این جلسه که در مورخ ۱۴۰۲/۰۶/۱۶ با موضوع بررسی مشکلات همزن سلول‌های پرعیارکنی اولیه کارخانه پرعیارکنی یک برگزار شد. موضوعاتی که در این جلسه بررسی شدند شامل معرفی مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی یک، معرفی همزن سلول‌های کارخانه پرعیارکنی یک، عوامل موثر بر الگو جریان، بررسی مشکلات تلاطم سلول‌های پرعیارکنی اولیه، اقدامات انجام شده جهت کاهش تلاطم سطح سلول‌های پرعیارکنی اولیه و خلاصه و جمع‌بندی بودند.
با توجه به شکل ۱ مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی یک مجتمع مس سرچشمه از دو ضلع مشابه شمال و جنوب تشکیل شده است که در هر ضلع چهار ردیف ۱۴ سلولی پرعیارکنی اولیه، دو ردیف ۷ سلولی رمـق گـیــر، دو ردیف ۷ سلولی شستشوی اول، دو ردیـــف ۴ سلولی شستشوی دوم و دو ردیف ۲ سلولی شستشوی سوم (نهایی) قرار دارد. بـرای خردایش مجدد کنسانتره سلول‌های پرعیار کنی اولیه و رمق گیر در هر ضلع دو آسیای گلوله‌ای از نوع سرریز شونده در نظر گرفته شده است. در حال حاضر در هر ضلع یک آسیا با یک خوشه شامل ۴ هیدروسیکلون ثانویه در مدار بسته قرار دارد. در این مدار، ابتدا کنسانتره پرعیار کنی اولیه و رمق گیر با محصول آسیاهای خردایش مجدد مخلوط و سپس برای جدایش ذرات ریز از درشت به هیدروسیکلون‌های ثانویه ارسال می‌شود. سرریز هیدروسیکلون‌های ثانویه خوراک مرحله شستشوی اول را تشکیل می‌دهد. مجموع باطله‌های پرعیار کنی اولیه و رمق گیر نیز باطله نهایی مدار فلوتاسیون را تشکیل می‌دهند.
شکل ۱: مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی یک
معرفی سلول‌های کارخانه پرعیارکنی یک
عملیات پرعیار کنی اولیـه هـر ضلع در چهار ردیف موازی انجام می شود. هر ردیف از ۱۴ سلول مشابه ۸٫۵ متر مکعبی تشکیل شده و این ۱۴ سلول به یک بانک چهار سلولی و دو بانک پنج سلولی به صورت سلول‌های جریان باز تقسیم می‌شوند. به این ترتیب در قسمت پرعیارکنی اولیه در یک ضلع، در مجموع ۵۶ سلول وجود دارد. هر سلول دارای یک همزن است که از دو بخش متحرک و ثابت تشکیل شده است که هوا از طریق محور بخش متحرک همزن وارد سلول می‌شود که از وظایف بخش متحرک همزن می‌توان به تولید حباب و تعلیق ذرات در پالپ و از وظایف بخش ثابت می‌توان به تشکیل حباب‌های ریزتر و جلوگیری از تلاطم در سطح سلول اشاره کرد.
شکل ۲: سلول کارخانه پرعیارکنی یک
اجزاء بخش ثابت و متحرک همزن کارخانه پرعیارکنی یک
همزن‌های سلول‌های کارخانه پرعیارکنی یک از یک محور جهت چرخش و انتقال هوا به بخش متحرک و از دو بخش متحرک و ثابت تشکیل شده است که هر بخش از دو قسمت آهنی و لاستیکی تشکیل شده‌اند که بخش متحرک از ۲۴ ناخن و بخش ثابت از ۲۶ پره تشکیل شده است.
جهت داشتن شرایط هیدرودینامیکی مناسب در سلول عواملی مانند شکل همزن، سرعت همزن، نرخ هوادهی، فاصله همزن از کف و فاصله مناسب بین بخش ثابت و متحرک همزن تاثیرگذار هستند.
شکل ۳: اجزاء بخش ثابت و متحرک همزن
عوامل موثر بر شرایط هیدرودینامیکی مناسب
برای اینکه سلول‌های فلوتاسیون کارایی لازم را داشته باشند باید شرایط هیدرودینامیکی یا نوع الگوی جریان در سلول به گونه‌ای باشد که که سلول فلوتاسیون به سه بخش تقسیم شود که در بخش پایین سلول، تلاطم زیاد جهت جلوگیری از ته نشین شدن ذرات وجود داشته باشد و در عین حال ذرات با حباب‌ها برخورد کنند و در بخش میانی شرایط به گونه‌ای باشد که ذرات متصل به حباب‌ها بتوانند به بخش بالایی سلول رفته و در نهایت ذرات با ارزش متصل به حباب‌ها به صورت کف به سمت ناو‌های کنسانتره انتقال پیدا کنند.
جهت داشتن شرایط هیدرودینامیکی مناسب در سلول عواملی مانند شکل همزن، سرعت همزن، نرخ هوادهی، فاصله همزن از کف و فاصله مناسب بین بخش ثابت و متحرک همزن تاثیرگذار هستند.
شکل ۴: فواصل مناسب در بخش ثابت و متحرک همزن
طراحی ابعاد سلول فلوتاسیون بر اساس قطر همزن
در طراحی سلول‌های فلوتاسیون، محاسبات ابعاد و اجزای سلول بر اساس قطر همزن می‌باشد که با توجه این موضوع می‌توان نتیجه گرفت که نسبت بین ابعاد اجزای مختلف ثابت است. از نسبت‌های مهم در طراحی سلول می توان به نسبت‌های قطر همزن به قطر تانک، ارتفاع سیال به قطر تانک، ارتفاع همزن تا کف سلول به ارتفاع سیال، عرض تیغه به قطر تانک، عرض پروانه به قطر همزن و نسبت طول پروانه به قطر همزن اشاره کرد.
شکل ۵: ابعاد سلول فلوتاسیون بر اساس قطر همزن
رابطه بین بازیابی هوا و قطر متوسط حباب‌ها
از اهمیت استفاده و سالم ماندن بخش ثابت همزن می‌توان به تاثیر آن بر بازیابی هوا اشاره کرد که با توجه به نمودار شکل ۶ مشاهده می‌شود که بازیابی هوا در قطر متوسط یکسان حباب‌ها در حالتی که دو همزن متفاوت داری بخش ثابت هستند، بیشتر از زمانی است که از این دو همزن بدون وجود بخش ثابت استفاده شده است.
شکل ۶: رابطه بین بازیابی هوا و قطر متوسط حباب‌ها
بررسی مشکلات همزن‌های کارخانه پرعیارکنی یک
با توجه به پایش‌های صورت گرفته از کارخانه پرعیارکنی یک، از مشکلات ایجاد شده برای بخش ثابت همزن سلول‌های پرعیارکنی اولیه می‌توان به ضعیف بودن پایه‌های بخش ثابت همزن اشاره کرد که هر همزن از دو قسمت نیم دایره تشکیل شده است که هر قسمت دارای سه پایه نگهدارنده می‌باشد. با شکستن پایه‌های بخش ثابت همزن و جابه‌جایی بخش ثابت همزن، شرایط هیدرودینامیکی در درون سلول دچار تغییر شده و در سطح سلول تلاطم و در نتیجه آن ورود پالپ به ناو کنسانتره مشاهده خواهد شد. در ادامه مشکل بعدی که باعث ایجاد تلاطم در سطح سلول‌های فلوتاسیون می‌شود عدم فاصله مناسب بین بخش ثابت و متحرک همزن بعد از تعمیر پایه‌های شکسته شده بخش ثابت همزن می‌باشد که این عدم فاصله مناسب به دلیل اتصال پایه نگهدارنده به قسمتی دور تر از محل قبلی اتصال می‌باشد. مشکل بعدی که باعث ایجاد تلاطم در سطح سلول‌های فلوتاسیون می‌شود برخورد بخش ثابت و متحرک همزن در اثر تعمیر نادرست بخش ثابت همزن می‌باشد که با این اتفاق ناحن‌های بخش متحرک و پره‌های بخش ثابت دچار سایش شده و با ایجاد شرایط هیدرودینامیکی نامناسب، در سطح سلول تلاطم مشاهده خواهد شد. و در آخر مشکل بعدی که باعث ایجاد تلاطم در سطح سلول‌های فلوتاسیون می‌شود ورود ذرات درشت به سلول‌ها می‌باشد که باعث افزایش سرعت سایش بخش متحرک و ثابت همزن و تجمع رسوب در زیر همزن می‌باشد که با کاهش فاصله همزن تا کف، شرایط دینامیکی نامناسب ایجاد خواهد شد.
شکل ۷: جدا شدن بخش ثابت همزن
شکل ۸: عدم فاصله مناسب بین بخش ثابت و متحرک همزن بعد از تعمیر
شکل ۹: سایش بخش ثابت و متحرک همزن در اثر برخورد به هم
شکل ۱۰: سایش بخش متحرک همزن‌های پرعیارکنی اولیه در اثر ورود ذرات درشت
اقدام انجام شده برای بهبود شکستگی پایه‌های بخش ثابت همزن
با توجه به پایش‌ها و بررسی‌های انجام شده مشاهده شد که مشکل اصلی بخش ثابت همزن سلول‌های پرعیارکنی اولیه، ضعیف بودن پایه‌های نگهدارنده آن می‌باشد که با تهیه نقشه این پایه‌ها و رسم آن در نرم افزار سالیدورکس، شبیه‌سازی تنش اعمالی به بخش ثابت همزن انجام شد که با توجه به شکل ۱۱ در شبیه‌سازی نیز بیشترین تنش اعمالی بر روی پایه‌های نگهدارنده بخش ثابت مشاهده شد.
شکل ۱۱: نقشه طرح قدیم پایه‌های بخش ثابت همزن
شکل ۱۲: شبیه‌سازی تنش اعمالی بر بخش ثابت همزن
در ادامه با تغییر شکل و ابعاد پایه‌های نگهدارنده بخش ثابت همزن، طرحی با مشخصات تیرآهن ۱۶ طراحی شد که با انجام شبیه‌سازی بر روی این طرح، حداکثر تنش اعمالی بر روی پایه‌های نگهدارنده بخش ثابت همزن مشاهده نشد و تنش اعمالی به صورت یکنواخت بر روی آن توزیع شده بود که با توجه به دریافت نتایج مطلوب از شبیه‌سازی نقشه طرح جدید پایه‌های بخش ثابت همزن تهیه گردید.
شکل ۱۳: شبیه‌سازی طرح جدید پایه‌های بخش ثابت همزن
شکل ۱۴: طراحی نقشه طرح جدید پایه‌های بخش ثابت همزن
نصب طرح جدید پایه بخش ثابت همزن
پس از شبیه‌سازی‌های انجام شده و تهیه نقشه طرح جدید پایه‌های بخش ثابت همزن، پایه‌های طرح قدیم بخش ثابت همزن با پایه‌های طرح جدید بر روی بخش ثابت یک همزن تعویض گردید که در طرح جدید میزان سطح تماس بین پایه و بخش ثابت و همچنین پایه و کف سلول افزایش یافت. در ادامه بخش ثابت همزن با پایه‌های طرح جدید روی سلول اول ردیف پنجم پرعیارکنی اولیه در ابتدای خرداد ماه نصب گردید که با توجه به پایش‌ها و بررسی‌های انجام شده بعد از گذشت سه ماه تاکنون تلاطمی در سطح این سلول مشاهده نشده است.
شکل ۱۵: طرح جدید پایه بخش ثابت همزن
شکل ۱۶: وضعیت سلول اول ردیف پنجم پرعیارکنی اولیه
