješanje i zgušnjavanje za projekte bakra, zlata, cinka, fosfata, potaše i litija. Objašnjava što svaka grupa opreme mora postići, koje pogreške u odabiru povećavaju operativne troškove i što treba provjeriti prije naručivanja.

Što oprema za koncentraciju minerala zapravo mora postići

Postrojenje za koncentraciju ima jedan zadatak: odbaciti gangu i unaprijediti vrijedan mineral u koncentrat koji može prihvatiti talionica, krug ispiranja ili izravno tržište. Oprema koja se koristi u toj liniji određuje više od konačne ocjene i oporavka. Postavlja potrošnju vode, potrošnju reagensa, potrebu za energijom i broj operatera potrebnih za održavanje stabilnosti postrojenja.

Cijela shema toka ponaša se kao lanac. Brušenje postavlja veličinu oslobađanja. Klasifikacija stabilizira veličinu čestica u budućnosti. Kondicioniranje priprema mineralnu površinu za sakupljanje. Flotacija vrši stvarno odvajanje. Zgušnjavanje i odvodnjavanje vraća vodu i zgušnjava sloj koncentrata. Ako je jedna karika dizajnirana s pogrešnom tolerancijom, ostatak lanca to plaća. Zgušnjivač koji je premalen za protok jalovine prisilit će postrojenje na smanjenje dovoda. Stroj za flotaciju s pogrešnim tipom impelera razvit će jaz u stabilnosti pjene koji se ne može popraviti promjenama reagensa.

Ove točke objašnjavaju zašto bi vlasnici postrojenja trebali definirati rudu tijekom njezinog cijelog životnog vijeka rudnika, a ne prosječni sadržaj. Srednje dimenzionirana oprema često je premala u prvom razdoblju s visokim sadržajem gline ili sitnoće, a upravo u tom razdoblju nastupaju najteži uvjeti rada.

Pet grupa opreme u koncentracijskom postrojenju

Iako je svaka shema tijeka drugačija, tipično postrojenje za koncentraciju sadrži istih pet skupina opreme. Razumijevanje funkcije svake grupe pomaže kupcu da usporedi ponude koje obično izgledaju kao dugi popisi naziva strojeva i brojeva modela.

Osim ovih pet, oprema za punjenje kao što je kanalni dovod ili dovod s diskom kontrolira ulaz rude u prvu fazu mlina. Zvuči neznatno, ali nepravilno hranjenje uzrokuje valove u krugu mljevenja, a valovi uništavaju stabilnost flotacije.

Izbor flotacijskog stroja: protok zraka, mehanizam i rad

Flotacija je glavni alat za odvajanje u većini postrojenja za koncentraciju. Stroj mora raspršiti zrak, suspendirati mineralne čestice, stvoriti dovoljno stabilnu zonu pjene da nosi mineral do praonice i održava pumpnu energiju u razumnom rasponu.

Strojevi za samoprozračivanje uvlače zrak u pulpu pomoću rotirajućeg rotora. Nemaju puhalo, imaju manje cjevovoda i jednostavno rukovanje, a dobro rade u ćelijama u rasponu malog i srednjeg volumena. SF, BF i JJF pripadaju ovoj klasi. Strojevi s prisilnim zračenjem poput XCF/KYF i CLF primaju zrak iz niskotlačnog puhala. Rezultat su dublji spremnici, ravnomjernija raspodjela zraka i sloj pjene koji ostaje stabilan čak i kada se stupanj hrane brzo mijenja. U velikim grupama grubih i čistača, ta je stabilnost vrijedna dodatnih troškova puhala.

U našim vlastitim instalacijama, kombinacija XCF/KYF čest je izbor za velike radove grubljara i čistača. XCF jednostrana ćelija s lopaticom spaja se s KYF ćelijom istog volumena, a njih dvije dijele jedan dovod zraka i jedan praonik. Ovaj raspored skraćuje duljinu banke, pojednostavljuje raspored poda i smanjuje opranu površinu koju je potrebno očistiti.

XCF/KYF flotacijski stroj za grubo mljevenje i grublje zadatke Ovaj kombinirani XCF usisni i KYF par ćelija za istosmjernu struju dijeli jedan dovod zraka i praonik, nudeći nisku potrošnju energije i pouzdanu suspenziju za grube teške čestice. Pogledajte proizvod →

Kada ruda nosi proizvod grubog mljevenja, BF ili CLF ćelije su često bolje jer zadržavaju grube teške čestice u suspenziji bez stvaranja sloja pijeska. Jedno od prvih pitanja koje treba postaviti dobavljaču jest je li predložena ćelija doista prije rukovala ovom vrstom rude i ovim rasponom veličine čestica.

Zgušnjivači: povrat vode i kontrola donjeg protoka

Koncentrator sa središnjim pogonom je radni konj za odvodnju u koncentraciji minerala. Gnojnica ulazi u središnji dovodni bunar, krutine se talože na dno, rotirajuće grablje povlači taloženi sloj prema središnjem ispustu, a bistri preljev se prelijeva preko ruba. Velika brojka na koju treba paziti je okretni moment. Grablje koje su kronično preopterećene troše mjenjač, ​​savijaju osovinu i na kraju zaustavljaju postrojenje.

Dimenzioniranje zgušnjivača obično se izražava kao opterećenje krutim tvarima: tone suhih krutih tvari po kvadratnom metru površine spremnika dnevno. Za tok koncentrata ili jalovine koji se dobro taloži, praktičan raspon je 0,5–1,5 t/m²/dan. Za finu jalovinu koja sadrži glinu, broj može biti puno niži, ponekad ispod 0,3, a potrošnja flokulanta postaje kontrolni faktor.

Gustoća donjeg toka je drugi broj. U postrojenjima osnovnih metala, 55-65% krutine po težini uobičajeno je za zgušnjivač koji se puni filtrom, a 45-55% za napajanje brane za jalovinu. Crpka i cijevi moraju biti dimenzionirane za stvarnu viskoznost donjeg toka, posebno kada je mineral jako flokuliran i sloj se ponaša kao meka krutina. Ispravna gustoća donjeg protoka također odlučuje koliko ćete vode obnoviti. S čistim preljevom i dobro kontroliranim koritom, postrojenje može rutinski vratiti 70–85% procesne vode. U projektima kalijevog slanog jezera, gdje je salamura i medij i vrijedna tekućina, mala pogreška ravnoteže vode pretvara se u veliki gubitak proizvodnje. Dizajn zgušnjivača mora uzeti u obzir gustoću slane vode i temperaturu od prvog izračuna.

Centralni pogonski koncentrator za učinkovito prikupljanje vode Ovaj zgušnjivač podiže krutine s 20-30% na 40-70%, s mehanizmom za podizanje i zaštitom od okretnog momenta za upravljanje donje strane velike gustoće i povrat procesne vode. Pogledajte proizvod →

Mljevenje i klasifikacija: veličina čestica odlučuje o svemu nizvodno

Nijedna flotacijska ćelija ne može povratiti mineral koji nije oslobođen. Mljevenje je korak koji stvara raspodjelu veličine čestica. Kuglični mlin s mokrom rešetkom standardni je izbor u malim i srednjim postrojenjima jer unosi gustu pulpu u klasifikator i podnosi veliko cirkulirajuće opterećenje uz dobru kontrolu veličine pražnjenja.

Spiralni klasifikator radi u zatvorenom krugu s kugličnim mlinom. Preveliki pijesak vraća se u mlin za još jedan prolaz; preljev prelazi na flotaciju. Za hranu za flotaciju cilj je često 60–75% koji prelazi 74 mikrona, ali pravi broj dolazi iz ispitivanja oslobađanja, a ne iz zadane vrijednosti. Krupnozrnata ruda može biti savršeno oslobođena kada 80% prelazi 150 mikrona; fino zrnata ili diseminirana ruda može zahtijevati 80% prolaza 45 mikrona. Usitnjavanje koje je finije od oslobađanja košta energiju bez povećanja povrata, a prekomjerno usitnjavanje stvara finu sluz koja troši reagense i smanjuje razinu koncentrata.

Kuglični mlin s mokrom rešetkom za mljevenje u zatvorenom krugu Ovaj mlin dovodi gustu pulpu u klasifikator i podnosi velika cirkulirajuća opterećenja s 15% većim kapacitetom od preljevnih mlinova, pogodnih za ispitivanje oslobađanja. Pogledajte proizvod →

Klasifikator također mora držati veličinu reza pod varijacijama u tvrdoći hrane. U praksi preporučujemo provjeru zaslona svake smjene prvih tjedana nakon puštanja u rad. Operateri tada mogu povezati male promjene u veličini preljeva s oporavkom flotacije prije nego što odstupanje postane ozbiljno.

Spremnici za miješanje: korak kondicioniranja koji se podcjenjuje

Vrijeme kondicioniranja jedna je od najjeftinijih procesnih varijabli za promjenu i jedan od najčešćih uzroka problema flotacije kada je pogrešno. Reagensima treba vremena da reagiraju s površinom minerala. Spremnik za miješanje gnojnice osigurava to vrijeme prije nego što pulpa uđe u prvu ćeliju flotacije. Spremnik za miješanje sredstva otapa i homogenizira doze reagensa; ako je premala, koncentracija reagensa varira i nizvodne flotacijske ćelije postaje nemoguće kontrolirati.

Dvije dizajnerske točke su najvažnije. Prva su mrtve zone. Čini se da se veliki spremnik s malim propelerom miješa, ali jezgra volumena pulpe može ostati neobrađena i zatim doći do kratkog spoja s dovodom flotacije. Drugi je unos snage po jedinici volumena. Premalo snage daje nepotpun ovjes; previše stvara snažno smicanje koje može skinuti slojeve reagensa ili razbiti mjehuriće. Iskustvo pogona pokazuje da je ovaj problem češći nego što operateri vjeruju, jer spremnik izgleda aktivno, dok dno i uglovi zadržavaju ustajalu pulpu.

XBN visokokoncentrirani spremnik za miješanje je varijanta dizajnirana za gustoće pulpe koje obični spremnici za miješanje ne mogu podnijeti. Održava kretanje krutih tvari i izbjegava lokalne skokove koncentracije koji mijenjaju omjer reagensa i krutih tvari tijekom flotacije. Za postrojenja koja tretiraju celulozu visoke gustoće za ispiranje, ovu jedinicu vrijedi proučiti prije nego što se odabere generički spremnik.

Kako vrsta rude mijenja popis opreme

Oprema za koncentraciju minerala ne može se odabrati bez poznavanja kemijskog i fizičkog ponašanja rude. Dvije fabrike koje obje flotiraju bakar izgledaju slično na papiru, ali ako jedna obrađuje masivnu sulfidnu, a druga oksidno-karbonatnu rudaču, rad flotacijskog stroja, cilj mljevenja i sustav za odvodnju se mijenjaju. Tablica u nastavku sažima tipičnu logiku za šest uobičajenih obitelji ruda.

Tablica nije priručnik za dizajn. To je podsjetnik da se ista kategorija opreme pojavljuje posvuda, ali radnu točku unutar te kategorije mora postaviti ore. Zato naši inženjeri traže puni mineraloški opis, a ne samo kvalitetu metala, kada kupac zatraži ponudu.

Gdje idu operativni troškovi i kako ih smanjiti

Energija je najveći pojedinačni trošak koji se može kontrolirati s kojim se suočavaju vlasnici koncentracijskih postrojenja. Mjereno na razini opreme, tipična podjela električne energije izgleda ovako.

Smanjenje apsolutnog broja počinje s veličinom dodavanja za mljevenje. Proizvod drobilice koji je 10 mm finiji može smanjiti potrebu za energijom mlina s kuglicama za otprilike 5-8% jer mlin više ne koristi svoje punjenje za popravak pogreške zadnje faze drobljenja. Nakon toga, sljedeće mjere su praktične za postojeće postrojenje:

• Instalirajte pogone varijabilne frekvencije na impelere flotacijskih strojeva i pokrenite ih na najnižoj brzini koja zadržava čestice u suspenziji.
• Držite dubinu pjene na projektiranoj vrijednosti. Izvlačenje pjene s preenergičnom dovodom zraka povećava energiju po toni i smanjuje nagib.
• Dodajte skupljač pjene za ubrzavanje mineralizirane pjene u praonici bez povećanja brzine zraka.
• Automatizirana kontrola protoka zgušnjivača. Stabilan sloj znači manje flokulanta po toni suhih krutih tvari i stabilniji protok povratne vode.
• Pratite veličinu preljeva klasifikatora. Nadzemni proizvod košta energiju mljevenja i reagens, a proizvodi koncentrat iz kojeg je teže ukloniti vodu.

Energija nije jedini operativni trošak. Potrošni dijelovi, čelični mediji za mljevenje i flotacijski reagensi osjetljivi su na izbor opreme. Flotacijski rotor za abrazivnu rudaču obično je bolji pri nešto nižoj vršnoj brzini. Pogon zgušnjivača s ispravnom postavkom zakretnog momenta izbjegava trošenje posmikom. Spirala klasifikatora koja se kreće pod ispravnim nagibom šalje pravu veličinu u flotaciju umjesto da šalje pijesak koji zatrpava dno ćelije. Svaka od ovih točaka pojavljuje se u mjesečnom trošku postrojenja.

Održavanje: greške zbog kojih se proizvodnja zaustavlja

Oprema za koncentraciju radi u kaši s 30-70% krutine po težini. Abrazija i kamenac glavni su neprijatelji, a kada dođe do kvara, prestaje hraniti biljke. Donje tablice praktični su sažetak grešaka koje terenski inženjeri najčešće vide na strojevima za flotaciju i zgušnjavanje.

Inventar rezervnih dijelova dio je održavanja. Za malo postrojenje, nošenje jednog kompletnog kompleta rotora i statora za svaki model flotacije, jednog kompleta trošnih papuča za zgušnjavanje i standardnih rezervnih gumenih dijelova za klasifikator obično je prava ravnoteža između cijene i sigurnosti.

Što recent plant projects show

Izbori opreme izgledaju drugačije kada su povezani sa stvarnim projektom. u a Projekt bakar-zlatni pirit od 1 milijun tona godišnje u Anhuiju , linija kombinira kuglični mlin s mokrom rešetkom, spiralni klasifikator i XCF/KYF flotacijske strojeve u grubljim i čistačima. Minerali bakra i zlata zaključani su u piritu umjereno grubog zrna, tako da dizajn zadržava primarno mljevenje na točki gdje pirit nije pretjerano samljeven, a zlato koje se može povratiti nije nasukano u frakciji mulja.

Drugačiji primjer je projekt potaše u Laosu, izgrađen oko velike opreme za miješanje i zgušnjavanje. Postrojenje radi u zasićenoj slanoj vodi, tako da su granice korozije i konzervativni promjer zgušnjivača bili dio logike odabira. Porodica opreme ista je kao i postrojenje bakra, ali projektirane vrijednosti za materijale, pogonski moment i rukovanje zrakom potpuno su različite.

Obrazac je jasan: svako uspješno postrojenje počinje od rude i radi unatrag prema stroju. Detalji na kako odabrati opremu za koncentraciju minerala prema vrsti rude pokriveni su posebnim tehničkim člankom.

Praktični kontrolni popis prije naručivanja

Kupci koji obrade ovaj kontrolni popis prije usporedbe ponuda štede više novca u jednom mjesecu rada postrojenja nego što obično pregovaraju o cijeni opreme.

Posljednja stavka je važnija nego što većina kupaca očekuje. Dobavljač koji može koordinirati kuglični mlin, klasifikator, strojeve za flotaciju i zgušnjivač kao jednu konstruiranu liniju smanjuje pogreške u sučelju. Veličine prirubnica, visine praonika, zahtjevi za visinu pumpe i upravljački signali povezuju se. Kada svaki stroj dolazi iz drugog izvora, vlasnik postrojenja prema zadanim postavkama postaje integrator.

Često postavljana pitanja o opremi za koncentraciju minerala

Oprema za koncentraciju minerala prestaje biti popis naziva strojeva čim se poveže s tijelom rude i ciljanim koncentratom. Pravo postrojenje počinje s karakteristikama rude, prolazi kroz mljevenje, klasifikaciju, kondicioniranje, flotaciju i zgušnjavanje, a završava odlukom o kupnji koja uključuje operativne troškove i podršku nakon prodaje. Ako planirate novi koncentrator ili nadogradnju postojećeg, prvo navedite podatke o hrani i pustite da odabir opreme slijedi rudu. To je razlika između postrojenja koje na papiru izgleda ispravno i postrojenja koje se oporavi u trećem mjesecu neprekidnog rada.