การวัดความหนาแน่นแบบเรียลไทม์: เหตุผลสำหรับกระบวนการทำให้ข้น

หน้าที่ของการทำให้ข้นคืออะไร?

กระบวนการทำให้ข้นเกี่ยวข้องกับการแยกส่วนผสมของของแข็งและของเหลวออกเป็นสองส่วน คือ ส่วนล่างที่มีความหนาแน่นสูงและส่วนบนที่ใส ส่วนล่างประกอบด้วยอนุภาคของแข็ง ส่วนส่วนบนจะกำจัดสิ่งเจือปนออกไปให้มากที่สุด กระบวนการแยกนี้เป็นผลมาจากแรงโน้มถ่วง อนุภาคที่มีขนาดและความหนาแน่นต่างกันจะก่อตัวเป็นชั้นต่างๆ ภายในถัง

กระบวนการทำให้เข้มข้นเกิดขึ้นในถังตกตะกอนในกระบวนการผลิตแร่เพื่อแยกแร่เข้มข้นและกากแร่

จุดวัดที่จำเป็นในการทำให้ข้น

เครื่องวัดความหนาแน่นของเหลวแบบออนไลน์จำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของถังตกตะกอน ตัวอย่างเช่น จุดติดตั้ง ได้แก่ จุดป้อนน้ำ จุดระบายน้ำด้านล่าง จุดระบายน้ำด้านบน และภายในถังตกตะกอน ในสภาวะดังกล่าว เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถนำมาใช้เป็นตัวบ่งชี้ได้เครื่องวัดความหนาแน่นของสารละลายข้นหรือเครื่องวัดความหนาแน่นของตะกอนนอกจากนี้ยังช่วยปรับปรุงการควบคุมอัตโนมัติของมอเตอร์ขับเคลื่อน ปั๊ม และการจ่ายสารตกตะกอนอย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย

เหตุผลในการวัดความหนาแน่น

เหตุผลในการวัดความหนาแน่นอาจแตกต่างกันไปในแต่ละกรณี เงื่อนไขทั้งห้าข้อต่อไปนี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการตรวจสอบความหนาแน่นเพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพในอุตสาหกรรม

หมายเลข 1 การกู้คืนน้ำ

น้ำถือเป็นหนึ่งในสินทรัพย์ที่สำคัญที่สุดในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ ดังนั้น การกู้คืนน้ำหรือการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่จึงช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการเพิ่มความเข้มข้นของน้ำได้อย่างมาก การเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย 1-2% ของความหนาแน่นของน้ำที่ไหลลงด้านล่าง หมายถึงปริมาณน้ำจำนวนมากที่จำเป็นสำหรับการดำเนินงานของโรงงาน การเพิ่มความหนาแน่นมีประสิทธิภาพในการรับประกันความแข็งแรงของเขื่อนกักเก็บกากแร่ ซึ่งอาจพังทลายได้หากมีการสูบน้ำเข้าไปในเขื่อนมากเกินไป

หมายเลข 2 การกู้คืนแร่ธาตุ

ในเครื่องเพิ่มความเข้มข้นของสารเข้มข้น โดยทั่วไปแล้ววัตถุดิบจะมาจากวงจรการลอยตัว การลอยตัวเกี่ยวข้องกับการแยกอนุภาคโดยอาศัยแรงโน้มถ่วง กล่าวคือ อนุภาคที่มีฟองอากาศเกาะอยู่จะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำและถูกกำจัดออกไป ในขณะที่อนุภาคอื่นๆ จะยังคงอยู่ในสถานะของเหลว เมื่อกระบวนการนี้เกิดขึ้นในเครื่องเพิ่มความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ ฟองอากาศอาจพาสารของแข็งไปยังส่วนที่ล้นออกมาได้

สารตกค้างเหล่านี้มีค่า และหากไม่นำกลับมาใช้ใหม่ อาจลดอัตราการกู้คืนโลหะเข้มข้นโดยรวมได้ นอกจากนี้ สารตกค้างในน้ำล้นยังอาจนำไปสู่ต้นทุนสารเคมีที่สูงขึ้น ความเสียหายต่อปั๊มและวาล์ว และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่เพิ่มขึ้น เช่น การทำความสะอาดถังเก็บน้ำในกระบวนการผลิตเมื่อมีสารตกค้างสะสมอยู่

ประมาณ 90% ของของแข็งที่สูญเสียไปกับน้ำล้นจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในขั้นตอนต่อมาของกระบวนการ (เช่น ในถังและเขื่อน) อย่างไรก็ตาม 10% ที่เหลือ ซึ่งมีมูลค่าทางเศรษฐกิจสูง จะสูญเสียไปอย่างถาวร ดังนั้น การลดการสูญเสียของแข็งไปกับน้ำล้นจึงควรเป็นสิ่งสำคัญลำดับแรก การลงทุนในเทคโนโลยีควบคุมกระบวนการสามารถเพิ่มอัตราการนำกลับมาใช้ใหม่และให้ผลตอบแทนจากการลงทุนอย่างรวดเร็ว

การใช้เครื่องวัดระยะทางเครื่องวัดความหนาแน่นและเครื่องวัดอัตราการไหลการวัดปริมาณของแข็งในส่วนที่ไหลลงด้านล่างช่วยให้สามารถตรวจสอบประสิทธิภาพของเครื่องทำให้เข้มข้นได้ดียิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถตรวจจับปริมาณของแข็งในส่วนที่ไหลขึ้นด้านบนแบบเรียลไทม์ได้ด้วยเครื่องวัดความหนาแน่นหรือเครื่องวัดปริมาณของแข็ง สัญญาณ 4-20mA ของเครื่องมือเหล่านี้สามารถรวมเข้ากับระบบควบคุมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการโดยตรงได้

3. การใช้สารตกตะกอนอย่างมีประสิทธิภาพ

สารช่วยตกตะกอน (Flocculants) ทำงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการตกตะกอน กล่าวคือ เป็นสารเคมีที่ช่วยให้อนุภาคในของเหลวจับตัวกันเป็นก้อน การใช้สารช่วยตกตะกอนอย่างเหมาะสมนั้นเกี่ยวข้องกับการควบคุมต้นทุนของสารเคมีและประสิทธิภาพในการดำเนินงาน เครื่องวัดความหนาแน่นช่วยให้สามารถควบคุมความหนาแน่นของสารป้อนเข้าเครื่องทำให้ข้นได้อย่างแม่นยำและเชื่อถือได้ เป้าหมายคือการทำให้ได้เปอร์เซ็นต์ของแข็งโดยน้ำหนักสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในสารละลายป้อนเข้าเครื่องทำให้ข้น ในขณะที่ยังคงอนุญาตให้มีการตกตะกอนของอนุภาคได้อย่างอิสระ หากความหนาแน่นของสารละลายป้อนเข้าเครื่องทำให้ข้นเกินกว่าเป้าหมาย จะต้องเติมของเหลวในกระบวนการเพิ่มเติม และอาจต้องใช้พลังงานในการผสมมากขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าสารละลายป้อนเข้าเครื่องทำให้ข้นอย่างทั่วถึง

การวัดความหนาแน่นของสารละลายป้อนแบบเรียลไทม์โดยใช้เครื่องวัดความหนาแน่นแบบติดตั้งในสายการผลิตมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการควบคุมกระบวนการ วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการใช้สารตกตะกอนมีประสิทธิภาพและปรับกระบวนการผสมให้เหมาะสมที่สุด ทำให้เครื่องทำให้ข้นทำงานอยู่ในช่วงเป้าหมายที่กำหนดไว้

4. การตรวจจับปัญหาการจับตัวเป็นก้อนได้ทันที

ผู้ปฏิบัติงานพยายามรักษาเสถียรภาพของสภาวะในถังตกตะกอน โดยให้ได้น้ำที่ใสสะอาด มีของแข็งน้อยที่สุด และน้ำที่ไหลลงด้านล่างมีความหนาแน่นสูง มีของเหลวน้อยที่สุด อย่างไรก็ตาม สภาวะของกระบวนการอาจเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา ซึ่งอาจนำไปสู่การตกตะกอนที่ไม่ดี ความหนาแน่นของน้ำที่ไหลลงด้านล่างลดลง และมีของแข็งในน้ำที่ล้นออกมามากขึ้น ปัญหาเหล่านี้อาจเกิดจากปัญหาการจับตัวเป็นก้อน ฟองอากาศหรือฟองในถัง หรือความเข้มข้นของของแข็งในวัตถุดิบป้อนสูงเกินไป

การใช้เครื่องมือวัดและระบบอัตโนมัติสามารถช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานควบคุมสถานการณ์ได้โดยการตรวจจับปัญหาดังกล่าวแบบเรียลไทม์ นอกเหนือจากการวัดแบบอินไลน์แล้ว เครื่องมือวัดภายในถัง เช่น โพรบวัดระดับตะกอนแบบอัลตราโซนิค ยังสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญได้ โพรบแบบ "นักดำน้ำ" เหล่านี้จะเคลื่อนที่ขึ้นลงภายในถัง เพื่อวัดระดับตะกอน บริเวณการตกตะกอน และความใสของน้ำล้น การวัดระดับตะกอนมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับกลยุทธ์การควบคุมการตกตะกอน เพื่อให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ