Čo je to banská miešacia nádrž a ako optimalizuje spracovanie nerastov

Pri spracovaní nerastov a hydrometalurgických okruhoch je dosiahnutie rovnomernej suspenzie buničiny s vysokým obsahom pevných látok a efektívna disperzia flotačných činidiel kritickým faktorom pri zlepšovaní rýchlosti získavania nerastov a kvality koncentrátu. Ako zariadenie na miešanie jadra na úpravu buničiny, miešanie činidiel a lúhovanie pred flotáciou, hydraulický dizajn a štrukturálna integrita banskej miešacej nádrže priamo ovplyvňujú následné metriky separácie. Vďaka vysokej hustote, vysoko abrazívnym buničinám s komplexnou distribúciou veľkosti častíc, hlboké pochopenie konfigurácie jadra a dynamiky prietokového poľa tohto zariadenia môže efektívne vyriešiť praktické výrobné problémy, ako je silné kavitačné opotrebenie, usadzovanie pevných látok a nerovnomerné miešanie na mieste.

Dizajn prietokového poľa a výber obežného kolesa pre buničiny s vysokou koncentráciou

Hlavnou funkciou Banícka miešacia nádrž je poskytnúť dostatočnú dynamiku tekutín prostredníctvom mechanického miešania, aby sa pôsobilo proti rýchlosti usadzovania minerálnych častíc. V procesoch zhodnocovania sú konštrukcie obežného kolesa jasne diferencované na základe odlišných požiadaviek procesu:

• Obežné koleso s axiálnym prietokom : Tento typ generuje hlavne axiálnu cirkuláciu v kvapaline, ako napríklad vysokoúčinné krídlové obežné kolesá. Tieto konštrukcie môžu poskytovať masívne cirkulačné prietoky pri nízkych šmykových rýchlostiach, čím sa dosiahne suspenzia pevných častíc mimo spodku v nádrži s extrémne nízkou spotrebou energie. Je veľmi vhodný pre veľkoobjemové skladovacie nádrže na buničinu a lúhovacie miešanie.
• Obežné koleso s radiálnym prietokom : Kvapalina vyžaruje smerom von zo stredu obežného kolesa a generuje silné šmykové sily, ako sú obežné kolesá rushtonových turbín so šiestimi lopatkami. Počas fázy pridávania činidla a kondicionovania flotácie môže toto pole s vysokým strihom rýchlo strihať vo vode nerozpustné kolektory na kvapôčky s mikrónovou veľkosťou, čím sa výrazne zvyšuje pravdepodobnosť kolízie medzi činidlami a minerálnymi časticami a zvyšuje sa adsorpčný účinok.

Aby sa zabránilo tomu, že minerálna drvina vytvorí monolitickú rotáciu vo vnútri telesa nádrže, čo by znížilo účinnosť miešania, musia byť vo vnútri banskej miešacej nádrže usporiadané vertikálne prepážky. Typicky sú štyri vertikálne priehradky symetricky inštalované na vnútornej stene valcovej nádrže. Šírka usmerňovačov je vo všeobecnosti jedna dvanástina priemeru nádrže a medzi prepážkami a stenou nádrže sa udržiava určitá medzera, aby sa eliminoval centrálny vír a premenil sa tangenciálny tok na silné horné a spodné axiálne cirkulačné toky.

Kľúčové technológie materiálov na ochranu proti opotrebovaniu a korózii

Banské stroje čelia dlhodobému abrazívnemu opotrebovaniu pevnými časticami s vysokou tvrdosťou a chemickej korózii z kyslých a alkalických činidiel. Kľúčom k udržaniu dlhodobej stabilnej prevádzky banskej miešacej nádrže je technológia povrchovej ochrany tela nádrže a miešacieho systému:

• Vysoko odolná gumová podšívka : Procesy spájania za studena alebo vulkanizácie za tepla sa aplikujú na obalenie vnútornej steny nádrže a povrchu obežného kolesa vysoko elastickou gumou odolnou voči opotrebovaniu. Elastická deformácia gumy môže účinne absorbovať energiu nárazu pevných častíc. Pri práci s bežnou buničinou s veľkosťou častíc menšou ako 1 mm a koncentráciou pevných častíc pod 30 % jej životnosť ďaleko presahuje životnosť bežnej uhlíkovej ocele.
• Vysokolegovaná oceľ a špeciálne nátery : V silne kyslom prostredí lúhovania musia byť teleso nádrže a hriadeľ prevodovky vyrobené z nehrdzavejúcej ocele 316L, duplexnej nehrdzavejúcej ocele alebo musia byť povrchovo nastriekané polytetrafluóretylénom, aby sa predišlo štrukturálnym poruchám spôsobeným lokálnou jamkovou a medzikryštálovou koróziou.

Porovnanie kľúčových technických parametrov

Pri hodnotení alebo konfigurácii banskej miešacej nádrže je dôležité zosúladiť mechanické rozmery, prenosový výkon a kapacitu spracovania buničiny. Nasleduje porovnanie technických parametrov pre bežné špecifikácie miešacích nádrží v priemyselných aplikáciách:

Pri skutočnom inžinierskom výbere sa pomer strán (H/D) telesa nádrže zvyčajne riadi medzi 1,0 a 1,2. Ak je výška príliš veľká, jednostupňové obežné koleso nebude schopné zaručiť efekt zavesenia v hornej časti nádrže. V takýchto prípadoch musí byť navrhnutý dvojstupňový alebo viacstupňový systém obežného kolesa, aby sa zabezpečilo, že rovnomernosť koncentrácie buničiny v nádrži dosiahne viac ako 95 %.

Konštrukčný návrh pohonných systémov a spustenie pre vysoké zaťaženie

Pohonný mechanizmus banskej miešacej nádrže sa zvyčajne skladá z vysokovýkonného elektromotora, redukcie povrchu s tvrdými zubami a vylepšeného puzdra hlavného ložiska. V dôsledku náhlych podmienok, ako sú výpadky prúdu alebo údržba odstávok v baniach, sa pevné častice v nádrži môžu v krátkom čase rýchlo usadiť a zasypať obežné koleso, čo spôsobí fenomén pieskovania nádrže.

Na vyriešenie problému opätovného štartovania pri veľkom zaťažení alebo dokonca v podmienkach pieskovania musí konfigurácia zariadenia brať do úvahy vysoký koeficient štartovacieho momentu. Pevnostný výpočet prevodového hriadeľa musí spĺňať nielen menovitý krútiaci moment, ale aj odolávať striedavým radiálnym silám, ktoré vznikajú pri nerovnomernom prietokovom poli buničiny pri otáčaní obežného kolesa. Konfiguráciou systému pohonu s premenlivou frekvenciou možno rýchlosť obežného kolesa dynamicky upravovať podľa kolísania prietoku buničiny a koncentrácie počas výrobného procesu, aby sa znížila spotreba energie. Okrem toho môže poskytnúť režim mäkkého rozbehu pri nízkych otáčkach a vysokom krútiacom momente, ktorý účinne chráni prevody reduktora a hlavný hriadeľ pred poškodením nárazom.