Thiết bị cô đặc khoáng sản: Hướng dẫn lựa chọn tuyển nổi, cô đặc và nghiền

Chọn thiết bị cô đặc khoáng sản theo khoáng vật quặng, kích thước hạt thức ăn và chi phí thực tế cho mỗi tấn cô đặc chứ không phải theo giá mua máy. Bộ tuyển nổi không khí cưỡng bức giúp bạn tạo bọt ổn định trên các ô lớn, máy tự sục khí giúp tiết kiệm năng lượng cho các nhiệm vụ nhỏ hơn và bộ tập trung dẫn động trung tâm với mô-men xoắn cào được chọn chính xác sẽ bảo vệ cân bằng nước của bạn ngay từ ngày đầu tiên vận hành. Hướng dẫn này xuất phát từ quan điểm của một nhà sản xuất đã xây dựng các dây chuyền tuyển nổi, nghiền, phân loại, trộn và làm đặc cho các dự án đồng, vàng, kẽm, phốt phát, kali và lithium. Nó giải thích những gì mỗi nhóm thiết bị phải đạt được, những lỗi lựa chọn nào làm tăng chi phí vận hành và những gì cần xác minh trước khi bạn đặt hàng.

cái gì thiết bị tập trung khoáng sản thực sự phải đạt được

Một nhà máy tập trung có một công việc: loại bỏ gangue và nâng cấp khoáng sản có giá trị thành chất cô đặc mà nhà máy luyện kim, mạch lọc hoặc thị trường trực tiếp có thể chấp nhận. Thiết bị được sử dụng trong dây chuyền đó quyết định nhiều hơn đến cấp độ cuối cùng và khả năng phục hồi. Nó đặt ra mức tiêu thụ nước, mức tiêu thụ thuốc thử, nhu cầu năng lượng và số lượng người vận hành cần thiết để giữ cho nhà máy hoạt động ổn định.

Toàn bộ sơ đồ hoạt động giống như một chuỗi. Mài thiết lập kích thước giải phóng. Phân loại sẽ ổn định kích thước hạt trong tương lai. Điều hòa chuẩn bị bề mặt khoáng sản cho việc thu thập. Tuyển nổi thực hiện việc tách thực tế. Làm đặc và khử nước sẽ thu hồi nước và làm đặc lớp cô đặc. Nếu một liên kết được thiết kế sai dung sai thì phần còn lại của chuỗi sẽ phải trả giá cho điều đó. Chất làm đặc có kích thước không phù hợp với dòng chất thải sẽ buộc nhà máy phải cắt giảm thức ăn. Máy tuyển nổi có loại cánh quạt sai sẽ tạo ra khe hở ổn định bọt mà việc thay đổi thuốc thử không thể khắc phục được.

Những điểm này giải thích tại sao chủ sở hữu nhà máy nên xác định quặng trong toàn bộ phạm vi tuổi thọ của mỏ chứ không phải loại trung bình. Thiết bị có kích thước trung bình thường quá nhỏ trong giai đoạn đầu tiên có hàm lượng sét cao hoặc hạt mịn cao, và giai đoạn đó chính xác là khi điều kiện vận hành khắc nghiệt nhất xuất hiện.

Năm nhóm thiết bị trong nhà máy tập trung

Mặc dù mỗi bảng quy trình đều khác nhau nhưng một nhà máy tập trung điển hình đều có cùng năm nhóm thiết bị. Hiểu chức năng của từng nhóm sẽ giúp người mua so sánh các giá thầu thường trông giống như danh sách dài tên máy và số kiểu máy.

Ngoài năm thiết bị này, các thiết bị cấp liệu như máy cấp liệu dạng kênh hoặc máy cấp liệu dạng đĩa sẽ kiểm soát việc đưa quặng vào giai đoạn nghiền đầu tiên. Nghe có vẻ nhỏ nhặt nhưng việc cấp liệu không đều sẽ gây ra hiện tượng tăng vọt trong mạch nghiền và làm hỏng sự ổn định của quá trình tuyển nổi.

Lựa chọn máy tuyển nổi: luồng không khí, cơ chế và nhiệm vụ

Tuyển nổi là công cụ phân tách chính ở hầu hết các nhà máy tập trung. Máy phải phân tán không khí, làm lơ lửng các hạt khoáng chất, tạo ra vùng bọt đủ ổn định để đưa khoáng chất lên máy giặt và tiếp tục bơm năng lượng ở mức hợp lý.

Máy tự sục khí hút không khí vào bột giấy bằng cánh quạt quay. Chúng không có quạt gió, ít đường ống và vận hành đơn giản, đồng thời chúng hoạt động tốt trong các tế bào có phạm vi âm lượng vừa và nhỏ. SF, BF và JJF đều thuộc lớp này. Các máy sử dụng không khí cưỡng bức như XCF/KYF và CLF nhận không khí từ máy thổi áp suất thấp. Kết quả là bể chứa sâu hơn, phân phối không khí đồng đều hơn và lớp bọt duy trì ổn định ngay cả khi loại thức ăn thay đổi nhanh chóng. Ở những ngân hàng lớn và khó khăn hơn, sự ổn định đó xứng đáng với chi phí quạt gió tăng thêm.

Trong các cơ sở lắp đặt của chúng tôi, sự kết hợp XCF/KYF là lựa chọn phổ biến cho các nhiệm vụ đòi hỏi nhiều công việc khó khăn hơn và nhặt rác lớn hơn. Tế bào cánh khuấy một mặt XCF kết hợp với tế bào KYF có cùng thể tích và cả hai đều có chung một nguồn cung cấp không khí và một thiết bị giặt. Sự sắp xếp này rút ngắn chiều dài ngân hàng, đơn giản hóa việc bố trí sàn và giảm diện tích giặt phải được làm sạch.

Máy tuyển nổi XCF/KYF cho các nhiệm vụ nghiền thô và thô hơn Cặp tế bào dòng điện một chiều XCF và KYF kết hợp này chia sẻ một nguồn cấp không khí và rửa sạch, mang lại mức sử dụng năng lượng thấp và hệ thống treo đáng tin cậy cho các hạt nặng thô. Xem sản phẩm →

Khi quặng mang sản phẩm nghiền thô, các tế bào BF hoặc CLF thường tốt hơn vì chúng giữ các hạt nặng thô ở trạng thái lơ lửng mà không tạo nên lớp cát. Một trong những câu hỏi đầu tiên cần hỏi nhà cung cấp là liệu tế bào được đề xuất có thực sự xử lý loại quặng này và phạm vi kích thước hạt này trước đây hay không.

Chất làm đặc: thu hồi nước và kiểm soát dòng chảy ngầm

Bộ tập trung dẫn động trung tâm là thiết bị chính để khử nước trong nồng độ khoáng chất. Bùn đi vào giếng cấp liệu trung tâm, chất rắn lắng xuống đáy, một chiếc cào quay kéo lớp lắng về phía cửa xả trung tâm và làm sạch tràn ra ngoài vành. Con số lớn cần chú ý là mômen xoắn. Máy cào bị quá tải thường xuyên sẽ làm mòn hộp số, làm cong trục và cuối cùng khiến nhà máy dừng hoạt động.

Kích thước chất làm đặc thường được biểu thị bằng tải lượng chất rắn: tấn chất rắn khô trên một mét vuông diện tích bể mỗi ngày. Đối với dòng cô đặc hoặc chất thải lắng tốt, 0,5–1,5 tấn/m2/ngày là phạm vi thực tế. Đối với chất thải chứa đất sét mịn, số lượng có thể thấp hơn nhiều, đôi khi dưới 0,3 và mức tiêu thụ chất keo tụ trở thành yếu tố kiểm soát.

Mật độ dòng chảy dưới là số thứ hai. Trong các nhà máy kim loại cơ bản, 55–65% chất rắn tính theo trọng lượng là phổ biến cho chất làm đặc cấp cho bộ lọc và 45–55% cho cấp liệu cho đập đuôi. Máy bơm và đường ống phải có kích thước phù hợp với độ nhớt dòng chảy thực tế, đặc biệt khi khoáng chất có tính kết tụ cao và lớp nền hoạt động giống như chất rắn mềm. Việc xác định đúng mật độ dòng chảy bên dưới cũng quyết định lượng nước bạn thu hồi được. Với nước tràn sạch và lớp nước được kiểm soát tốt, nhà máy có thể thường xuyên trả lại 70–85% lượng nước xử lý. Trong các dự án kali hồ muối, nơi nước muối vừa là môi trường vừa là chất lỏng có giá trị, một sai số cân bằng nước nhỏ sẽ dẫn đến tổn thất sản xuất lớn. Thiết kế chất làm đặc phải tính đến mật độ nước muối và nhiệt độ ngay từ lần tính toán đầu tiên.

Bộ tập trung dẫn động trung tâm để thu hồi nước hiệu quả Chất làm đặc này nâng chất rắn từ 20-30% lên 40-70%, với cơ cấu cào nâng và bảo vệ mô-men xoắn để quản lý dòng chảy ngầm mật độ cao và thu hồi nước xử lý. Xem sản phẩm →

Nghiền và phân loại: kích thước hạt quyết định mọi thứ sau đó

Không có tế bào tuyển nổi nào có thể thu hồi được một khoáng chất chưa được giải phóng. Nghiền là bước tạo ra sự phân bố kích thước hạt. Máy nghiền bi kiểu lưới ướt là lựa chọn tiêu chuẩn ở các nhà máy vừa và nhỏ vì nó cung cấp bột giấy đặc cho máy phân loại và xử lý tải tuần hoàn cao với khả năng kiểm soát tốt kích thước xả.

Máy phân loại xoắn ốc hoạt động theo mạch kín với máy nghiền bi. Cát quá khổ quay trở lại nhà máy để vượt qua lần nữa; tràn chuyển sang tuyển nổi. Đối với thức ăn tuyển nổi, mục tiêu thường là 60–75% vượt qua 74 micron, nhưng con số phù hợp đến từ thử nghiệm giải phóng chứ không phải từ mặc định. Quặng hạt thô có thể được giải phóng hoàn toàn ở mức 80% vượt qua 150 micron; quặng hạt mịn hoặc quặng phổ biến có thể yêu cầu 80% đi qua 45 micron. Nghiền mịn hơn mức giải phóng sẽ tiêu tốn năng lượng mà không thu được lợi ích thu hồi nào và nghiền quá mức sẽ tạo ra chất nhờn mịn tiêu tốn thuốc thử và kéo xuống cấp độ cô đặc.

Máy nghiền bi lưới ướt để mài mạch kín Máy nghiền này cung cấp bột giấy đặc cho máy phân loại và xử lý tải tuần hoàn cao với công suất cao hơn 15% so với máy nghiền tràn, thích hợp cho thử nghiệm giải phóng. Xem sản phẩm →

Bộ phân loại cũng phải giữ kích thước cắt dưới sự thay đổi độ cứng của thức ăn. Trong thực tế, chúng tôi khuyên bạn nên kiểm tra màn hình mỗi ca trong những tuần đầu tiên sau khi vận hành thử. Sau đó, người vận hành có thể liên hệ những thay đổi nhỏ về kích thước tràn với khả năng phục hồi tuyển nổi trước khi sai lệch trở nên nghiêm trọng.

Bể trộn: bước dưỡng bị đánh giá thấp

Thời gian điều hòa là một trong những biến số quy trình rẻ nhất để thay đổi và là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây ra sự cố tuyển nổi khi nó sai. Thuốc thử cần thời gian để phản ứng với bề mặt khoáng chất. Bể trộn bùn cung cấp thời gian đó trước khi bột giấy đi vào ngăn tuyển nổi đầu tiên. Một bể trộn tác nhân hòa tan và đồng nhất liều lượng thuốc thử; nếu nó quá nhỏ, nồng độ thuốc thử sẽ dao động và các tế bào tuyển nổi ở hạ lưu sẽ không thể kiểm soát được.

Hai điểm thiết kế quan trọng nhất. Đầu tiên là vùng chết. Một bể lớn với một cánh quạt nhỏ dường như đang trộn lẫn, nhưng lõi khối lượng bột giấy có thể không được xử lý và sau đó dẫn đến chập mạch cấp liệu tuyển nổi. Thứ hai là công suất đầu vào trên một đơn vị thể tích. Quá ít lực sẽ khiến hệ thống treo không hoàn chỉnh; quá nhiều sẽ tạo ra lực cắt mạnh có thể làm bong tróc các lớp thuốc thử hoặc làm vỡ bong bóng. Kinh nghiệm của nhà máy cho thấy vấn đề này phổ biến hơn những gì người vận hành nghĩ, vì thùng chứa trông có vẻ hoạt động trong khi đáy và các góc vẫn giữ bột giấy ứ đọng.

Bể trộn nồng độ cao XBN là một biến thể được thiết kế cho mật độ bột giấy mà bể trộn thông thường không thể xử lý được. Nó giữ cho chất rắn chuyển động và tránh sự tăng vọt nồng độ cục bộ làm thay đổi tỷ lệ chất phản ứng với chất rắn trong quá trình tuyển nổi. Đối với các nhà máy xử lý bột giấy lọc mật độ cao, thiết bị này đáng được nghiên cứu trước khi chọn bể chung.

Loại quặng thay đổi danh sách thiết bị như thế nào

Không thể lựa chọn thiết bị cô đặc khoáng sản nếu không biết tính chất hóa học và vật lý của quặng. Hai nhà máy nổi đồng trông giống nhau trên giấy tờ, nhưng nếu một nhà máy xử lý quặng sunfua lớn và nhà máy kia xử lý quặng oxit-cacbonat thì nhiệm vụ của máy tuyển nổi, mục tiêu nghiền và hệ thống khử nước đều thay đổi. Bảng dưới đây tóm tắt logic điển hình của sáu họ quặng phổ biến.

Chiếc bàn không phải là một hướng dẫn thiết kế. Xin nhắc lại rằng cùng một loại thiết bị xuất hiện ở mọi nơi, nhưng điểm vận hành bên trong danh mục đó phải do quặng đặt. Đó là lý do tại sao các kỹ sư của chúng tôi yêu cầu mô tả khoáng vật đầy đủ chứ không chỉ loại kim loại khi khách hàng yêu cầu báo giá.

Chi phí vận hành đi đâu và làm thế nào để giảm nó

Năng lượng là chi phí lớn nhất có thể kiểm soát được mà chủ sở hữu các nhà máy tập trung phải đối mặt. Đo ở cấp độ thiết bị, sự phân chia năng lượng điện điển hình trông như thế này.

Việc giảm số lượng tuyệt đối bắt đầu từ kích thước cấp liệu nghiền. Một sản phẩm máy nghiền mịn hơn 10 mm có thể cắt giảm nhu cầu năng lượng của máy nghiền bi khoảng 5–8% do máy nghiền không còn sử dụng điện tích của nó để sửa chữa lỗi ở giai đoạn nghiền cuối cùng. Sau đó, các biện pháp sau đây là thiết thực đối với nhà máy hiện có:

• Lắp đặt các bộ truyền động tần số thay đổi trên các cánh quạt của máy tuyển nổi và chạy chúng ở tốc độ thấp nhất để giữ các hạt ở trạng thái lơ lửng.
• Giữ độ sâu bọt ở giá trị thiết kế. Kéo bọt bằng nguồn cung cấp không khí quá năng lượng sẽ làm tăng năng lượng trên mỗi tấn và hạ thấp cấp độ.
• Thêm thiết bị tạo bọt để đẩy nhanh quá trình tạo bọt khoáng vào thiết bị giặt mà không làm tăng tốc độ không khí.
• Tự động kiểm soát dòng chất làm đặc. Lớp nền ổn định có nghĩa là ít chất keo tụ trên mỗi tấn chất rắn khô và dòng nước hồi lưu ổn định hơn.
• Giám sát kích thước tràn của bộ phân loại. Sản phẩm trên mặt đất tiêu tốn năng lượng nghiền và thuốc thử, đồng thời tạo ra chất cô đặc khó tách nước hơn.

Năng lượng không phải là chi phí vận hành duy nhất. Các bộ phận bị mài mòn, vật liệu mài thép và thuốc thử tuyển nổi đều nhạy cảm với việc lựa chọn thiết bị. Bánh công tác tuyển nổi dành cho quặng mài mòn thường tốt hơn ở tốc độ đầu thấp hơn một chút. Bộ truyền động cào dày hơn với cài đặt mô-men xoắn chính xác sẽ tránh mài mòn do cắt. Một vòng xoắn ốc phân loại chạy theo độ nghiêng chính xác sẽ gửi phân chia kích thước phù hợp để tuyển nổi thay vì gửi cát chôn vùi đáy tế bào. Mỗi điểm này đều xuất hiện trong báo cáo chi phí hàng tháng của nhà máy.

Bảo trì: lỗi buộc phải dừng sản xuất

Thiết bị cô đặc chạy trong môi trường bùn có 30–70% chất rắn tính theo trọng lượng. Sự mài mòn và cặn là những kẻ thù chính, và một khi sự cố xảy ra, thức ăn cho cây sẽ dừng lại. Các bảng dưới đây là bản tóm tắt thực tế về các lỗi mà các kỹ sư hiện trường thường thấy nhất trên máy tuyển nổi và máy cô đặc.

Kiểm kê phụ tùng là một phần của việc bảo trì. Đối với một nhà máy nhỏ, việc mang theo một bộ cánh quạt-stator hoàn chỉnh cho mỗi mô hình tuyển nổi, một bộ guốc cào dày hơn và phụ tùng cao su tiêu chuẩn cho máy phân loại thường là sự cân bằng phù hợp giữa chi phí và an toàn.

cái gì recent plant projects show

Các lựa chọn thiết bị trông khác khi chúng được gắn vào một dự án thực tế. trong một Dự án pyrite đồng-vàng 1 triệu tấn/năm ở An Huy , dây chuyền này kết hợp một máy nghiền bi dạng lưới ướt, một máy phân loại xoắn ốc và các máy tuyển nổi XCF/KYF ở các bờ thô và bãi nhặt rác. Các khoáng chất đồng và vàng được giữ lại trong pyrit ở dạng hạt thô vừa phải, do đó, thiết kế giữ cho quá trình nghiền sơ cấp ở điểm mà pyrit không bị nghiền quá mức và vàng có thể thu hồi được không bị mắc kẹt trong một phần chất nhờn.

Một ví dụ khác là dự án kali ở Lào, được xây dựng dựa trên thiết bị trộn và cô đặc lớn. Nhà máy hoạt động trong nước muối bão hòa, do đó, lề ăn mòn và đường kính chất làm đặc vừa phải là một phần của logic lựa chọn. Nhóm thiết bị này cũng giống như nhà máy sản xuất đồng, nhưng các giá trị thiết kế đối với vật liệu, mô-men xoắn dẫn động và xử lý không khí hoàn toàn khác nhau.

Mô hình rất rõ ràng: mọi nhà máy thành công đều bắt đầu từ quặng và hoạt động ngược trở lại máy. Các chi tiết trên Cách chọn thiết bị tập trung khoáng sản theo loại quặng được đề cập trong một bài viết kỹ thuật riêng biệt.

Danh sách kiểm tra thực tế trước khi đặt hàng

Người mua xem xét danh sách kiểm tra này trước khi so sánh các báo giá sẽ tiết kiệm được nhiều tiền hơn trong một tháng vận hành nhà máy so với việc họ thường thương lượng về giá thiết bị.

Mục cuối cùng quan trọng hơn hầu hết người mua mong đợi. Một nhà cung cấp có thể phối hợp máy nghiền bi, máy phân loại, máy tuyển nổi và máy cô đặc thành một dây chuyền thiết kế sẽ giảm thiểu các lỗi giao diện. Kích thước mặt bích, chiều cao giặt, yêu cầu về đầu bơm và tín hiệu điều khiển đều được kết nối. Khi mỗi máy đến từ một nguồn khác nhau, chủ sở hữu nhà máy mặc định sẽ trở thành nhà tích hợp.

Câu hỏi thường gặp về thiết bị cô đặc khoáng sản

Thiết bị tập trung khoáng sản không còn là danh sách tên máy ngay khi nó được kết nối với thân quặng và tập trung mục tiêu. Nhà máy phù hợp bắt đầu với các đặc tính của quặng, hoạt động thông qua nghiền, phân loại, điều hòa, tuyển nổi và cô đặc và kết thúc bằng quyết định mua hàng bao gồm chi phí vận hành và hỗ trợ sau bán hàng. Nếu bạn đang lên kế hoạch xây dựng một máy tập trung mới hoặc nâng cấp một máy tập trung hiện có, trước tiên hãy cung cấp dữ liệu nguồn cấp dữ liệu và để việc lựa chọn thiết bị theo quặng. Đó là sự khác biệt giữa một nhà máy có vẻ đúng đắn trên giấy tờ và một nhà máy có thể phục hồi sau tháng thứ ba hoạt động liên tục.