Nepakankamo srauto koncentracijos stebėjimas yra labai svarbus švino-cinko kasyklų tirštiklio operacijų ramstis, tiesiogiai užtikrinantis mineralų perdirbimo saugą, proceso stabilumą, ekonomiškumą ir atitiktį aplinkosaugos reikalavimams. Kaip realaus laiko nepakankamo srauto kietųjų dalelių duomenų pagrindas, jis veikia kaip pirmoji gynybos linija nuo grėblių užsikimšimo/užstrigimo, aptikdamas per didelį kietųjų dalelių kaupimąsi (pagrindinę grėblių sukimo momento šuolių ir įrangos gedimų priežastį). Proceso valdymui jis leidžia tiksliai reguliuoti vandens pašalinimą, užkertant kelią per praskiedimui (filtracijos perkrova) arba koncentruotam (vamzdynų užsikimšimas), ir tuo pačiu metu optimizuojant flokuliantą, kad būtų išvengta reagentų švaistymo ir prasto perpildymo skaidrumo.
Pramoninio tirštiklio eksploatavimo pagrindai polimetalinio švino ir cinko kasyklose
Pramoniniai tirštikliai yra labai svarbūs mineralų perdirbimui polimetalinio švino ir cinko kasyklose, nes jie leidžia efektyviai atskirti kietąsias ir skystąsias medžiagas, atgauti vandenį ir optimaliai kontroliuoti nutekėjimo koncentraciją. Jų veikimas tiesiogiai veikia proceso stabilumą, uolienų atliekų tvarkymą ir aplinkosauginius rezultatus.
Pagrindiniai sedimentacijos principai mineralų perdirbimo aplinkoje
Tirštiklio veikimas pagrįstas sedimentacijos fizika, kai kietosios suspensijoje suspenduotos dalelės yra atskiriamos gravitacijos būdu. Tiekiama suspensija patenka į tirštiklį ir išsisklaido po indą. Veikiant gravitacijai, dalelės pradeda nusėsti, sudarydamos tris pagrindines zonas:
- Viršuje yra skaidri skysčio zona (perpildymas).
- Vidurinis „trukdomas nusėdimo“ regionas, kuriame dalelių koncentracijos sąveikauja ir nusėdimo greitis mažėja.
- Apatinis suspausto srutos arba „purvo sluoksnio“ sluoksnis, kuriame kaupiasi kietosios dalelės.
Sedimentacijos greitis priklauso nuo daleles veikiančių gravitacijos jėgų, kurias neutralizuoja skysčio pasipriešinimas. Didėjant kietosios medžiagos koncentracijai, dalelės trukdo viena kitai judėti, lėtindamos nusėdimą (trukdo nusėdimui). Flokuliacija, kurią sukelia polielektrolitų flokuliantai, sugrupuoja smulkias daleles į didesnes flokules, padidindama jų efektyvų nusėdimo greitį. Sedimentacijos efektyvumą veikia mineralogija, dalelių dydis, vandens cheminė sudėtis ir turbulencija tirštiklyje.
Tikslūs flokulianto dozavimo apskaičiavimai ir optimizavimas yra labai svarbūs tirštiklio veikimo efektyvumui. Per didelis arba per mažas dozavimas sumažina skaidrumą arba nepakankamą tankį ir gali prisidėti prie tokių nelaimingų atsitikimų kaip grėblių užsikimšimas ar perkrova. Pažangūs procesų auditai ir mineralų tirštinimo grandinių optimizavimas priklauso nuo nuolatinio šių fizinių ir cheminių parametrų stebėjimo.
Tirštikliai mineralų perdirbime
*
Pramoninių tirštiklių tipų ir jų vaidmenų apžvalga
Šiuolaikinėse švino-cinko kasyklų perdirbimo įmonėse naudojami trys pagrindiniai tirštiklio modeliai:
Standartiniai apvalūs tirštikliaiNaudojamas didelis bakas, besisukantis tirštiklio grėblio mechanizmas ir lėtai judantys grandikliai nusėdusioms kietosioms dalelėms sutankinti ir surinkti. Ši konstrukcija yra tvirta, tačiau paprastai susidoroja su mažesniais kietųjų dalelių kiekiais.
Didelės spartos tirštikliaiyra sukurti siekiant maksimaliai padidinti kietųjų dalelių pralaidumą, naudojant stačiašonius rezervuarus, optimizuotą tiekimo šulinių konstrukciją ir efektyvius grėblio tirštiklio mazgus. Šie įrenginiai yra įprasti švino ir cinko rūdos sodrinimo procesuose dėl padidėjusio tiekimo kintamumo ir greito vandens atgavimo poreikio.
Pastos tirštikliaiužtikrina dar didesnę kietųjų dalelių koncentraciją ir sukuria tirštą, nenusėdantį nuotėkį, kad būtų galima šalinti uolienų atliekas aplinkai nekenksmingu būdu. Tai padeda kasykloms sumažinti vandens sunaudojimą ir uolienų atliekų užtvankos poveikį.
Kiekvienas tirštiklio tipas atlieka specializuotą vaidmenį grandinėje:
- Koncentruoti tirštikliaiišgauti vertingus mineralinius produktus iš flotacijos grandinių.
- Uodegų tirštikliaiprieš šalinant atliekas išgauti vandenį iš proceso atliekų srautų.
- Pastos tirštikliaigeneruoti didelio tankio atliekas saugesniam ir mažesniam saugojimui.
Šių tirštiklių tipų pasirinkimą ir integravimą lemia žaliavų kintamumas, rūdos savybės ir reikalinga pratekėjimo konsistencija. Modulinės konstrukcijos ir galimybė keisti mastą leidžia plėsti gamyklas ir atnaujinti procesus, keičiantis rūdos telkiniams ir gamybos poreikiams.
Iššūkiai, būdingi tik polimetalinėms operacijoms
Polimetalinio švino-cinko kasyklos susiduria su sudėtingomis tirštiklio eksploatavimo kliūtimis, įskaitant:
Kintami tiekimo greičiai ir nepastovi mineralogija:Kasant kelis rūdos tipus, celiuliozės sudėtis, kietųjų dalelių kiekis ir reologija labai svyruoja. Tai apsunkina tiek nepakankamo srauto kontrolę, tiek flokulianto dozavimo optimizavimą kasyboje, todėl reikia adaptyvaus proceso valdymo.
Didelė kietųjų dalelių apkrova:Šiuolaikinės kasyklos yra labai našios, o tirštiklio grandinės dažnai apdoroja daugiau nei 100 000 tonų dumblo per dieną. Tokiais mastais kontroliuoti tirštiklio nepakankamo srauto tankį ir stebėti kietųjų dalelių koncentraciją yra sunku, tačiau būtina norint išvengti proceso nelaimių, tokių kaip grėblio užstrigimas ar užstrigimas.
Sudėtinga mineralogija:Švino ir cinko rūdose gali būti galenito, sfalerito, pirito ir priemaišų, kurių kiekvienas pasižymi unikaliomis nusėdimo ir flokuliacijos savybėmis. Tam reikalingos individualiai pritaikytos flokulianto programos irtankio matuoklisKalibravimas kasybos pramonei.
Neatsižvelgiant į šiuos veiksnius, gali susidaryti nestabilūs purvo sluoksniai, prastas perpildymo skaidrumas, didelis cheminių medžiagų sunaudojimas arba mechaniniai gedimai. Tirštiklio grėblių perkrovos ar užstrigimo rizika padidėja, jei kietosios medžiagos netikėtai sutankėja, o tai dar labiau pabrėžia pažangių tankio matavimo ir pramoninių tankio matuoklių technologijų (pvz., „Lonnmeter“) poreikį, kad būtų galima reguliuoti procesą realiuoju laiku ir palaikyti tirštiklio automatizavimo sistemas.
Integruojant išsamius mineralų procesų auditus ir optimizavimo metodus, pagerinama tirštiklio nepakankamos koncentracijos kontrolė ir veiklos efektyvumas, o tai padeda įgyvendinti tiek mineralų išgavimo, tiek aplinkosaugos valdymo tikslus polimetalinėse operacijose.
Svarbiausi tirštiklių komponentai ir projektavimo ypatybės
Tirštinimo grėblių sistemos
Tirštinimo grėblių sistemos atlieka esminį vaidmenį pramoninių tirštinimo įrenginių operacijose polimetalinio švino ir cinko kasyklose. Grėbliai yra suprojektuoti taip, kad nuolat judintų ir sutankintų nusodintas kietąsias medžiagas link centrinio išleidimo angos. Šis transportavimas padeda tirštintojui kontroliuoti nepakankamo srauto koncentraciją ir padeda išvengti netolygaus sluoksnio susidarymo, kuris galėtų pakenkti veiklos efektyvumui.
Mechanizmas apima besisukančias grėblio svirtis su peiliais arba plūgais. Šios svirtys lėtai leidžiasi, grandydamos nusodintą purvą link apatinio srauto išleidimo angos. Šiuolaikiniuose grėblio tirštiklio konstrukcijose naudojamos tvirtos medžiagos, atsparios švino-cinko suspensijų sukeliamam dilimui ir korozijai. Skaičiuojamieji modeliavimai, tokie kaip CFD (skaičiuojamoji skysčių dinamika) ir FEA (baigtinių elementų analizė), optimizuoja geometriją, menčių kampą, svirčių tarpą ir pavaros dydį, kad būtų pasiektas minimalus sukimo momentas ir didelis efektyvumas. Didelio tankio tirštikliuose aukštesni rezervuarų profiliai ir sustiprinti grėbliai leidžia apdoroti didesnį kietųjų dalelių kiekį neprarandant mechaninio patikimumo.
Geriausia praktika pabrėžia pastovų kietųjų dalelių kiekį, nuolatinį sukimo momento stebėjimą ir prietaisų pavaros mazgų naudojimą. Sukimo momento matuokliai ir jėgos keitikliai renka duomenis realiuoju laiku, o tai leidžia greitai reguliuoti veikimo parametrus. Valdymo sistemos automatiškai reguliuoja grėblio aukštį arba greitį, reaguodamos į sukimo momento šuolius, kuriuos paprastai sukelia netolygus nuosėdų pasiskirstymas arba staigus medžiagų kaupimasis. Lauko pavyzdžiai rodo, kad reguliarus sukimo momento stebėjimas ir užprogramuotos perkrovos nustatytosios vertės sumažina priežiūros poreikį ir skatina nuoseklų tirštiklio veikimo efektyvumą.
Grėblių perkrovos apsauga pagrįsta integruotais jėgos matavimo įtaisais (sukimo momento keitikliais, apkrovos davikliais), esančiais pavaroje. Kai pasiekiamos iš anksto nustatytos sukimo momento ribos – tai galimo grėblių užstrigimo požymis – sistema gali automatiškai pakelti grėblius arba sustabdyti pavarą, kad būtų išvengta mechaninių pažeidimų ir grėblių užstrigimo. Šios apsaugos priemonės kartu su paskirstytomis valdymo sistemomis suteikia nuotolinio valdymo ir momentinio įsikišimo galimybes, kurios yra labai svarbios siekiant išvengti grėblių užstrigimo avarijų.
Mechaniniai veiksniai, lemiantys grėblių strigimą, yra per didelis kietųjų dalelių kaupimasis, pavaros ar mechaniniai gedimai dėl korozijos ar prasto tepimo ir neefektyvi apsauga nuo perkrovos. Prevencijos strategijos daugiausia dėmesio skiria tvirtai konstrukcijai, įskaitant per dideles pavaras, apsaugančias nuo dilimo ir periodinius mechaninius patikrinimus. Reguliarus techninis aptarnavimas ir kalibravimas, pvz., peilių keitimas ir tepimo grafikai, išlieka pagrindinėmis tirštiklio saugos priemonėmis. Realiuose audituose dažnai rekomenduojamas grįžtamojo ryšio valdymas naudojant kintamo greičio pavaras ir aktyvi sukimo momento tendencijų analizė, siekiant ilgalaikio patikimumo.
Flokuliantų naudojimo sistemos
Flokuliantų dozių skaičiavimai tirštiklio veikimui švino ir cinko suspensijoje yra pritaikyti prie unikalių suspensijos savybių: dalelių dydžio, mineralogijos, pH ir joninės stiprybės. Standartinė praktika apima bandymus stende, kur empiriškai parenkami polimerų tipai ir koncentracijos, siekiant norimos potvynio kietųjų dalelių koncentracijos ir perpildymo skaidrumo. Mineralų perdirbimo įrenginių optimizavimo kontekste dozavimas paprastai matuojamas aktyvaus polimero gramais vienai tonai sausųjų kietųjų dalelių.
Flokuliantų dozavimo poveikis tiesiogiai veikia nusėdimo greitį ir galutinę nutekėjimo koncentraciją. Tikslus dozavimas skatina greitą dalelių aglomeraciją (flokuliacijos susidarymą), todėl kietosios dalelės greičiau nusėda ir atskyrimas yra kokybiškesnis. Per didelis dozavimas padidina reagentų sunaudojimą ir eksploatavimo išlaidas; nepakankamas dozavimas lemia prastą kietųjų dalelių atskyrimą, sumažina nutekėjimo tankį ir galimą tirštiklio perkrovą.
Tikslų tiekimą užtikrinančios technologijos apima programuojamus cheminių medžiagų dozavimo siurblius, gravitacinio tiekimo sistemas ir automatinius valdymo protokolus.Linijinis tankio matavimas...ir realaus laiko grįžtamasis ryšys su pramoniniais tankio matuoklio sprendimais, tokiais kaip „Lonnmeter“, leidžia nuolat reguliuoti ir optimizuoti polielektrolitų dozavimą. Šios sistemos palaiko tiek efektyvų reagentų naudojimą, tiek realaus laiko tirštiklio kietųjų dalelių koncentracijos stebėjimą. Išsamūs auditai dažnai rekomenduoja tankio matuoklių kalibravimą kasybos pramonės reikmėms, siekiant sumažinti klaidas ir užtikrinti patikimą proceso kontrolę.
Geriausia reagentų valdymo praktika apima įprastą dozavimo įrangos kalibravimą, reguliarų tankio matuoklių patvirtinimą ir integravimą su tirštiklio automatizavimo sistemomis. Šis metodas sumažina reagentų sunaudojimą, tuo pačiu maksimaliai padidinant nusodinimo efektyvumą ir perteklinio srauto tankio kontrolę, prisidedant prie bendro tirštiklio našumo ir saugos švino ir cinko rūdos sodrinimo proceso aplinkoje.
Pažangios nepakankamo srauto koncentracijos valdymo ir stebėjimo strategijos
Linijinis tankio matavimas ir prietaisai
Tinkamo pasirinkimaspramoninis tankio matuoklisyra gyvybiškai svarbus norint tiksliai ir nuolat stebėti tirštiklio nutekėjimo koncentraciją polimetalinio švino ir cinko kasyklose. Tokie prietaisai kaip vibruojančių elementų ir ultragarsiniai tankio matuokliai siūlo nebranduolines alternatyvas, atsižvelgiant į griežtesnius reguliavimo ir saugos reikalavimus mineralų perdirbimo operacijose. Šie prietaisai matuoja suspensijos tankį realiuoju laiku be rizikos ir administracinių išlaidų, susijusių su spinduliuote pagrįstais matuokliais, o tai yra didelis privalumas tirštiklio veikimo efektyvumui ir saugos standartų laikymuisi. Pavyzdžiui, SDM ECO ir vibruojančių elementų konstrukcijos yra patikrintos matuojant abrazyvines, didelio tankio švino ir cinko suspensijas; jose yra atsparūs dilimui jutikliai, tvirta elektronika ir jos suderinamos su labai korozinėmis celiuliozės sąlygomis.
Skaitiklio integravimas reikalauja kruopštaus matavimo vietos pasirinkimo. Matuoklis paprastai išdėstomas tirštiklio išleidimo angoje, netoli išleidimo angos, kur kietųjų dalelių kiekis yra pastoviausias ir atspindi tikrąjį eksploatavimo efektyvumą. Matuoklis taip pat turėtų būti išdėstytas taip, kad būtų užtikrintas minimalus hidraulinis trikdis ir prieinamumas atliekant techninę priežiūrą, laikantis geriausios tirštiklio priežiūros praktikos.
Kalibravimas yra pagrindinis iššūkis švino-cinko kasyklose dėl dažnų tankio svyravimų ir kintamo dalelių dydžio pasiskirstymo. Reikalingas periodiškas kalibravimas naudojant etaloninius mėginius ir programinės įrangos koregavimai, ypač dirbant su sudėtingais švino-cinko rūdos sodrinimo proceso srautais. Gamyklinis kalibravimas gali būti naudojamas kaip atskaitos taškas, tačiau konkrečiai vietai atliktas pakartotinis kalibravimas pagerina tirštiklio nepilno srauto tankio valdymo tikslumą. Prietaiso poslinkis, kurį sukelia jutiklio danga, susidėvėjimas arba besikeičianti suspensijos cheminė sudėtis, verčia reguliariai atlikti rankinį patvirtinimą.
Kasybos aplinkai būdingi gedimų režimai apima jutiklių dilimą, apnašų susidarymą, elektronikos degradaciją ir technologinių medžiagų kaupimąsi ant jutiklių paviršių. Korekcinės procedūros apima planinę priežiūrą, įskaitant mechaninį valymą, pakartotinį kalibravimą ir susidėvėjusių jutiklių dalių keitimą. Greito reagavimo procedūros, tokios kaip automatinis klaidų žymėjimas, diagnostika vietoje ir dubliavimas naudojant dviejų jutiklių išdėstymą, padeda užtikrinti patikimą kietųjų dalelių koncentracijos stebėjimą ir greitą atkūrimą po gedimų. „SmartDiver“ tipo profiliavimo jutikliai dar labiau padidina dubliavimą, nes siūlo nepriklausomą, realiuoju laiku atliekamą tankio ir purvo lygio patikrą.
Automatinės tirštiklio valdymo sistemos
Automatizuotos tirštiklio valdymo sistemos dabar integruoja daugiamačius duomenis – tiekimo charakteristikas, tirštiklio tirštiklio grėblio mechanizmo pavaros sukimo momentą – kad būtų galima tiksliai valdyti kietųjų dalelių ir skysčių atskyrimą. Įtraukdamos grįžtamąjį ryšį iš integruoto tankio matavimo, slėgio ir grėblio sukimo momento jutiklių, šios sistemos naudoja daugiamačius valdymo strategijas, kad vienu metu optimizuotų kelis proceso parametrus. Modelio nuspėjamasis valdymas (MPC) ir neaiškios logikos valdikliai dinamiškai koreguoja valdymo nustatymus, kad stabilizuotų tirštiklio tirštiklio koncentraciją – net kai dėl besikeičiančių rūdos mišinių keičiasi tiekimo savybės ar flokuliantų dozavimo reikalavimai.
Pagrindinė valdymo taktika sutelkta į atsargų lygio valdymą – maksimaliai padidina tirštiklio kietųjų dalelių kiekį, kartu užkertant kelią grėblių perkrovai ar užstrigimui. Grėblių sukimo momento grįžtamasis ryšys naudojamas grėblių perkrovos apsaugai ir aktyviai užstrigimo ar užstrigimo prevencijai, o tai labai svarbu įrangos saugai ir proceso stabilumui palaikyti. Taigi tirštiklio nepakankamo srauto koncentracijos valdymas yra tiesiogiai susijęs su stebimu tirštiklio grėblių konstrukcijos elgesiu ir sukimo momento reakcija. Realaus laiko aptikimo ir automatinių signalizacijos protokolai inicijuoja greitus taisomuosius veiksmus – padidina nepakankamo srauto siurblio greitį, reguliuoja flokuliantų dozę arba keičia grėblių pakėlimo padėtį, kad būtų išvengta kritinių įvykių.
Dar vienas automatizuoto valdymo tikslas – optimizuoti perteklinių kietųjų dalelių kiekį. Pažangios sistemos naudoja nuolatinį grįžtamąjį ryšį, kad optimizuotų polielektrolitų dozavimą kasyboje, tiekdamos aukštesnės kokybės regeneruotą vandenį ir mažindamos technologinio vandens recirkuliacijos sąnaudas. Duomenimis pagrįstas valdymas palaiko našumą esant proceso svyravimams, palaikydamas mineralų procesų auditus ir optimizavimo pastangas.
Realaus laiko duomenų integravimas yra esminis nuspėjamojo tirštiklio valdymo elementas. Automatinės platformos fiksuoja jutiklių duomenis su maža delsa ir pateikia juos valdymo procedūroms, kurios gali atlikti trumpalaikes prognozes ir greitai reaguoti į neįprastus įvykius. Pavyzdžiui, nuspėjamoji analizė, naudojanti nusistovėjusį sąsajos lygį, nepakankamą srauto koncentraciją ir purvo slėgį, padeda anksti aptikti tirštiklio sutrikimus ir leidžia automatiškai, tikslingai įsikišti, kol dar nepasiekiamos proceso ribos. Tankio matuoklių kalibravimo integravimas kasybos pramonei ir jutikliais valdomas įvykių registravimas leidžia nuolat tobulinti visos gamyklos tirštiklio automatizavimo sistemas, dar labiau sustiprinant tirštiklio saugos priemones ir veiklos rezultatus sudėtingose mineralų perdirbimo gamyklose.
Šios pažangios strategijos kartu sukuria patikimą sistemą, skirtą optimizuoti našumą, gerinti vandens šalinimo efektyvumą ir užkirsti kelią katastrofiškiems incidentams, tokiems kaip grėblių užsikimšimas pramoninių tirštiklių operacijose, įvairiose polimetalinio švino ir cinko gamybos srityse.
Tirštiklis – kur daugiausia naudojami flokuliantai
*
Grėblių rišimas, užstrigimas ir perkrovos prevencija
Mechanizmai, sukeliantys grėblių surišimą ir perkrovą
Polimetalinio švino ir cinko kasyklose pramoniniai tirštikliai naudoja grėblių mechanizmus, kad efektyviai atskirtų ir nusausintų suspensijas. Grėblių strigimas įvyksta, kai grėblių rankenos susiduria su per dideliu pasipriešinimu – dažniausiai dėl medžiagos susikaupimo ant tirštiklio sluoksnio arba šalia išleidimo zonos. Grėblių perkrova reiškia jėgas, viršijančias projektines ribas, dėl kurių kyla komponentų gedimo rizika.
Medžiagų kaupimasis, kurį sukelia staigūs kietųjų dalelių tiekimo šuoliai, prastas nepakankamo srauto koncentracijos valdymas arba netinkami flokuliantų dozavimo skaičiavimai, smarkiai padidina tiek hidraulinį pasipriešinimą, tiek mechaninį įtempį grėblių svirtims ir pavaroms. Skaičiuojamosios skysčių dinamikos (CFD) ir baigtinių elementų analizės (FEA) modeliai patvirtina, kad dumblo reologija, tirštiklio geometrija, tiekimo greičiai ir grėblių greitis yra labai svarbūs: staigūs pokyčiai padidina užsikimšimo riziką. Pavyzdžiui, giliųjų kūginių tirštiklių, kuriuose sodrinama švino ir cinko rūda, atveju blogai optimizuotas kietųjų dalelių tiekimas ir flokuliantų perdozavimas sukelia užsikimšimo incidentus ir perkrovas. Lauko duomenys iš Kinijos švino ir cinko operacijų patvirtina šią riziką ir pabrėžia patobulintos tirštiklio grėblių konstrukcijos ir eksploatacinių nustatymų privalumus.
Ankstyvieji įspėjamieji ženklai ir stebėjimo realiuoju laiku sprendimai
Ankstyvieji grėblio sukimo momento nuokrypių įspėjamieji ženklai paprastai yra staigus pavaros sukimo momento padidėjimas, nepastovūs purvo sluoksnio lygio svyravimai ir sumažėjęs grėblio greitis. Realaus laiko stebėjimo sprendimai naudoja automatizuotas sukimo momento ir pasipriešinimo matavimo sistemas, statistinį modelių atpažinimą ir fizinį modeliavimą su savaime kalibruojančia galutinių elementų analizė (BEA). Pažangios integruotos jutiklių sistemos, tokios kaip pramoniniai „Lonnmeter“ tankio matuokliai, teikia nuolatinį grįžtamąjį ryšį apie nepakankamo srauto tankį ir purvo sluoksnio charakteristikas, o tai gali signalizuoti apie prasidedančią perkrovą ar strigimą.
Mašininio mokymosi modeliai apdoroja tiesioginius vibracijos ir eksploatacinius duomenis, kad gerokai prieš gedimą – iki kelių minučių – praneštų apie nenormalų grėblio sukimo momentą. Operatoriai gali reaguoti koreguodami polielektrolitų dozes, subalansuodami tiekimo sąlygas arba atlikdami prevencinę priežiūrą. Įrodyta, kad automatizuotos valdymo schemos, kurios integruoja linijinį tankio matavimą su sukimo momento stebėjimu, sumažina avarinių išjungimų skaičių ir padeda išvengti grėblio užstrigimo avarijų scenarijų optimizuojant mineralų perdirbimo gamyklas.
Techninės priežiūros grafikai ir eksploatavimo protokolai
Siekiant išvengti mechaninių gedimų ir pailginti tirštiklio veikimo laiką, techninės priežiūros grafikai turi būti sudaryti į reguliarų grėblių svirčių, pavarų ir sukimo momento matavimo įrangos patikrinimą. Labai svarbu registruoti stebimus sukimo momento nuokrypius, tepimo ciklus ir tankio matuoklio kalibravimą kasybos pramonėje.
Veiklos protokolai turėtų užtikrinti:
- Planinis srutų mėginių ėmimas ir kietųjų dalelių koncentracijos stebėjimas.
- Reguliarūs sąsajos ir purvo lygių patikrinimai, siekiant laiku kontroliuoti potvynio tankį.
- Reguliarus integruotų tankio matuoklių sistemų, tokių kaip „Lonnmeter“, kalibravimas ir funkcinis bandymas.
Geriausios tirštiklio priežiūros praktikos laikymasis, įskaitant išsamų prevencinių veiksmų registravimą ir greitą reagavimą į stebėjimo įspėjimus, yra reikšmingas patobulinimas, palyginti su reaktyviais priežiūros modeliais, pagrįstais gedimų įvykiais. Šie veiksmai tiesiogiai papildo tirštiklio saugos priemones ir sumažina brangiai kainuojančio grėblio užstrigimo riziką.
Proaktyvios kontrolės privalumai
Proaktyvus tirštiklio grandinių valdymas apsaugo nuo katastrofiško grėblio užstrigimo ir skatina saugų mineralų apdorojimą, nuolat optimizuodamas eksploatacinius parametrus. Grįžtamasis ryšys realiuoju laiku, ypač kartu su ekspertų valdymo schemomis, padeda išlaikyti pagrindinius kintamuosius, tokius kaip grėblio sukimo momentas, pratekėjimo koncentracija ir purvo lygis, saugiose ribose.
Mineralų procesų auditų ir tirštiklių automatizavimo sistemų pavyzdžiai rodo:
- Įdiegus ekspertų kontrolės sistemas, smarkiai sutrumpėjo neplanuoti prastovos.
- Padidintas proceso stabilumas nuolat stebint kietųjų dalelių koncentraciją ir dinamiškai reguliuojant flokuliantų bei polielektrolitų dozes.
- Mažesnis mechaninio susidėvėjimo ir perkrovų rodiklis, todėl ilgesni aptarnavimo intervalai ir geresnis tirštiklio veikimo efektyvumas.
Galiausiai, proaktyvūs metodai – nuo integruotos automatizacijos iki nuspėjamųjų priežiūros grafikų – užtikrina patikimą grėblių perkrovos apsaugą, kartu išlaikant atitiktį pramonės saugos ir našumo standartams.
Mineralų procesų auditai ir tirštiklio našumo optimizavimas
Struktūrizuotų mineralų procesų auditai polimetalinio švino ir cinko kasyklose daugiausia dėmesio skiria išsamiam pramoninio tirštiklio našumo vertinimui, akcentuojant dugno nuotėkio kokybę ir grėblių veikimą. Šiuose audituose sistemingai tikrinami hidrauliniai parametrai, tokie kaip tiekiamas srautas, kilimo greitis ir sluoksnio gylis, teikiant pirmenybę pagrindiniams veiklos rodikliams (KPI), tokiems kaip dugno nuotėkio tankis, kietųjų dalelių koncentracija, grėblių sukimo momentas ir jėgos profiliai. Griežta šių kintamųjų kontrolė yra būtina norint išvengti dumblo sluoksnio užsikimšimo, užsikimšimų ir mechaninių gedimų, įskaitant grėblių užstrigimą ar užstrigimą.
Struktūriniai auditai: hidraulinis ir mechaninis dėmesys
Auditai paprastai apima etapais vykdomus stebėjimus:
- Hidraulinis veikimas vertinamas balansuojant srautą, stebint perpildymo skaidrumą ir sekant sedimentacijos greitį.
- Grėblių tirštintuvų patikros metu analizuojamos sukimo momento kreivės, mechaninio įtempio modeliai ir nusidėvėjimo profiliai, dažnai naudojant pažangų modeliavimą, pvz., skysčio ir struktūros sąveikos (FSI) modeliavimą, siekiant numatyti apkrovos pasiskirstymą ir nustatyti grėblių perkrovos apsaugos ir surišimo avarijų rizikos zonas.
- Potvynio kokybės patikra atliekama naudojant pramoninius tankio matuoklius, tokius kaip „Lonnmeter“, kurie leidžia atlikti vertinimą realiuoju laiku. Tankio matuoklio kalibravimas pagal kasybos pramonės standartus užtikrina patikimus potvynio kietųjų dalelių rodmenis, padedančius kontroliuoti potvynio koncentraciją tirštikliu.
Procesų analizė našumo lyginamajai analizei ir kliūčių nustatymui
Duomenimis pagrįsta procesų analizė tapo pagrindu lyginamajai tirštiklio eksploatavimo efektyvumo vertei polimetalinės kasybos aplinkoje.
- Nuolatiniai proceso duomenų srautai analizuojami siekiant nustatyti nepakankamo srauto koncentracijos tendencijas, flokuliantų dozių skaičiavimus, siurblio našumą ir mechanines apkrovas.
- Lyginamoji analizė apima skaičiuojamosios skysčių dinamikos (CFD) modelių patvirtinimą pagal stebimus nusėdimo greičius ir nusausinimo rezultatus, nustatant kliūtis, tokias kaip svyruojantis tiekiamo mišinio tankis arba per didelis reagento sunaudojimas.
- Procesų gavybos metodologijos nulemia darbo eigos apribojimų žemėlapį, stebi pralaidumo greitį ir koreliuoja nepakankamo srauto gavybos problemas su rūdos kintamumu prieš srovę.
Atvejų pavyzdžiai rodo, kad po tikslinių procesų auditų gamyklos pastebėjo:
- Kietųjų medžiagų koncentracijos stabilizavimas nepaisant pašarų kintamumo.
- Sumažintas flokuliantų naudojimas – daugiau nei 16 % mažiau nei atliekant kelis auditus.
- Sumažintas vidutinis grėbimo sukimo momentas daugiau nei 18 %, todėl sumažėjo techninės priežiūros prastovų skaičius ir pailgėjo eksploatavimo laikas.
Nuolatinio tobulinimo strategijos: dozavimo, išgavimo ir grėbimo mechanizmų derinimas
Iteracinis proceso tobulinimas yra esminis tirštiklio saugos priemonių ir efektyvumo veiksnys:
- Flokuliantų dozavimas optimizuojamas atliekant laboratorinius partijų bandymus ir lauko bandymus, suderinant sedimentacijos greitį su flokuliato tankiu, optimizuojant polielektrolitų dozavimą, atsižvelgiant į švino ir cinko rūdos sodrinimo procesą.
- Nepakankamo srauto ištraukimo greičiai dinamiškai moduliuojami naudojant siurblių dažnio keitiklius ir modeliu pagrįstas valdymo sistemas. PID arba modelio nuspėjamoji logika integruoja jutiklių grįžtamąjį ryšį, pvz., „Lonnmeter“ realaus laiko tankio duomenis, kad būtų palaikomas optimalus nepakankamo srauto tankis.
- Grėblių mechanizmai patobulinti adaptyviais valdikliais, naudojant jutiklių teikiamą grįžtamąjį ryšį. Pavyzdžiui, FSI ir CFD-FEA modeliavimas padeda planuoti techninę priežiūrą ir tobulinti tirštiklio grėblių konstrukciją. Tai padeda išvengti grėblių perkrovos ir užstrigimo, užtikrinant patikimą ilgalaikį veikimą.
Nuolatinio tobulinimo sistemose taip pat įtrauktos geriausios reguliarios tirštiklio priežiūros praktikos:
- Planinė mechaninių dalių ir valdymo sistemų patikra.
- Integruotų prietaisų ir tankio matuoklių kalibravimas, siekiant užtikrinti tikslų kietųjų dalelių koncentracijos stebėjimą.
- Tirštiklio automatizavimo sistemų peržiūra ir atnaujinimas, jutiklių duomenų suderinimas su veikimo logika, siekiant dar labiau sumažinti avarijų riziką.
Kombinuotas metodas – auditas, analizė ir iteracinis valdymas – leidžia optimizuoti mineralų perdirbimo gamyklas, padidinti tirštiklio veikimo efektyvumą ir sumažinti brangiai kainuojančių avarijų skaičių. Stebėjimas realiuoju laiku ir struktūrizuoti patobulinimai padeda atgauti išteklius ir taupyti vandenį, sprendžiant unikalius polimetalinio švino ir cinko kasyklų iššūkius.
Maksimalus vandens nusausinimo efektyvumas ir ekonominis našumas
Tirštiklio nuotėkio koncentracijos subalansavimas su energijos ir reagentų sąnaudomis yra labai svarbus kasyklų sausinimo strategijose. Polimetalinio švino ir cinko kasyklose labai svarbu nustatyti tinkamus nuotėkio kietųjų dalelių koncentracijos tikslus, nes tai tiesiogiai lemia siurbimo energijos suvartojimą ir flokulianto sunaudojimą. Per didelė koncentracija padidina suspensijos klampumą ir takumo ribą, todėl padidėja siurblio galios poreikis ir mechaninis susidėvėjimas. Ir atvirkščiai, nepakankama koncentracija lemia per didelį vandens suvartojimą, todėl reikia didesnio pumpavimo greičio ir daugiau reagentų dozavimo, kad būtų palaikomas nusodinimas ir proceso stabilumas. Duomenimis pagrįstas metodas, integruojantis konkrečiam įrenginiui būdingus veiklos auditus ir optimizavimo modelius, leidžia kruopščiai pasirinkti tikslus, kurie geriausiai atitinka uolienų atliekų transportavimo ir įrangos apribojimus, kartu sumažinant bendras išlaidas.
Pramoninių tirštiklių eksploatavimo praktika turi agresyviai skatinti vandens išgavimą, subalansuojant saugą, našumą ir geriausią tirštiklio priežiūros praktiką. Didelio tankio arba pastos pavidalo tirštikliams būtina atidžiai kontroliuoti flokulianto dozavimo skaičiavimus ir optimizuoti polielektrolitus. Reagentų dozavimas, realiuoju laiku suderintas su tiekiamo kiekio kintamumu, užtikrina stiprų flokuliatų susidarymą be perdozavimo ir taip išvengiama padidėjusių eksploatavimo išlaidų ar prasto vandens šalinimo našumo. Šiuolaikinės operacijos priklauso nuo pažangių tirštiklių automatizavimo sistemų, kuriose naudojamas integruotas tankio matavimas (su patikimais prietaisais, tokiais kaipLonnmeter pramoninis tankio matuoklis) ir nuolatinį tankio matuoklio kalibravimą kasybos pramonės sąlygomis. Ši griežta proceso kontrolė užtikrina tirštiklio nepakankamo srauto tankio pastovumą ir leidžia greitai reaguoti į proceso sutrikimus, gerokai sumažindama grėblių perkrovos, grėblių užstrigimo avarijos ir grėblių užstrigimo riziką. Taip pat reikalinga efektyvi tirštiklio grėblių konstrukcija ir mechanizmo priežiūra, siekiant išvengti prastovų ir saugos incidentų, ypač didelio našumo aplinkoje.
Optimizuoto tirštiklio valdymo kiekybinė nauda yra didelė mineralų perdirbimo įrenginių optimizavimui ir švino bei cinko rūdos sodrinimo procesui. Patikrinti tyrimai, atlikti su keliais cinko-švino koncentratoriais, rodo, kad nuolatinis kietųjų dalelių koncentracijos stebėjimas ir tikslinis tirštiklio nepakankamo srauto tankio valdymas užtikrina nepakankamo srauto stabilumą 2–3 % projektinės vertės ribose, o flokuliantų sutaupymas siekia 10–20 %, o energijos suvartojimas uolienų atliekoms pumpuoti – iki 15 %. Pagerėjęs proceso stabilumas leidžia padidinti bendrą įrenginio našumą nepakenkiant saugai ar vandens atgavimo tikslams. Integruotas tankio matavimas ir ekspertų valdymo sistemos suteikia realaus laiko grįžtamąjį ryšį flokulianto dozavimo optimizavimui kasyboje, o tai padeda griežčiau valdyti reagentus ir sumažinti proceso pertraukimus. Padidėjęs vandens atgavimas tiesiogiai prisideda prie mažesnio gėlo vandens suvartojimo ir mažesnio uolienų atliekų pėdsako, taip pagerinant atitiktį reglamentams ir aplinkos tvarumą.
Optimizuotas tirštiklio kietųjų dalelių koncentracijos stebėjimas ne tik pagerina eksploatacinį patikimumą, bet ir sumažina bendras eksploatavimo išlaidas, padidindamas objekto pelningumą. Automatizuotas valdymas užtikrina, kad tankio svyravimai būtų kuo mažesni, todėl išleidžiamas stabilus kiekis, sumažėja pakartotinio dozavimo poreikis ir padidėja technologinio vandens perdirbimo galimybės. Šie privalumai apima energijos, reagentų ir vandens sąnaudas, tiesiogiai stiprindami pramoninių tirštiklių ekonominį našumą polimetalinio švino-cinko kasyklose.
Dažnai užduodami klausimai (DUK)
Kokia yra pagrindinė pramoninio tirštiklio funkcija polimetalinio švino ir cinko kasykloje?
Pramoninis tirštiklis polimetalinio švino-cinko kasykloje atskiria vandenį nuo kietųjų dalelių mineralų perdirbimo suspensijose. Jo pagrindinė užduotis – maksimaliai padidinti vandens išgavimą ir koncentruoti kietąsias medžiagas gravitacijos būdu. Sutirštintas nuotekų sluoksnis patenka į uolienų atliekų šalinimo vietas arba toliau sodrinamos, o išvalytas perteklinis vanduo perdirbamas kaip technologinis vanduo. Tai padidina išteklių naudojimo efektyvumą ir padeda laikytis aplinkosaugos išmetimo ribinių verčių.
Kaip tirštiklio kontroliuojama nepakankamo srauto koncentracija padeda išvengti grėblių užsikimšimo avarijų?
Tirštiklio grėblių užsikimšimas atsiranda, kai kietųjų dalelių koncentracija tampa per didelė, padidinant grėblių mechanizmo pasipriešinimą ir sukimo momentą. Realiuoju laiku kontroliuojama nepakankamo srauto koncentracija – naudojant internetinius tankio matuoklius ir automatizavimo sistemas – užtikrina, kad kietosios dalelės nesikauptų per daug, todėl sukimo momentas išliktų saugiose ribose. Tai padeda išvengti mechaninių gedimų, grėblių užstrigimo ir brangių eksploatavimo prastovų. Valdymo sistemos, tokios kaip PID valdikliai ir dažnio keitikliai, aktyviai reguliuoja nepakankamo srauto pumpavimo greitį, kad būtų palaikomas optimalus tankis ir išvengta fizinio užsikimšimo.
Kokie veiksniai turi įtakos flokuliantų dozių apskaičiavimui grėblių tirštinimo įrenginiuose?
Flokuliantų dozavimui įtakos turi keli proceso kintamieji:
- Pašarų charakteristikos: Kietųjų dalelių kiekis ir mineralinė sudėtis lemia, kiek flokuliantų reikia efektyviam dalelių agregavimui.
- Srutų srautas: Didesniems srautams gali prireikti didesnio flokulianto kiekio, kad būtų galima greičiau nusodinti srutas.
- Pageidaujama nutekėjimo koncentracija: tikslinis tankis turi įtakos agregacijos stiprumui ir nusėdimo greičiui.
- Rūdos tipas ir mišinys: Polimetalinės rūdos (švino ir cinko mišiniai) elgiasi kitaip nei rūdos, sudarytos iš vieno mineralo.
- Grįžtamasis ryšys realiuoju laiku: pažangios valdymo sistemos naudoja integruotą tankio matavimą, kad koreguotų dozę keičiantis šėrimo sąlygoms.
Optimizavimas padeda išvengti perdozavimo, kuris gali sumažinti srauto tankį ir padidinti cheminių medžiagų sąnaudas. Patikimas dozavimo apskaičiavimas reikalauja tikslaus srauto ir tankio stebėjimo, pavyzdžiui, naudojant dvigubo tankio matuoklius arba FBRM sistemas.
Kas yra mineralų procesų auditai ir kaip jie padeda optimizuoti tirštiklio efektyvumą?
Mineralų procesų auditai sistemingai peržiūri tirštiklio veikimą – tiria hidraulinį našumą, grėblių mechanizmo elgseną ir prietaisų patikimumą. Šie auditai naudoja patikrinimus vietoje ir analitinius įrankius (pvz., rentgeno spindulių spektrometrą (XRF), rentgeno spindulių spektrometrą (XRD), kad nustatytų neefektyvumą, prastą valdymą ar mechanines problemas. Rezultatai nustato veiksmų reikalaujančius patobulinimus: optimizuotą nepakankamo srauto tankį, geresnį nusausinimo greitį, sumažintą flokuliantų sunaudojimą ir geresnę saugą (grėblių surišimo rizikos mažinimą). Reguliarūs auditai taip pat užtikrina atitiktį norminiams standartams ir remia integruotas mineralų perdirbimo gamyklų optimizavimo strategijas.
Kodėl tankio matavimas yra svarbus polimetalinio tirštiklio valdymui?
Integruotas tankio matavimas užtikrina nuolatinį ir tikslų suspensijos kietųjų dalelių koncentracijos stebėjimą kritiniuose tirštiklio taškuose. Automatiniai tankio matuokliai, tokie kaip „Lonnmeter“ modeliai, tiekia tiesioginius duomenis į proceso valdymo sistemas. Tai leidžia greitai reguliuoti siurblio greitį ir flokulianto dozes, išlaikant tikslinius nepakankamo ir perpildyto srauto parametrus. Integruotos sistemos greitai reaguoja į besikeičiančias tiekiamo kiekio savybes, apsaugo nuo grėblių perkrovos ir sumažina mechaninį susidėvėjimą. Rezultatas – saugesnis veikimas, geresnis eksploatavimo efektyvumas ir patikimas vandens atgavimas, ypač polimetalinio švino-cinko kasyklose, kur tiekiamo kiekio pokyčiai yra dažni.
Įrašo laikas: 2025 m. lapkričio 25 d.
