철광석 부유선별 공정에서의 인라인 밀도 측정

철광석 부유선별 공정 최적화를 위한 공정 변수

집진제 및 기포제 투입량 최적화

철광석 부유선별 공정에서 광물과 맥석의 효과적인 분리를 위해서는 최적의 집광제 및 기포제 투입이 매우 중요합니다. 지방산이나 히드록사메이트와 같은 집광제는 철 광물에 선택적으로 결합하는 반면, MIBC와 같은 기포제는 거품을 안정화하고 기포 크기를 조절합니다. 두 시약 모두 광물 회수율을 극대화하고 시약 낭비를 줄이기 위해 정확한 선택과 정밀한 투입이 필수적입니다.

최근 반응 표면 분석법(RSM)을 적용한 연구에서는 특정 철광석 슬라임 부유선별 조건에서 최적의 집광제 투입량이 약 80 ml/kg, 기포제 투입량이 약 50 ml/kg인 것으로 나타났습니다. 이러한 투입량은 광석 종류와 공정 목표에 맞춰 조정했을 때 최고의 부유선별 효율과 향상된 정광 품질을 제공했습니다. 특히, 기존과는 다른 시약 혼합물, 특히 MIBC를 기포제로 사용한 집광제 혼합물은 단일 시약 방식보다 우수한 선택성과 회수율을 보였습니다. 기포제 농도의 미세 조정은 조립자 부유선별에서 특히 중요하며, 미세한 조정만으로도 분리 효율뿐만 아니라 에너지 소비에도 영향을 미칠 수 있습니다. 적절한 기포 구조 형성은 더 거친 분쇄를 가능하게 하여 에너지 절약을 가져옵니다.

정확한 시약 투입량 조절은 필수적입니다. 집광제/기포제를 부적절하게 첨가하면 회수율과 정광 등급이 저하되고, 과다하게 첨가하면 비용이 증가하고 불순물이 유입될 수 있습니다. 최신 자동 투입 시스템은 Lonnmeter와 같은 철광석 슬러리 밀도 측정기의 실시간 피드백을 통합합니다. 이러한 시스템은 슬러리 밀도 변화에 따라 투입량을 지속적으로 조절하여 안정적인 공정 조건을 유지하고 시약 낭비를 최소화합니다. 최근 산업 사례 연구에 따르면 센서 피드백을 시약 계량 시스템에 통합하면 부유선별 공정 성능과 생산 비용 관리 모두 향상되는 것으로 나타났습니다.

슬러리 밀도 변동 방지

부유선별 공정 전체에 걸쳐 일정한 슬러리 밀도를 유지하는 것은 부유선별 정확도 향상과 안정적인 철 정광 품위 확보에 매우 중요합니다. 밀도 변동은 기포 거동의 불규칙성, 시약 분배의 불균형, 필터 막힘이나 파이프라인 마모와 같은 운영 문제를 야기할 수 있습니다. 슬러리 밀도 측정기에서 실시간으로 측정된 밀도 정보를 기반으로 작동하는 자동 제어 시스템은 작업자가 공정에 투입되는 물과 고형물의 양을 신속하게 조절할 수 있도록 도와줍니다. 이는 공급 원료 변동이나 운영상의 문제로 인한 밀도 변화를 완화시켜 줍니다.

공정 전략에는 밀도계 측정값을 기반으로 물 첨가량을 지속적으로 보정하고 하부 유출 펌프 또는 공급 펌프를 조정하는 것이 포함됩니다. 공급액이 희석되면(밀도가 낮아지면) 자동 밸브가 물 투입량을 줄이거나 고형물 투입량을 늘립니다. 밀도가 높아지면(너무 걸쭉해지면) 효과적인 부유 선별에 최적의 농도 범위를 유지하기 위해 물을 추가합니다. 이러한 접근 방식은 부유 선별기의 안정적인 작동을 보장할 뿐만 아니라 농축 효율을 향상시키고 여과 에너지 소비를 줄이며 필터 멤브레인 막힘을 방지합니다.

고급 계측기, 예를 들면 다음과 같습니다.론미터슬러리 밀도 분석기실시간으로 철광석 농축 밀도를 측정할 수 있습니다. 이를 통해 일관된 제품 등급을 유지하고 부유선별 후 효율적인 수분 제거가 가능합니다. 포괄적인 공정 제어를 위해 광미 밀도 모니터는 폐기 흐름이 저장 요건을 충족하는지 확인하고 미회수 철광석 감지를 통해 공정 최적화를 지원합니다.

주요 부유선별 매개변수 및 제어 방법

안정적인 부유선별 효율을 위해서는 여러 핵심 공정 변수를 제어해야 합니다. 임펠러 속도, 폭기량, 체류 시간은 주요 변수이며, 이러한 변수들의 최적화는 기포 발생, 혼합, 그리고 광물이 부유선별조에 머무르는 시간에 직접적인 영향을 미칩니다. 지속적인 공정 피드백 없이 이러한 변수들을 조정하면 최적의 결과를 얻지 못할 수 있습니다. 예를 들어, 임펠러 속도가 너무 높으면 입자 혼입이 발생할 수 있고, 폭기량이 너무 낮으면 광물 회수율이 저하될 수 있습니다.

이러한 매개변수의 보정은 공정 변화와 철광석 슬러리 밀도 측정기 및 농축물 모니터링 장비의 측정값을 연동하는 과정을 포함합니다. 운영자는 실험 데이터를 기반으로 구축된 부유성 성분 모델을 사용하여 이를 플랜트 제어 시스템에 통합함으로써 예측 조정을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 센서에서 감지된 투입 밀도 변화는 최적의 작동 범위를 유지하기 위해 임펠러 속도 또는 공기 흐름을 즉시 조정합니다.

정확한 투입 및 산출 밀도 모니터링은 미회수 철광석 손실을 방지합니다. 광미 밀도 센서가 편차를 감지하면 작업자는 체류 시간을 늘리거나 시약 첨가량을 조정하여 개입할 수 있습니다. 이러한 피드백 루프는 매개변수 안정성을 향상시켜 수율 개선 및 안정적인 정광 등급을 보장합니다. 결과적으로 부유선별 정확도가 향상되고 미회수 광물 손실이 방지되며 공정 매개변수 안정성이 제어됩니다.

프로세스 성과 향상: 효과적인 분리부터 비용 효율성까지

효과적인 광물 및 맥석 분리

철광석 부유선별에서 선택성을 높이는 것은 시약의 적절한 사용에 달려 있습니다. 알킬 에테르아민과 같은 선택적 집진제는 철 광물에 우선적으로 흡착되어 소수성을 띠게 함으로써 부유선별을 촉진하는 반면, 전분 및 헥사메타인산나트륨(SHMP)과 같은 억제제는 맥석 광물을 친수성으로 만들어 부유선별을 억제합니다. 3성분계 집진제-기포제 시스템은 특정 시약 조합을 통해 분리 효율을 향상시키고, 특히 복합 광석의 경우 정광 내 실리카 및 알루미나 함량을 줄일 수 있음을 보여줍니다. 예를 들어, SHMP는 반사석 부유선별에는 영향을 미치지 않으면서 염소석의 부유선별을 강력하게 억제하여 규산염 맥석의 보다 효과적인 제거를 가능하게 합니다.

공정 최적화는 집광제 활성화와 억제제 강도의 균형을 맞춥니다. 억제제가 과도하면 철 회수율이 낮아지고, 선택성이 부족하면 정광이 오염됩니다. 실시간 철광석 슬러리 밀도 측정기(론미터 포함)와 같은 통합 측정 도구를 통해 슬러리 밀도와 시약 투입량을 정밀하게 제어하여 철 손실을 최소화하고 정광 품위를 안정화할 수 있습니다. 작업자는 연속적인 밀도 데이터에 따라 폭기량, 시약 투입량, 셀 레벨을 조정하여 일관된 분리 결과를 보장합니다. 머신러닝 모델은 동적인 조건에서도 정광 품질을 예측하고 향상시킵니다.

농축액 증점 및 여과 최적화

철광석 부유선광에서 탈수 및 저장 요구 사항을 충족하려면 농축 및 여과 효율이 매우 중요합니다. 농축은 중력 또는 응집을 통해 고형물 농도를 높이고, 여과는 잔류수를 제거하여 건조된 여과 케이크를 생성합니다. Lonnmeter와 같은 장비를 사용하여 지속적으로 모니터링할 수 있습니다.철광석 농축물 밀도 측정기유출수가 후속 탈수 및 안전한 저장을 위한 설정된 밀도 기준을 충족하도록 보장합니다.

농축액의 농축을 최적화하려면 하부 유출액의 밀도를 높이고 상부 유출액의 투명도를 개선하기 위해 적절한 응집제 투입이 필수적입니다. 이 단계는 여과 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 최적의 농축 과정을 거친 멤브레인 필터 프레스는 수분 함량이 6% 미만인 필터 케이크를 안정적으로 생성하여 고품질 철광석 농축액 생산을 지원합니다. 케이크의 점착성과 응집력을 관리하면 여과 에너지 소비가 감소하며, 이론 모델은 특정 압력 및 케이크 처리 조건에서 분리 성능을 예측합니다. 필터 막힘을 방지하려면 실시간 측정 및 정밀 투입을 통해 일관된 밀도와 점도를 유지하는 등 슬러리 특성을 제어해야 합니다.

광미 관리 및 미회수 광석 탐지

철광석 부유선광에서 효율적인 광미 관리는 안전, 자원 회수 및 활용을 위해 정확한 광미 밀도 모니터링에 달려 있습니다. 철광석 광미 밀도 측정은 다음을 통해 이루어집니다.연속 자동화 센서(론미터(Lonnmeter)에서 통합한 것과 같은) 시스템은 광미가 안전한 저장을 위한 밀도 요건을 충족하도록 보장하고 물 재활용을 가능하게 합니다. 밀도가 예측 불가능한 광미는 댐 붕괴 및 비효율적인 토지 이용의 위험을 초래합니다.

광미를 효율적으로 활용하려면 회수되지 않은 철을 감지하는 시스템이 필수적입니다. 센서 기반 회로는 광미 흐름에서 철을 식별하여 작업자가 부유선별 회로 구성을 개선하고, 손실된 광석을 회수하며, 전체 공정 회수율을 높일 수 있도록 합니다. 광미에서 회수된 철은 재처리를 통해 다시 자원에 통합될 수 있어 자원 효율성을 향상시킵니다.

에너지 및 시약 절약을 통한 생산 비용 관리

철광석 부유선별 공정의 생산 비용 관리는 시약 및 에너지 절약에 중점을 둡니다. 실시간 슬러리 밀도 모니터링을 통해 시약 투입량을 정밀하게 조절할 수 있습니다. 이미지 기반 거품 분석 및 적응형 제어 기술은 집광제 및 기포제 투입량을 최소화하여 시약 낭비를 줄이고 광물 분리 효율을 극대화합니다. 예를 들어, 잔류 아민 집광제를 함유한 공정수를 재사용하면 농축물 등급이나 회수율을 저하시키지 않고도 새로운 시약 소비량을 최대 46%까지 절감할 수 있습니다.

최적화된 시약 투입량과 함께 에너지 절감 효과가 나타납니다. 센서 피드백과 머신러닝 모델을 활용하여 안정적인 슬러리 밀도와 공정 매개변수 제어를 통해 부유선별 공정의 에너지 사용량을 줄일 수 있습니다. 농축 및 여과 공정에서는 적절한 공급 밀도를 유지함으로써 사이클 시간과 필터 프레스 에너지 소비량을 절감할 수 있습니다. 또한, 안정적인 슬러리 특성과 밀도를 유지하여 파이프라인 마모 및 막힘을 방지함으로써 유지보수 비용을 절감하고 운영 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.