Berjalan ke mana-mana peleburan tembaga dan lihat pekat yang tiba di pintunya; lebih kerap daripada tidak, pekat itu wujud kerana pengapungan. Pengapungan kuprum ialah kaedah pemprosesan mineral yang memisahkan mineral galas kuprum daripada batuan sisa dengan mengeksploitasi perbezaan hidrofobisiti permukaan. Daripada mencairkan seluruh gunung bijih, pengapungan menghasilkan pekat gred tinggi yang mengandungi 20–30% kuprum daripada bijih ROM dengan kuprum sekurang-kurangnya 0.3–1%. Ia merupakan satu-satunya langkah menaik taraf yang paling penting antara lombong dan peleburan.
Proses ini secara konsepnya mudah: bijih dikisar menjadi serbuk, dicampur dengan air dan reagen, dan diudara dalam sel pengapungan. Zarah kuprum dijadikan kalis air oleh pengumpul, melekat pada gelembung udara, naik ke permukaan, dan dikumpulkan sebagai buih. Gangue kekal dalam pulpa dan menjadi tailing. Di sebalik penerangan ringkas itu terdapat sistem kimia yang kompleks, pemilihan peralatan, dan kawalan proses, dan itulah yang dijelaskan oleh artikel ini secara praktikal.
Mengapa Pengapungan Berfungsi: Prinsip Kimia Permukaan
Pengapungan bukan mengenai ketumpatan atau saiz zarah; ia adalah mengenai kimia permukaan. Kebanyakan mineral tembaga secara semula jadi hidrofilik, bermakna ia dibasahi oleh air. Kebanyakan mineral gangue, seperti kuarza dan silikat, juga mempunyai permukaan hidrofilik. Untuk memisahkannya, proses pengapungan mengubah suai secara kimia permukaan mineral kuprum supaya ia menjadi cukup hidrofobik untuk melekat pada gelembung udara.
Pengubahsuaian ini dilakukan dengan pengumpul, biasanya molekul xanthate seperti natrium etil xanthate atau kalium amyl xanthate. Molekul pengumpul mempunyai dua hujung berfungsi: satu hujung menjerap ke permukaan mineral kuprum, dan satu lagi menonjol ke luar sebagai rantai hidrokarbon kalis air. Selepas penyaman, zarah mineral kuprum membawa salutan nonpolar nipis yang membolehkan gelembung udara menyesarkan air dari permukaannya dan membentuk sentuhan tiga fasa yang stabil. Agregat zarah gelembung kemudian naik melalui pulpa dan melaporkan ke lapisan buih di bahagian atas sel pengapungan.
Tiga daya menentukan sama ada zarah akan terapung: kebarangkalian perlanggaran antara zarah dan gelembung, kebarangkalian lekatan selepas perlanggaran, dan kebarangkalian detasmen semasa meningkat. Perlanggaran bergantung pada pergolakan, saiz gelembung dan saiz zarah. Lampiran bergantung pada hidrofobisiti permukaan dan masa aruhan. Detasmen bergantung pada saiz gelembung dan keamatan gelora. Litar pengapungan yang direka dengan baik mengimbangi faktor-faktor ini supaya mineral kuprum pulih dengan cepat manakala gangue kekal dalam pulpa.
Inilah sebabnya mengapa buih, yang pada mulanya kelihatan seperti butiran kecil, sebenarnya adalah titik kawalan kritikal. Buih mestilah cukup stabil untuk membawa zarah keluar dari sel tetapi tidak begitu stabil sehingga gangue terperangkap. Ketinggian buih, aliran udara dan dos frother sentiasa dilaraskan dalam masa nyata untuk mengekalkan keseimbangan yang betul. Dalam loji pengapungan tembaga, pengendali melihat warna dan tekstur buih untuk menilai sama ada proses itu sihat sebelum ujian makmal mengesahkannya.
Jenis Bijih Tembaga dan Kebolehapungannya
Tidak semua bijih tembaga berkelakuan dengan cara yang sama dalam sel pengapungan. Jenis bijih menentukan pemilihan reagen, reka bentuk litar, dan jangkaan pemulihan. Mineral kuprum yang paling biasa terbahagi kepada dua kategori: mineral sulfida dan mineral oksida. Mineral kuprum sulfida secara semula jadi adalah calon yang baik untuk pengapungan; mineral oksida jauh lebih sukar untuk terapung dan selalunya memerlukan pensulfidaan sebelum pengapungan.
kalkopirit (CuFeS 2 ) adalah setakat ini mineral tembaga yang paling banyak dan sasaran utama pengapungan tembaga di seluruh dunia. Ia bertindak balas dengan cepat kepada pengumpul xanthate dan agak mudah ditekan daripada pirit dengan kapur. Kalkosit (Cu 2 S) ialah mineral pengayaan sekunder yang lebih mudah terapung, tetapi ia menggunakan lebih banyak pengumpul kerana gred tembaganya yang tinggi. anak kelahiran dan covellite juga bertindak balas dengan baik terhadap pengapungan konvensional. Mineral oksida seperti malachite, azurite, dan chrysocolla tidak bertindak balas terhadap xanthates sahaja. Mereka memerlukan langkah sulfida dengan natrium sulfida atau natrium hidrosulfida, yang menghasilkan filem sulfida nipis pada permukaan mineral, membenarkan penjerapan xanthate.
Bagi pereka bentuk tumbuhan, perbezaan itu penting lama sebelum pengeluaran bermula. Badan bijih kuprum dengan pecahan oksida yang tinggi memerlukan lembaran alir yang lebih kompleks daripada bijih sulfida tulen, dan peralatan pengapungan mesti menyediakan masa penyaman yang lebih lama dan kawalan pengudaraan yang berbeza. Jadual di bawah meringkaskan mineral kuprum biasa dan tindak balas pengapungannya.
| Mineral | Formula | Kandungan Cu | Tindak Balas Pengapungan |
|---|---|---|---|
| Chalcopyrite | CuFeS 2 | 34.6% | Cemerlang; penjerapan pengumpul mudah |
| kalkosit | Cu 2 S | 79.8% | Cemerlang; penggunaan pengumpul yang tinggi |
| Bornite | Cu 5 FeS 4 | 63.3% | Cemerlang |
| Covellite | CuS | 66.5% | Baik; memerlukan kawalan pH yang teliti |
| Malachite | Cu 2 CO 3 (OH) 2 | 57.5% | miskin; memerlukan sulfidisasi |
| Cuprite | Cu 2 O | 88.8% | Sederhana; memerlukan sulfidisasi |
| Chrysocolla | CuSiO 3 ·2H 2 O | ~36% | Sukar; selalunya diproses dengan larut lesap |
Bijih campuran yang mengandungi kedua-dua kuprum sulfida dan oksida adalah biasa dalam deposit terluluhawa. Strategi biasa adalah mengapungkan bahagian sulfida dahulu, kemudian mensulfida dan mengapungkan bahagian oksida dalam peringkat pengapungan yang berasingan. Sesetengah tumbuhan menggunakan litar hibrid graviti atau pengapungan graviti untuk zarah oksida terbebas kasar. Dalam amalan, sempadan antara kedua-dua litar ditakrifkan oleh analisis diagnostik pemulihan kuprum dalam peringkat sulfida.
Lembaran Alir Pengapungan Tembaga Lengkap: Dari Bijih ROM kepada Pekat
Loji pengapungan tembaga bukan sekadar deretan sel pengapungan; ia adalah sistem pengurangan saiz, pengelasan, penyediaan pulpa, pengapungan dan penyahairan yang disusun dengan teliti. Setiap peringkat menyediakan bijih untuk yang seterusnya, dan kesesakan pada bila-bila masa serta-merta menyeret pemulihan. Memahami lembaran alir penuh ialah langkah pertama ke arah memilih peralatan yang betul.
Menghancurkan
Bijih run-of-mine dari lombong dihancurkan dalam dua atau tiga peringkat untuk mengurangkan bijih ketul kepada kira-kira 10–15 mm. Penghancur rahang dan penghancur kon adalah pilihan biasa. Matlamatnya adalah untuk membebaskan mineral tembaga seawal mungkin dengan perbelanjaan tenaga yang minimum.
Pengisaran dan Pengelasan
Bijih yang dihancurkan memasuki kilang bebola yang beroperasi dalam litar tertutup dengan pengelas lingkaran. Pengelas mengembalikan zarah bersaiz besar ke kilang dan menghantar produk halus ke pengapungan. Bagi kebanyakan bijih kuprum sulfida, kisar 60–75% yang melepasi 200 mesh (74 μm) adalah mencukupi.
Pengkondisian
Limpahan pengelas memasuki tangki penyaman tempat pengumpul, pembuih dan pengubah pH ditambah. Masa penyaman berjulat dari 2 hingga 10 minit bergantung pada jenis bijih dan keterlarutan reagen. Pelaziman yang betul secara langsung menentukan keberkesanan pemisahan berikutnya.
Mengasar
Pulpa berhawa dingin mengalir ke dalam sel pengapungan yang lebih kasar di mana pemulihan pukal pertama mineral kuprum berlaku. Pekatan yang lebih kasar biasanya pergi ke sel yang lebih bersih, manakala tailing yang lebih kasar mungkin pergi ke sel pemulung untuk pemulihan tambahan.
Mengupas
Sel scavenger direka untuk memulihkan mineral tembaga yang terlepas dari peringkat yang lebih kasar. Pekat mereka boleh dinaik taraf dalam litar pembersihan atau dikembalikan kepada suapan yang lebih kasar. Tailing pemulung biasanya tailing akhir.
Pembersihan
Pekat yang lebih kasar dan pemulung diapungkan semula satu, dua atau tiga kali dalam sel yang lebih bersih untuk menolak gangue yang terperangkap dan meningkatkan pekat kepada gred kuprum sasaran. Tailing yang lebih bersih diedarkan semula untuk membentuk litar tertutup.
Penebalan dan Penapisan
Pekat akhir dipekatkan dalam pemekat pemacu tengah, kemudian ditapis untuk mengurangkan kelembapan kepada 8–12% sebelum diangkut ke peleburan. Air limpahan pekat dikitar semula ke loji.
Lembaran alir ini ialah rangka kerja umum, bukan resipi tetap. Bijih tembaga porfiri dengan kandungan tanah liat yang rendah mungkin hanya memerlukan dua peringkat yang lebih bersih. Bijih dengan kandungan pirit yang tinggi mungkin memerlukan kemurungan kapur dan peringkat pengapungan pirit untuk pemulihan sulfur hiliran. Bijih dengan kuprum oksida yang ketara memerlukan tangki penyaman tambahan dan unit pensulfidaan. Lembaran alir sentiasa bermula dengan pencirian bijih.
Memilih peralatan pengapungan dan pengisaran yang betul adalah penting kepada reka bentuk lembaran alir. Dalam a projek loji pengasingan tembaga di Vietnam , gabungan kilang bola grid basah, pengelas dan deretan sel pengapungan mekanikal mencapai gred pekat yang diperlukan sambil mengekalkan penggunaan tenaga dalam bajet projek. Itulah jenis hasil praktikal yang dibuat atau dipecahkan oleh reka bentuk lembaran alir.
Reagen Pengapungan: Kotak Alat Kimia
Reagen adalah apa yang memungkinkan pengapungan. Mereka dimakan secara berterusan semasa operasi, dan dos serta gabungannya biasanya mempunyai kesan yang lebih besar terhadap pemulihan daripada sebarang faktor lain. Loji pengapungan kuprum menggunakan lima jenis asas reagen, masing-masing mempunyai peranan yang berbeza.
Pengumpul adalah kelas yang paling penting. Xanthates masih menjadi standard industri untuk pengapungan kuprum sulfida. Xanthate rantai pendek seperti natrium etil xanthate dan natrium isopropil xanthate adalah selektif dan sesuai untuk bijih berbutir halus, manakala xanthate rantai panjang seperti kalium amyl xanthate memberikan kuasa pengumpulan yang lebih kuat untuk zarah yang lebih kasar dan bijih gred rendah. Dithiophosphates dan thionocarbamat kadangkala diadun dengan xanthates untuk meningkatkan selektiviti terhadap pirit. Dos pengumpul dalam litar kuprum biasanya berkisar antara 20 hingga 100 gram setiap tan bijih, bergantung pada gred bijih dan mineralogi.
Frothers menstabilkan gelembung udara dalam pulpa. MIBC ialah pembuih yang paling banyak digunakan dalam pengapungan tembaga, digemari kerana kualiti buihnya dan kawalan yang mudah. Minyak pain dan buih alkohol alifatik juga digunakan dalam tumbuhan yang menghasilkan buih semula jadi dengan luas permukaan buih yang besar. Dos frother adalah kecil, biasanya 10 hingga 50 gram setiap tan, tetapi kesannya terhadap tingkah laku limpahan adalah serta-merta dan kelihatan dalam beberapa saat selepas perubahan dos.
Pengubah suai mengawal kimia pulpa dan cas permukaan mineral. Kapur ialah pengatur pH yang paling menjimatkan dalam litar kuprum, mengekalkan pH pulpa dalam julat 9.5–11.5 untuk menekan pirit dan mengurangkan risiko pemulihan besi yang tidak diingini. Natrium karbonat lebih disukai untuk beberapa bijih oksida di mana kapur akan memendakan kation khas. Asid sulfurik digunakan dalam litar asid, terutamanya dalam pengapungan oksida dengan sulfidisasi.
Depresan dan pengaktif memperhalusi selektiviti. Natrium sianida atau zink sulfat ditambah untuk menekan sphalerit dalam bijih kuprum-zink, manakala kuprum sulfat boleh mengaktifkan sphalerit dalam kes terbalik. Natrium sulfit atau sulfur dioksida menekan pirit dalam litar alkali. Jadual di bawah menunjukkan julat reagen biasa dalam litar kuprum sulfida konvensional.
| Jenis Reagen | Contoh Reagen | Fungsi Utama | Dos Biasa |
|---|---|---|---|
| Pengumpul | Xanthates, dithiophosphates | Jadikan permukaan mineral kuprum hidrofobik | 20–100 g/t |
| Frother | MIBC, minyak pain, campuran alkohol | Menstabilkan gelembung udara dan lapisan buih | 10–50 g/t |
| pengubahsuai pH | Kapur, natrium karbonat, asid sulfurik | Kawal kealkalian pulpa, tekan pirit | 500–3000 g/t |
| Depresan | Natrium sianida, zink sulfat, natrium sulfit | Elakkan gangue dan pirit daripada terapung | 10–200 g/t |
| Penggerak | Tembaga sulfat | Menggalakkan pengapungan mineral diaktifkan | 100–500 g/t |
Pengoptimuman reagen bukanlah aktiviti kejuruteraan sekali sahaja. Ia mesti diulang apabila campuran bijih berubah, apabila musim berubah kualiti air, atau apabila tanah liat yang tidak dijangka ditemui. Loji pengapungan yang dikendalikan dengan baik menyimpan log reagen dan semakan harian dos berbanding keputusan ujian.
Peralatan Teras dalam Loji Pengapungan Kuprum
Barisan peralatan secara langsung menentukan sejauh mana langkah kimia dan fizikal pengapungan dilaksanakan. Peralatan pengisaran, pencampuran, pengapungan dan penyahairan mesti sepadan dengan kedua-dua ciri bijih dan kapasiti pengeluaran yang dirancang. Menggunakan peralatan bersaiz besar meningkatkan kos modal; menggunakan peralatan bersaiz kecil mewujudkan kerugian pemulihan yang sukar untuk dihapuskan kemudian.
Peralatan Pengisaran
Kilang bebola jenis grid basah ialah mesin pengisar utama standard dalam penumpu kuprum. Ia mengisar suapan dihancurkan kira-kira 10–15 mm ke suapan pengapungan sebanyak 60–75% melepasi 200 mesh dalam satu atau dua peringkat. Grid di hujung pelepasan mengawal paras pulpa di dalam kilang dan mengurangkan pengisaran berlebihan. Untuk loji tembaga, pengisaran berlebihan adalah musuh tersembunyi kerana lendir yang terhasil menggunakan reagen dan mengurangkan selektiviti pengapungan.
Pengisaran basah diutamakan berbanding pengisaran kering kerana ia menghilangkan habuk, mengurangkan risiko pengoksidaan permukaan kuprum yang baru dibebaskan, dan menyediakan buburan terus untuk pengapungan. Kilang bola biasanya dikendalikan dalam litar tertutup dengan pengelas lingkaran atau hidrosiklon. Memperbaiki semula kilang sedia ada dengan reka bentuk lapisan yang lebih cekap atau pemacu kelajuan berubah-ubah ialah cara kos efektif untuk mendapatkan kapasiti tanpa membeli kilang baharu yang lengkap.
Peralatan Pencampuran dan Penyaman
Peringkat penyaman sering dipandang remeh dalam reka bentuk tumbuhan, namun di sinilah hubungan reagen-mineral sebenarnya berlaku. Tangki pencampur besar, juga dikenali sebagai tangki penyaman, membekalkan tenaga dan masa tinggal yang diperlukan untuk penjerapan pengumpul dan pengagihan frother. Dalam pengapungan tembaga, tangki penyaman memegang pulpa selama dua hingga sepuluh minit sebelum pulpa memasuki sel pengapungan pertama. Pendesak mestilah cukup kuat untuk menggantung zarah kasar tetapi cukup lembut untuk tidak memotong udara yang secara semula jadi terperangkap dalam buburan.
Bagi tumbuhan yang perlu menyediakan reagen secara berasingan, tangki pembancuh reagen digunakan untuk melarutkan dan mencairkan pengumpul dan pembuih kepada kepekatan yang dikehendaki sebelum memasukkannya ke dalam pulpa. Tangki bancuhan berkepekatan tinggi juga digunakan dalam litar larut lesap dan untuk aplikasi khas seperti penyediaan tailing pengapungan untuk timbus semula. Keamatan pencampuran, isipadu tangki, dan reka bentuk pendesak mestilah bersaiz bersama supaya taburan masa kediaman sepadan dengan kinetik pengapungan bijih.
Mesin Pengapungan
Mesin pengapungan mekanikal adalah teras mana-mana penumpu kuprum. Ia terdiri daripada tangki, mekanisme pendesak/pemegun, dan sistem bekalan udara. Pendesak mencipta corak edaran semula di dalam tangki, mengekalkan pepejal terampai sambil menyebarkan suapan udara ke dalam buih halus. Buih yang terbentuk di permukaan dikeluarkan dengan pengikis atau dengan limpahan semula jadi ke dalam mesin basuh.
Geometri tangki dan gaya pendesak yang berbeza sesuai untuk tugas yang berbeza. Mesin pengapungan jenis BF ialah pilihan yang popular untuk litar pengasaran dan pemeras tembaga kerana mekanisme pengudaraan sendiri dan reka bentuk tangki cetek. Jenis XCF/KYF ialah mesin udara paksa yang digunakan apabila kadar aliran udara yang tinggi diperlukan untuk pengeluaran berskala besar, terutamanya dalam loji dengan beberapa talian pengapungan yang besar. Jenis JJF, dengan reka bentuk berkapasiti tinggi, sering dipilih untuk peringkat pembersihan akhir di mana volum buih terhad diperlukan tetapi selektiviti adalah kritikal. Jenis CLF direka untuk pengapungan zarah kasar, menjadikannya berguna untuk bijih di mana mineral kuprum berbutir kasar dan perlu dipulihkan tanpa pengisaran yang berlebihan.
Saiz sel pengapungan telah meningkat dengan ketara sepanjang dua dekad yang lalu. Loji tembaga moden boleh menggunakan 100 m³ atau 200 m³ sel dalam litar yang lebih kasar. Sel yang lebih besar mengurangkan bilangan unit, memudahkan instrumentasi dan penggunaan tenaga yang lebih rendah bagi setiap tan bijih. Tetapi sel yang lebih besar juga kurang memaafkan kawalan buih yang lemah, dan mereka memerlukan injap dart dan sistem kawalan aras yang direka dengan baik. Pemilihan antara mesin pengudaraan sendiri dan mesin udara paksa adalah berdasarkan konsistensi suapan bijih dan tahap kawalan yang ingin dikekalkan oleh loji.
Selain daripada peralatan pengapungan, loji tembaga juga memerlukan peralatan pengelasan, penebalan, dan pengepaman. Pengelas memastikan suapan yang stabil dan halus kepada pengapungan, manakala pemekat mengawal keseimbangan air pekat dan tailing. The peranan peralatan perlombongan pengapungan dalam hidrometalurgi moden melampaui pemisahan mudah; ia termasuk menyediakan aliran suapan yang konsisten yang bergantung kepada litar larut lesap hiliran untuk pemulihan yang stabil.
Parameter Utama dalam Pengoptimuman Pengapungan
Reka bentuk menentukan keupayaan loji pengapungan; operasi menentukan apa yang sebenarnya dicapai. Parameter operasi yang diliputi dalam bahagian ini mengawal keputusan metalurgi setiap hari. Bagi jurutera atau pembeli yang menilai projek pengapungan tembaga, mengetahui parameter ini adalah cara terpantas untuk menilai sama ada proses yang dicadangkan adalah munasabah.
Kehalusan Pengisaran
Kehalusan pengisaran diukur sebagai peratusan bahan melepasi 200 mesh. Jika bijih dikisar terlalu kasar, beberapa zarah mineral kuprum kekal terkunci dengan gangue dan tidak boleh terapung. Jika ia dikisar terlalu halus, kawasan permukaan tinggi yang dicipta menggunakan reagen dan zarah halus dibawa ke dalam buih secara mekanikal, mencairkan pekat. Bijih kuprum porfiri biasa paling baik diapungkan pada 60–70% melepasi 200 mesh, tetapi bijih urat gred tinggi mungkin memerlukan 75–80% melepasi 200 mesh untuk pembebasan yang mencukupi. Lengkung yang menunjukkan hubungan antara kehalusan dan pemulihan biasanya mempunyai puncak yang jelas; mendapati bahawa puncak adalah tugas pertama program pengoptimuman proses.
Rajah 1. Pemulihan kuprum cenderung meningkat dengan kehalusan pengisaran, kemudian jatuh apabila pengisaran berlebihan menghasilkan lendir dan penggunaan reagen meningkat.
Ketumpatan Pulpa
Nisbah pepejal kepada cecair dalam suapan pengapungan biasanya disimpan pada 30–45% pepejal mengikut berat. Pulpa yang lebih padat membawa lebih banyak mineral kuprum per unit isipadu, yang meningkatkan kecekapan masa pengekalan tetapi juga meningkatkan risiko kesan kelikatan dan pengangkutan gelembung yang lemah. Pulpa yang lebih nipis memberikan selektiviti dan kualiti buih yang lebih baik, tetapi daya pemprosesan yang lebih rendah untuk volum sel yang sama. Dalam amalan, litar yang lebih kasar beroperasi pada ketumpatan yang lebih tinggi, manakala litar yang lebih bersih dicairkan kepada 30–40% pepejal untuk memaksimumkan gred.
pH dan Penambahan Kapur
Kapur adalah pengubah pH yang paling biasa dalam litar kuprum. Sasaran pH dalam kasar biasanya antara 9.5 dan 11.5, di mana pirit tertekan dan mineral kuprum masih terapung dengan cekap. Kehadiran pyrrhotite atau gangue pemakan asid lain mengubah permintaan kapur, jadi gelung kawalan pH mestilah ketat dan responsif. Loji yang mempunyai instrumen yang baik menggunakan penganalisis pH dalam talian pada suapan perapi dan injap kawalan pada garisan kapur untuk menahan titik set dalam ±0.2 unit pH.
Aliran Udara dan Kelajuan Pendesak
Kadar pengudaraan mengawal bilangan dan saiz buih dalam sel pengapungan. Udara yang terlalu sedikit mengurangkan kawasan permukaan gelembung cetek dan merendahkan pemulihan; terlalu banyak udara menyebabkan aliran ke bawah yang membawa zarah kembali ke bahagian bawah dan boleh mengoyakkan buih rata. Untuk mesin berudara sendiri, kelajuan pendesak secara langsung mengawal jumlah udara yang ditarik masuk. Untuk mesin udara paksa, keluaran peniup dikawal secara berasingan. Litar kuprum yang lebih kasar menggunakan aliran udara 0.8–1.5 m³/m²/min, bergantung pada tugas sel.
Kedalaman Buih dan Kelajuan Pengikis
Mengekalkan lapisan buih yang stabil adalah penting untuk menghasilkan pekat yang bersih. Buih yang lebih dalam (300–600 mm) memberikan lebih banyak saliran gangue yang terperangkap dan memberikan gred yang lebih tinggi, manakala buih yang lebih cetek meningkatkan pemulihan tetapi merendahkan gred. Kelajuan pengikis mengawal kadar buih dikeluarkan; jika pengikis berlari terlalu laju, mereka menyeret buih sarat gangue ke dalam mesin basuh; jika ia berjalan terlalu perlahan, buih mungkin runtuh dan kembali ke pulpa.
Masalah Operasi Biasa dan Cara Mengatasinya
Setiap loji pengapungan tembaga mempunyai hari yang buruk, dan puncanya tidak selalu jelas. Panduan di bawah menggabungkan simptom biasa dengan punca biasa dan tindakan pembetulan. Masa tindak balas adalah penting; menunggu empat jam untuk ujian untuk mengesahkan masalah boleh menelan belanja lebih daripada menukar dos reagen dalam masa nyata berdasarkan pemerhatian buih.
Pemulihan tembaga rendah
Punca
Pengumpul tidak mencukupi; terlalu mengisar; salutan lendir pada permukaan mineral; buih terlalu cetek.
Tindakan
Tingkatkan dos pengumpul secara berperingkat; mengurangkan kadar suapan kilang; tambah dispersant; laraskan paras buih dan aliran udara.
Gred kepekatan rendah
Punca
Pengaktifan pirit; buih yang berlebihan; gangue entrained tinggi; peringkat pembersihan yang tidak mencukupi.
Tindakan
Naikkan pH dengan kapur; mengurangkan dos fther; mengurangkan kelajuan pengikis; tambahkan peringkat yang lebih bersih atau cairkan suapan yang lebih bersih.
Buih terlalu stabil atau rapuh
Punca
Jenis dan dos frother tidak sepadan dengan kimia air; perubahan kekerasan air; kandungan tanah liat dalam makanan.
Tindakan
Tukar kepada pembuih yang lebih selektif; laraskan dos; gunakan defoamer apabila berlebihan; memantau kualiti air proses.
Penempatan pasir dalam sel pengapungan
Punca
Kelajuan pendesak terlalu rendah; pulpa terlalu tebal; saiz zarah yang besar; stator atau pendesak haus.
Tindakan
Meningkatkan kelajuan pendesak; mengurangkan ketumpatan makanan; semak saiz potongan pengelas; periksa kelegaan pendesak dan pemegun.
Gred tailing tinggi
Punca
Masalah pembebasan; masa tinggal yang tidak mencukupi; litar pintas; suite reagen yang salah.
Tindakan
Periksa semula saiz pengisaran; semak susunan sel untuk penyaluran; tambah sel pemulung; mengkaji semula mineralogi tailing.
Senarai Semak Perolehan Peralatan untuk Talian Pengapungan Tembaga
Menyusun garisan pengapungan untuk projek tembaga baharu, pengembangan loji atau pemodenan proses lengkap melibatkan lebih daripada menerbitkan senarai volum yang dikehendaki dan meminta sebut harga. Membeli peralatan pengapungan ialah keputusan tentang prestasi proses, kos operasi dan sokongan selepas jualan. Senarai semak berstruktur membantu mengelakkan kesilapan perolehan yang paling biasa.
Sahkan Jenis Bijih dan Saiz Kisar
Peralatan pengapungan mestilah berdaya saing untuk bijih tertentu yang akan dirawat oleh loji. Bijih sulfida yang dikisar hingga 65% melepasi 200 mesh mempunyai keperluan masa tinggal yang berbeza daripada bijih yang menghasilkan sejumlah besar lendir primer. Minta pembekal peralatan mengira isipadu sel yang diperlukan berdasarkan kinetik pengapungan projek, bukan hanya pada anggaran peraturan biasa. Sebuah tumbuhan yang merawat bijih berbutir halus memerlukan sel yang lebih besar atau lebih kasar daripada yang merawat bijih bijih kasar.
Menilai Kos Tenaga dan Penyelenggaraan
Penggunaan kuasa mesin pengapungan bergantung pada diameter pendesak, kelajuan pemutar dan saiz tangki. Mesin pengudaraan sendiri biasanya lebih mudah dan lebih murah untuk dikendalikan daripada mesin udara paksa, tetapi mesin udara paksa menyediakan lebih banyak kawalan udara langsung, yang meningkatkan pemulihan dalam keadaan suapan berubah-ubah. Bandingkan jumlah kos pemilikan selama sekurang-kurangnya tujuh tahun, termasuk kos penggantian pendesak dan stator, servis motor dan penentukuran instrumen. Jangan pilih mesin yang paling murah semata-mata kerana harga pembeliannya.
Semak Alat Ganti dan Sokongan Tempatan
Penghantaran alat ganti selalunya menjadi halangan yang menghalang sesebuah loji. Apabila menilai mesin, minta pengeluar senarai stok yang disyorkan dan bandingkan ketersediaan gudang tempatan. Keupayaan untuk menghantar pendesak, pemegun, injap dart, dan penderia aras dalam masa yang singkat adalah lebih penting daripada sebarang ciri prestasi apabila loji tidak berfungsi.
Berkeras pada Ujian Tapak atau Percubaan Perintis
Jika projek itu adalah deposit bijih baru atau perubahan proses utama, bertegas pada ujian pengapungan skala perintis menggunakan sampel bijih sebenar. Ujian pengapungan kelompok mudah pada 1–2 kg bijih berguna tetapi tidak dapat menilai tingkah laku buih dalam tempoh yang berterusan. Loji perintis yang dijalankan selama beberapa hari pada beberapa ratus kilogram bijih menyediakan data tentang masa kediaman, kestabilan buih, dan kehausan peralatan yang tidak boleh diperoleh daripada ujian kelompok.
Sahkan Keupayaan Pengilangan Pembekal
Keupayaan adalah mengenai pengalaman pembuatan dan integrasi kejuruteraan. Mesin pengapungan ialah unit tugas berat yang mesti beroperasi secara berterusan di bawah keadaan buburan yang melelas, dengan hayat reka bentuk diukur dalam beberapa dekad. Sejarah pembekal dengan projek yang serupa, keupayaan mereka untuk memenuhi tarikh akhir penghantaran, dan kualiti ujian dan proses pembuatan mereka semuanya harus diperiksa. Lawatan kilang disyorkan jika skala projek mewajarkan usaha itu.
Bagi pembeli yang sedang menyediakan loji pengapungan tembaga yang lengkap, keputusan itu termasuk bukan sahaja sel pengapungan itu sendiri, tetapi peralatan pengisaran, pencampuran dan penyahairan yang membentuk keseluruhan litar pengeluaran. Memesan keseluruhan baris dari kilang tunggal mengurangkan risiko antara muka, memendekkan masa pentauliahan dan menjadikan kerjasama selepas jualan lebih mudah.
Soalan Lazim Mengenai Pengapungan Tembaga
Apakah tujuan utama pengapungan tembaga?
Tujuannya adalah untuk mengasingkan mineral kuprum daripada batuan sisa supaya pekat gred yang agak tinggi dihantar ke peleburan. Ia meningkatkan kandungan tembaga daripada bawah 1% dalam bijih sulfida biasa kepada kira-kira 20–30% dalam pekat, menjadikan peleburan berdaya maju dari segi ekonomi dan meminimumkan jumlah sisa yang diangkut dari tapak lombong.
Berapa lama pengapungan tembaga mengambil masa?
Masa tinggal pulpa dalam litar pengapungan tembaga biasanya 10-20 minit, diagihkan di antara sel yang lebih kasar, pemulung dan lebih bersih. Masa penyaman sebelum pengapungan adalah tambahan, biasanya 2–10 minit. Jumlah masa dari mengisar hingga pekat akhir mungkin beberapa jam, tetapi tempoh pengapungan aktif itu sendiri adalah pendek.
Bolehkah bijih kuprum oksida dirawat dengan pengapungan?
Ya, tetapi hanya selepas langkah pensulfidaan yang membentuk filem sulfida nipis pada permukaan mineral oksida. Langkah ini adalah sensitif dan memerlukan kawalan berhati-hati terhadap dos natrium sulfida. Jika bijih oksida mengandungi pecahan tinggi chrysocolla atau silikat kuprum lain, larut lesap asid langsung selalunya merupakan pilihan yang lebih baik daripada pengapungan.
Mengapakah kapur ditambah dalam pengapungan kuprum?
Kapur ditambah terutamanya untuk menaikkan dan menahan pH pulpa pada tahap di mana pirit dan sulfida besi lain tertekan. Kapur juga memendakan beberapa ion logam berat dalam air proses dan membantu mengekalkan pemisahan yang jelas antara kuprum dan sulfida besi. Dalam kebanyakan litar kuprum sulfida, sasaran pH adalah antara 9.5 dan 11.5.
Apakah perbezaan antara sel pengapungan yang lebih kasar dan lebih bersih?
Sel yang lebih kasar menghasilkan pekat pertama daripada buburan suapan dan biasanya memulihkan sebahagian besar mineral kuprum. Sel yang lebih bersih mengapungkan semula pekat ini untuk membuang gangue yang terperangkap dan menaikkan gred akhir. Dalam tumbuhan yang besar, sel yang lebih kasar lebih besar dan lebih sedikit, manakala sel yang lebih bersih lebih kecil dan tersusun dalam satu hingga tiga peringkat pembersihan berturut-turut.
Bagaimanakah pemulihan pengapungan diukur di tapak?
Pemulihan dikira daripada ujian suapan, pekat dan tailing pada syif atau hari tertentu, dengan formula berdasarkan taburan berat yang mengimbangi tiga aliran. Penganalisis X-ray dalam talian menyediakan ujian masa nyata hampir setiap beberapa minit, membolehkan pengendali bertindak balas dengan cepat kepada hanyut sebelum kerugian terkumpul menjadi ketara.
EN
