Mikä on mineraalitiiviste? Arvosanat, menetelmät ja kuinka tuottajat tekevät sen

Kaksi kuorma-autoa lähtee kuparikaivoksen portilta samana aamuna. Ensimmäinen kuljettaa 40 tonnia kaivosmalmia, joka määrittää noin 0,5 % kuparipitoisuuden. Toisessa on noin 2 tonnia tummaa, kosteaa, hienoksi jauhettua kuparirikastetta, joka määrittää 26 % kuparipitoisuuden. Ensimmäinen kuorma kaadetaan varastolle odottamaan käsittelyä; toinen menee suoraan suljettuun astiaan ja alkaa matkansa sulattoon. Kaikki, mikä erottaa nämä kaksi kuormaa, on malmin käsittelyä, ja toista kuormaa itseään teollisuus kutsuu mineraalirikasteeksi.

Lyhyt vastaus: mineraalirikaste on mineraalien käsittelyn rikastettu tuote – pieni, tiheä osa louhitusta materiaalista, jossa arvomineraalit on erotettu jätekivestä ja jalostettu laatuun, jonka sulatot ja kemiantehtaat maksavat. Se sijaitsee kaivoksen ja sulaton välissä: ei raakamalmi, ei jalostettu metalli, vaan välituote, jolla on omat hintakaavansa, laatuvaatimukset, näytteenottosäännöt ja kuljetusmääräykset.

Mikä mineraalitiiviste oikein on?

Malmirikaste, jota kutsutaan myös muokatuksi malmiksi, on malmin käsittelyvaiheen tuote, louhintavaihe, jossa arvokkaat metallipitoiset mineraalit erotetaan jätekivestä ennen sulatusta tai kemiallista uuttamista. Raakamalmi jauhetaan hienoksi jauhatuslaitteessa ja johdetaan sitten erotuskoneen läpi, joka valitsee arvokasta mineraalia kantavat hiukkaset. Kasvista jää tiivisteeksi yleensä hienoa jauhetta tai paksua lietettä – mustaa, harmaata, vihreää tai ruskeaa mineraalista riippuen – jonka metallipitoisuus on monta kertaa suurempi kuin sen malmin, josta se on peräisin.

Numerot tekevät ideasta konkreettisen. Jos kuparimalmi sisältää 0,5 % kuparia ja laitos toimittaa 25 % kuparirikastetta, kuparipitoisuus on nostettu 50-kertaiseksi. Mitään ei ole uutettu kemiallisesti eikä uutta metallia ole luotu. Tehdas on yksinkertaisesti kerännyt pienen osan kalkopyriittiä ja muita kuparimineraaleja sisältävistä hiukkasista ja hylännyt kaiken muun rikastusjätteenä. Keskittäminen on fyysistä lajittelua, joka tehdään valtavassa mittakaavassa ja tiukkojen toleranssien sisällä.

Sana esiintyy myös toisessa ympäristössä, joka kannattaa erottaa. Tutkimuksessa "raskaita mineraalirikasteita" tuotetaan kentällä pursottamalla tai laskemalla sedimenttejä niin, että muutama indikaattorimineraalien rake voidaan tutkia mikroskoopilla jäljittääkseen esiintymän takaisin sen lähteeseen. Periaate on sama - fyysinen päivitys - mutta tarkoitus ja mittakaava ovat täysin erilaiset. Tämä artikkeli käsittelee kasvitiivisteitä: bulkkituote, jota kaivokset myyvät ja loppupään tehtaat ostavat, kuljetetaan laivan mukaan ja tarkastetaan kontin mukaan.

Run-of-Mine -malmista lähetettäväksi tiivisteeksi: kolmivaiheinen ketju

Jokainen rikastaja, käsitteleepä se 500 tonnia tai 30 000 tonnia malmia päivässä, toimii samalla logiikalla: vapauta mineraalit, erottele ne ja poista sitten vesi tuloksesta. Koneet eroavat voitettavan mineraalin mukaan, mutta järjestys ei muutu lähes koskaan.

Vapautus: miksi hionta tulee aina ensin

Arvokas mineraali voidaan ottaa talteen vain, jos se on ensin olemassa yksittäisenä hiukkasena. Louhitetussa malmissa kalkopyriittirakeiden halkaisija saattaa olla millimetrin murto-osa, lukittuneena kvartsin tai karbonaatin sisään. Murskaus murskaa kiven hallittavissa oleviksi paloiksi; hionta viimeistelee työn, ja malmia pyöritetään myllyssä teräskuulien kanssa, kunnes mineraalin ja kiven väliset sidokset katkeavat fyysisesti. Alihionta, ja erotuskoneet vastaanottavat komposiittihiukkasia, joita ne eivät pysty lajittelemaan puhtaasti, joten metallia vuotaa rikastusjätteeseen. Ylijauhatus ja valmistat erittäin hienojakoisia limoja, jotka ilmoittavat väärin vaahdoksi ja laimentavat tuotetta. Tavoitejauhatus – jota usein lainataan "80 % ylittää 75 mikronia" monien epäjalometallimalmien kohdalla – on yksi merkittävimmistä luvuista tehtaalla, ja se on vahvistettu laboratoriotesteillä, ei analogisesti viereisen kaivoksen kanssa.

Märkäverkkotyyppinen kuulamylly Märkäarinakuulamylly koostuu syöttöosasta, purkausosasta, pyörivästä osasta, voimansiirtoosasta (vähennysosa, pieni vaihteisto, moottori, elektroninen ohjaus... Näytä tuote →

Erotus: vaahdotus ensin painovoiman ja magneetin tukemana

Vaahdotus on perusmetallien, litiummineraalien ja fosfaattikiven keskittymisen työhevonen. Jauhettu massa käsitellään huolellisesti annostetuilla reagensseilla, minkä jälkeen sitä sekoitetaan vaahdotuskoneissa, jotka hajottavat ilmaa miljoonina hienoina kuplina. Keräyskemikaalit tekevät arvokkaasta mineraalipinnasta vettä hylkivän, joten hiukkaset kiinnittyvät kupliin ja nostavat vaahtoa soluhuulen yli tiivisteenä, kun taas vettä rakastava kuosi uppoaa ja raportoi rikastusjätteeseen. Monimutkaisissa malmeissa peräkkäiset piirit kuorivat mineraaleja erilleen toisistaan: lyijy pois sinkistä, kupari pois molybdeenistä, sfaleriitti pois rikkikiisistä. Kun tiheyserot ovat suuret – rautamalmit, tina, volframi – painovoimakonsentraatio voi johtaa virtaustaulukkoon; kun mineraalit reagoivat magneettikenttään, magneettinen erotus ottaa vallan; ja jos tuote on liukenevaa, huuhtoutuminen sekoitetuissa säiliöissä korvaa fyysisen lajittelun kokonaan.

XCF/KYF-tyyppinen kelluntakone XCFII- ja KYFII-tyyppisillä vaahdotuskoneilla voisi olla yhdistetty konfiguraatio, jossa XCFII-tyyppi toimii imusäiliönä ja KYF II -tyyppi tasavirtana... Näytä tuote →

Vedenpoisto: vaahdon muuttaminen rahtiksi

Vaahdotustiiviste jättää solut vaahtona, joka kantaa tuskin 25–35 % kiintoainetta – aivan liian vetistä lastattavaksi laivan ruumaan. Sakeuttajat laskevat kiinteät aineet painovoiman vaikutuksesta ja palauttavat kirkasta ylivuotovettä laitoksen päähän. Silmukka, jolla on valtava merkitys kuivilla kaivosalueilla, joissa jokainen kuutiometri vettä budjetoidaan ja käytetään uudelleen. Tiheä alivirtaus suodatetaan tai säilytetään sekoitetuissa varastosäiliöissä ennen lopullista vedenpoistoa. Kaupallinen kohde on kuljetettava tuote: monet kupari- ja sinkkirikasteet kuljetetaan noin 8-10 % kosteudessa, riittävän märkinä, jotta käsittelyssä vältytään pölyhäviöiltä, riittävän kuivat pysyäkseen kuljetettavan kosteusrajan sisällä, joka estää lastin nesteytymisen merellä.

Keski-ajokeskitin Tehokkaan rikastimen rakenne on samanlainen kuin keskuskäyttöisen rikastimen. Sen pääominaisuus on, että se lisää tietyn määrän flokkulantia... Näytä tuote →

Mitä arvosanat todellisuudessa tarkoittavat

Tiivistelaadut eivät ole mielivaltaisia markkinointikohteita; niitä rajoittaa mineralogia ja ne ovat muotoiltu sen mukaan, mitä loppupään laitos voi taloudellisesti käsitellä. Kalkopyriittirikaste ei voi teoriassakaan ylittää noin 34,6 % kuparia, koska se on puhtaan mineraalin kuparipitoisuus. Sfaleriitti sisältää lähes 67 % sinkkiä. Siksi kasvit pyrkivät realistiseen arvosanaikkunaan ja puolustavat sitä sitten hylkäämällä mukana kulkeutuneita ryppyjä ja pitämällä rangaistuselementit poissa vaahdosta.

Arvosana ja palautuminen yhdistetään lonkassa kompromissikäyrän kautta. Työnnä puhtaampia kennoja vielä kahdelle pisteelle ja yleensä luovutat palautumisesta, koska kuomua hylkivä mekanismi alkaa myös irrottaa hienoja arvohiukkasia. Konsentraattorin käyttäminen on suurelta osin sen pisteen löytäminen käyrältä, jossa tuotto malmitonnia kohden – laatu, talteenottokerroin, kertaa hintakaava – on korkein, ja sitten pitää tätä pistettä, kun malmikappale muuttuu alla. Tästä syystä käyttöönotossa loistavalta näyttänyt laitos voi ajautua keskinkertaisuuteen ilman, että kukaan kosketa jakoavainta.

Yhteiset tiivisteet ja mihin jokainen menee

Kuparikonsentraatti on perheen vilkkaimmin kaupattu. Sulattajat ostavat sen ehdoilla, jotka maksavat sisältämästä kuparista vähennettynä käsittely- ja jalostuskulut, ja muuttavat sen sitten leimahdus- tai kylpysulatuksen kautta kupariksi ja lopuksi katodiks. Koska sulatuskapasiteetti on keskittynyt kouralliseen alueeseen, kuparirikaste voi kulkea pidemmälle kuin lähes mikään muu kaivostuote tavallisessa kaupassa.

Lyijy- ja sinkkikonsentraatit yleensä lähtevät samasta kaivoksesta, koska galenia ja sfaleriitti kasvavat yhdessä samoissa malmikappaleissa. Differentiaalinen vaahdotus jakaa ne kahdeksi erilliseksi myyntikelpoiseksi virraksi, ja tekniset tiedot ovat anteeksiantamattomat: lyijyrikasteessa olevaa sinkkiä tai sinkkirikasteessa olevaa lyijyä rangaistaan ankarasti, koska kumpikin saastuttaa toisen sulatusreitin.

Rautamalmirikaste , joka on parannettu magneettierottamalla nauhamaisista rautamuodostelmista tai otettu talteen rikastusjätteen uudelleenkäsittelystä, syöttää pelletointilaitoksia ja masuuneja. Tässä rikaste on usein lähellä lopputuotetta eikä välituotetta, ja hinta heijastaa rautapitoisuutta, josta on vähennetty epäpuhtaudet, kuten piidioksidi, fosfori ja alumiinioksidi.

Litiummineraalikonsentraatit — spodumeeni noin 6 % Li2O-pitoisuudella tai lepidoliittikonsentraatit kiillestä isännöidyistä kerrostumista — myydään jalostuslaitoksille, jotka paahtavat ja uuttavat ne litiumkarbonaatiksi ja -hydroksidiksi. Akkuvalmistuksen kasvu on muuttanut aikoinaan kapean keramiikkamarkkinatuotteen yhdeksi viime vuosikymmenen nopeimmin liikkuvista rikastekaupoista.

Potaska- ja fosfaattikonsentraatit ovat lannoiteala. Potaskatoiminnassa sylviniittimalmi tai suolavedestä johdetut suolat jalostetaan tuotteiksi, joissa on 95 % KCl tai enemmän; fosfaattikiveä jalostetaan 28-34 % P2O5:n kauppaluokille, joita rikkihappotehtailla voidaan hyökätä taloudellisesti. Suolajärviprojektit, jotka yhdistävät suolaveden talteen vaahdotus-, sekoitus- ja sakeutuslaitteistoon, sijaitsevat juuri tässä risteyksessä, minkä vuoksi ne hallitsevat sekä kaivos- että kemiankäsittelyä palvelevien laitevalmistajien projektilistoja.

Taloustiede: Miksi kaivokset kuljettavat rikastetta, ei malmia

Logiikka on puhdasta aritmetiikkaa. Rahti, sulatus ja jalostus veloitetaan käsiteltyä materiaalitonnia kohden. Jokainen sulaton mukana kulkeva kvartsitonni maksaa kuljetuslaskun, imee uunin energiaa ja poistuu tehtaalta kuonana. Keskittyminen on olemassa niin, että asiakas maksaa metallista, ei kivestä.

Tuo 50-kertainen vähennys on syy, miksi kaivoksen rakentaminen voi oikeuttaa kokonaisen rikastamon rakentamisen: tuotteen arvotiheys nousee tasolle, jossa kuljetukset, satamakäsittelyt ja kuljetukset tulevat edullisiksi ja sulatto saa syöttöä, jonka se pystyy sulattamaan tehokkaasti. 25 % kuparirikasteella täytetty uuni tuottaa murto-osan kuonasta ja kuluttaa murto-osan energiasta kuparitonnia kohden raakamalmiin verrattuna. Kummankaan osapuolen taloustiede ei työskentele kaivosmateriaalin parissa – keskittyminen on vaihe, joka muuntaa huonolaatuisen geologisen esiintymän kannattavaksi kaivosprojektiksi.

Maksaminen noudattaa samaa logiikkaa. Ostaja maksaa suljetun metallin markkinahintaan, vähentää käsittely- ja jalostuskulut, tekee kosteusvähennyksiä, jotta kukaan ei toimita vettä metallina, ja perii sakkoja, jos epäpuhtaudet ylittävät sovitut enimmäismäärät. Jokainen noista laskuriveistä jäljittää numeroon, jota keskittäjä valvoo päivittäin.

Mitä ostajat määrittävät: tiivisteen laatuparametrit

Ennen lähetyksen varaamista tuottaja ja ostaja sopivat erittelylomakkeesta. Testattu arvosana asettaa otsikon arvon, mutta muut parametrit päättävät, laskeutuuko lasti sujuvasti vai houkutteleeko se vähennyksiä, seisokkeja ja riitaa. Useimmat kiistat rikastekaupassa eivät liity metallin läsnäoloon, vaan kosteudesta, epäpuhtauksista ja siitä, miten näytteet on otettu.

Kaksi näistä ansaitsee korostaa. Kosteus on hiljainen muuttuja: jokaisesta tarpeettomasta vesipisteestä maksetaan kahdesti, kerran rahti ja kerran metallivähennys laimentaa. Rangaistuselementit puolestaan ​​ovat geologista perintöä – jos malmikappaleessa on arseenia, prosessitaulukon on suunniteltava sen hylkääminen heti ensimmäisestä testikampanjasta lähtien, koska mikään älykäs markkinointi ei poista sitä valmiista rikasteesta.

Missä tiivisteen tuotanto yleensä menee pieleen

Laatuväitteillä, kosteuskiistoilla ja pettymyksillä toipumiseen on harvoin eksoottisia syitä. Käyttökatselmuksissa toistuu sama kourallinen vikoja, ja jokaisella on käytännön vastatoimi.

1. Alihionta. Karkeat komposiittihiukkaset kelluvat huonosti ja joko vetävät rypäleen rikasteeseen tai työntävät metallia rikastushiukkasiin. Parannuskeino on rehellinen jauhattavuustestityö ja toimintakuri pitämään tavoitejauhatus paineen kasvaessa.
2. Ylijauhatus ja limaa. Ultrahienot hiukkaset saavuttavat vaahdon omaksumalla todellisen kiinnittymisen sijaan, laimentaen laatua ja hidastaen laskeutumista sakeutusaineissa. Liukkaudenpoistovaiheet ja oikeat leikkauspisteet rajoittavat vaurioita.
3. Malmin vaihtelu. Pääluokka ja mineralogia ajautuvat kaivostoiminnan edistyessä esiintymän läpi, ja viime kuussa viritetty reagenssijärjestelmä yliannosti tässä kuussa. Nopea määrityksen läpimeno ja reagenssijärjestelmän säännöllinen uudelleentestaus pitävät piirin rehellisenä.
4. Reagenssin ohjaus. Kerääjän ja vaahdottimen annokset asettavat samanaikaisesti laadun ja talteenoton. Manuaalinen annostelu ajautumista vastaan ​​on hiljainen, jatkuva voittovuoto, jota kukaan ei huomaa yhdessä työvuorossa.
5. Ohut sakeutusaine alivuoto. Jokainen puuttuva alivirtaustiheys on vettä, jonka maksat suodatuksesta ja maksat sitten uudelleen rahtina. Alivirtauksen tiheys kuuluu päivittäiseen tuotantoraporttiin, ei haudattu käyttöohjeeseen.
6. Kontaminaatio käsittelyssä. Sekakuormaus, likaiset säiliöt ja vuoraamattomat varastot tuovat sisään vieraita aineita, jotka näkyvät ostajan määrityksessä ennemmin kuin sinun - ja rangaistuslauseke pätee joka tapauksessa.

Mikään näistä epäonnistumisista ei ole mystinen. Kaikki ne saadaan kiinni aikaisin ottamalla rutiininäytteet kolmesta tärkeästä virrasta – rehu, rikaste ja rikastushiekka – ja käsittelemällä laatua ja kosteutta kontrolloituina parametreina eikä satamassa havaittuina tuloksina.

Laiteketju puhtaan konsentraatin takana

Jokainen ketjun vaihe liittyy tiettyyn koneluokkaan, ja vaiheiden välisillä liitännöillä on yhtä paljon merkitystä kuin itse koneilla. Väärään kokoon jauhavaa myllyä ei voi pelastaa loistavalla vaahdotuksella; kauniin vaahdon tuottavan vaahdotusosan voi silti purkaa alamittaisella sakeuttamisaineella, joka kuljettaa märkää tiivistettä.

Jauhaminen luo pohjan, ja märkäritilätyyppiset kuulamyllyt, jotka toimivat suljetussa kierrossa luokittelulla, pysyvät vakiona tehtävään juuri siksi, että arinapurkaus säilyttää vakaan massan ja ennustettavan tuotekoon. Jauhamisen ja erottelun välillä käsittely ja varastointi hoidetaan sekoitussäiliöillä – liete- ja reagenssisäiliöillä eri kokoonpanoissa, mukaan lukien korkean pitoisuuden ja korotetut rakenteet raskaisiin töihin. Itse erotusvaihe elää tai kuolee vaahdotuskoneiden toimesta: itseimuavat ja paineilmalla toimivat kennomallit sopivat kukin tiettyyn hiukkaskokoon ja tehtäviin, ja suuret kennot kuljettavat läpäisykyvyn suuritehoisissa rikastimissa, joissa energia tonnia kohden ratkaisee kannattavuuden. Vedenpoisto perustuu sakeutuslaitteistoon, jolloin keskuskäyttöinen rikastin laskee laimean vaahdon tiheäksi, kuljetettavaksi alavirtaukseksi ja palauttaa kirkasta vettä laitoksen päähän.

Valinta näiden koneiden joukosta on suunnittelutehtävä, jonka seuraukset mitataan vuosikymmeninä – kennotilavuus, sekoitusintensiteetti ja sakeutusala lukitsevat pääoman ja käyttökustannukset kaivoksen elinkaaren ajaksi. The keskittymislaitteiden valintaperiaatteet Siksi ansaitsevat saman tarkkuuden kuin vuokaavion kemia, ja ostaja, joka paineestaa vedenpoistokapasiteetin varhain, välttää yleensä kalleinta jälkiasennusluokkaa myöhemmin.

Toimiva esimerkki: Lepidoliittilitiumkonsentraatti

Lepidoliitti, litiumia sisältävä kiille, osoittaa, kuinka rikasteen erittely voi muokata koko projektin. Toisin kuin spodumeeni, lepidoliitti on hienorakeinen ja kemiallisesti monimutkainen, joten tasaisen litiumtiivisteen tuottaminen vaatii tiukkaa jauhatushienouden, kalkinpoiston ja vaahdotusreagenssien hallintaa – kaikki yllä kuvatun ketjun vaiheet suoritetaan kapein toleranssein.

Suunnittelutiimimme toimitti 3 000 tonnia päivässä lepidoliittimineraalien prosessointiprojektin Zimbabwessa, jossa murskaus ja jauhatus, vaahdotus ja vedenpoisto suunniteltiin yhtenä kappaleena, jolloin saatiin litiumin muuntamiseen tarkoitettu rikastevirta. Tällaiset projektit ovat käytännöllinen vastaus otsikon kysymykseen: rikaste ei ole sivutuote, joka näkyy vuokaavion lopussa – se on tuote, jota koko kaivos on olemassa toimittaakseen, ja jokainen tuotantoketjun alkupään päätös arvioidaan sen perusteella, mitä se tekee lopulliselle laadulle ja talteenotolle. The 3000 t/d Zimbabwen lepidoliittimineraalien käsittelyprojekti sivulla kerrotaan, kuinka laitevalikoima koottiin juuri tätä tarkoitusta varten.

Usein kysyttyjä kysymyksiä mineraalitiivisteistä

Keskittymiskierron suunnittelu: Mitä ratkaista ensin

Jos arvioit esiintymää, laajennat olemassa olevaa laitosta tai rakennat ikääntyvää rikastamoa uudelleen, neljä päätöstä ansaitsee ratkaista ennen kuin laitteisto hinnoitellaan: malmin todellisuudessa tarvitsema vapautumiskoko, joka on otettu testityöstä eikä analogiasta; erotusreitti, joka vastaa mineralogiaasi; arvosanan palautuspiste, jonka ostajan hintakaava todella palkitsee; ja vedenpoistokohde, jonka kanssa logistiikkaketjusi voi elää. Kaikki muut vaihtoehdot tehtaalla palvelevat näitä neljää numeroa.

Valmistamme näiden lukujen takana olevan laiteketjun – märkäritilätyyppiset kuulamyllyt, vaahdotuskoneet pienistä itseimuavista yksiköistä suuriin paineilmakennoihin, korkean pitoisuuden sekoitussäiliöitä, keskuskäyttösakeuttajia ja mekaanisia sekoitettuja liuotussäiliöitä – ja toimitamme ne täydellisissä mineraalienkäsittelyn EPC-projekteissa vuokaaviosuunnittelusta asennukseen ja käyttöönottoon. Tuotanto tapahtuu ISO9001:2008-laatujärjestelmän alaisuudessa, jota tukee noin 200 tuotanto- ja testauslaitteistoa ja yli 25 000 tonnia metallirakenteiden vuotuinen tuotanto. Jos haluat toisen lausunnon kulkukaaviosta, rikasteen määrittelystä tai sakeuttamisaineen mitoituksesta, insinöörimme tarkistavat mielellään malmitietosi ja kertovat sinulle selvästi, mitä numerot sallivat.