Zariadenie na koncentrovanie minerálov: Sprievodca výberom pre flotáciu, zahusťovanie a mletie

Zariadenie na koncentráciu minerálov si vyberte podľa mineralógie rudy, veľkosti častíc krmiva a skutočných nákladov na tonu koncentrátu, nie podľa kúpnej ceny stroja. Flotačná banka s núteným obehom vzduchu vám poskytuje stabilnú penu na veľkých článkoch, samoprevzdušňovací stroj šetrí energiu pri menších úlohách a koncentrátor so stredovým pohonom so správne zvoleným krútiacim momentom hrabania chráni vašu vodnú rovnováhu od prvého dňa prevádzky. Táto príručka pochádza z pohľadu výrobcu, ktorý vybudoval flotačné, drviace, klasifikačné, miešacie a zahusťovacie linky pre projekty medi, zlata, zinku, fosfátu, potaše a lítia. Vysvetľuje, čo musí každá skupina zariadení dosiahnuť, ktoré chyby pri výbere zvyšujú prevádzkové náklady a čo je potrebné overiť pred zadaním objednávky.

Čo? zariadenia na koncentráciu minerálov musí skutočne dosiahnuť

Koncentračný závod má jedinú úlohu: odmietnuť hlušinu a vylepšiť cenný minerál na koncentrát, ktorý môže akceptovať huta, lúhovací okruh alebo priamy trh. Zariadenie použité v tejto linke určuje viac ako konečný stupeň a výťažnosť. Nastavuje spotrebu vody, spotrebu činidiel, spotrebu energie a počet operátorov potrebných na udržanie stability závodu.

Celý vývojový diagram sa správa ako reťaz. Brúsenie nastavuje veľkosť uvoľnenia. Klasifikácia stabilizuje veľkosť častíc vpred. Kondicionovanie pripraví minerálny povrch na zber. Flotácia robí skutočnú separáciu. Zahusťovanie a odvodňovanie regeneruje vodu a zahusťuje lôžko koncentrátu. Ak je jeden článok navrhnutý s nesprávnou toleranciou, dopláca na to zvyšok reťaze. Zahusťovadlo, ktoré je poddimenzované pre tok hlušiny, prinúti rastlinu znížiť krmivo. Flotačný stroj s nesprávnym typom obežného kolesa vytvorí medzeru v stabilite peny, ktorú zmeny činidla nedokážu opraviť.

Tieto body vysvetľujú, prečo by vlastníci závodov mali definovať rudu po celú dobu jej životnosti, nie priemernú kvalitu. Zariadenia s priemernou veľkosťou sú často príliš malé v prvej fáze vysokej hliny alebo vysokej jemnosti, a to je presne obdobie, keď nastanú najťažšie prevádzkové podmienky.

Päť skupín zariadení v koncentračnom závode

Hoci je každý vývojový diagram iný, typický závod na koncentráciu obsahuje rovnakých päť skupín zariadení. Pochopenie funkcie každej skupiny pomáha kupujúcemu porovnať ponuky, ktoré zvyčajne vyzerajú ako dlhé zoznamy názvov strojov a čísel modelov.

Okrem týchto piatich, prívodné zariadenie, ako je kanálový podávač alebo kotúčový podávač, riadi vstup rudy do prvého stupňa mlyna. Znie to nepatrne, ale nepravidelné podávanie spôsobuje rázy v mlecom okruhu a rázy ničia stabilitu flotácie.

Výber flotačného stroja: prúdenie vzduchu, mechanizmus a prevádzka

Flotácia je hlavným separačným nástrojom vo väčšine koncentračných zariadení. Stroj musí rozptyľovať vzduch, suspendovať čiastočky minerálov, vytvoriť dostatočne stabilnú zónu peny na to, aby dopravila minerál až do práčovne a udržiavať čerpanie energie v primeranom rozsahu.

Samoprevzdušňovacie stroje nasávajú vzduch do buničiny pomocou rotujúceho obežného kolesa. Nemajú žiadne dúchadlo, menej potrubia a jednoduchú obsluhu a dobre fungujú v článkoch v celom rozsahu malého a stredného objemu. SF, BF a JJF všetky patria do tejto triedy. Stroje s núteným obehom vzduchu ako XCF/KYF a CLF prijímajú vzduch z nízkotlakového dúchadla. Výsledkom sú hlbšie nádrže, rovnomernejšia distribúcia vzduchu a vrstva peny, ktorá zostáva stabilná, aj keď sa kvalita krmiva rýchlo mení. Vo veľkých hrubších a zachytávacích bankách táto stabilita stojí za dodatočné náklady na dúchadlo.

V našich vlastných inštaláciách je kombinácia XCF/KYF bežnou voľbou pre veľké drsnejšie a čističe. Jednostranná lopatková bunka XCF sa spáruje s bunkou KYF s rovnakým objemom a obe zdieľajú jeden prívod vzduchu a jednu práčku. Toto usporiadanie skracuje dĺžku brehu, zjednodušuje usporiadanie podlahy a znižuje umývanú plochu, ktorá sa musí čistiť.

Flotačný stroj XCF/KYF na hrubé brúsenie a hrubšie práce Tento kombinovaný pár XCF sacieho a jednosmerného článku KYF zdieľa jeden prívod vzduchu a umývadlo, čo ponúka nízku spotrebu energie a spoľahlivé suspendovanie pre hrubé ťažké častice. Zobraziť produkt →

Keď ruda nesie produkt hrubého mletia, bunky BF alebo CLF sú často lepšie, pretože udržujú hrubé ťažké častice v suspenzii bez vytvárania pieskového lôžka. Jednou z prvých otázok, ktoré je potrebné položiť dodávateľovi, je, či navrhovaná bunka skutočne už predtým spracovala tento typ rudy a tento rozsah veľkosti častíc.

Zahusťovadlá: rekuperácia vody a kontrola podtečenia

Koncentrátor so stredovým pohonom je ťahúňom odvodňovania v koncentrácii minerálov. Kal vstupuje do centrálnej kŕmnej šachty, pevné častice sa usadzujú na dne, rotujúce hrable ťahajú usadené lôžko smerom k stredovému výsypu a čistý prepad sa rozlieva cez okraj. Veľké číslo, ktoré treba sledovať, je krútiaci moment hrabania. Hrable, ktoré sú chronicky preťažené, opotrebúvajú prevodovku, ohýbajú hriadeľ a nakoniec zastaví zariadenie.

Veľkosť zahusťovadla sa bežne vyjadruje ako zaťaženie tuhými látkami: tony sušiny na štvorcový meter plochy nádrže za deň. Pre prúd koncentrátu alebo hlušiny, ktorý sa dobre usadzuje, je praktický rozsah 0,5 – 1,5 t/m²/deň. Pre jemnú hlinitú hlušinu môže byť číslo oveľa nižšie, niekedy pod 0,3, a spotreba flokulantu sa stáva kontrolným faktorom.

Hustota podtečenia je druhé číslo. V závodoch na výrobu základných kovov je 55 – 65 % hmotnosti pevných látok bežných pre zahusťovadlo napájajúce filter a 45 – 55 % pre napájanie odkalísk. Čerpadlo a potrubie musia byť dimenzované na aktuálnu viskozitu spodného toku, najmä ak je minerál vysoko flokulovaný a lôžko sa správa ako mäkká tuhá látka. Správne nastavenie hustoty prietoku tiež rozhoduje o tom, koľko vody získate. S čistým prepadom a dobre kontrolovaným lôžkom môže závod bežne vrátiť 70 – 85 % svojej procesnej vody. V projektoch s potašom v soľnom jazere, kde je soľanka strednou aj cennou kvapalinou, sa malá chyba vodnej bilancie zmení na veľkú stratu výroby. Konštrukcia zahusťovadla musí zohľadňovať hustotu soľanky a teplotu z prvého výpočtu.

Centrálny jazdný koncentrátor pre efektívnu rekuperáciu vody Toto zahusťovadlo zvyšuje obsah pevných látok z 20 – 30 % na 40 – 70 % pomocou zdvíhacieho mechanizmu a ochrany proti krútiacemu momentu na riadenie podtečenia s vysokou hustotou a regeneráciu procesnej vody. Zobraziť produkt →

Mletie a klasifikácia: o všetkom rozhoduje veľkosť častíc

Žiadna flotačná bunka nemôže získať minerál, ktorý sa neuvoľnil. Mletie je krok, ktorý vytvára distribúciu veľkosti častíc. Mokrý guľový mlyn typu mriežky je štandardnou voľbou v malých a stredných zariadeniach, pretože dodáva hustú buničinu do triediča a zvláda vysoké cirkulačné zaťaženie s dobrou kontrolou veľkosti vypúšťania.

Špirálový triedič pracuje v uzavretom okruhu s guľovým mlynom. Nadrozmerný piesok sa vracia do mlyna na ďalší prechod; prepad prechádza na flotáciu. V prípade flotačného krmiva je cieľom často 60 – 75 % prekročenia 74 mikrónov, ale správne číslo pochádza z testovania uvoľňovania, nie z predvoleného nastavenia. Hrubozrnná ruda môže byť dokonale uvoľnená pri 80 % prekročení 150 mikrónov; jemnozrnná alebo roztrúsená ruda môže vyžadovať 80 % prechodu 45 mikrónov. Jemnejšie mletie ako uvoľnenie stojí energiu bez zisku z regenerácie a nadmerné mletie vytvára jemný sliz, ktorý spotrebováva činidlá a ťahá dole stupeň koncentrátu.

Mokrý mriežkový guľový mlyn na brúsenie s uzavretým okruhom Tento mlyn dodáva hustú buničinu do triediča a zvláda vysoké cirkulačné zaťaženie s o 15 % vyššou kapacitou ako prepadové mlyny, vhodné na testovanie uvoľňovania. Zobraziť produkt →

Triedič musí tiež držať veľkosť rezu pri zmenách tvrdosti krmiva. V praxi odporúčame prvé týždne po uvedení do prevádzky každú zmenu. Operátori potom môžu korelovať malé zmeny veľkosti pretečenia s obnovením flotácie predtým, ako sa odchýlka stane vážnou.

Miešacie nádrže: krok úpravy, ktorý sa podceňuje

Doba kondicionovania je jednou z najlacnejších procesných premenných na zmenu a jednou z najčastejších príčin problémov s flotáciou, keď je nesprávna. Činidlá potrebujú čas na reakciu s minerálnym povrchom. Nádrž na miešanie kalu poskytuje tento čas, kým buničina vstúpi do prvej flotačnej bunky. Nádrž na miešanie činidla rozpúšťa a homogenizuje dávky činidla; ak je príliš malý, koncentrácia činidla kolíše a následné flotačné kyvety sa nedajú kontrolovať.

Najdôležitejšie sú dva body dizajnu. Prvým sú mŕtve zóny. Zdá sa, že veľká nádrž s malým obežným kolesom sa mieša, ale jadro objemu buničiny môže zostať neupravené a potom skratovať k flotačnému prívodu. Druhým je príkon na jednotku objemu. Príliš malý výkon spôsobuje neúplné zavesenie; príliš veľa vytvára silný strih, ktorý môže odstrániť vrstvy činidla alebo rozbiť bubliny. Skúsenosti závodu ukazujú, že tento problém je bežnejší, než si operátori myslia, pretože nádrž vyzerá aktívne, zatiaľ čo dno a rohy uchovávajú stagnujúcu dužinu.

Miešacia nádrž XBN s vysokou koncentráciou je variant určený pre hustoty buničiny, ktoré bežné miešacie nádrže nezvládnu. Udržuje pevné látky v pohybe a zabraňuje lokálnym koncentračným špičkám, ktoré menia pomer činidla a pevných látok počas flotácie. V prípade zariadení, ktoré spracovávajú dužinu z výluhu s vysokou hustotou, sa oplatí túto jednotku preštudovať pred výberom generickej nádrže.

Ako typ rudy mení zoznam zariadení

Zariadenie na koncentráciu minerálov nemožno vybrať bez znalosti chemického a fyzikálneho správania rudy. Dve zariadenia, ktoré obe plavia meď, vyzerajú na papieri podobne, ale ak jedna spracováva masívnu sulfidovú a druhá oxid-uhličitanovú rudu, zmení sa činnosť flotačného stroja, mlecí terč a odvodňovací systém. Nižšie uvedená tabuľka sumarizuje typickú logiku pre šesť bežných rudných rodín.

Tabuľka nie je dizajn manuál. Je to pripomienka, že všade sa objavuje rovnaká kategória zariadení, ale prevádzkový bod v tejto kategórii musí byť nastavený rudou. To je dôvod, prečo naši inžinieri žiadajú o úplný mineralogický popis, nielen o kvalitu kovu, keď zákazník požaduje cenovú ponuku.

Kam idú prevádzkové náklady a ako ich znížiť

Energia je jediným najväčším kontrolovateľným nákladom, ktorému čelia vlastníci koncentračných závodov. Typické rozdelenie elektrickej energie, merané na úrovni výbavy, vyzerá takto.

Zníženie absolútneho počtu začína veľkosťou mletia. Drvič, ktorý je o 10 mm jemnejší, môže znížiť spotrebu energie v guľovom mlyne približne o 5 – 8 %, pretože mlyn už nepoužíva svoju dávku na opravu chyby posledného stupňa drvenia. Potom sú pre existujúci závod praktické nasledujúce opatrenia:

• Nainštalujte pohony s premenlivou frekvenciou na obežné kolesá flotačného stroja a spustite ich pri najnižšej rýchlosti, ktorá udrží častice v suspenzii.
• Udržujte hĺbku peny na konštrukčnej hodnote. Ťahanie peny s nadmerným prívodom vzduchu zvyšuje energiu na tonu a znižuje sklon.
• Pridajte dávkovač peny na urýchlenie mineralizovanej peny do bielizne bez zvýšenia rýchlosti vzduchu.
• Automatizujte kontrolu podtečenia zahusťovadla. Stabilné lôžko znamená menej flokulantu na tonu suchých pevných látok a stabilnejší tok vratnej vody.
• Monitorujte veľkosť pretečenia klasifikátora. Nadmletý produkt stojí energiu na mletie a činidlo a vytvára koncentrát, ktorý sa ťažšie odvodňuje.

Energia nie je jediným prevádzkovým nákladom. Opotrebiteľné diely, oceľové brúsne médiá a flotačné činidlá sú citlivé na výber zariadenia. Flotačné obežné koleso pre abrazívnu rudu je zvyčajne lepšie pri mierne nižšej rýchlosti hrotu. Zahusťovací pohon hrable so správnym nastavením krútiaceho momentu zabraňuje opotrebovaniu šmykom. Špirála klasifikátora, ktorá beží v správnom sklone, posiela správnu veľkosť rozdelenia do flotácie namiesto odosielania piesku, ktorý pochová dno bunky. Každý z týchto bodov sa zobrazí v mesačnom výkaze nákladov závodu.

Údržba: poruchy, ktoré si vynútia zastavenie výroby

Koncentračné zariadenie pracuje v suspenzii s 30 až 70 % hmotnosti pevných látok. Oder a vodný kameň sú hlavnými nepriateľmi a akonáhle dôjde k poruche, kŕmenie rastlín sa zastaví. Nižšie uvedené tabuľky sú praktickým zhrnutím porúch, ktoré terénni inžinieri najčastejšie vidia na flotačných a zahusťovacích strojoch.

Inventarizácia náhradných dielov je súčasťou údržby. Pre malý závod je zvyčajne správna rovnováha medzi nákladmi a bezpečnosťou preprava jednej kompletnej súpravy obežné koleso-stator pre každý flotačný model, jednej súpravy zahusťovacích topánok a štandardných gumených náhradných dielov pre triedič.

Čo? recent plant projects show

Možnosti vybavenia vyzerajú inak, keď sú pripojené k skutočnému projektu. V a Projekt pyritu medi a zlata ročne s objemom 1 milióna ton v Anhui , linka kombinuje guľový mlyn s mokrou mriežkou, špirálový triedič a flotačné stroje XCF/KYF v hrubších a zachytávacích bankách. Minerály medi a zlata sú uzavreté v pyrite so stredne hrubou zrnitosťou, takže dizajn udržuje primárne mletie v bode, kde pyrit nie je premletý a získavané zlato nie je uviaznuté v slizovej frakcii.

Iným príkladom je projekt potaše v Laose, postavený na veľkom miešacom a zahusťovacom zariadení. Zariadenie pracuje v nasýtenej soľanke, takže korózne okraje a konzervatívny priemer zahusťovadla boli súčasťou logiky výberu. Rodina zariadení je rovnaká ako v medenej továrni, ale konštrukčné hodnoty pre materiály, krútiaci moment pohonu a ovládanie vzduchu sú úplne odlišné.

Vzor je jasný: každá úspešná továreň začína od rudy a postupuje smerom dozadu k stroju. Podrobnosti na ako si vybrať zariadenie na koncentráciu minerálov podľa typu rudy sú uvedené v samostatnom technickom článku.

Praktický kontrolný zoznam pred objednávkou

Kupujúci, ktorí si preštudujú tento kontrolný zoznam pred porovnaním cenových ponúk, ušetria za jeden mesiac prevádzky závodu viac peňazí, ako zvyčajne zjednávajú na cene zariadenia.

Posledná položka je dôležitejšia, než väčšina kupujúcich očakáva. Dodávateľ, ktorý dokáže koordinovať guľový mlyn, triedič, flotačné stroje a zahusťovadlo ako jednu skonštruovanú linku, znižuje chyby rozhrania. Veľkosti prírub, výška žľabu, požiadavky na hlavu čerpadla a riadiace signály, to všetko sa spája. Keď každý stroj pochádza z iného zdroja, vlastník závodu sa štandardne stáva integrátorom.

Často kladené otázky o zariadeniach na koncentráciu minerálov

Zariadenie na koncentrovanie minerálov prestáva byť zoznamom názvov strojov, len čo sa pripojí k telesu rudy a cieľovému koncentrátu. Správny závod začína charakteristikami rudy, pracuje cez mletie, klasifikáciu, úpravu, flotáciu a zahusťovanie a končí rozhodnutím o kúpe, ktoré zahŕňa prevádzkové náklady a popredajnú podporu. Ak plánujete nový koncentrátor alebo modernizujete existujúci, poskytnite najskôr údaje o podávaní a výber zariadenia nechajte nasledovať. To je rozdiel medzi závodom, ktorý vyzerá správne na papieri, a závodom, ktorý sa zotavuje v treťom mesiaci nepretržitej prevádzky.