Một máy tập trung xử lý 10.000 tấn quặng mỗi ngày thường vận chuyển ít hơn 400 tấn sản phẩm. Hơn 9.600 tấn còn lại là đá và nước phải được đập vỡ, phân loại, tách và thoát nước theo một trình tự cố định - và trình tự đó là thứ mà các nhà thiết kế nhà máy gọi là bốn giai đoạn chế biến khoáng sản. Bỏ sót một mắt xích trong dây chuyền và toàn bộ nhà máy phải trả giá: một nhà máy nghiền sai kích cỡ sẽ làm chết các tế bào tuyển nổi, và chất làm đặc lắng xuống kém sẽ khiến chi phí nước tăng cao trong nhiều năm.
Câu trả lời ngắn gọn đầu tiên. Bốn giai đoạn của quá trình chế biến khoáng sản là: (1) nghiền nhỏ, bao gồm nghiền và nghiền; (2) định cỡ và phân loại; (3) nồng độ; và (4) khử nước. Mỗi sơ đồ - porphyr đồng, kẽm sunfua, đá phốt phát, nước muối kali hoặc quặng chứa lithium - được xây dựng từ bốn giai đoạn được sắp xếp, tuần hoàn và điều chỉnh xung quanh một mục tiêu: giải phóng các khoáng chất có giá trị trước, tách chúng ra sau và lấy nước ra cuối cùng.
Đơn đặt hàng không thể thương lượng được vì mỗi giai đoạn sẽ giao một sản phẩm cụ thể cho giai đoạn tiếp theo. Tuyển nổi không thể thu hồi các hạt vẫn còn bị mắc kẹt bên trong đá, vì vậy việc giảm kích thước phải được ưu tiên hàng đầu. Quá trình mài không thể giữ kích thước mục tiêu ổn định nếu không phân loại, đóng vòng lặp, do đó việc xác định kích thước nằm giữa quá trình mài và tách. Và chất cô đặc ướt không thể bán được cũng như không rẻ khi vận chuyển, vì vậy việc khử nước luôn đóng bảng lưu lượng. Khi một nhà máy hoạt động kém hiệu quả, các nhà luyện kim có kinh nghiệm sẽ chẩn đoán sự chuyển giao giữa các giai đoạn trước khi chúng chạm vào dàn thuốc thử.
Bốn giai đoạn của chế biến khoáng sản là nghiền nhỏ (nghiền và nghiền), định cỡ và phân loại, tập trung và khử nước. Quá trình nghiền nhỏ giải phóng các khoáng chất có giá trị, việc phân loại kiểm soát kích thước hạt, nồng độ tách chúng khỏi chất thải và khử nước cung cấp chất cô đặc có thể vận chuyển trong khi tái chế nước xử lý.
Sơ lược về bốn giai đoạn chế biến khoáng sản
Đi bộ với bất kỳ máy tập trung nào đang hoạt động tốt từ máy nghiền chính đến nhà kho tập trung và bạn sẽ trải qua bốn giai đoạn giống nhau theo cùng một thứ tự. Các máy móc thay đổi theo quặng - một nhà máy kali ở bờ biển Thái Lan và một nhà máy kẽm ở Nội Mông có cùng một logic mặc dù thiết bị của chúng khác nhau. Dải dưới đây cho thấy hành trình điển hình của một hạt quặng.
Hai vòng ẩn bên trong dòng đó. Quá trình phân loại gửi các hạt quá khổ trở lại máy nghiền, do đó, hệ thống nghiền thường tái chế 150-350% nguyên liệu mới làm tải tuần hoàn. Quá trình cô đặc sẽ gửi các chất thải trung bình trở lại để xử lý lại, do đó, hệ thống tuyển nổi sẽ xử lý lại các chất thải sạch hơn và nhặt rác nhiều lần trước khi chúng thoát ra ngoài. Do đó, một sơ đồ không phải là một đường thẳng mà là một tập hợp các vòng được kiểm soát tạo thành một đường thẳng - và các vòng là nơi mà hầu hết các lỗi thiết kế đều ẩn giấu.
| sân khấu | Công việc của sân khấu | Thiết bị điển hình | Xem các toán tử số |
|---|---|---|---|
| 1. Nghiền (nghiền và nghiền) | Giải phóng các khoáng chất có giá trị từ đá thải bằng cách giảm kích thước hạt | Máy nghiền hàm và hình nón; máy nghiền bi loại lưới ướt để nghiền giai đoạn đầu | Kích thước thức ăn tối đa, mục tiêu P80, kWh mỗi tấn |
| 2. Định cỡ và phân loại | Sắp xếp các hạt theo kích thước; giữ cho phần bên phải di chuyển và phần còn lại nghiền | Màn rung, máy phân loại xoắn ốc, lốc xoáy thủy lực | Tải tuần hoàn, mật độ nạp lốc xoáy, độ mịn tràn |
| 3. Nồng độ | Tách các khoáng chất có giá trị giải phóng khỏi gangue thành chất cô đặc có thể bán được | Máy tuyển nổi, bể điều hòa và trộn, máy tách trọng lực và từ tính | Cấp, thu hồi, tiêu thụ thuốc thử |
| 4. Khử nước | Loại bỏ nước từ chất cô đặc và chất thải và trả lại cho nhà máy | Chất làm đặc, bộ lọc chân không và áp suất, sấy khô khi cần thiết | Chất rắn chảy dưới, độ ẩm đậm đặc, tốc độ hồi nước |
Bạn sẽ thấy công việc này được gọi là chế biến khoáng sản, xử lý quặng hoặc làm giàu quặng - các thuật ngữ mô tả cùng một nguyên tắc. Điều khác biệt là sự nhấn mạnh. Hoạt động sa khoáng chỉ có thể tiến hành sàng lọc, tách trọng lực và khử nước, bỏ qua hoàn toàn quá trình nghiền vì bản chất đã giải phóng vàng. Quặng vàng chịu lửa có thể bị rửa trôi sau bốn giai đoạn. Hãy coi khuôn khổ bốn giai đoạn làm xương sống, sau đó thêm hoặc bớt các chi để phù hợp với loại quặng trước mặt bạn.
Giai đoạn 1: Nghiền – Nghiền và Mài
Sự giao tiếp tồn tại vì một lý do: giải phóng. Quặng rời khỏi mỏ dưới dạng những mảnh đá trong đó khoáng chất có giá trị bị nhốt bên trong chất thải. Không có máy phân tách nào trên thị trường có thể tách được tinh thể chalcopyrite ra khỏi một khối xốp 20 cm. Giai đoạn một phá vỡ khối đó cho đến khi các khoáng chất có giá trị đứng riêng lẻ và mọi thứ tiếp theo - thu hồi, chi phí thuốc thử, định cỡ chất làm đặc - phụ thuộc vào việc điều này được thực hiện tốt như thế nào.
Tại sao giải phóng lại đặt mục tiêu
Kích thước giải phóng là thuộc tính của quặng chứ không phải của thiết bị. Trong nhiều quặng đồng xốp, các hạt chalcopyrite có chiều ngang khoảng 50 đến 150 micron, đó là lý do tại sao nguyên liệu tuyển nổi thường được nghiền thành P80 - lỗ sàng mà 80% vật liệu đi qua - trong khoảng 45 đến 150 micron. Nghiền thô hơn và các hạt vẫn bị khóa, do đó khả năng thu hồi giảm. Nghiền mịn hơn mức quặng thực sự cần và bạn tạo ra chất nhờn có kích thước dưới khoảng 10 micron, trôi chậm, tiêu tốn thêm thuốc thử và lắng đọng kém trong chất làm đặc. Toàn bộ tính kinh tế của nhà máy nằm giữa hai chế độ hư hỏng đó, đó là lý do tại sao thử nghiệm phục hồi nghiền trong phòng thí nghiệm là hạng mục đầu tiên trong bất kỳ kế hoạch dự án nghiêm túc nào.
Số liệu chỉ định cho máy cô đặc sunfua thông thường. Việc kiểm tra năng lượng của riêng bạn nên thay thế chúng trước khi đưa ra bất kỳ quyết định mua sắm nào.
Nghiền là nguồn tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong hầu hết các nhà máy và ước tính của ngành thường quy một vài phần trăm sản lượng điện toàn cầu đến từ quá trình nghiền ở tất cả các mỏ. Chi phí đó giải thích một quy tắc mà mọi giám đốc nhà máy đều biết: nghiền càng nhiều càng tốt, xay càng ít càng cần thiết. Việc đập đá bằng máy nghiền chỉ tốn một phần nhỏ so với việc đạt được mức giảm kích thước tương tự trong máy nghiền.
Việc nghiền và nghiền phân chia công việc như thế nào
Quặng lộ thiên có thể ở dạng khối có chiều ngang gần một mét. Việc nghiền làm cho nó giảm xuống theo các giai đoạn: máy nghiền hàm sơ cấp hoặc máy nghiền hồi chuyển đến khoảng 150-250 mm, máy nghiền hình nón thứ cấp đến 25-75 mm và thường là máy nghiền bậc ba đến 6-19 mm. Mỗi máy đạt được tỷ lệ giảm khoảng 3:1 đến 6:1 mỗi lần chuyền, đó là lý do tại sao các máy nghiền được kết nối với nhau thay vì yêu cầu một máy làm mọi việc.
Dưới khoảng 10-12 mm, quá trình mài sẽ diễn ra. Quặng được nghiền trong nước và công cụ cổ điển để nghiền giai đoạn đầu là máy nghiền bi dạng lưới ướt. Tấm xả dạng lưới của nó đẩy bột giấy ra khỏi trống ở mức được kiểm soát, để các hạt thô thoát ra trước khi chúng được nghiền qua mục tiêu. Thay vào đó, để nghiền lại và làm mịn hơn ở giai đoạn hai, các nhà máy xả tràn giữ bột giấy lâu hơn. Lựa chọn giữa hai điều này không phải là một quyết định theo danh mục; nó tuân theo trực tiếp từ mục tiêu nghiền và chỉ số công việc của quặng của bạn. Nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về loại máy này - sạc phương tiện, lựa chọn lớp lót, các lỗi thường gặp và quy trình bảo trì - hướng dẫn vận hành và bảo trì máy nghiền bi loại lưới ướt của chúng tôi sẽ trình bày chi tiết.
Giai đoạn 1 - Mài Nhà máy bóng loại lưới ướt Nghiền xả dạng lưới cho các nhiệm vụ ở giai đoạn đầu: tấm lưới nâng bột giấy ra ở mức được kiểm soát, các hạt thô rời đi trước khi chúng bị nghiền quá mức và máy nghiền giữ P80 ổn định trước khi phân loại. Được định cỡ từ bài kiểm tra chỉ số công việc trên quặng của bạn chứ không phải từ danh mục. Xem thông số kỹ thuậtThông số kỹ thuật cần xác định trước khi mua
- Độ cứng của quặng: yêu cầu chỉ số công Bond tính bằng kWh/t. Quặng mềm như đá vôi có hàm lượng gần 8-12, hầu hết các loại quặng đồng và kẽm xốp có hàm lượng gần 12-16, và quặng loại taconite cứng có thể vượt quá 20.
- Kích thước thức ăn và sản phẩm: khối lượng thức ăn tối đa mà nhà máy phải chấp nhận và P80 mà mạch phải cung cấp, được nêu bằng văn bản.
- Công suất và công suất: tấn mỗi giờ đối với giai đoạn nghiền đầu tiên so với nghiền lại, bởi vì cùng một loại quặng có thể cần các máy khác nhau cho mỗi giai đoạn.
- Tiêu thụ thép: vật liệu nghiền và gam lót trên mỗi tấn, một chi phí thấp mà quặng mài mòn sánh ngang với điện.
- Công suất trên mỗi tấn: báo giá kWh/t ở mức nghiền mục tiêu, không chỉ số kilowatt động cơ được lắp đặt.
Một nhà cung cấp trả lời được năm con số đó từ thử nghiệm trên mẫu thực tế của bạn sẽ có giá trị hơn một nhà cung cấp báo giá một mẫu catalogue có kích thước gấp đôi với giá chỉ bằng một nửa. Các nhà máy quá khổ không chỉ lãng phí vốn; máy nghiền không đủ tải sẽ phá vỡ vật liệu và lớp lót nhanh hơn và thậm chí có thể nghiền thô hơn máy nghiền nhỏ hơn được nạp đúng cách.
Giai đoạn 2: Định cỡ và phân loại
Kết luận đầu tiên: phân loại là bảo hiểm rẻ tiền cho mọi thứ ở hạ nguồn. Bản thân sân khấu không thu hồi được kim loại và không bán được gì. Những gì nó làm là quyết định, từng hạt một, kích thước nào tiến về phía trước và kích thước nào quay trở lại để thực hiện nhiều công việc hơn. Khi kết quả tuyển nổi bị trôi, nơi đầu tiên mà các nhà luyện kim có kinh nghiệm nhìn thấy thường là tràn lốc xoáy chứ không phải kệ chứa thuốc thử.
Màn hình, máy phân loại xoắn ốc và hydrocyclones
Hai dòng thiết bị thực hiện công việc này. Các màn chắn hoạt động khô và theo khẩu độ, từ các màn chắn hoa râm bảo vệ máy nghiền sơ cấp cho đến các màn chắn mịn gần 0,1 mm. Máy phân loại hoạt động ở trạng thái ướt và theo hành vi của các hạt trong nước, điều này khiến chúng trở thành đối tác tự nhiên của các máy nghiền bi. Máy phân loại xoắn ốc sử dụng một máng nghiêng và một trục vít quay: cát thô chìm xuống, trục vít cào chúng ngược trở lại cấp liệu máy nghiền và các hạt mịn tràn sang giai đoạn tiếp theo. Nó đơn giản, có khả năng chịu được sự đột biến của nguyên liệu và dễ bảo trì, đó là lý do tại sao nó vẫn phổ biến trong các mạch cỡ trung bình và các bảng quy trình mài hai giai đoạn nơi vết cắt thô hơn và lượng nguyên liệu vừa phải.
Hydrocyclone không có bộ phận chuyển động nào cả. Bùn được bơm tiếp tuyến; lực ly tâm ném các hạt thô vào tường và thoát ra ngoài qua đỉnh, trong khi các hạt mịn xoắn ốc ra khỏi máy tìm xoáy ở phía trên. Bằng cách thay đổi kích thước đường kính, áp suất, đỉnh và công cụ tìm xoáy, người vận hành có thể đặt đường cắt phân tách ở bất kỳ vị trí nào từ khoảng 5 đến hơn 100 micron. Dòng chảy dưới dạng lốc xoáy quay trở lại máy nghiền dưới dạng tải tuần hoàn - thường là 150-350% cấp liệu mới - và tràn tràn trở thành cấp liệu tuyển nổi ở mức P80 ổn định.
Nguyên tắc chung: mật độ và áp suất cấp xoáy ổn định có giá trị hơn bất kỳ sự điều chỉnh nào được thực hiện tại các ô tuyển nổi. Một cơn lốc xoáy chạy với mật độ dày đặc hơn 10 điểm so với thiết kế sẽ nghiền thô hơn dự định và bộ phận tuyển nổi sẽ dành cả ca để trả tiền cho việc đó.
Sự phân loại cũng bảo vệ nền kinh tế giải phóng. Mọi hạt nghiền bên dưới mục tiêu đều lãng phí năng lượng và trở thành chất nhờn khó phục hồi và khử nước chậm. Giữ chặt vòng lặp - kích thước cắt chính xác, mật độ phù hợp, thay thế các bộ phận bị mòn trước khi chúng làm biến dạng vết cắt - là một trong những nguyên tắc ít hấp dẫn nhất và mang lại lợi nhuận cao nhất trong máy tập trung. Hãy hỏi bất kỳ nhà cung cấp nào về cách thức phân loại hoặc gói lốc xoáy của họ giữ được khả năng cắt khi bị mài mòn, không chỉ trong ngày vận hành; câu trả lời giúp phân biệt các nhà cung cấp thiết bị với các đối tác xử lý chính hãng.
Giai đoạn 3: Cô đặc - Tách khoáng chất có giá trị từ sông Hằng
Sự tập trung là nơi tiền xuất hiện. Thức ăn nhập vào ở cấp độ thường được đo bằng phần trăm và rời đi như một sản phẩm có giá trị vận chuyển: tinh quặng đồng thường ở mức 20-30% Cu, tinh quặng kẽm trên 45% Zn, với mức thu hồi quyết định liệu kế hoạch kinh doanh của mỏ có thực sự hiệu quả hay không. Cả bốn giai đoạn đều quan trọng, nhưng đây là giai đoạn mà hóa học, vật lý và thiết kế máy móc gặp nhau một cách rõ ràng nhất.
Tuyển nổi bọt: công việc quan trọng của ngành
Quá trình tuyển nổi khai thác một đặc tính bề mặt đơn giản: với thuốc thử phù hợp, các hạt khoáng chất có giá trị sẽ không bị ướt và thay vào đó gắn vào các bọt khí, biến chúng thành bọt được hớt đi dưới dạng cô đặc. Thuốc thử có một số vai trò - chất thu gom làm cho bề mặt mục tiêu kỵ nước, chất tạo bọt ổn định lớp bong bóng, vôi hoặc các chất điều chỉnh khác thiết lập độ pH và các chất ức chế hoặc chất kích hoạt bật và tắt từng khoáng chất. Trước khi bất kỳ hoạt động nào trong số đó hoạt động, bùn phải đáp ứng đúng yêu cầu về mặt hóa học, đó là công việc điều hòa: bể trộn tác nhân hoặc bể trộn nồng độ cao cung cấp cho thuốc thử thời gian tiếp xúc vài phút để tế bào đầu tiên nhận được bột giấy đã xử lý thay vì bất ngờ về mặt hóa học.
Một mạch sản xuất chạy nó như một vòng lặp của các ngân hàng. Các tế bào thô hơn sẽ phục hồi nhanh chóng và đồng loạt; các tế bào nhặt rác ép phần còn lại từ chất thải thô hơn; các tế bào sạch hơn làm sạch lại chất cô đặc thô hơn để đạt đến cấp độ, với chất thải của chúng được tái chế lên đầu. Giao dịch cấp độ và phục hồi với nhau ở mọi van và cách bố trí mạch - không phải phản xạ của người vận hành - xác định nơi giao dịch đó được thực hiện.
Lựa chọn máy tuân theo kích thước hạt và trọng tải. Các loại máy SF, JJF và BF tự mồi hút không khí và bùn riêng, phù hợp với các nhà máy cỡ trung bình muốn có ít máy bơm hơn và bố trí đơn giản hơn. Đối với các ô lớn và thức ăn thô hoặc đậm đặc, máy thùng XCF và KYF chạy bằng một máy thổi thông thường: các ô KYF cung cấp khả năng phân tán không khí mạnh ở mức công suất thấp, trong khi các ô XCF xử lý lượng bùn hút vào giữa các bờ để toàn bộ dây chuyền chảy theo chiều ngang mà không cần bơm phụ trợ. Nhiệm vụ đối với hạt thô yêu cầu loại máy CLF giữ các hạt nặng ở trạng thái lơ lửng.
Giai đoạn 3 - Tập trung Máy tuyển nổi loại XCF/KYF Một bộ ô chứa được ghép nối cho các mạch lớn hơn: các ô KYF cung cấp khả năng phân tán không khí mạnh mẽ ở mức tiêu thụ điện năng thấp, trong khi các ô XCF xử lý lượng bùn hút vào giữa các dãy, do đó, vật liệu thô và chất thải sẽ chảy theo chiều ngang mà không cần bơm thêm - một bố cục giúp ổn định mạch và cắt bớt mã lực được lắp đặt. Xem thông số kỹ thuậtTrang bị thêm cho thấy đòn bẩy rõ ràng. Trong một đợt nâng cấp tuyển nổi kẽm công suất 3.000 tấn mỗi ngày ở Vân Nam, việc thay thế các bờ cũ bằng máy bồn lớn hơn và phân loại chặt chẽ đã mang lại cho các nhà luyện kim một P80 ổn định để làm việc - và sau đó là quá trình phục hồi. Những dự án như cải cách kỹ thuật tuyển nổi kẽm đó hiếm khi làm thay đổi quặng; họ thay đổi mức độ liên tục của bốn giai đoạn với nhau.
Khi tuyển nổi không phải là câu trả lời: tách trọng lực, từ tính và tĩnh điện
Tuyển nổi chiếm ưu thế ở sunfua và nhiều khoáng sản công nghiệp, nhưng ba nhóm khác giành được vị trí ở nơi vật lý phù hợp với họ hơn. Tách trọng lực khai thác sự khác biệt về mật độ trong đồ gá lắp, bàn lắc và bộ tập trung xoắn ốc; nó rẻ tính theo tấn và vượt trội với vàng thô, cassiterit, crômit và cát khoáng nặng, nhưng mất hiệu quả khi các hạt trở nên mịn. Tách từ tính là xương sống của quặng sắt magnetit - máy tách dạng trống thường xuyên thu hồi từ tính trên 90% - và các phiên bản cường độ cao mở rộng phương pháp này sang hematit và ilmenit. Sự tách tĩnh điện tách các dây dẫn khỏi các chất không dẫn điện trong các mạch cát khô ở bãi biển, tách rutile khỏi zircon trong đó cả hai đều không có từ tính.
Tầm trung minh họa để lập kế hoạch hội thoại. Các con số thực đến từ quá trình thử nghiệm trên quặng của bạn - nhưng mô hình, các hạt mịn khó phục hồi nhất, vẫn đúng trong mọi phương pháp.
Cầu thang cho thấy lý do tại sao mỗi vòng lặp được thêm vào sẽ mua thêm một chút khả năng phục hồi với cái giá phải trả là nhiều thể tích tế bào, máy bơm và thời gian lưu trú hơn. Lợi nhuận thu được và sạch hơn là nơi mà phần lớn khoảng cách giữa mạch tầm thường và mạch tốt được giành được.
Giai đoạn 4: Khử nước - Làm đặc, lọc và thu hồi nước
Khử nước trông giống như công việc dọn phòng và hoạt động giống như một trung tâm lợi nhuận. Thức ăn tuyển nổi chứa 30% chất rắn mang theo hơn 2 tấn nước cho mỗi tấn quặng. Nếu lượng nước đó thải ra cùng với nước cô đặc và chất thải thì nhà máy phải bơm, xử lý và trả tiền thay thế; nếu nó được thu hồi và trả lại, nguồn nước đó sẽ phục vụ mạch điện trong nhiều năm. Ở những khu vực khai thác mỏ khô cằn, việc thu hồi nước không phải là hạng mục bền vững - đó là giấy phép hoạt động.
Sự dày lên trả lại phần lớn nước trước tiên
Chất làm đặc thực hiện công việc nặng nhọc. Bùn pha loãng đi vào một bể lớn, chất keo tụ liên kết các hạt mịn thành các cụm lắng nhanh, và nước trong tràn ra vành để tái sử dụng trong khi cào đẩy lớp lắng xuống một ống xả trung tâm. Chất làm đặc thông thường có bộ truyền động trung tâm - cấu hình được sử dụng trên hầu hết các thiết bị cô đặc cỡ trung - thường nhận nguồn cấp ở mức 20-35% chất rắn và cung cấp dòng chảy bên dưới ở mức 50-70% chất rắn, trả lại phần tràn dưới dạng nước xử lý. Xác định kích thước chất làm đặc là một bài tập trong việc giải quyết công việc thử nghiệm: diện tích trên một tấn mỗi ngày phụ thuộc vào tốc độ lắng của chất rắn kết tụ của bạn chứ không phụ thuộc vào sự lạc quan trong danh mục.
Tái chế từ chất làm đặc và bộ lọc: khoảng 80%
Lớp trang điểm mới bị mất đi do tập trung độ ẩm, chất thải và bay hơi: khoảng 20%
Cân bằng nước chỉ định cho thiết bị cô đặc có chất làm đặc hoạt động tốt. Cây trồng ở những vùng khan hiếm nước có khả năng phục hồi cao hơn; những cây có độ dày kém phải trả chi phí cho máy bơm mỗi ngày.
Logic tương tự cũng áp dụng cho chất thải. Việc làm đặc chất thải thành 55-70% chất rắn trước khi chúng rời khỏi nhà máy sẽ làm co cơ sở chất thải, giảm nguy cơ rò rỉ và giữ nước trong mạch thay vì chôn dưới ao. Đối với nhiều dự án mới, chất làm đặc chất thải hiện được thiết kế cùng lúc với chất làm đặc cô đặc, vì cả hai đều dựa trên cùng một dữ liệu lắng.
Giai đoạn 4 - Khử nước Bộ tập trung lái xe trung tâm Một chất làm đặc thông thường với cơ chế truyền động và cào trung tâm: thức ăn được pha loãng, nước tràn trong được lọc để tái sử dụng và dòng chảy dưới để lại 50-70% chất rắn. Đường kính được thiết lập bằng cách xử lý công việc thử nghiệm trên bột giấy của bạn, vì vậy diện tích bạn mua là diện tích mà quặng của bạn thực sự cần. Xem thông số kỹ thuậtLọc và sấy khô: sẵn sàng lên đường
Quá trình lọc kết thúc quá trình cô đặc. Bộ lọc đĩa và trống chân không thường đưa chất cô đặc đồng hoặc kẽm vào dải độ ẩm 8-15%, bộ lọc áp suất giảm xuống ở những nơi có thông số kỹ thuật nghiêm ngặt và bộ lọc đĩa gốm phù hợp với chất cô đặc mịn, có giá trị cao. Hầu hết các chất cô đặc được vận chuyển đều di chuyển trong giới hạn độ ẩm trong phạm vi 8-12% do các quy tắc an toàn vận chuyển quy định, vì vậy bộ lọc là cửa kiểm tra chất lượng cuối cùng trước khi sản phẩm được bán. Sấy nhiệt chỉ được thêm vào khi bộ lọc không thể đạt được thông số kỹ thuật, vì nhiên liệu đắt hơn vải lọc.
Một điểm thường bị bỏ qua: hiệu suất khử nước đạt đến thượng nguồn. Nước tái chế mang theo thuốc thử hòa tan và muối, và khi vòng lặp đóng lại, tính chất hóa học của nước thay đổi và có thể làm thay đổi độ chọn lọc tuyển nổi. Các nhà máy giám sát chất lượng nước hồi lưu cùng với cấp độ và khả năng phục hồi sẽ tránh được hiện tượng trôi chậm xuất hiện nhiều tháng sau khi vận hành.
Bốn giai đoạn cân bằng lẫn nhau như thế nào: Một ví dụ về cân bằng khối lượng
Kết luận đầu tiên: bốn giai đoạn không phải là bốn lần mua riêng biệt; chúng là một khối cân bằng được chia thành bốn công việc. Cách nhanh nhất để thấy nó là phép tính đơn giản trên một cây đồng cỡ trung bình.
Thức ăn 10.000 tấn mỗi ngày với hàm lượng đồng 1,0% mang theo 100 tấn kim loại chứa trong đó. Với mức thu hồi 90%, 90 tấn được tập trung. Nếu chất cô đặc có hàm lượng đồng 25%, sản lượng hàng ngày là 360 tấn - và khoảng 9.640 tấn chất thải rời khỏi nhà máy vẫn giữ lại 10 tấn đồng còn lại. Mỗi một trong bốn giai đoạn đều thể hiện trong những con số đó: chi phí nghiền và kích thước xay đặt ra mức thu hồi gần 90% mà nhà máy có thể đạt được, độ ổn định phân loại quyết định liệu mức thu hồi đó có duy trì cho cả ca hay không, thiết bị tập trung đặt mức 25% và khử nước quyết định bao nhiêu trong số hơn 23.000 tấn nước được sử dụng hàng ngày ở mức 30% chất rắn sẽ quay trở lại.
Đọc các tương tác theo cả hai hướng. Việc nghiền mịn hơn sẽ làm tăng sự giải phóng và khả năng phục hồi nhưng lại làm tăng chi phí năng lượng và chất nhờn, sau đó gây gánh nặng cho cả quá trình tuyển nổi và làm đặc. Việc xay thô hơn sẽ tiết kiệm điện và cho phép chất làm đặc chạy nhanh hơn nhưng lại rò rỉ giá trị vào chất thải. Độ pha loãng cao hơn ở thượng nguồn giúp quá trình tuyển nổi diễn ra suôn sẻ nhưng lại chứa chất cô đặc; dòng chảy dưới dày hơn dễ dàng khử nước nhưng có nguy cơ các hạt thô thoát ra khỏi tế bào. Không có giai đoạn nào có thể được điều chỉnh một cách riêng biệt, đó là lý do tại sao các nhà thiết kế có kinh nghiệm phải giải quyết vấn đề cân bằng khối lượng trên giấy trước khi hàn một thùng chứa.
Danh sách kiểm tra của người mua thiết bị ở mọi giai đoạn
Hầu hết những thất vọng trong việc mua sắm trong quá trình chế biến khoáng sản đều bắt nguồn từ những khoảng trống tương tự: thử nghiệm được thực hiện trên quặng của người khác, năng lượng được báo giá dưới dạng kích thước động cơ và các điều khoản dịch vụ còn mơ hồ cho đến khi xảy ra sự cố đầu tiên. Danh sách dưới đây biến bốn giai đoạn thành các câu hỏi mà bạn có thể đặt ra cho bất kỳ nhà cung cấp nào.
- Trước tiên hãy tiến hành các xét nghiệm và khoáng vật học. Biết những khoáng chất nào mang lại giá trị, kích thước hạt của chúng và cách chúng phát triển xen kẽ với gangue, bởi vì kích thước giải phóng quyết định toàn bộ sơ đồ.
- Yêu cầu kiểm tra mẫu của bạn. Các thử nghiệm nghiền, lắng và tuyển nổi trên quy mô bàn thí nghiệm đối với quặng của bạn - không phải trên một mỏ "tương tự" - là cách giảm thiểu rủi ro rẻ nhất mà bạn có thể mua.
- Ghép loại máy phù hợp với nhiệm vụ. Xả lưới cho giai đoạn mài đầu tiên và xả tràn cho nghiền lại; máy phân loại dạng xoắn ốc hoặc lốc xoáy thủy lực để phù hợp với vết cắt của bạn; các loại tế bào tự mồi hoặc thổi để phù hợp với trọng tải và kích thước hạt.
- So sánh năng lượng trên mỗi tấn, không phải kilowatt. Yêu cầu kWh/t tại thời điểm nghiền mục tiêu và ước tính công suất trong vòng đời, vì chỉ riêng việc nghiền có thể tiêu tốn một nửa điện năng của nhà máy.
- Định giá các bộ phận bị mòn. Phương tiện, lớp lót, bộ phận lốc xoáy, vải lọc và răng cào là chi phí định kỳ; xác nhận mức tiêu thụ và thời gian giao hàng bằng văn bản.
- Kiểm tra vòng nước. Một chất làm đặc được trích dẫn mà không giải quyết bài kiểm tra là một phỏng đoán; yêu cầu diện tích giải quyết mỗi tấn mỗi ngày sau lời đề nghị.
- Đưa việc lắp đặt và vận hành vào hợp đồng. Một nhà cung cấp có kinh nghiệm thực tế sẽ cam kết giám sát, hỗ trợ vận hành và đào tạo người vận hành chứ không chỉ là lịch trình giao hàng.
- Yêu cầu tham khảo các loại cây có cùng họ khoáng sản. Một nhà cung cấp đã vận hành loại quặng tương tự với trọng tải tương tự sẽ giải quyết các vấn đề mà bạn chưa gặp phải.
Hai trong số này đáng được nhấn mạnh. Việc thử nghiệm quặng thực tế của bạn là không thể thương lượng được, bởi vì mọi quy tắc ngón tay cái trong bài viết này đều phù hợp với khoáng vật học. Và việc hỗ trợ vận hành giúp phân biệt các nhà cung cấp thiết bị với các nhà xây dựng nhà máy: những tuần đầu tiên sử dụng máy tập trung mới thiết lập thói quen vận hành trong nhiều năm và đội ngũ vận hành có kinh nghiệm sẽ ngăn chặn những thói quen xấu hình thành.
Từ bảng quy trình đến nhà máy hoạt động: Tại sao các giai đoạn được lên kế hoạch tốt nhất cùng nhau
Một bảng quy trình do một nhóm vẽ và thiết bị được mua từ nhiều nhóm khác có xu hướng gặp nhau lần đầu tiên tại chỗ, nơi mà các vấn đề về giao diện rất tốn kém: chất thải của nhà máy không phù hợp với nguyên liệu phân loại, chất làm đặc có kích thước phù hợp với bùn của người khác, hệ thống điều khiển nói được ba phương ngữ. Việc cung cấp kỹ thuật-mua sắm-xây dựng, thường được rút ngắn thành EPC, tồn tại để loại bỏ những mối nối đó. Một bên chịu trách nhiệm cân bằng khối lượng từ quá trình thử nghiệm cho đến vận hành thử, do đó, bốn giai đoạn được thiết kế đối lập với nhau thay vì được lắp ráp sau khi thực tế.
Mô hình đó phù hợp với các nhà sản xuất tự chế tạo thiết bị. Nhà máy của chúng tôi ở Chư Kỵ, Chiết Giang - cách Hàng Châu khoảng 70 km, với các tuyến đường sắt và đường cao tốc đến cảng - đã dành nhiều thập kỷ về thiết bị trộn và làm giàu quy trình ướt, hỗ trợ thiết kế của mình bằng hệ thống chất lượng được chứng nhận ISO 9001 và hơn 200 máy sản xuất và thử nghiệm, đồng thời cung cấp đầy đủ các dự án EPC chế biến khoáng sản. Công việc gần đây trải rộng trên toàn bộ chuỗi bốn giai đoạn: máy tuyển nổi XCF-KYF16, 3.000 x 3.000 thùng trộn và máy cô đặc dài 9 mét được vận chuyển cùng nhau cho một nhà máy kali ở Thái Lan; máy cô đặc spodumene và lepidolite ở Tứ Xuyên và Zimbabwe; mạch kẽm, molypden và đồng khắp Nội Mông, Thiểm Tây và Quảng Tây; và các dự án kali hồ muối ở Thanh Hải và Lào.
Lợi ích thiết thực đối với chủ sở hữu nhà máy là trách nhiệm giải trình duy nhất. Khi máy nghiền, máy phân loại, bộ phận tuyển nổi và máy cô đặc thuộc cùng một phạm vi kỹ thuật, việc đảm bảo thông lượng sẽ được thương lượng một lần, các phụ tùng thay thế sẽ có chung thời gian thực hiện và đội vận hành đã xem sơ đồ quy trình trước khi hạ cánh. Điều đó không làm cho một dự án không có rủi ro - quặng luôn chứa đầy những điều bất ngờ - nhưng nó loại bỏ những rủi ro tự gây ra, vốn là những rủi ro gây tốn kém nhất.
Câu hỏi thường gặp
Nghiền và nghiền là một hay hai giai đoạn?
Chúng là hai hoạt động trong một giai đoạn. Cả hai đều là sự chia nhỏ - giảm kích thước với cùng mục đích, giải phóng - nhưng chúng sử dụng thiết bị khác nhau và tính kinh tế rất khác nhau. Việc nghiền đơn giản về mặt cơ học và rẻ tiền/tấn; mài rất tốn năng lượng và chính xác. Do đó có nguyên tắc vàng: nghiền càng nhiều càng tốt, xay ít nhất có thể.
Giai đoạn nào tiêu tốn nhiều năng lượng nhất?
mài, by a wide margin. In a conventional concentrator the mills commonly draw 40-60% of total plant power and are the largest single item on the electricity bill. Across the mining industry as a whole, comminution is estimated to consume a few percent of global electricity generation, which is why grind-size decisions dominate both cost and energy planning.
Sự khác biệt giữa tập trung và hưởng lợi là gì?
Làm lợi là thuật ngữ chung cho tất cả các công việc nâng cấp quặng - bốn giai đoạn cùng nhau. Sự tập trung chỉ ở giai đoạn ba: tách thực sự các khoáng chất có giá trị giải phóng khỏi gangue, cho dù bằng tuyển nổi, trọng lực, từ tính hay điện. Nói một cái cây “có lợi” không nói lên được phương pháp của nó; nói rằng nó chạy một mạch tập trung tuyển nổi mô tả chính xác giai đoạn ba.
Quặng phải được nghiền mịn đến mức nào trước khi tuyển nổi?
Hầu hết quá trình tuyển nổi sunfua hoạt động với P80 trong khoảng từ 45 đến 150 micron, được đặt theo kích thước giải phóng của quặng chứ không phải bằng máy. Các hạt thô hơn khoảng 150-200 micron thường vẫn bị khóa và nổi kém; các hạt dưới khoảng 10 micron trở thành chất nhờn trôi chậm và khử nước kém. Câu trả lời đúng cho một loại quặng cụ thể đến từ các thử nghiệm nghiền-thu hồi trong phòng thí nghiệm và nó được biểu thị dưới dạng P80 mà giai đoạn phân loại phải đạt được.
Việc lọc phù hợp ở đâu nếu chỉ có bốn giai đoạn?
Quá trình lọc thuộc về thủy luyện kim, nằm bên cạnh hoặc sau bốn giai đoạn vật lý chứ không phải bên trong chúng. Nhiều bảng lưu lượng lọc vật liệu mà giai đoạn đầu tiên chuẩn bị - bột đồng và vàng sau khi nghiền, khoáng chất lithium sau khi xử lý riêng - sử dụng thiết bị khuấy trộn như thùng trộn cơ học để giữ chất rắn lơ lửng sau nhiều giờ tiếp xúc với hóa chất. Bốn giai đoạn vẫn chạy trước; quá trình lọc bổ sung thêm một lộ trình phân tách hóa học mà sự phân tách vật lý không thể đạt tới.
Một cây nhỏ hoặc đơn giản có thể bỏ qua một giai đoạn không?
Có, khi quặng cho phép. Vàng sa khoáng và cát khoáng nặng thường bỏ qua quá trình nghiền hoàn toàn vì thiên nhiên đã giải phóng hạt; sàng lọc, tách trọng lực và khử nước bao phủ dòng chảy. Điều hiếm khi bị bỏ qua là khử nước, vì các quy định về nước và giới hạn độ ẩm vận chuyển được áp dụng ở hầu hết mọi nơi. Hãy coi bốn giai đoạn này như một danh sách kiểm tra các câu hỏi cần trả lời - và có thể giải thích cho bất kỳ giai đoạn nào bạn bỏ qua.
Nếu bạn đang lên kế hoạch xây dựng một máy cô đặc mới hoặc xây dựng lại một máy tập trung cũ, hãy đưa bốn giai đoạn này vào cuộc thảo luận sớm - lý tưởng nhất là với xét nghiệm áp suất đầu, công suất mục tiêu và, nếu có, có sẵn báo cáo phòng thí nghiệm. Ba tài liệu đó cho phép kỹ sư thiết bị phác thảo cân khối lượng, đề xuất loại máy phù hợp cho từng giai đoạn và đánh dấu các rủi ro thực sự quan trọng đối với quặng của bạn, thay vì trích dẫn từ tài liệu quảng cáo.
Các kỹ sư của chúng tôi làm việc với các loại quặng đồng, kẽm, vàng, phốt phát, kali và lithium từ lần thử nghiệm đầu tiên đến nhà máy được đưa vào vận hành và chúng tôi cũng rất vui mừng khi xem lại bảng quy trình hiện có cũng như thiết kế một bảng quy trình mới. Gửi thông tin chi tiết về quặng của bạn, mục tiêu sản lượng và yêu cầu nghiền và chúng tôi sẽ quay lại với đề xuất theo từng giai đoạn mà bạn có thể đưa ra đối với bất kỳ đề nghị nào khác.
EN
