دوزینگ معرف فلوتاسیون در کارخانه‌های فرآوری مواد معدنی

ادغام فناوری‌های حسگر برای کنترل دوز معرف

حسگرها و آنالایزرهای آنلاین- شامل کنتورهای چگالی و ویسکوزیته درون خطی توسط Lonnmeter - به صورت استراتژیک در سراسر خطوط لوله تحویل معرف و در نقاط دوزینگ در مدار شناورسازی قرار گرفته‌اند. این قرارگیری آنها را قادر می‌سازد تا داده‌های بی‌وقفه و بلادرنگ در مورد خواص و نرخ جریان معرف جمع‌آوری کنند و جریان ثابتی از اطلاعات کاربردی را برای کنترل‌کنندگان فرآیند ارائه دهند.

کنتورهای جریان جرمی کوریولیس، ستون فقرات این سیستم نظارت مداوم را تشکیل می‌دهند، به خصوص در زمینه کلکتورها (مانند زانتات و دیتیوفسفات) و کف‌سازهای معدنی. اندازه‌گیری دقیق نرخ جریان جرمی، صرف نظر از تغییر شرایط فرآیند - نوسانات دما، تغییرات ویسکوزیته یا تغییرات در ترکیب دوغاب - اطلاعات دوز قابل اعتمادی را در اختیار اپراتورها قرار می‌دهد.

حلقه‌های بازخورد کلید موفقیت این سیستم هستند: داده‌های حاصل از حسگرهای آنلاین، کنترل‌های دوز خودکار را هدایت می‌کنند که به صورت پویا میزان تحویل معرف را تنظیم می‌کنند. به عنوان مثال، اگر جریان جرمی به دلیل انسداد یا تغییر ویسکوزیته کاهش یابد، مکانیسم‌های بازخورد می‌توانند بلافاصله میزان دوز را اصلاح کنند و اطمینان حاصل کنند که میزان بازیابی فلز در سطوح هدف باقی می‌ماند و راندمان هزینه معرف حفظ می‌شود. این قابلیت تنظیم زنده به ویژه در جایی حیاتی است که بهینه‌سازی دوز معرف می‌تواند به معنای تفاوت بین بازده نهایی و بهینه فلز باشد.

شبکه‌های حسگر یکپارچه، که توسط کنتورهای جریان جرمی متصل شده و با حسگرهای چگالی و ویسکوزیته تکمیل می‌شوند، نتایج دوز ثابتی را در مواجهه با تغییرپذیری فرآیند امکان‌پذیر می‌کنند. اپراتورها از هشدار زودهنگام ناهنجاری‌ها - افزایش ناگهانی جریان، افت چگالی یا رفتار نامنظم معرف - بهره‌مند می‌شوند که امکان مداخله سریع و به حداقل رساندن خطر جداسازی مختل شده یا مصرف بیش از حد معرف را فراهم می‌کند.

در نهایت، افزایش دقت اندازه‌گیری و بازخورد کنترل خودکار به کاهش هدررفت مواد شیمیایی، بهبود بازده فلز از طریق شناورسازی و صرفه‌جویی قابل توجه در هزینه‌های عملیاتی منجر می‌شود - اهداف اصلی در هر برنامه بهینه‌سازی دوز معرف.

استراتژی‌هایی برای بهینه‌سازی دوز معرف فلوتاسیون

اتوماسیون و تنظیم از راه دور سیستم‌های دوزینگ

خودکارسازی سیستم‌های دوزینگ معرف فلوتاسیون، کارخانه‌های فرآوری مواد معدنی را قادر می‌سازد تا به سرعت با تغییرات در خوراک سنگ معدن و تنوع فرآیند سازگار شوند. کنترل حلقه بسته، که توسط اندازه‌گیری‌های فرآیند در زمان واقعی هدایت می‌شود، تضمین می‌کند که دوزینگ معرف به طور مداوم به شرایط عملیاتی پویا پاسخ می‌دهد. به عنوان مثال، دستگاه‌های اندازه‌گیری نرخ جریان جرمی درون خطی - مانند کنتورهای چگالی و ویسکوزیته تولید شده توسط Lonnmeter - داده‌های ضروری را به کنترل‌کننده‌های دوزینگ ارائه می‌دهند. این بازخورد، حلقه بین خواص دوغاب اندازه‌گیری شده و نرخ‌های افزودن معرف را می‌بندد و تضمین می‌کند که فرآیند علیرغم نوسانات، در مسیر هدف باقی می‌ماند.

کالیبراسیون صحیح و اعتبارسنجی منظم این دستگاه‌ها بسیار مهم است. اگر واحدهای جریان جرمی اندازه‌گیری یا استانداردهای کالیبراسیون دچار تغییر شوند، سیستم‌های کنترل ممکن است نادرست شوند و منجر به دوز بیش از حد یا دوز کمتر از حد مجاز شوند. روال‌های کالیبراسیون برنامه‌ریزی‌شده و بررسی‌های متقابل با نمونه‌های دستی، از این ناکارآمدی‌ها جلوگیری می‌کنند. علاوه بر این، حفظ یک رکورد مداوم داده‌ها، تلاش‌های حسابرسی و بهبود فرآیند را تقویت می‌کند. نشان داده شده است که استفاده مؤثر از کنترل حلقه بسته، که توسط داده‌های قابل اعتماد دستگاه پشتیبانی می‌شود، مصرف معرف را تا 20٪ کاهش داده و بهبود می‌بخشد.بازیابی فلزنرخ‌ها را تا چند درصد افزایش می‌دهد، که به طور قابل توجهی بر راندمان هزینه و بازده فلز در مدارهای فلوتاسیون تأثیر می‌گذارد.

علائم تشخیصی دوز نامناسب معرف

دوز معرف فلوتاسیون باید دقیقاً متعادل باشد. نشانه‌های بصری اغلب اولین نشانه مشکلات دوز را ارائه می‌دهند. نشانه‌های رایج دوز ناکافی شامل ارتفاع کم ستون کف، حباب‌های بزرگ کف با انتقال ضعیف مواد معدنی و ساختار ضعیف یا ناپایدار کف در سطح سلول است. مشاهدات تحلیلی - مانند کاهش کشش جرم، عیار پایین‌تر فلز و کاهش بازیابی - همچنین نشان می‌دهد که کلکتور یا کف‌ساز ناکافی اضافه شده است.

دوز بیش از حد، خود را به شکل متفاوتی نشان می‌دهد. افزودن بیش از حد کف‌ساز می‌تواند منجر به لایه‌های کف پف کرده و ضخیم، حباب‌های کوچک و کف پایدار و مداوم شود که در حذف کنسانتره اختلال ایجاد می‌کند. دوز بیش از حد کلکتورها ممکن است منجر به افزایش ورود مواد معدنی باطله و کاهش عیار کنسانتره شود. نظارت مداوم بر شاخص‌های کلیدی مانند ارتفاع ستون کف، اندازه حباب و پایداری شناورسازی، بینش عملی ارائه می‌دهد. حسگرهای درون خطی وچگالی سنج/ویسکوزیته سنج، هنگامی که با اعتبارسنجی دقیق داده‌ها همراه شود، به شناسایی زودهنگام این مشکلات کمک می‌کند و به اپراتورها اجازه می‌دهد تا میزان دوز را قبل از آسیب دیدن عملکرد فرآیند تنظیم کنند.

راهنمای عملی برای افزودن کلکتور و کف‌ساز

استراتژی‌های مؤثر دوزینگ برای کلکتورها و کف‌سازها به کاربرد مرحله‌ای و سازگاری بستگی دارد. برای دوزینگ زانتات در فلوتاسیون، توزیع در مراحل سخت‌تر و تمیزتر ضروری است، به طوری که غلظت‌های اولیه بالاتر به تدریج به دوزهای تصفیه‌شده و پایین‌تر در پایین‌دست کاهش می‌یابند. استفاده از کلکتور دی‌تیوفسفات معمولاً مکمل زانتات‌ها است، با تنظیم دقیق بر اساس هدف کانی سولفیدی و ویژگی‌های سنگ معدن.

انتخاب کف‌سازهای معدنی باید هم طراحی مدار و هم نوع سنگ معدن را منعکس کند. دوزهای کف‌ساز مخصوص هر مرحله را می‌توان برای کنترل اندازه حباب و پایداری کف تنظیم کرد و از بازیابی انتخابی مواد معدنی پشتیبانی کرد. بهینه‌سازی واقعی مستلزم تنظیم دقیق ترکیبات واکنش‌دهنده است - نه صرفاً پیروی از دستورالعمل‌های از پیش تعیین‌شده. اپراتورها باید به طور معمول تغییرپذیری خوراک و روند بازیابی را تجزیه و تحلیل کنند تا نرخ‌های افزودن را دوباره کالیبره کنند. دستگاه‌های اندازه‌گیری جریان جرمی درون خطی، مانند دستگاه‌های ارائه شده توسط Lonnmeter، می‌توانند برای تعیین خواص دقیق دوغاب برای هر مرحله استفاده شوند و اطمینان حاصل شود که دوز با توان عملیاتی و تقاضای فرآیند مطابقت دارد.

کاهش مصرف واکنشگر، که تمرکز اصلی برای کاهش هزینه در فرآوری مواد معدنی است، به این بازخورد فعال و شیوه‌های تنظیم بستگی دارد. دوز بهینه‌شده، نرخ بازیابی فلز بالاتر را افزایش می‌دهد و بازده کلی فلوتاسیون را بدون افزایش هزینه‌های مواد شیمیایی افزایش می‌دهد و هم به اقتصاد کارخانه و هم به پایداری آن کمک می‌کند.

دستیابی به بهره‌وری هزینه و به حداکثر رساندن بازیابی فلز

کاهش مصرف معرف‌ها ضمن حفظ عملکرد

دوز دقیق معرف‌ها، محور کنترل هزینه در کارخانه‌های فرآوری مواد معدنی است. استراتژی‌های نظارتی برای کاهش مصرف معرف‌ها بر استفاده از دستگاه‌های اندازه‌گیری خودکار نرخ جریان جرمی مانند کنتورهای چگالی درون خطی تمرکز دارند که بازخورد سریع و قابل اعتمادی از شرایط دوغاب ارائه می‌دهند. با مرتبط کردن مستقیم مقدار زانتات، جمع‌کننده‌های دی‌تیوفسفات و کف‌سازهای معدنی اضافه شده به واحدهای اندازه‌گیری جریان جرمی در زمان واقعی، کارخانه‌ها دوز بیش از حد و مواد شیمیایی هدر رفته را به حداقل می‌رسانند و در عین حال عملکرد بازیابی را حفظ می‌کنند.

برای مثال، استفاده از دستگاهی برای اندازه‌گیری نرخ جریان جرمی که با تجزیه و تحلیل فرآیند در لحظه ادغام شده است، امکان اصلاحات فوری را در زمانی که روند داده‌ها ناکارآمدی دوز را نشان می‌دهد، فراهم می‌کند. کنترل دقیق، مصرف کلی مواد شیمیایی را کاهش می‌دهد، دفعات تهیه معرف را کم می‌کند و هزینه‌های ذخیره‌سازی و جابجایی را کاهش می‌دهد. پلتفرم‌های تجزیه و تحلیل که داده‌های دوز را به طور مداوم ثبت می‌کنند، به اپراتورها کمک می‌کنند تا استفاده بیش از حد و هدررفت مداوم را شناسایی کنند و فرصت‌هایی را برای استراتژی‌های کاهش هزینه معرف و بهبود حاشیه سود فراهم کنند. این بهینه‌سازی‌های مبتنی بر داده‌ها نه تنها هزینه معرف را محدود می‌کنند، بلکه بار زیست‌محیطی ناشی از تخلیه بیش از حد را نیز کاهش می‌دهند.

افزایش نرخ بازیابی از طریق کنترل دقیق دوز

دوز بهینه معرف در فلوتاسیون به متعادل کردن دقیق ورودی مواد شیمیایی با جریان جرمی سنگ معدن بستگی دارد. اندازه‌گیری مستقیم و تنظیم واحدهای اندازه‌گیری جریان جرمی از دوز نامنظم که معمولاً از تنظیمات دستی ناشی می‌شود، جلوگیری می‌کند. کارخانه‌هایی که نظارت مداوم را با کنتورهای چگالی و ویسکوزیته درون خطی، مانند آنهایی که توسط Lonnmeter تولید می‌شوند، انجام می‌دهند، این داده‌های بلادرنگ را به سیستم‌های دوزدهی وارد می‌کنند و افزودن پایدار و مؤثر معرف را تضمین می‌کنند.

این دقت منجر به دستاوردهای قابل اندازه‌گیری می‌شود. به عنوان مثال، در آزمایش‌هایی که دوزینگ کنترل‌شده جریان جرمی یکپارچه جایگزین روش‌های دستی شد، کارخانه‌ها تا ۱.۵٪ نرخ بازیابی کنسانتره بالاتر و کاهش قابل توجه در هدررفت باطله را ثبت کردند. یک سایت آزمایشی با هماهنگ‌سازی دوزینگ کلکتور با تغییرات اندازه‌گیری‌شده در جریان جرمی و ترکیب دوغاب - به‌ویژه در هنگام تغییرپذیری خوراک - عملکرد بهبود یافته‌ای را در بهینه‌سازی نرخ بازیابی فلز در معدنکاری گزارش کرد. چنین پایداری فرآیندی از طریق دوزینگ ثابت به بازده معدنی بالاتر و قابل پیش‌بینی‌تر منجر می‌شود و هم از بهبود اقتصاد کارخانه و هم از پایداری عملیاتی پشتیبانی می‌کند.

یک مثال موردی که در مقالات اخیر مورد بحث قرار گرفته است، نشان می‌دهد که دوز بهینه زانتات در فلوتاسیون، که در آن بازخورد از قرائت‌های جریان جرمی گرفته می‌شود، منجر به کاهش ۱۷ درصدی مصرف معرف در هر تن آسیاب شده می‌شود. در عین حال، میزان بازیابی فلز افزایش یافته است - که نشان‌دهنده مزیت دوگانه بهینه‌سازی دوز معرف و استراتژی‌هایی برای افزایش میزان بازیابی فلز است.

تجزیه و تحلیل مداوم فرآیند همراه با ابزار دقیق پیشرفته، تضمین می‌کند که ارتباط بین دوز معرف و خوراک سنگ معدن همچنان قوی باقی بماند. نتیجه نهایی، یک تغییر اساسی در بهره‌وری هزینه معرف فلوتاسیون، کاهش تنوع عملیاتی و بهبود پایدار در افزایش بازده فلز از طریق فلوتاسیون است.

کارخانه‌هایی که به دنبال کاهش بیشتر مصرف معرف هستند، می‌توانند در دوره‌هایی با عیار خوراک پایین‌تر یا کانی‌شناسی تغییر یافته، تنظیمات مبتنی بر داده‌ها را به کار گیرند و صرف نظر از نوسانات ورودی، خروجی ثابتی را حفظ کنند. این رویکرد روش‌شناختی از جمله روش‌های توصیه‌شده برای کاهش مصرف معرف در معدن بدون خطر از دست دادن بازیابی است و مزایای کمی و اقتصادی اثبات‌شده‌ای را در مقیاس پایلوت و صنعتی نشان می‌دهد.