Cara Mesin Pengapungan Berfungsi: Prinsip, Jenis dan Pertimbangan Reagen

Cara Mesin Pengapungan Berfungsi: Mekanisme Teras

Mesin pengapungan mengasingkan mineral berharga daripada gangue dengan mewujudkan keadaan yang sesuai untuk zarah terpilih melekat pada gelembung udara dan naik menjadi lapisan buih. Mesin itu sendiri tidak mencipta selektiviti. Ia menyediakan persekitaran terkawal di mana pembebasan mineral, kimia permukaan, saiz gelembung, aliran pulpa dan kestabilan buih boleh berfungsi bersama. Dalam litar yang dikendalikan dengan baik, sel pengapungan adalah sebahagian daripada rantai yang bermula di kilang pengisar dan berterusan melalui penyaman reagen, pengasaran, pembersihan dan pembersihan.

Urutan kerja lebih mudah difahami dalam empat peringkat. Pertama, pulpa terkondisi memasuki sel. Kedua, pendesak dan sistem udara menyebarkan udara ke dalam buih-buih kecil. Ketiga, zarah hidrofobik berlanggar dengan buih, melekat dan membentuk agregat zarah buih. Keempat, buih naik, mengalir, dan melimpah ke dalam mesin basuh manakala zarah hidrofilik keluar bersama tailing. Setiap peringkat mempunyai kesan yang boleh diukur pada pemulihan dan gred pekat, itulah sebabnya pengendali memberi perhatian yang teliti kepada kadar udara, kelajuan pendesak, kedalaman buih, ketumpatan suapan dan penambahan reagen.

Sel pengapungan mempunyai beberapa subsistem berfungsi: tangki yang memegang pulpa, mekanisme pengadukan yang mengekalkan pepejal terampai dan menyebarkan udara, susunan bekalan udara, sistem pelepasan buih, dan pakej pemacu dan kawalan. Dalam sel aspirasi sendiri, tindakan pendesak menarik udara dari atmosfera. Dalam sel udara paksa, blower membekalkan udara melalui talian berasingan, memberikan pengendali lebih kawalan langsung ke atas pengudaraan. Hasil metalurgi kurang bergantung pada label pada sel dan lebih kepada cara subsistem ini sepadan dengan bijih, tugas litar dan sasaran operasi.

Masa tinggal adalah salah satu semakan pertama dalam mana-mana permohonan pengapungan. Sel yang terlalu kecil untuk aliran pulpa akan mengalami litar pintas, mengurangkan masa sentuhan zarah gelembung dan menolak zarah yang tidak dibebaskan atau berhawa dingin ke dalam tailing. Sel yang terlalu besar boleh meningkatkan pengekalan tetapi juga boleh meningkatkan kos modal, permintaan kuasa dan kesukaran mengawal buih. Sasaran praktikal bukanlah masa kediaman maksimum; ia adalah masa yang mencukupi untuk mineral sasaran dikondisikan, dilekatkan dan dipulihkan tanpa membebankan fasa buih.

Tingkah laku buih ialah hasil yang boleh dilihat daripada banyak pembolehubah tersembunyi. Buih yang rapuh mungkin menunjukkan dos berbuih rendah, air basuhan yang berlebihan atau pengudaraan berlebihan. Buih yang keras dan berterusan mungkin menunjukkan dos berbuih tinggi, tanah liat halus atau ketumpatan pulpa yang tinggi. Kedua-dua keadaan tidak secara automatik baik atau buruk. Operator perlu mengaitkan penampilan buih dengan keputusan ujian, tarikan jisim dan prestasi hiliran. Buih stabil yang membawa terlalu banyak gangue boleh merendahkan gred pekat secepat buih yang lemah boleh merendahkan pemulihan.

Prinsip Yang Menentukan Pemulihan dan Gred

Pengapungan bergantung kepada perbezaan kebolehbasahan permukaan antara mineral. Zarah berharga dengan permukaan hidrofobik akan melekat pada gelembung udara dengan lebih mudah daripada zarah gangue hidrofilik. Pengumpul mencipta atau menguatkan hidrofobisiti, pembuih menstabilkan filem gelembung, pengaktif menyediakan permukaan mineral untuk tindakan pengumpul, dan depresan mengurangkan pengapungan mineral yang tidak diingini. Pengubah pH mengubah kimia pulpa dan mempengaruhi kedua-dua permukaan mineral dan aktiviti reagen. Sel kemudiannya mesti menyediakan peluang perlanggaran yang mencukupi dan persekitaran berbuih yang membolehkan zarah yang dipilih melaporkan untuk menumpukan perhatian.

Pemulihan dan gred biasanya bergerak ke arah yang bertentangan apabila pembolehubah operasi tunggal diubah. Menaikkan kadar udara boleh meningkatkan luas permukaan gelembung dan pemulihan, tetapi ia juga boleh meningkatkan pemerangkapan gangue halus dan mengurangkan gred. Menaikkan kedalaman buih boleh meningkatkan saliran dan gred, tetapi ia mungkin mengurangkan tarikan dan pemulihan jisim jika buih menjadi terlalu stabil. Meningkatkan kelajuan pendesak boleh meningkatkan kekerapan penggantungan dan perlanggaran, tetapi pergolakan yang berlebihan boleh menanggalkan zarah daripada buih dan meningkatkan kehausan. Oleh itu, tetingkap operasi yang berguna adalah keseimbangan, bukan satu set titik.

Apa yang berlaku apabila kadar udara meningkat

Carta di bawah adalah kualitatif, tetapi ia mencerminkan corak biasa dalam sel pengapungan mekanikal. Apabila kadar udara meningkat dari paras rendah, luas permukaan gelembung dan pemulihan cenderung meningkat. Melangkaui titik tertentu, kestabilan buih mungkin berkurangan, entrainment mungkin meningkat, dan sel mungkin menjadi lebih sukar untuk dikawal. Titik perubahan yang tepat bergantung pada jenis dan dos frother, ketumpatan pulpa, saiz zarah dan kewajipan sel.

Bagi pasukan tumbuhan, pelajaran praktikal adalah untuk menganggap kadar udara sebagai satu bahagian daripada sistem yang dipautkan. Jika udara meningkat, kedalaman buih, dos pembuih dan tarikan jisim juga mungkin memerlukan pelarasan. Perubahan yang kelihatan membantu dalam satu sel boleh menghasilkan beban beredar dalam litar yang lebih bersih atau menghantar gangue yang lebih halus ke pekat akhir. Keputusan terbaik datang daripada ujian pendek dan terkawal dengan pensampelan sebelum dan selepas setiap perubahan.

Jenis Mesin Pengapungan dan Di Mana Ia Sesuai

Sel pengapungan selalunya dikelompokkan mengikut bekalan udara, gaya pergolakan dan tugas. Sel mekanikal aspirasi sendiri menggunakan pendesak untuk menarik udara ke dalam pulpa. Ia mudah untuk dikendalikan dan sesuai dengan banyak litar kecil hingga sederhana, tugas kasar dan aplikasi di mana peniup yang berasingan tidak diingini. Sel mekanikal udara paksa menggunakan bekalan udara luaran dan tindakan pendesak yang berasingan, yang memberikan lebih fleksibiliti dalam tangki yang lebih dalam dan volum unit yang lebih besar. Pilihan antara mereka harus berdasarkan kerja ujian, susun atur litar, akses penyelenggaraan dan julat kawalan yang diperlukan, bukan pada keutamaan umum untuk satu reka bentuk.

Sel jenis BF biasanya dipilih untuk aspirasi diri mekanikal, pergolakan yang teguh dan operasi yang mudah. Ia boleh menjadi sesuai praktikal untuk mengasar dan mengasar di mana litar memerlukan penggantungan pepejal yang boleh dipercayai dan kawalan udara mudah. Sel jenis XCF/KYF sering digunakan di mana udara paksa, volum yang lebih besar dan kawalan pengudaraan yang lebih stabil adalah penting. Mereka boleh sesuai dengan tugas pengasaran dan pembersihan berskala besar apabila suapan disediakan dengan baik dan pengendali mempunyai peralatan untuk menguruskan udara dan buih. Sel jenis JJF sering digunakan dalam tugas yang memerlukan buih yang stabil dan pengudaraan sederhana, manakala reka bentuk GF dan CLF boleh dipertimbangkan apabila pengendalian buih khusus, zarah kasar atau keadaan berketumpatan tinggi memerlukan susunan mekanikal yang berbeza.

Tiga pilihan peralatan di bawah menggambarkan bagaimana reka bentuk sel berubah dengan tugas. Sel aspirasi sendiri yang lebih kecil mungkin sesuai untuk litar padat, manakala sel udara paksa dan mesin pengapungan yang besar lebih kerap dipertimbangkan apabila daya pemprosesan, julat kawalan dan kiraan unit menjadi faktor penentu.

Mesin Pengapungan Aspirasi Sendiri Jenis BF Sel pengapungan mekanikal penyedut sendiri untuk litar padat, dengan penyedutan udara dan buburan bersepadu dan model dari 0.15 hingga 24 m3. Lihat Produk →

Siri Mesin Pengapungan XCF/KYF Gabungan sedutan XCFII dan reka bentuk tangki arus terus KYFII menyokong susun atur mendatar dan mengurangkan keperluan pam buih dalam pulangan lombong sederhana. Lihat Produk →

Mesin Pengapungan Besar untuk Loji Melalui Tinggi Peralatan pengapungan berkapasiti tinggi untuk mengembangkan loji pembalut bijih, meliputi model XCF/KYF dan CLF dengan kebolehsuaian mineral yang luas dan sokongan pemulihan sumber. Lihat Produk →

Jenis sel hanyalah satu bahagian daripada pemilihan. Bilangan sel dalam siri, konfigurasi roughing-scavenging-cleaning, taburan saiz zarah suapan dan skema reagen semuanya mempengaruhi keputusan akhir. Sel besar dengan kotak suapan litar pintas akan berprestasi rendah pada sel yang lebih kecil dengan penyekat yang direka bentuk dengan baik dan aliran pulpa yang stabil. Sel aspirasi sendiri dengan penyelenggaraan pengambilan udara yang lemah akan berkelakuan seperti sel udara paksa yang ditala dengan teruk. Reka bentuk mekanikal mesti menyokong kerja metalurgi.

Pertimbangan Reagen: Pengumpul, Frother, Pengaktif, Depresan, Pengubah pH

Pemilihan reagen adalah tempat pengapungan menjadi khusus mineral. Pengumpul yang berfungsi dengan baik untuk satu sulfida mungkin tidak berkesan atau tidak selektif untuk yang lain. Pembuih yang memberikan buih cantik dalam litar kuprum mungkin terlalu berterusan dalam suapan kaya talk atau kaya tanah liat. Skim reagen harus dibina daripada mineralogi, saiz pembebasan, kimia air dan kerja ujian, kemudian disahkan dalam program kitaran terkunci sebelum reka bentuk skala penuh. Dos hendaklah dinyatakan dalam gram setiap tan suapan kering, dengan titik tambahan yang jelas dan masa penyaman.

Pengumpul biasanya ditambah secara berperingkat. Sebilangan kecil dalam kilang pengisar atau tangki penyaman boleh memulakan tindak balas permukaan, manakala pengumpul tambahan dalam sel kasar boleh mengekalkan kinetik pengapungan. Pengumpul berlebihan boleh meningkatkan pemulihan tetapi mengurangkan selektiviti, yang membawa kepada pemerangkapan gangue yang lebih tinggi dan pembersihan yang sukar. Terkurang dos boleh meninggalkan mineral berharga dalam tailing, terutamanya zarah kasar atau sebahagiannya terbebas. Frother memerlukan penjagaan yang sama. Buih yang terlalu sedikit memberikan buih yang lemah, tidak stabil dan limpahan yang lemah. Terlalu banyak buih memberikan buih yang sukar yang sukar dibuang dan mungkin membawa lebih banyak gangue yang halus.

Senarai semak pemilihan reagen

Suhu dan masa penyaman juga penting. Pengumpul yang memerlukan 8 hingga 10 minit penyaman dalam satu loji mungkin memerlukan masa yang berbeza di loji lain kerana bijihnya lebih halus, pH berbeza atau kimia air mengganggu. Operator harus merekodkan dos, pH, masa penyaman dan tindak balas pengapungan bersama-sama. Apabila perubahan reagen dibuat, persoalan pertama ialah sama ada perubahan itu meningkatkan selektiviti pada pemulihan sasaran, bukan semata-mata sama ada buih kelihatan lebih baik.

Semakan Reka Bentuk dan Operasi Sebelum Anda Membeli

Soalan pembelian pertama bukan "sel mana yang terbaik?" Ia adalah "tugas apakah yang mesti dilakukan oleh sel ini?" Sel yang lebih kasar memerlukan pengekalan yang berbeza, pengendalian buih dan perlindungan haus daripada sel yang lebih bersih. Sel scavenger mungkin memerlukan tarikan jisim yang lebih tinggi dan pergolakan yang lebih kuat. Sel yang lebih bersih mungkin memerlukan buih yang lebih dalam, air basuh dan kawalan udara yang lebih berhati-hati. Susunan litar hendaklah ditakrifkan sebelum volum sel dipilih, kerana bilangan peringkat dan beban edaran menentukan masa kediaman berkesan.

Gunakan pengiraan mudah untuk menyemak jumlah sel kewarasan. Masa pengekalan nominal ialah isipadu sel dibahagikan dengan aliran pulpa. Sel 100 m³ yang merawat 300 m³/j pulpa mempunyai kira-kira 20 minit pengekalan nominal, sebelum mengambil kira litar pintas dan isipadu mati. Jika kerja ujian memerlukan 24 hingga 30 minit dalam roughing, satu sel mungkin tidak mencukupi, atau litar mungkin memerlukan susunan sel yang berbeza. Pengiraan ini tidak menggantikan kerja ujian, tetapi ia dengan cepat menunjukkan sama ada reka letak yang dicadangkan berada dalam julat yang betul.

Rujukan projek berguna apabila ia sepadan dengan tugas. Litar yang mengendalikan pengapungan zink dengan suapan dan susunan pembersihan tertentu boleh mendedahkan isu praktikal yang tidak boleh dilakukan oleh risalah am. The 3,000 t/d reformasi teknikal pengapungan zink ialah salah satu contoh bagaimana pemilihan sel, susun atur litar dan sasaran operasi dikaitkan dalam projek sebenar. Pelajaran yang berguna adalah bukan untuk menyalin helaian aliran, tetapi untuk bertanya keadaan mana yang menjadikan helaian aliran itu berfungsi dan sama ada keadaan bijih dan tapak anda serupa.

Sebelum membuat pesanan, minta skop yang jelas: isipadu sel, isipadu berkesan, kelajuan pendesak, kuasa motor, keperluan udara, susunan limpahan buih, senarai bahagian haus, beban asas dan antara muka kawalan. Minta julat operasi yang disyorkan, bukan sahaja titik reka bentuk. Litar pengapungan yang berjalan dengan baik pada satu kadar suapan tetapi tidak dapat diturunkan kepada kapasiti 60 peratus akan menimbulkan masalah semasa pentauliahan dan perubahan pasaran. Perkara yang sama berlaku untuk perubahan bijih: litar yang ditala hanya untuk satu adunan mungkin bergelut apabila pit bergerak ke zon yang berbeza.

Masalah dan Pembetulan Pengendalian Biasa

Kebanyakan masalah pengapungan muncul sebagai perubahan dalam buih, tarikan jisim, gred atau ujian tailing. Operator harus terlebih dahulu mengesahkan bahawa suapan itu stabil. Perubahan mendadak dalam saiz pengisaran, ketumpatan pulpa, pH atau aliran reagen boleh kelihatan seperti masalah sel apabila sel hanya bertindak balas kepada suapan. Selepas kestabilan suapan diperiksa, lihat udara, kedalaman buih dan keadaan pendesak. Pendesak yang haus boleh mengurangkan penyebaran udara dan ampaian pepejal tanpa sebarang perubahan pada titik set.

Satu kesilapan biasa ialah membetulkan masalah gred dengan menambahkan lebih banyak penekan sebelum memeriksa kedalaman buih dan air basuh. Satu lagi adalah untuk meningkatkan dos pengumpul apabila isu sebenar adalah pembebasan yang tidak mencukupi. Pemeriksaan saiz zarah yang cepat boleh menjimatkan banyak reagen. Jika mineral sasaran masih dikunci dengan gangue, tiada sel pengapungan boleh memisahkannya dengan bersih. Tindak balas praktikal mungkin perubahan pengisaran, langkah mengisar semula atau konfigurasi litar yang berbeza, bukan dos reagen yang lebih tinggi.

Pemeriksaan mekanikal berhak mendapat perhatian yang sama seperti pemeriksaan kimia. Paip udara boleh berskala atau menyekat. Pendesak boleh memakai tidak sekata. Jurang stator boleh dibuka. Bibir pencuci buih boleh menjadi tidak sekata. Sel yang telah kehilangan penyebaran udaranya selalunya akan menunjukkan buih rata dan kehilangan tailing yang tinggi walaupun panel kawalan kelihatan normal. Pemeriksaan bulanan yang merekodkan kelegaan pendesak, keadaan paip udara, tetapan kedalaman buih dan arus motor boleh mendedahkan hanyut sebelum ia menjadi masalah metalurgi.

Perkara yang Perlu Disertakan dalam Ujian Pengapungan dan Program Peningkatan Skala

Program ujian pengapungan yang berguna bermula dengan sampel yang mewakili dan soalan yang jelas. Adakah objektif untuk mengesahkan pemilihan reagen, membandingkan jenis sel, menganggarkan masa pengekalan atau meramal prestasi yang lebih bersih? Sampel harus mewakili suapan yang dijangkakan, termasuk julat pengoksidaan, pengubahan dan pembebasan yang akan dilihat oleh tumbuhan. Satu sampel gred tinggi boleh memberikan hasil optimistik yang sukar untuk dihasilkan semula pada skala penuh.

Mineralogi perlu diselesaikan sebelum atau bersama-sama ujian pengapungan. Ia mengenal pasti mineral sasaran, kaitannya dengan gangue, saiz pembebasan dan sebarang salutan atau lendir yang boleh mengganggu tindakan pengumpul. Tanpa mineralogi, pemilihan reagen menjadi latihan percubaan dan kesilapan. Dengan mineralogi, pekerja ujian boleh memilih keluarga pengumpul, julat pH dan strategi penekan dengan titik permulaan yang boleh dipertahankan.

• Ujian litar terbuka untuk mewujudkan tindak balas roughing dan scavenging.
• Ujian kitaran berkunci untuk menunjukkan kesan beban yang beredar dan prestasi yang lebih bersih.
• Ujian dos reagen dengan penambahan peringkat dan masa penyaman terkawal.
• Ujian saiz kisar untuk mencari saiz pembebasan yang memberikan keseimbangan gred pemulihan terbaik.
• Ujian kualiti air di mana kemasinan, kekerasan atau reagen sisa adalah berubah-ubah.
• Larian juruterbang atau separa industri apabila litar baru, bijihnya kompleks atau risiko peningkatan skala adalah tinggi.

Skala-up hendaklah merangkumi lebih daripada jumlah sel. Kadar udara per unit isipadu, kedalaman buih, kelajuan hujung pendesak, pengagihan masa kediaman dan kapasiti pencucian semuanya mempengaruhi hasilnya. Sel yang berfungsi dengan baik dalam sel makmal mungkin berkelakuan berbeza apabila fasa buih menjadi lebih dalam dan corak aliran pulpa berubah. Pasukan reka bentuk harus bertanya bagaimana sel yang dicadangkan akan dikawal, diambil sampel dan diselenggara. Litar dengan instrumentasi yang baik dan titik pensampelan yang jelas adalah lebih mudah untuk dioptimumkan daripada litar yang bergantung pada pertimbangan visual sahaja.

Pentauliahan hendaklah termasuk tinjauan asas. Catatkan kadar suapan, ketumpatan, pH, aliran reagen, tetapan udara, kedalaman buih, arus motor dan keputusan ujian untuk setiap peringkat. Garis dasar itu menjadi rujukan untuk penyelesaian masalah kemudian. Apabila masalah muncul beberapa bulan kemudian, pasukan boleh membandingkan profil buih dan ujian semasa dengan tinjauan asal dan bukannya meneka. Ini amat berguna apabila campuran bijih berubah atau apabila operator baharu mengambil alih litar.

Soalan Lazim

Apakah prinsip utama mesin pengapungan?

Prinsip utama adalah lampiran gelembung terpilih. Zarah hidrofobik melekat pada gelembung udara dan naik menjadi buih, manakala zarah hidrofilik kekal dalam pulpa dan meninggalkan sebagai tailing. Sel menyediakan penyebaran udara, pergolakan, masa tinggal dan penyingkiran buih.

Bagaimanakah cara saya memilih antara sel aspirasi sendiri dan sel pengapungan udara paksa?

Gunakan kerja ujian dan tugas litar untuk membuat keputusan. Sel aspirasi sendiri adalah mudah dan sesuai dengan banyak tugas mengasari dan mengais. Sel udara paksa memberikan lebih kawalan dalam tangki yang lebih dalam dan volum yang lebih besar. Pilihan terakhir harus mempertimbangkan kawalan udara, akses penyelenggaraan, kestabilan suapan dan julat operasi yang diperlukan.

Mengapa kedalaman buih menjejaskan gred pekat?

Kedalaman buih menjejaskan masa saliran. Buih yang lebih dalam membolehkan lebih banyak gangue mengalir kembali ke pulpa dan boleh meningkatkan gred, tetapi jika ia terlalu dalam atau terlalu stabil ia boleh mengurangkan tarikan dan pemulihan jisim. Laraskan kedalaman buih dengan data ujian dan tarikan jisim, bukan penampilan sahaja.

Berapakah jumlah reagen yang perlu ditambah?

Dos hendaklah datang daripada kerja ujian dan dinyatakan dalam gram setiap tan makanan kering. Tambah reagen secara berperingkat dan semak pH, masa penyaman dan kualiti air. Dos yang berfungsi dalam satu litar mungkin gagal dalam litar lain kerana mineralogi dan kimia pulpa adalah berbeza.

Bolehkah mesin pengapungan membaiki pembebasan yang lemah?

Tidak. Pengapungan hanya boleh memisahkan zarah yang cukup terbebas dan mempunyai kimia permukaan yang betul. Jika mineral sasaran dikunci dalam gangue, litar mungkin memerlukan pengisaran yang lebih halus, langkah mengisar semula atau helaian alir yang berbeza sebelum prestasi pengapungan boleh bertambah baik.

Apakah yang perlu diperiksa semasa penyelenggaraan rutin?

Periksa haus pendesak dan stator, paip udara, bibir pencuci buih, pelapik tangki, komponen pemacu dan injap kawalan. Rekod arus motor dan tekanan udara. Hanyutan mekanikal yang kecil boleh mengurangkan penyebaran udara dan menyebabkan kehilangan tailing sebelum ia kelihatan di dalam bilik kawalan.

Bilakah mesin pengapungan yang besar adalah pilihan yang lebih baik?

Sel yang besar boleh mengurangkan bilangan unit, memudahkan susun atur dan mengurangkan perhatian operator setiap unit. Ia paling sesuai apabila suapan stabil, litar dikawal dengan baik dan akses penyelenggaraan dirancang. Ia tidak secara automatik lebih baik untuk setiap tugas, terutamanya di mana fleksibiliti atau perubahan bijih yang kerap adalah penting.