Cevher Hazırlama Flokülantları Kullanılarak Yoğunlaştırıcı Performansının Artırılması

Flokülantlar koyulaştırıcı performansını şu şekilde artırabilir: Alt akış yoğunluğunu %15-40 artırır ve yerleşme süresini %30-60 azaltır uygun şekilde seçildiğinde ve dozlandığında. Doğru topaklayıcı polimer türü, moleküler ağırlık ve yük yoğunluğu, cevher işleme operasyonlarında parçacık toplanmasını, çökelme hızını ve berraklaştırma verimliliğini doğrudan etkiler.

Yoğunlaştırıcılar, maden işleme tesislerinde önemli sermaye ve işletme maliyetleri tüketen kritik ünite operasyonlarıdır. Zayıf yoğunlaştırıcı performansı, üretim miktarının azalmasına, aşırı su tüketimine ve sonraki işlem sorunlarına yol açar. Topaklaştırıcılar, ince parçacıkları daha büyük, daha hızlı çöken agregatlar halinde birleştirerek bu sistemleri optimize etmek için birincil kimyasal araç görevi görür.

Yoğunlaştırıcı Uygulamaları için Flokülant Seçim Kriterleri

Uygun topaklaştırıcının seçilmesi, cevher mineralojisinin, parçacık boyutu dağılımının, bulamaç kimyasının ve istenen performans sonuçlarının anlaşılmasını gerektirir. Farklı mineral sistemleri flokülant özelliklerine farklı tepki verir.

Genel Uygulamalara Yönelik Anyonik Flokülantlar

Anyonik poliakrilamidler temsil eder Mineral koyulaştırmada kullanılan flokülantların %70-80'i . Bu polimerler çoğu oksit cevheri, kömür ve baz metal konsantresi üzerinde etkili bir şekilde çalışır. Orta yük yoğunluğuna (%20-40) sahip yüksek moleküler ağırlıklı anyonik topaklaştırıcılar (12-20 milyon Dalton), tipik olarak bakır ve altın atıklarının yoğunlaştırılması için optimum performans sağlar.

Şili'deki bir bakır madeni, 15 milyon Dalton'luk topaklaştırıcıdan 18 milyon Dalton'luk bir ürüne geçiş yaparak alt akış yoğunluğunu %58'den %68'e çıkardı ve aynı zamanda dozajı 45 g/t'den 38 g/t'a düşürdü.

Katyonik ve İyonik Olmayan Alternatifler

Katyonik topaklaştırıcılar, parçacık yüzeylerinin negatif yükler taşıdığı kil açısından zengin sistemlerde üstün performans gösterir. Fosfat, potas ve yağlı kum operasyonlarında sıklıkla moleküler ağırlığı 5-12 milyon Dalton arasında olan katyonik polimerler kullanılır. İyonik olmayan topaklaştırıcılar, yüksek tuzluluk içeren ortamlarda veya su kimyasının önemli ölçüde dalgalandığı yerlerde uygulama alanı bulur.

Flokülant Dozajının ve Ekleme Yöntemlerinin Optimize Edilmesi

Dozaj optimizasyonu performans iyileştirmelerini kimyasal maliyetlere karşı dengeler. Aşırı dozaj, para israfına neden olur ve yeniden stabilizasyon veya artan süpernatan bulanıklığı gibi aşırı dozlama etkilerine neden olarak performansı olumsuz etkileyebilir.

Seyreltme ve Karıştırma Gereksinimleri

Uygun flokülant hazırlığı performansı önemli ölçüde etkiler. Standart uygulama, çözümlerin aşağıdaki noktalarda hazırlanmasını içerir: %0,05-0,2 aktif polimer konsantrasyonu . Yaşlandırma tanklı iki aşamalı seyreltme sistemleri, tek aşamalı sistemlere göre daha iyi polimer aktivasyonu sağlar. Tam polimer hidrasyonu için bekletme süresi 30-60 dakika olmalıdır.

Ekleme noktası konumu, topaklaşma verimliliğini kritik biçimde etkiler. Flokülant ekleme noktasının besleme kuyusundan 3-5 metre önce, nazik hat içi karıştırma ile kurulması, floküllere zarar veren aşırı kesme olmadan yeterli temas süresi sağlar. Batı Avustralya'da nikel operasyonu başarıyla tamamlandı Taşma netliğinde %22 iyileşme ekleme noktalarının yerini değiştirerek ve statik bir karıştırıcı kurarak.

Yoğunlaştırıcı Performansının Ölçülmesi ve Takibi

Sistematik performans izleme, veriye dayalı optimizasyona ve sorunların erken tespitine olanak tanır. Anahtar performans göstergeleri sürekli veya düzenli aralıklarla takip edilmelidir.

Kritik Performans Metrikleri

• Alt akış yoğunluğu: Yoğunlaştırıcı performansının birincil göstergesi, sürekli olarak nükleer yoğunluk ölçüm cihazlarıyla veya manuel olarak Marcy terazileriyle ölçülür.
• Taşma netliği: Nefelometrik bulanıklık birimleri (NTU) veya askıda katı madde konsantrasyonu olarak ölçülür; hedef değerler genellikle 200 NTU'nun altındadır
• Yerleşme hızı: İyi topaklanmış bulamaçlar için tipik 15-40 m/saat oranlarında topaklaştırıcı etkinliğini gösteren çökeltme testleri yoluyla belirlenmiştir
• Yatak seviyesi: Optimum çalışma için yoğunlaştırıcı derinliğinin %30-50'sinde muhafaza edilir
• Tork: Tırmık torku artışları, yatağın sıkışma sorunlarına veya yetersiz topaklaşmaya işaret eder

Laboratuvar Test Protokolleri

Düzenli kavanoz testi veya silindir çökeltme testleri tesis performansını doğrular ve alternatif topaklaştırıcıları tarar. Standart bir test protokolü şunları içerir:

1. Bitki yem yoğunluğunda temsili yem numuneleri toplayın
2. Test dozaj aralığı %25'lik artışlarla mevcut tesis dozajının %50-150'si kadardır.
3. İlk çökelme oranını (ilk 30 saniye) ve 30 dakika sonra nihai çökelmeyi ölçün
4. Süpernatan berraklığını ve yerleşik yatak yoğunluğunu analiz edin
5. Topak boyutu, gücü ve oluşum hızına ilişkin gözlemleri belgeleyin

Yaygın Yoğunlaştırıcı Performans Sorunlarını Giderme

Performans sorunları, yem değişkenliği, su kimyası değişiklikleri, ekipman sorunları veya optimal olmayan topaklaştırıcı uygulaması gibi çeşitli nedenlerden kaynaklanır. Sistematik teşhis, yanlış düzeltici önlemlerin alınmasını önler.

Zayıf Alt Akış Yoğunluğu

Alt akış yoğunluğu hedefin altına düştüğünde şu faktörleri sırayla araştırın:

• Besleme cevherindeki artan kil içeriği geçirgenliği azaltır (daha yüksek molekül ağırlıklı topaklaştırıcı gerektirir)
• Flokülantın yetersiz dozajı veya yetersiz karıştırma, eksik flokülasyona neden olur
• Yoğunlaştırıcı kapasitesini aşan aşırı hidrolik yükleme
• Tırmık hızının çok yüksek olması yatak konsolidasyonunu engelliyor (10-15 m/saat uç hızına düşürün)

Cevher karakterizasyonu yoluyla keşfedilen katı madde yoğunluğunun %52'den %46'ya düştüğü bir Avustralya altın operasyonu kil içeriği %8'den %18'e çıktı . Ultra yüksek moleküler ağırlıklı bir topaklayıcıya (22 milyon Dalton) geçiş, alttan akış yoğunluğunu %54 katıya geri getirdi.

Yüksek Taşma Bulanıklığı

Bulanık taşma, eksik partikül yakalamayı veya flok kırılmasını gösterir. Bu sorun genellikle şunlardan kaynaklanır:

• Yükün tersine çevrilmesine ve partikül yeniden stabilizasyonuna neden olan topaklayıcı aşırı dozajı
• Aşırı karıştırma yoğunluğu oluşan topakları kırıyor (pervane hızını azaltın veya yumuşak statik karıştırıcılar kullanın)
• Öğütme devresi değişikliklerinden ultra ince parçacık oluşumu (ikincil topaklaştırıcı dozajı ekleyin)
• Yüzey yükünü etkileyen su kimyası değişimleri (pH, iyonik güç, organik içerik)

Gelişmiş Flokülant Teknolojileri ve Stratejileri

Flokülant kimyası ve uygulama yöntemlerindeki son gelişmeler, geleneksel tek polimer yaklaşımlarının ötesinde önemli performans iyileştirmeleri için fırsatlar sunmaktadır.

Çift Polimer Sistemler

İki farklı pıhtılaştırıcının ardışık olarak eklenmesi, zorlu uygulamalarda tek polimerlerden daha iyi performans gösterebilir. Tipik bir sistem, bir koşullandırıcı olarak düşük molekül ağırlıklı, yüksek yük yoğunluklu bir polimeri ve ardından yüksek molekül ağırlıklı bir köprü topaklaştırıcıyı kullanır. Bu yaklaşım elde edildi Çökelme oranında %35 iyileşme ve kimyasal maliyetlerde %28 azalma Brezilya'da yılda 15 milyon ton demir cevheri işleyen bir işletmede.

Kondisyonlama polimeri yüzey yüklerini nötralize edip mikrofloklar oluştururken, köprü polimeri bunları büyük, hızlı çöken floklar halinde toplar. Kritik başarı faktörleri arasında uygun dozaj oranı (tipik olarak 1:3 ila 1:5 yumuşatıcıdan köprü polimerine) ve ekleme noktaları arasında yeterli karıştırma yer alır.

Emülsiyon ve Dispersiyon Polimerleri

Emülsiyon topaklaştırıcıları, standart çözümlerle karşılaştırıldığında daha yüksek aktif içerik (%30-40) sunarak nakliye ve depolama maliyetlerini azaltır. Dispersiyon polimerleri, geleneksel ürünler için 30-60 dakikaya kıyasla hızlı aktivasyon (10 dakikanın altında) sunarak, daha küçük yaşlandırma tanklarına ve daha duyarlı proses kontrolüne olanak sağlar.

Kanada'da emülsiyon polimerlerine geçiş yapan bir çinko-kurşun operasyonu gerçekleştirildi Azalan nakliye maliyetleri ve daha küçük makyaj tesisleri sayesinde yıllık 180.000 $ tasarruf eşdeğer veya biraz geliştirilmiş yoğunlaştırıcı performansına sahip.

Otomatik Dozaj Kontrolü

Gelişmiş kontrol sistemleri, besleme özelliklerine ve koyulaştırıcı tepkisine bağlı olarak topaklaştırıcı dozajını gerçek zamanlı olarak optimize eder. İleri beslemeli kontrol (besleme tonajına, yoğunluğa ve parçacık boyutuna göre dozajın ayarlanması) ve geri besleme kontrolü (düşük akış yoğunluğuna ve taşma berraklığına yanıt veren) kullanan sistemler, Flokülant tüketiminde %10-15 azalma ilerleme değişimleri yoluyla istikrarlı performansı korurken.

Akışlı akım dedektörleri, yüzey şarj koşullarının gerçek zamanlı ölçümünü sağlayarak hassas dozaj ayarlamalarına olanak tanır. 50.000-150.000 ABD Doları tutarındaki uygulama maliyetleri, kimyasal tasarruflar ve gelişmiş su geri kazanımı sayesinde genellikle 6-18 ay içinde kendini amorti eder.

Ekonomik Hususlar ve Maliyet Optimizasyonu

Flokülant maliyetleri tipik olarak İşlenen cevher tonu başına 0,10-0,50$ bu da onları önemli bir işletme gideri haline getiriyor. Bununla birlikte, geliştirilmiş yoğunlaştırıcı performansı sayesinde sağlanan değer çoğu operasyonda kimyasal maliyetin çok üzerindedir.

Değer Analizi Çerçevesi

Kapsamlı değer değerlendirmesinde ham kimyasal maliyetinin ötesinde birçok faktör dikkate alınır:

• Su geri kazanımı: Alt akış yoğunluğundaki her %1'lik iyileştirme, yaklaşık %1,5-2,0 daha fazla proses suyunu geri kazanarak tamamlama gereksinimlerini azaltır
• Verim: İyileştirilmiş yerleşim, sermaye artırımına gerek kalmadan %10-25 kapasite artışı sağlar
• Aşağı yöndeki etki: Daha iyi taşma netliği, proses devrelerinde devridaim yapan katı madde yüklerini azaltır
• Güvenilirlik: Tutarlı performans, operasyonel değişkenliği ve acil müdahaleleri azaltır

Günde 40.000 ton işleyen bir bakır yoğunlaştırıcı, alttan akış yoğunluğunun katı madde miktarının %60'tan %65'e çıktığını hesapladı Azalan tatlı su tüketimi ve artan işleme kapasitesi sayesinde yıllık değer 2,8 milyon dolar yıllık 400.000 $'lık ek topaklayıcı maliyetine karşılık.

Rekabetçi Değerlendirme Süreci

Birden fazla tedarikçiyi karşılaştıran düzenli topaklaştırıcı denemeleri, optimum ürün seçimini ve rekabetçi fiyatlandırmayı sağlar. Yapılandırılmış değerlendirme protokolleri şunları içermelidir:

1. 2-3 tedarikçiden 4-6 aday ürünün laboratuvar taraması
2. Minimum 2 haftalık periyotlarda en iyi 2-3 performansçının tesis denemeleri
3. Kimyasal maliyeti, performans iyileştirmelerini ve operasyonel faydaları içeren ekonomik analiz
4. Üretim yerleri ve lojistik güvenilirliği dahil olmak üzere tedarik güvenliği değerlendirmesi

Bu tür değerlendirmelerin yıllık olarak veya cevher özellikleri değiştiğinde yapılması, optimum performansın ve maliyet verimliliğinin önemli ölçüde korunmasını sağlar.