Un concentratore che tratta 10.000 tonnellate di minerale al giorno spesso spedisce meno di 400 tonnellate di prodotto. Le altre 9.600 e più tonnellate sono rocce e acqua che devono essere frantumate, selezionate, separate e drenate in una sequenza fissa – e quella sequenza è ciò che i progettisti dell'impianto chiamano le quattro fasi della lavorazione dei minerali. Se si perde un anello della catena, l'intero impianto ne pagherà le conseguenze: un mulino che macina la dimensione sbagliata affama le celle di flottazione, e un addensatore che si deposita male fa salire i costi dell'acqua per anni.
Prima la risposta breve. Le quattro fasi della lavorazione dei minerali sono: (1) sminuzzamento, che comprende la frantumazione e la macinazione; (2) dimensionamento e classificazione; (3) concentrazione; e (4) disidratazione. Ogni diagramma di flusso - porfido di rame, solfuro di zinco, roccia fosfatica, salamoia di potassio o minerale contenente litio - è costruito da queste quattro fasi disposte, collegate e sintonizzate attorno a un obiettivo: liberare prima i preziosi minerali, poi separarli e infine far uscire l'acqua.
L'ordine non è negoziabile, perché ogni fase consegna un prodotto specifico a quella successiva. La flottazione non può recuperare le particelle che sono ancora bloccate all’interno della roccia, quindi la riduzione delle dimensioni deve avere la priorità. La macinazione non può mantenere una dimensione target stabile senza che la classificazione chiuda il ciclo, quindi la dimensionamento si colloca tra la macinazione e la separazione. Inoltre, un concentrato umido non è né vendibile né economico da spostare, quindi la disidratazione chiude sempre il diagramma di flusso. Quando un impianto ha prestazioni inferiori, esperti metallurgisti diagnosticano i passaggi tra le fasi prima che tocchino il banco dei reagenti.
Le quattro fasi della lavorazione dei minerali sono la frantumazione (frantumazione e macinazione), la calibratura e la classificazione, la concentrazione e la disidratazione. La triturazione libera i minerali di valore, la classificazione controlla la dimensione delle particelle, la concentrazione li separa dai rifiuti e la disidratazione fornisce un concentrato trasportabile riciclando l'acqua di processo.
Le quattro fasi della lavorazione dei minerali in breve
Cammina con qualsiasi concentratore ben funzionante dal frantoio primario al capannone del concentrato e attraverserai le stesse quattro fasi nello stesso ordine. Le macchine cambiano con il minerale: un impianto di potassa sulla costa thailandese e uno stabilimento di zinco nella Mongolia interna condividono la stessa logica anche se le loro attrezzature sono diverse. La striscia sottostante mostra il tipico percorso di una particella di minerale.
Due anelli si nascondono all'interno di quella linea. La classificazione rimanda le particelle sovradimensionate al mulino, quindi un circuito di macinazione normalmente ricicla il 150-350% della sua nuova alimentazione come carico circolante. La concentrazione rimanda indietro i residui per il ritrattamento, quindi un circuito di flottazione riprocessa i residui più puliti e spazzini più volte prima che fuggano. Un diagramma di flusso quindi non è tanto una linea retta quanto un insieme controllato di cicli che alimentano una linea retta - e i cicli sono il luogo in cui si nasconde la maggior parte degli errori di progettazione.
| Palcoscenico | Lavoro del palco | Attrezzatura tipica | Gli operatori dei numeri guardano |
|---|---|---|---|
| 1. Triturazione (frantumazione e macinazione) | Liberare minerali preziosi dalle rocce di scarto riducendo la dimensione delle particelle | Frantoi a mascelle e a cono; Mulino a sfere a griglia umida per la prima macinazione | Dimensione massima del mangime, target P80, kWh per tonnellata |
| 2. Dimensionamento e classificazione | Ordina le particelle per dimensione; mantieni la frazione giusta in movimento e il resto in macinazione | Vibrovagli, classificatori a spirale, idrocicloni | Carico circolante, densità di alimentazione del ciclone, finezza di tracimazione |
| 3. Concentrazione | Separare i minerali di valore liberati dalla ganga in un concentrato vendibile | Macchine di flottazione, vasche di condizionamento e miscelazione, separatori a gravità e magnetici | Grado, recupero, consumo di reagenti |
| 4. Disidratazione | Rimuovere l'acqua dal concentrato e dagli sterili e restituirla alla pianta | Addensanti, filtri sottovuoto e a pressione, asciugatura dove richiesto | Solidi di sottoflusso, umidità concentrata, tasso di ritorno dell'acqua |
Vedrai questo lavoro chiamato lavorazione dei minerali, preparazione dei minerali o arricchimento: i termini descrivono la stessa disciplina. Ciò che varia è l'enfasi. Un'operazione di collocamento dell'oro può eseguire solo lo screening, la separazione per gravità e la disidratazione, saltando del tutto la macinazione perché la natura ha già liberato l'oro. Un minerale d'oro refrattario può aggiungere la lisciviazione dopo le quattro fasi. Considera la struttura a quattro stadi come la spina dorsale, quindi aggiungi o rimuovi i rami per adattarli al minerale di fronte a te.
Fase 1: Triturazione - Frantumazione e Macinazione
La comminuzione esiste per una ragione: la liberazione. Il minerale lascia la miniera sotto forma di pezzi di roccia in cui il prezioso minerale è fisicamente rinchiuso all'interno dei rifiuti. Nessun separatore sul mercato è in grado di estrarre un cristallo di calcopirite da un pezzo di porfido di 20 centimetri. La prima fase rompe quel grumo fino a quando i minerali di valore non rimangono da soli, e tutto a valle - recupero, costo dei reagenti, dimensionamento dell'addensante - dipende da quanto bene viene fatto.
Perché la liberazione fissa l'obiettivo
La dimensione della liberazione è una proprietà del minerale, non dell'equipaggiamento. In molti minerali di porfido e rame, i grani di calcopirite misurano circa da 50 a 150 micron di diametro, motivo per cui l'alimentazione di flottazione viene generalmente macinata a un P80 - l'apertura dello schermo attraverso la quale passa l'80% del materiale - tra circa 45 e 150 micron. Una macinatura più grossolana fa sì che le particelle rimangano bloccate, con conseguente diminuzione del recupero. Macinando più finemente di quanto effettivamente necessario il minerale si creeranno fanghi inferiori a circa 10 micron, che galleggiano lentamente, consumano reagente extra e si depositano male nell'addensante. L'intera economia dell'impianto si trova tra queste due modalità di guasto, motivo per cui i test di laboratorio per il recupero della macinatura sono il primo elemento di qualsiasi piano di progetto serio.
Dati indicativi per un concentratore di solfuro convenzionale. Il vostro controllo energetico dovrebbe sostituirli prima che venga presa qualsiasi decisione in materia di appalti.
La macinazione è il principale consumatore di energia nella maggior parte degli impianti e le stime del settore attribuiscono comunemente una piccola percentuale della produzione globale di elettricità alla sminuzzamento in tutte le miniere. Questo costo spiega una regola che ogni sovrintendente di cartiera conosce: tritare il più possibile, macinare il meno necessario. Frantumare la roccia in un frantoio costa una frazione di quanto sarebbe necessario ottenere la stessa riduzione dimensionale in un mulino.
Come frantumazione e macinazione dividono il lavoro
Il minerale a cielo aperto può arrivare in blocchi di quasi un metro di diametro. La frantumazione lo abbatte in più fasi: un frantoio primario a mascelle o rotatorio a circa 150-250 mm, un frantoio a cono secondario a 25-75 mm e spesso un passaggio terziario a 6-19 mm. Ciascuna macchina raggiunge un rapporto di riduzione compreso tra circa 3:1 e 6:1 per passaggio, motivo per cui i frantoi a catena vengono piantati insieme invece di chiedere a una sola macchina di fare tutto.
Al di sotto di circa 10-12 mm subentra la macinazione. Il minerale viene macinato in acqua e il classico cavallo di battaglia per la macinazione della prima fase è il mulino a sfere del tipo a griglia bagnata. La sua piastra di scarico a reticolo spinge la polpa fuori dal tamburo a un livello controllato, lasciando uscire le particelle grossolane prima che vengano macinate oltre il bersaglio. Per la rimacinazione e le operazioni più fini della seconda fase, i mulini a scarico a trabocco trattengono invece la pasta più a lungo. La scelta tra i due non è una decisione da catalogo; deriva direttamente dall'obiettivo di macinazione del minerale e dall'indice di lavoro. Se desideri una panoramica più approfondita di questa macchina (caricamento dei fluidi, scelta del rivestimento, guasti comuni e routine di manutenzione), la nostra guida al funzionamento e alla manutenzione di un mulino a sfere del tipo a griglia umida copre i dettagli.
Fase 1: macinazione Mulino a sfere a griglia umida Macinazione con scarico a reticolo per le attività di prima fase: la piastra della griglia solleva la polpa a un livello controllato, le particelle grossolane escono prima che vengano macinate eccessivamente e il mulino mantiene un P80 stabile prima della classificazione. Dimensionato dall'indice dei lavori di prova sul tuo minerale, non da un catalogo. Visualizza le specificheSpecifiche da definire prima dell'acquisto
- Durezza del minerale: richiedere l'indice di lavoro obbligazionario in kWh/t. I minerali teneri come il calcare si trovano vicino a 8-12, la maggior parte dei minerali di rame e zinco porfido vicino a 12-16 e i minerali duri di tipo taconite possono superare 20.
- Mangime e pezzatura del prodotto: la quantità massima di mangime che il mulino deve accettare e il P80 che il circuito deve erogare, indicato per iscritto.
- Produttività e lavorazione: tonnellate all'ora per la macinazione della prima fase rispetto alla macinazione, poiché lo stesso minerale può richiedere macchine diverse per ciascuno.
- Consumo di acciaio: mezzi di macinazione e grammi di rivestimento per tonnellata, un costo contenuto che nei minerali abrasivi rivaleggia con l'elettricità.
- Potenza per tonnellata: indicare kWh/t alla macinatura target, non solo kilowatt del motore installato.
Un fornitore che risponde a questi cinque numeri ricavati dai test sul campione reale vale più di uno che propone a catalogo un modello di dimensioni doppie a metà prezzo. Gli stabilimenti sovradimensionati non sprecano solo capitale; un mulino sottocarico rompe supporti e rivestimenti più velocemente e può anche macinare più grossolanamente di uno più piccolo caricato correttamente.
Fase 2: dimensionamento e classificazione
Prima la conclusione: la classificazione è un’assicurazione economica per tutto ciò che segue. Il palco stesso non recupera metallo e non vende nulla. Ciò che fa è decidere, particella per particella, quali dimensioni avanzano e quali ritornano per ulteriore lavoro. Quando i risultati della flottazione si spostano, il primo posto in cui i metallurgisti esperti guardano è solitamente il troppopieno del ciclone, non lo scaffale dei reagenti.
Vagli, classificatori a spirale e idrocicloni
Due famiglie di apparecchiature svolgono questo lavoro. I vagli funzionano a secco e per apertura, dai vagli grizzly che proteggono i frantoi primari fino ai vagli fini vicini a 0,1 mm. Le macchine di classificazione funzionano a umido e in base al comportamento delle particelle nell'acqua, il che le rende il partner naturale dei mulini a sfere. Il classificatore a spirale utilizza una vasca inclinata e una coclea rotante: le sabbie grossolane affondano, la coclea le rastrella nuovamente in salita fino all'alimentazione del mulino, e le parti fini traboccano alla fase successiva. È semplice, tollerante ai picchi di avanzamento e di facile manutenzione, motivo per cui rimane comune nei circuiti di medie dimensioni e nei flussi di rettifica a due stadi in cui i tagli sono più grossolani e l'avanzamento è moderato.
L'idrociclone non ha parti mobili. Il liquame viene pompato tangenzialmente; la forza centrifuga lancia le particelle grossolane verso la parete e fuori attraverso l'apice, mentre le parti fini escono a spirale dal cercatore di vortice nella parte superiore. Modificando il diametro, la pressione, le dimensioni dell'apice e del cercatore di vortice, un operatore può posizionare il taglio di separazione ovunque da circa 5 a più di 100 micron. Il flusso insufficiente del ciclone ritorna al mulino come carico circolante - comunemente il 150-350% della nuova alimentazione - e l'eccesso di flusso diventa alimentazione di flottazione a un P80 stabile.
Regola pratica: la densità e la pressione di alimentazione stabili del ciclone valgono più di qualsiasi regolazione apportata alle celle di flottazione. Un ciclone con una densità di 10 punti superiore a quella prevista macinerà più grossolanamente del previsto e la sezione di galleggiamento spenderà l'intero turno a pagarne le spese.
La classificazione protegge anche l’economia della liberazione. Ogni particella al di sotto del bersaglio spreca energia e diventa una melma difficile da recuperare e lenta da drenare. Mantenere il ciclo stretto (dimensione di taglio corretta, densità costante, parti soggette a usura sostituite prima che distorcano il taglio) è una delle discipline meno affascinanti e più redditizie in un concentratore. Chiedete a qualsiasi fornitore in che modo il suo classificatore o pacchetto ciclone mantiene il taglio sotto usura, non solo il giorno della messa in servizio; la risposta separa i fornitori di apparecchiature dai veri partner di processo.
Fase 3: Concentrazione - Separazione dei minerali preziosi dalla ganga
La concentrazione è dove appaiono i soldi. Il mangime entra in una quantità spesso misurata in frazioni percentuali ed esce come un prodotto che vale la pena spedire: concentrato di rame comunemente al 20-30% di Cu, concentrato di zinco superiore al 45% di Zn, con il recupero che decide se il piano aziendale della miniera funziona effettivamente. Tutte e quattro le fasi contano, ma questa è quella in cui chimica, fisica e progettazione delle macchine si incontrano nel modo più visibile.
Flottazione con schiuma: il cavallo di battaglia del settore
La flottazione sfrutta una semplice proprietà superficiale: con i reagenti giusti, le preziose particelle minerali rifiutano di essere bagnate e si attaccano invece alle bolle d'aria, facendole salire fino a formare una schiuma che viene scremata come concentrato. I reagenti svolgono una manciata di ruoli: i collettori rendono idrofobe le superfici bersaglio, gli schiumatori stabilizzano la coperta di bolle, la calce o altri modificatori impostano il pH e i depressori o gli attivatori attivano e disattivano i singoli minerali. Prima che funzioni, l'impasto liquido deve soddisfare adeguatamente i requisiti chimici, che è il compito del condizionamento: un serbatoio di miscelazione degli agenti o un serbatoio di miscelazione ad alta concentrazione fornisce ai reagenti diversi minuti di tempo di contatto in modo che la prima cella riceva la polpa trattata anziché una sorpresa chimica.
Un circuito di produzione lo gestisce come un ciclo di banche. Le celle più ruvide effettuano un recupero rapido e di massa; le cellule spazzine spremono il resto dagli sterili più grossolani; le cellule più pulite ripuliscono il concentrato più grezzo per raggiungere la qualità, con i loro residui riciclati nella testa. La pendenza e il recupero si confrontano tra loro su ogni valvola e il layout del circuito, non i riflessi dell'operatore, determina dove si stabilisce tale scambio.
La scelta della macchina dipende dalla dimensione e dal tonnellaggio delle particelle. Le macchine autoadescanti di tipo SF, JJF e BF aspirano la propria aria e i liquami e sono adatte agli impianti di medie dimensioni che richiedono meno pompe e layout più semplici. Per celle di grandi dimensioni e alimentazioni grossolane o dense, le macchine con serbatoio XCF e KYF funzionano con un ventilatore comune: le celle KYF forniscono una forte dispersione dell'aria a bassa potenza, mentre le celle XCF gestiscono l'aspirazione dei liquami tra le banche in modo che l'intera linea scorra orizzontalmente senza pompe ausiliarie. Le lavorazioni a grana grossa richiedono macchine di tipo CLF che mantengano le particelle pesanti in sospensione.
Fase 3 - Concentrazione Macchina di flottazione tipo XCF/KYF Un set di celle serbatoio accoppiate per circuiti più grandi: le celle KYF forniscono una forte dispersione dell'aria a un basso assorbimento di potenza, mentre le celle XCF gestiscono l'aspirazione dei liquami tra le banche, quindi un flusso più irregolare e di recupero in orizzontale senza pompe aggiuntive: un layout che stabilizza il circuito e riduce la potenza installata. Visualizza le specificheI retrofit mostrano chiaramente la leva finanziaria. In un aggiornamento della flottazione dello zinco da 3.000 tonnellate al giorno nello Yunnan, la sostituzione delle vecchie banche con macchine cisterna più grandi e la classificazione più restrittiva hanno dato ai metallurgisti un P80 stabile con cui lavorare - e ne è seguita la ripresa. Progetti come quello della riforma tecnica della flottazione dello zinco raramente cambiano il minerale; cambiano la coerenza con cui le quattro fasi si trasmettono l'una all'altra.
Quando la flottazione non è la risposta: gravità, separazione magnetica ed elettrostatica
La flottazione prevale sui solfuri e su molti minerali industriali, ma altre tre famiglie si guadagnano il posto dove la fisica si adatta meglio a loro. La separazione per gravità sfrutta le differenze di densità nelle maschere, nelle tavole vibranti e nei concentratori a spirale; è economico per tonnellata ed eccelle nell'oro grosso, nella cassiterite, nella cromite e nelle sabbie minerali pesanti, ma perde efficienza quando le particelle diventano fini. La separazione magnetica è la spina dorsale del minerale di ferro magnetite: i separatori a tamburo recuperano abitualmente la magnetite oltre il 90% e le versioni ad alta intensità estendono il metodo all'ematite e all'ilmenite. La separazione elettrostatica divide i conduttori dai non conduttori nei circuiti di sabbia asciutta della spiaggia, separando il rutilo dallo zircone dove entrambi sono non magnetici.
Gamma media illustrativa per pianificare le conversazioni. I numeri reali provengono da test sul minerale, ma il modello secondo cui le particelle fini sono più difficili da recuperare, vale per tutti i metodi.
La scala mostra perché ogni circuito aggiunto consente di ottenere un po' più di recupero al costo di più volume di cellule, pompe e tempo di permanenza. I rendimenti più puliti e di recupero sono i punti in cui si colma la maggior parte del divario tra un circuito mediocre e uno buono.
Fase 4: Disidratazione - Addensanti, Filtri e Recupero Acqua
La disidratazione assomiglia a un lavoro di pulizia e si comporta come un centro di profitto. Un'alimentazione di flottazione al 30% di solidi trasporta più di due tonnellate di acqua per ogni tonnellata di minerale. Se l'acqua esce con il concentrato e gli sterili, l'impianto deve pompare, trattare e pagare per le sostituzioni; se viene recuperata e restituita, la stessa acqua serve il circuito per anni. Nelle regioni minerarie aride, il recupero dell’acqua non è una voce di sostenibilità: è la licenza operativa.
L'ispessimento restituisce prima la maggior parte dell'acqua
L'addensante fa il lavoro pesante. Il liquame diluito entra in un grande serbatoio, il flocculante lega le particelle fini in grappoli a sedimentazione rapida e l'acqua limpida trabocca dal bordo per essere riutilizzata mentre i rastrelli spingono il letto stabilizzato verso uno scarico centrale. Un addensatore convenzionale con azionamento centrale - la configurazione utilizzata nella maggior parte dei concentratori di medie dimensioni - generalmente riceve alimentazione al 20-35% di solidi ed eroga il sottoflusso al 50-70% di solidi, restituendo l'eccesso sotto forma di acqua di processo. Il dimensionamento di un addensante è un esercizio di prova di assestamento: l'area per tonnellata al giorno dipende dalla velocità con cui i solidi flocculati si depositano effettivamente, non dall'ottimismo del catalogo.
Riciclato da addensanti e filtri: circa 80%
Trucco fresco perso per concentrazione di umidità, residui ed evaporazione: circa 20%
Bilancio idrico indicativo per un concentratore con addensatori ben funzionanti. Le piante nelle regioni con scarsità d’acqua spingono la ripresa più in alto; le piante con scarso ispessimento lo pagano ogni giorno alle pompe.
La stessa logica si applica agli sterili. L'ispessimento degli sterili al 55-70% di solidi prima che lascino l'impianto riduce la struttura degli sterili, riduce il rischio di infiltrazioni e mantiene l'acqua nel circuito invece che sepolta sotto uno stagno. Per molti nuovi progetti, l'addensante per sterili viene ora progettato contemporaneamente all'addensante concentrato, poiché entrambi si basano sugli stessi dati di sedimentazione.
Fase 4: disidratazione Concentratore di guida centrale Un addensante convenzionale con azionamento centrale e meccanismo a rastrello: alimentazione diluita, traboccamento di acqua chiarificata per il riutilizzo e trabocco con 50-70% di solidi. Il diametro viene impostato effettuando test sulla polpa, quindi l'area che acquisti è l'area di cui il tuo minerale ha effettivamente bisogno. Visualizza le specificheFiltrazione ed essiccazione: pronti per la strada
La filtrazione completa il concentrato. I filtri a disco e a tamburo sottovuoto portano comunemente i concentrati di rame o zinco nella fascia di umidità dell'8-15%, i filtri a pressione scendono più in basso dove le specifiche sono rigorose e i filtri a disco ceramici brillano su concentrati fini e di alto valore. La maggior parte dei concentrati spediti viaggia sotto i limiti di umidità compresi tra l'8 e il 12% stabiliti dalle norme di sicurezza del trasporto, quindi il filtro è l'ultimo passaggio di qualità prima che il prodotto venga venduto. L'essiccazione termica viene aggiunta solo laddove i filtri non possono raggiungere le specifiche, perché il carburante è più caro del tessuto filtrante.
Un punto spesso trascurato: le prestazioni di disidratazione risalgono a monte. L'acqua riciclata trasporta reagenti e sali disciolti e, quando il circuito si chiude, la chimica dell'acqua cambia e può alterare la selettività della flottazione. Gli impianti che monitorano la qualità dell'acqua di ritorno insieme al grado e al recupero evitano la lenta deriva che altrimenti si verificherebbe mesi dopo la messa in servizio.
Come le quattro fasi si bilanciano tra loro: un esempio di bilancio di massa
Prima conclusione: le quattro fasi non sono quattro acquisti separati; sono un bilancio di massa suddiviso in quattro lavori. Il modo più veloce per vederlo è una semplice operazione aritmetica su un impianto di rame di medie dimensioni.
L'alimentazione di 10.000 tonnellate al giorno all'1,0% di rame trasporta 100 tonnellate di metallo contenuto. Con un recupero del 90%, 90 tonnellate risultano concentrate. Se il concentrato seleziona il 25% di rame, la produzione giornaliera è di 360 tonnellate e circa 9.640 tonnellate di sterili lasciano l'impianto con ancora le restanti 10 tonnellate di rame. Ognuna delle quattro fasi si presenta in questi numeri: il costo della triturazione e la dimensione della macinazione stabiliscono quanto vicino al 90% di recupero può arrivare l'impianto, la stabilità della classificazione decide se quel recupero vale per l'intero turno, le apparecchiature di concentrazione impostano il grado del 25% e la disidratazione decide quanta parte delle oltre 23.000 tonnellate di acqua utilizzata quotidianamente al 30% di solidi ritorna indietro.
Leggi le interazioni in entrambe le direzioni. Una macinatura più fine aumenta la liberazione e il potenziale recupero, ma moltiplica il costo energetico e la melma, che poi gravano sia sulla flottazione che sull’ispessimento. Una macinatura più grossolana consente di risparmiare energia e consente agli addensanti di funzionare più velocemente, ma perde valore negli sterili. Una diluizione più elevata a monte agevola la flottazione ma carica l'addensante; flussi inferiori più spessi facilitano la disidratazione ma rischiano che le particelle grossolane fuoriescano nelle cellule. Nessun stadio può essere messo a punto isolatamente, motivo per cui progettisti esperti stabiliscono il bilancio di massa su carta prima di saldare un singolo serbatoio.
Una lista di controllo dell'acquirente per l'attrezzatura in ogni fase
La maggior parte delle delusioni nell'approvvigionamento nella lavorazione dei minerali sono riconducibili alle stesse lacune: test eseguiti sul minerale di qualcun altro, energia indicata come dimensione del motore e termini di servizio lasciati vaghi fino al primo guasto. L'elenco seguente trasforma le quattro fasi in domande che puoi porre a qualsiasi fornitore.
- Eseguire prima i test e la mineralogia. Scopri quali minerali hanno valore, la loro dimensione dei grani e come si intrecciano con la ganga, perché la dimensione della liberazione decide l'intero diagramma di flusso.
- Richiedi test sul tuo campione. I test di macinazione, sedimentazione e flottazione su scala di banco sul tuo minerale - non su un deposito "simile" - rappresentano la riduzione del rischio più economica che puoi acquistare.
- Abbina la classe della macchina al servizio. Scarico a griglia per la prima macinazione e troppopieno per il rimacinato; classificatori a spirale o idrocicloni adatti al vostro taglio; tipi di celle autoadescanti o soffiate per adattarsi al tonnellaggio e alla dimensione delle particelle.
- Confronta l'energia per tonnellata, non per kilowatt. Richiedi kWh/t alla macinazione target e una stima della potenza del ciclo di vita, poiché la sola macinazione può assorbire metà dell'elettricità dell'impianto.
- Valutare le parti soggette ad usura. I mezzi, i rivestimenti, i componenti del ciclone, i tessuti filtranti e i denti del rastrello sono costi ricorrenti; confermare per iscritto i propri tassi di consumo e i tempi di consegna.
- Controllare il circuito dell'acqua. Un addensante citato senza risolvere il test è un'ipotesi; richiedere l'area di sedimentazione per tonnellata al giorno dietro l'offerta.
- Inserire l'installazione e la messa in servizio nel contratto. Un fornitore con una reale esperienza sul campo si impegnerà nella supervisione, nel supporto alla messa in servizio e nella formazione degli operatori, non solo nel programmare le consegne.
- Richiedi piante di riferimento con la stessa famiglia minerale. Un fornitore che ha commissionato minerale simile con un tonnellaggio simile progetterà i problemi che non hai ancora incontrato.
Due di questi meritano di essere sottolineati. Il test sul tuo minerale reale non è negoziabile, perché ogni regola pratica in questo articolo si piega alla mineralogia. Inoltre, il supporto alla messa in servizio separa i fornitori di apparecchiature dai costruttori di impianti: le prime settimane di un nuovo concentratore determinano le sue abitudini operative per anni, e un personale esperto addetto alla messa in servizio impedisce la formazione di cattive abitudini.
Dal diagramma di flusso all'impianto di lavoro: perché è meglio pianificare le fasi insieme
Un diagramma di flusso disegnato da un team e attrezzature acquistate da molti altri tende a incontrarsi per la prima volta sul posto, dove i problemi di interfaccia sono costosi: uno scarico del mulino che non si adatta all'alimentazione del classificatore, un addensatore dimensionato per il liquame di qualcun altro, un sistema di controllo che parla tre dialetti. La consegna di ingegneria-approvvigionamento-costruzione, solitamente abbreviata in EPC, esiste per rimuovere questi problemi. Una parte porta il bilancio di massa dal test alla messa in servizio, quindi le quattro fasi sono progettate una contro l'altra piuttosto che assemblate dopo il fatto.
Questo modello è adatto ai produttori che costruiscono le apparecchiature da soli. Il nostro stabilimento di Zhuji, Zhejiang, a circa 70 chilometri da Hangzhou, con collegamenti ferroviari e autostradali con il porto, ha dedicato decenni alla realizzazione di apparecchiature di arricchimento e miscelazione con processo a umido, supporta i suoi progetti con un sistema di qualità certificato ISO 9001 e più di 200 macchine di produzione e collaudo e fornisce progetti EPC completi di lavorazione dei minerali. Il lavoro recente abbraccia l'intera catena in quattro fasi: macchine di flottazione XCF-KYF16, 3.000 x 3.000 serbatoi di miscelazione e un addensatore da 9 metri spediti insieme per un impianto di potassa in Tailandia; concentratori di spodumene e lepidolite nel Sichuan e nello Zimbabwe; circuiti di zinco, molibdeno e rame nella Mongolia Interna, Shaanxi e Guangxi; e progetti relativi alla potassa di lago salato nel Qinghai e nel Laos.
Il vantaggio pratico per il proprietario di un impianto è la responsabilità unica. Quando il mulino, il classificatore, le celle di flottazione e l'addensatore provengono dallo stesso ambito ingegneristico, le garanzie di produttività vengono negoziate una volta, i pezzi di ricambio condividono un tempo di consegna e il personale addetto alla messa in servizio ha visto il diagramma di flusso prima dell'atterraggio. Ciò non rende un progetto esente da rischi – i minerali sono sempre pieni di sorprese – ma elimina i rischi autoinflitti, che sono quelli che costano di più.
Domande frequenti
La frantumazione e la macinazione sono una o due fasi?
Sono due operazioni all'interno di una fase. Entrambi sono comminuzione – riduzione dimensionale con lo stesso scopo, la liberazione – ma utilizzano attrezzature diverse ed economie molto diverse. La frantumazione è meccanicamente semplice ed economica per tonnellata; la macinazione è energica e precisa. Da qui la regola d'oro: tritare il più possibile, macinare il meno necessario.
Quale fase consuma più energia?
Rettifica, 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.
Qual è la differenza tra concentrazione e arricchimento?
Beneficiamento è il termine generico per tutto il lavoro che valorizza il minerale: le quattro fasi insieme. La concentrazione è solo la fase tre: l'effettiva separazione dei minerali di valore liberati dalla ganga, mediante flottazione, gravità, magnetismo o elettricità. Dire che una pianta "fa beneficiazione" non dice nulla sul suo metodo; dire che esegue un circuito di concentrazione di flottazione descrive precisamente la fase tre.
Quanto fine deve essere macinato il minerale prima della flottazione?
La maggior parte della flottazione del solfuro funziona con un P80 compreso tra circa 45 e 150 micron, impostato dalla dimensione di liberazione del minerale piuttosto che dalle macchine. Le particelle più grossolane di circa 150-200 micron sono spesso ancora bloccate e galleggiano male; le particelle inferiori a circa 10 micron diventano fanghi che galleggiano lentamente e si disidratano male. La risposta giusta per un minerale specifico proviene dai test di laboratorio di macinazione-recupero ed è espressa come P80 che la fase di classificazione deve contenere.
Dove si inserisce la lisciviazione se ci sono solo quattro fasi?
La lisciviazione appartiene all'idrometallurgia, che si trova accanto o dopo le quattro fasi fisiche anziché al loro interno. Molti schemi di flusso lisciviano il materiale preparato nelle prime fasi (polpe di rame e oro dopo la macinazione, minerali di litio dopo il loro stesso trattamento) utilizzando apparecchiature agitate come serbatoi di lisciviazione a miscelazione meccanica che mantengono i solidi sospesi per ore di contatto chimico. Le quattro tappe corrono ancora per prime; la lisciviazione aggiunge un percorso di separazione chimica dove la separazione fisica non può raggiungere.
Può una pianta piccola o semplice saltare una fase?
Sì, quando il minerale lo consente. L'oro alluvionale e le sabbie minerali pesanti spesso saltano del tutto la macinazione perché la natura ha già liberato i grani; la grigliatura, la separazione per gravità e la disidratazione coprono il flusso. Quello che raramente viene tralasciato è il drenaggio, perché quasi ovunque vigono le normative sull’acqua e i limiti di umidità nei trasporti. Tratta le quattro fasi come una lista di domande a cui rispondere e sii in grado di giustificare qualsiasi fase tralasciata.
Se stai progettando un nuovo concentratore o ne stai ricostruendo uno vecchio, affronta fin dall'inizio la discussione sulle quattro fasi, idealmente con un test della testa, una produttività target e, ove disponibile, un rapporto di laboratorio in mano. Questi tre documenti consentono a un ingegnere delle apparecchiature di tracciare un bilancio di massa, proporre la giusta classe di macchine per ogni fase e segnalare i rischi che effettivamente contano per il tuo minerale, invece di citarli da una brochure.
I nostri ingegneri lavorano con minerali di rame, zinco, oro, fosfato, potassio e litio dal primo test all'impianto commissionato e siamo altrettanto lieti di rivedere un diagramma di flusso esistente quanto di progettarne uno nuovo. Invia i dettagli del minerale, l'obiettivo di produttività e i requisiti di macinazione e ti risponderemo con una proposta passo per passo che potrai confrontare con qualsiasi altra offerta.
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