Vaahdotuskoneen toiminta: periaatteet, tyypit ja reagenssit

Kuinka kelluntakone toimii: ydinmekanismi

Vaahdotuskone erottaa arvokkaat mineraalit kuoppasta luomalla oikeat olosuhteet valituille hiukkasille kiinnittyä ilmakupliin ja nousta vaahtokerrokseksi. Kone itsessään ei luo selektiivisyyttä. Se tarjoaa kontrolloidun ympäristön, jossa mineraalien vapautuminen, pinnan kemia, kuplien koko, massan virtaus ja vaahdon stabiilisuus voivat toimia yhdessä. Hyvin ajetussa piirissä vaahdotuskenno on osa ketjua, joka alkaa jauhinmyllyssä ja jatkuu reagenssin käsittelyyn, rouhintaan, huuhtelun ja puhdistukseen.

Työjärjestys on helpompi ymmärtää neljässä vaiheessa. Ensin käsitelty massa tulee soluun. Toiseksi juoksupyörä ja ilmajärjestelmä hajottavat ilman pieniksi kupliksi. Kolmanneksi hydrofobiset hiukkaset törmäävät kuplien kanssa, kiinnittyvät ja muodostavat kupla-hiukkasaggregaatteja. Neljänneksi vaahto nousee, valuu ja valuu yli pesuun, kun taas hydrofiiliset hiukkaset poistuvat rikastusjätteen mukana. Jokaisella vaiheella on mitattavissa oleva vaikutus talteenotto- ja rikasteen laatuun, minkä vuoksi käyttäjät kiinnittävät erityistä huomiota ilman määrään, juoksupyörän nopeuteen, vaahdon syvyyteen, syöttötiheyteen ja reagenssin lisäykseen.

Vaahdotuskennossa on useita toiminnallisia alajärjestelmiä: säiliö, joka pitää massan, sekoitusmekanismi, joka pitää kiintoaineet suspendoituneena ja hajottaa ilmaa, ilmansyöttöjärjestely, vaahdonpoistojärjestelmä sekä käyttö- ja ohjauspaketti. Itseimuisissa kennoissa juoksupyörän toiminta imee ilmaa ilmakehästä. Pakoilmakennoissa puhallin syöttää ilmaa erillisen linjan kautta, jolloin käyttäjä hallitsee ilmastusta suoremmin. Metallurginen tulos riippuu vähemmän kennon etiketistä ja enemmän siitä, kuinka nämä alajärjestelmät sopivat malmiin, piirin käyttöön ja käyttökohteeseen.

Oleskeluaika on yksi ensimmäisistä tarkastuksista missä tahansa kelluntahakemuksessa. Massavirtaukselle liian pieni kenno oikosulkee, lyhentää kupla-hiukkasten kosketusaikaa ja työntää vapautumattomia tai huonosti käsiteltyjä hiukkasia rikastusjätteeseen. Liian suuri kenno voi parantaa retentiota, mutta voi myös lisätä pääomakustannuksia, tehon tarvetta ja vaahdonhallinnan vaikeuksia. Käytännön tavoite ei ole maksimiviipymisaika; Kohdemineraalin käsittelyyn, kiinnittymiseen ja talteenottoon riittää aikaa ilman, että vaahtofaasi ylikuormitetaan.

Vaahtokäyttäytyminen on monien piilotettujen muuttujien näkyvä tulos. Hauras vaahto voi olla merkki alhaisesta vaahdottimen annoksesta, liiallisesta pesuvedestä tai yliilmastamisesta. Kova, jatkuva vaahto voi viitata suureen vaahdottimen annokseen, hienoon saveen tai korkeaan massan tiheyteen. Kumpikaan tila ei ole automaattisesti hyvä tai huono. Käyttäjän on suhteutettava vaahdon ulkonäkö määritystuloksiin, massan vetoon ja loppuvirtaan. Vakaa vaahto, jossa on liikaa ryppyjä, voi alentaa tiivistelaatua yhtä nopeasti kuin heikko vaahto voi vähentää talteenottoa.

Periaatteet, jotka määräävät toipumisen ja arvosanan

Vaahdotus riippuu mineraalien pinnan kostuvuuden eroista. Arvokas hiukkanen, jolla on hydrofobinen pinta, kiinnittyy ilmakuplaan helpommin kuin hydrofiilinen kuomuhiukkanen. Keräimet luovat tai vahvistavat hydrofobisuutta, vaahdottimet stabiloivat kuplakalvoa, aktivaattorit valmistelevat mineraalipinnan keräilijän toimintaa varten ja masennusaineet vähentävät ei-toivottujen mineraalien vaahdottamista. pH:ta muuttavat aineet muuttavat massan kemiaa ja vaikuttavat sekä mineraalipintoihin että reagenssiaktiivisuuteen. Sen jälkeen solun on tarjottava riittävästi törmäysmahdollisuuksia ja vaahtoympäristö, joka sallii valittujen hiukkasten raportoinnin keskittyäkseen.

Palautuminen ja taso liikkuvat yleensä vastakkaisiin suuntiin, kun yhtä toimintamuuttujaa muutetaan. Ilmanopeuden nostaminen voi lisätä kuplan pinta-alaa ja palautumista, mutta se voi myös lisätä hienojen kudosten mukana kulkeutumista ja vähentää arvoa. Vaahdon syvyyden nostaminen voi parantaa valumista ja kaltevuutta, mutta se voi vähentää massan vetoa ja palautumista, jos vaahdosta tulee liian vakaa. Juoksupyörän nopeuden lisääminen voi parantaa jousitusta ja törmäystaajuutta, mutta liiallinen turbulenssi voi irrottaa hiukkasia kuplista ja lisätä kulumista. Hyödyllinen käyttöikkuna on siis tasapaino, ei yksittäinen asetuspiste.

Mitä tapahtuu, kun ilmanopeus nousee

Alla oleva kaavio on kvalitatiivinen, mutta se heijastaa mekaanisissa vaahdotuskennoissa yleistä mallia. Kun ilmanopeus kasvaa alhaiselta tasolta, kuplan pinta-ala ja palautuminen yleensä kasvavat. Tietyn pisteen jälkeen vaahdon stabiilisuus voi heikentyä, tunkeutuminen voi lisääntyä ja solua voi olla vaikeampi hallita. Tarkka kääntöpiste riippuu vaahdottimen tyypistä ja annostuksesta, massan tiheydestä, hiukkaskoosta ja kennon käyttömäärästä.

Tehdasryhmille käytännön oppitunti on käsitellä ilmannopeutta osana linkitettyä järjestelmää. Jos ilmaa lisätään, vaahdon syvyyttä, vaahdottimen annostusta ja massan vetoa voi myös tarvita säätää. Muutos, joka näyttää hyödylliseltä yhdessä kennossa, voi aiheuttaa kiertokuormituksen puhdistuspiiriin tai lähettää hienojakoisempia kuomuja lopulliseen rikasteeseen. Parhaat tulokset saadaan lyhyistä, kontrolloiduista testeistä, joissa otetaan näytteitä ennen ja jälkeen jokaista muutosta.

Kelluntakonetyypit ja niiden paikka

Vaahdotuskennot ryhmitellään usein ilmansyötön, sekoitustavan ja käyttötarkoituksen mukaan. Itseimuavat mekaaniset kennot käyttävät juoksupyörää ilman vetämään massaan. Ne ovat yksinkertaisia ​​käyttää ja sopivat moniin pieniin ja keskikokoisiin piireihin, rouhintatehtäviin ja sovelluksiin, joissa erillinen puhallin ei ole toivottava. Pakkoilmamekaaniset kennot käyttävät ulkoista ilmansyöttöä ja erillistä juoksupyörän toimintaa, mikä antaa enemmän joustavuutta syvemmille säiliöille ja suurempiin yksikkötilavuuksiin. Valinnan tulee perustua testityöhön, piirien sijoitteluun, huoltoon pääsyyn ja vaadittuun säätöalueeseen, ei yleiseen mieltymykseen yhtä mallia kohtaan.

BF-tyyppiset kennot valitaan yleisesti mekaanista itseimua, voimakasta sekoitusta ja suoraviivaista toimintaa varten. Ne voivat olla käytännöllinen sopivuus rouhintaan ja huuhteluun, jossa piiri tarvitsee luotettavaa kiintoainejousitusta ja yksinkertaista ilmansäätöä. XCF/KYF-tyyppisiä kennoja käytetään usein paikoissa, joissa paineilma, suuremmat tilavuudet ja vakaampi ilmanvaihto ovat tärkeitä. Ne sopivat suuriin rouhinta- ja puhdistustehtäviin, kun rehu on hyvin valmistettu ja käyttäjällä on välineet ilman ja vaahdon hallitsemiseen. JJF-tyyppisiä kennoja käytetään usein töissä, joissa vaaditaan vakaata vaahtoa ja kohtalaista ilmastusta, kun taas GF- ja CLF-malleja voidaan harkita, kun erityiset vaahdonkäsittelyt, karkeat hiukkaset tai tiheät olosuhteet vaativat erilaisen mekaanisen järjestelyn.

Alla olevat kolme laitevaihtoehtoa havainnollistavat, kuinka kennorakenne muuttuu käytön myötä. Pienempi itseimukykyinen kenno voi sopia kompaktiin piiriin, kun taas paineilmakenno ja suuri vaahdotuskone otetaan useammin huomioon, kun teho, ohjausalue ja yksikkömäärä ovat ratkaisevia tekijöitä.

BF-tyypin itseimuava kelluntakone Itseimuava mekaaninen vaahdotuskenno kompakteille piireille, integroidulla ilman- ja lieteimulla ja malleissa 0,15-24 m3. Näytä tuote →

XCF/KYF kelluntakonesarja Yhdistetty XCFII-imu- ja KYFII-tasavirtasäiliörakenne tukee vaakasuuntaisia asetteluja ja vähentää vaahtopumpun tarvetta keskipitkällä kaivospalautuksella. Näytä tuote →

Suuret kelluntakoneet suuritehoisille kasveille Suuren kapasiteetin vaahdotuslaitteet malminkäsittelylaitosten laajentamiseen, kattavat XCF/KYF- ja CLF-mallit, joilla on laaja mineraalien sopeutumiskyky ja resurssien talteenotto. Näytä tuote →

Solutyyppi on vain yksi osa valinnasta. Sarjassa olevien kennojen lukumäärä, rouhinta-poisto-puhdistuskonfiguraatio, syöttöhiukkaskokojakauma ja reagenssikaavio vaikuttavat kaikki lopputulokseen. Suuri kenno, jossa on oikosulkusyöttölaatikko, on huonompi kuin pienempi kenno, jossa on hyvin suunnitellut ohjauslevyt ja vakaa massan virtaus. Itseimukykyinen kenno, jonka ilmanottoaukon huolto on huono, käyttäytyy kuin huonosti viritetty pakoilmakenno. Mekaanisen rakenteen tulee tukea metallurgista työtä.

Reagenssit: keräilijät, vaahdottimet, aktivaattorit, masennusaineet, pH:n muuttajat

Reagenssin valinnassa vaahdotus muuttuu mineraalikohtaiseksi. Kerääjä, joka toimii hyvin yhdelle sulfidille, voi olla tehoton tai epäselektiivinen toiselle. Kuparipiirissä kauniin vaahdon tuottava vaahdotin voi olla liian pysyvä talkkia tai savea sisältävässä syötössä. Reagenssikaavio tulisi rakentaa mineralogiasta, vapautumiskoosta, vesikemiasta ja testityöstä, minkä jälkeen se on vahvistettava lukitun syklin ohjelmassa ennen täysimittaista suunnittelua. Annostus on ilmaistava grammoina kuivarehutonnia kohden, ja lisäyskohdat ja käsittelyajat on ilmoitettava selkeästi.

Keräilijät lisätään yleensä vaiheittain. Pieni määrä jauhinmyllyssä tai käsittelysäiliössä voi käynnistää pintareaktion, kun taas rouhintakennon lisäkerääjä voi ylläpitää vaahdotuskinetiikkaa. Kerääjän yliannostus voi lisätä talteenottoa, mutta heikentää selektiivisyyttä, mikä johtaa korkeampaan kuoppien kulkeutumiseen ja vaikeaan puhdistamiseen. Aliannostelu voi jättää rikastushiekkaan arvokkaita mineraaleja, erityisesti karkeita tai osittain vapautuneita hiukkasia. Vaahdottimet tarvitsevat samanlaista hoitoa. Liian pieni vaahdotin tuottaa heikon, epävakaan vaahdon ja huonon ylivuodon. Liian paljon vaahdotinta muodostaa kovaa vaahtoa, jota on vaikea tyhjentää ja joka voi sisältää hienojakoisempia ryppyjä.

Reagenssin valinnan tarkistuslista

Myös lämpötilalla ja ilmastointiajalla on merkitystä. Keräilijä, joka tarvitsee 8–10 minuutin käsittelyn yhdessä laitoksessa, saattaa tarvita eri ajan toisessa, koska malmi on hienompaa, pH on erilainen tai veden kemia häiritsee. The operator should record dosage, pH, conditioning time and flotation response together. Kun reagenssia vaihdetaan, ensimmäisen kysymyksen tulisi olla, paransiko muutos selektiivisyyttä tavoitesaanteen yhteydessä, ei pelkästään sitä, näyttikö vaahto paremmalta.

Suunnittelun ja toiminnan tarkastukset ennen ostamista

The first purchase question is not “which cell is best?” Se on "mitä velvollisuutta tämän solun tulee suorittaa?" Karkeampi kenno tarvitsee erilaista retentiota, vaahdonkäsittelyä ja kulumissuojaa kuin puhtaampi kenno. Siivouskenno saattaa tarvita suurempaa massavetoa ja voimakkaampaa sekoitusta. Puhtaampi kenno saattaa tarvita syvempää vaahtoa, pesuvettä ja huolellisempaa ilmansäätöä. Piirijärjestely tulee määritellä ennen kennotilavuuden valintaa, koska porrasmäärä ja kiertokuorma määräävät tehokkaan viipymäajan.

Käytä yksinkertaista laskutoimitusta solujen tilavuuden tarkastamiseen. Nominal retention time is cell volume divided by pulp flow. 100 m³:n kennossa, joka käsittelee 300 m³/h massaa, on noin 20 minuutin nimellinen retentio ennen oikosulkua ja kuollutta tilavuutta. If test work calls for 24 to 30 minutes in roughing, one cell may not be enough, or the circuit may need a different cell arrangement. Tämä laskelma ei korvaa testityötä, mutta se näyttää nopeasti, onko ehdotettu asettelu oikealla alueella.

Projektiviitteet ovat hyödyllisiä, kun ne vastaavat tehtävää. Piiri, joka hoitaa sinkin vaahdottamisen tietyllä syöttö- ja puhdistusjärjestelyllä, voi paljastaa käytännön asioita, joita yleinen esite ei pysty. The 3 000 t/d sinkkivaahdotustekninen uudistus is one example of how cell selection, circuit layout and operating targets are linked in a real project. Hyödyllinen oppitunti ei ole kopioida kulkutaulukkoa, vaan kysyä, mitkä olosuhteet saivat vuokaavion toimimaan ja ovatko malmi- ja paikkaolosuhteet samanlaisia.

Ennen kuin teet tilauksen, pyydä selkeä laajuus: kennotilavuus, tehollinen tilavuus, juoksupyörän nopeus, moottorin teho, ilmantarve, vaahdon ylivuotojärjestely, kulutusosien luettelo, peruskuormitukset ja ohjausliitäntä. Kysy suositeltua toiminta-aluetta, ei vain suunnittelupistettä. Vaahdotuspiiri, joka toimii hyvin yhdellä syöttönopeudella, mutta ei voi laskea 60 prosentin kapasiteettia, aiheuttaa ongelmia käyttöönoton ja markkinamuutosten aikana. Sama koskee malmin muutoksia: piiri, joka on viritetty vain yhdelle sekoitukselle, voi kamppailla, kun kuoppa siirtyy eri vyöhykkeelle.

Yleiset käyttöongelmat ja korjaukset

Useimmat vaahdotusongelmat näkyvät vaahdon, massavedon, laadun tai rikastushiekkamäärityksen muutoksena. Käyttäjän tulee ensin varmistaa, että syöttö on vakaa. Äkillinen muutos jauhatuskoossa, massan tiheydessä, pH:ssa tai reagenssivirtauksessa voi näyttää soluongelmalta, kun kenno reagoi vain syöttöön. Kun syöttövakaus on tarkastettu, katso ilmaa, vaahdon syvyyttä ja juoksupyörän kuntoa. Kulunut siipipyörä voi vähentää ilman hajoamista ja kiintoainesuspensiota ilman, että asetusarvo muuttuu.

Yksi yleinen virhe on korjata laatuongelma lisäämällä lisää masennusainetta ennen vaahdon syvyyden ja pesuveden tarkistamista. Toinen on nostaa keräilijän annosta, kun todellinen ongelma on riittämätön vapautuminen. Nopea hiukkaskoon tarkistus voi säästää paljon reagenssia. Jos kohdemineraali on edelleen lukittuna kuoppaan, mikään vaahdotuskenno ei voi erottaa sitä puhtaasti. Käytännön vastaus voi olla jauhatusmuutos, uudelleen jauhatusvaihe tai erilainen piirikonfiguraatio, ei suurempi reagenssiannos.

Mekaaniset tarkastukset ansaitsevat saman huomion kuin kemialliset tarkastukset. Ilmaputket voivat skaalautua tai tukkeutua. Juoksupyörät voivat kulua epätasaisesti. Staattoriraot voivat avautua. Vaahtopesu huulet voivat muuttua epätasaisiksi. Ilmahajontansa menettäneessä kennossa on usein tasaista vaahtoa ja suuria rikastushiekkahäviöitä, vaikka ohjauspaneeli näyttää normaalilta. Kuukausittainen tarkastus, jossa kirjataan juoksupyörän välys, ilmaputken kunto, vaahdon syvyyden asetus ja moottorin virta, voi paljastaa ajautumisen ennen kuin siitä tulee metallurginen ongelma.

Mitä kelluntatestiin ja laajennusohjelmaan tulee sisällyttää

Hyödyllinen flotaatiotestiohjelma alkaa edustavalla näytteellä ja selkeällä kysymyksellä. Onko tavoitteena vahvistaa reagenssin valinta, vertailla solutyyppejä, arvioida retentioaikaa tai ennustaa puhtaamman suorituskykyä? Näytteen tulee edustaa odotettua rehua, mukaan lukien hapettumis-, muutos- ja vapautumisalue, jonka kasvi näkee. Yksittäinen korkealaatuinen näyte voi antaa optimistisen tuloksen, jota on vaikea toistaa täydessä mittakaavassa.

Mineralogia tulee suorittaa ennen vaahdotuskokeita tai niiden yhteydessä. Se identifioi kohdemineraalit, niiden yhteyden kuoppaan, vapautumiskoon ja mahdolliset pinnoitteet tai limat, jotka voivat häiritä keräimen toimintaa. Ilman mineralogiaa reagenssin valinnasta tulee yrityksen ja erehdyksen harjoitus. Minerologian avulla koetyöntekijä voi valita keräilijäperheen, pH-alueen ja masennusstrategian, jolla on puolustettava lähtökohta.

• Avoimen piirin testit rouhinta- ja huuhteluvasteen määrittämiseksi.
• Lukitun syklin testit osoittavat kiertävien kuormien vaikutuksen ja puhtaamman suorituskyvyn.
• Reagenssiannostustestit vaihelisäyksellä ja kontrolloidulla käsittelyajalla.
• Jauhatuskokotestit löytääkseen vapautumiskoon, joka antaa parhaan palautumisasteen tasapainon.
• Veden laatutestit, joissa suolaisuus, kovuus tai jäännösreagenssit vaihtelevat.
• Pilotti- tai puoliteolliset ajot, kun piiri on uusi, malmi on monimutkainen tai skaalauksen riski on suuri.

Skaalauksen tulisi sisältää enemmän kuin solun tilavuus. Ilman määrä tilavuusyksikköä kohti, vaahdon syvyys, siipipyörän kärjen nopeus, viipymäajan jakautuminen ja pesukapasiteetti vaikuttavat kaikki tulokseen. Laboratoriokennossa hyvin toimiva solu voi käyttäytyä eri tavalla, kun vaahtofaasi syvenee ja massan virtauskuvio muuttuu. Suunnitteluryhmän tulee kysyä, kuinka ehdotettua kennoa ohjataan, näytteet otetaan ja ylläpidetään. Piiri, jossa on hyvä instrumentointi ja selkeät näytteenottopisteet, on helpompi optimoida kuin sellainen, joka perustuu pelkkään visuaaliseen harkintaan.

Käyttöönoton tulee sisältää perustutkimus. Tallenna jokaisen vaiheen syöttönopeus, tiheys, pH, reagenssivirrat, ilman asetukset, vaahdon syvyys, moottorin virta ja määritystulokset. Tästä perusviivasta tulee viite myöhempään vianmääritykseen. Kun ongelma ilmenee kuukausia myöhemmin, tiimi voi verrata nykyistä vaahtoa ja määritysprofiilia alkuperäiseen kyselyyn arvaamisen sijaan. Tämä on erityisen hyödyllistä, kun malmiseokset muuttuvat tai kun piirin ottaa haltuunsa uusi operaattori.

FAQ

Mikä on vaahdotuskoneen pääperiaate?

Pääperiaate on valikoiva kuplapiinnitys. Hydrofobiset hiukkaset kiinnittyvät ilmakupliin ja nousevat vaahdoksi, kun taas hydrofiiliset hiukkaset jäävät massaan ja lähtevät rikastusjätteenä. Kenno tarjoaa ilmadispersion, sekoituksen, viipymäajan ja vaahdon poiston.

Kuinka valitsen itseimuavan ja paineilmavaahdotuskennon välillä?

Käytä koetyötä ja piirityötä päättääksesi. Itseimuavat kennot ovat yksinkertaisia ​​ja sopivat moniin rouhinta- ja huuhtelutehtäviin. Pakkoilmakennot antavat paremman hallinnan syvemmille säiliöille ja suuremmille tilavuuksille. Lopullisessa valinnassa tulee ottaa huomioon ilmanohjaus, huoltoon pääsy, syöttövakaus ja vaadittu toiminta-alue.

Miksi vaahdon syvyys vaikuttaa rikasteen laatuun?

Vaahdon syvyys vaikuttaa valumisaikaan. Syvempi vaahto mahdollistaa suuremman kudoksen valumisen takaisin massaan ja voi parantaa laatua, mutta jos se on liian syvä tai liian vakaa, se voi vähentää massan vetoa ja palautumista. Säädä vaahdon syvyyttä määrityksen ja massavedon avulla, älä pelkästään ulkonäköä.

Kuinka paljon reagenssia pitäisi lisätä?

Annostelun tulee olla koetyöstä ja se on ilmaistava grammoina kuivarehutonnia kohti. Lisää reagenssit vaiheittain ja tarkista pH, käsittelyaika ja veden laatu. Annos, joka toimii yhdessä piirissä, voi epäonnistua toisessa, koska mineralogia ja massan kemia ovat erilaisia.

Voiko vaahdotuskone korjata huonon vapautumisen?

Ei. Vaahdotus voi erottaa vain riittävästi vapautuneita hiukkasia, joilla on oikea pintakemia. Jos kohdemineraali on lukittu umpion, piiri saattaa vaatia hienompaa jauhatusta, uudelleenhiontavaihetta tai erilaista virtauslevyä, ennen kuin vaahdotuskyky voi parantaa.

Mitä tulee tarkistaa rutiinihuollon aikana?

Tarkasta juoksupyörän ja staattorin kuluminen, ilmaputket, vaahdotushuulet, säiliön vuoraukset, käyttökomponentit ja ohjausventtiilit. Tallenna moottorin virta ja ilmanpaine. Pieni mekaaninen ajautuminen voi vähentää ilman leviämistä ja aiheuttaa rikastushiekkahäviöitä ennen kuin se näkyy valvomossa.

Milloin suuri kelluntakone on parempi valinta?

Suuri solu voi vähentää yksiköiden määrää, yksinkertaistaa asettelua ja vähentää käyttäjän huomion yksikköä kohti. Se sopii parhaiten, kun syöttö on vakaa, piiri on hyvin hallittu ja huoltoon pääsy on suunniteltu. Se ei ole automaattisesti parempi jokaiseen tehtävään, etenkään silloin, kun joustavuus tai säännölliset malminvaihdot ovat tärkeitä.