مقدمه
به‌دلیل مصرف زیاد آب در فرآوری مواد معدنی، بازیافت و استفاده مجدد از آن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. این موضوع در مناطق کم آبی مانند منطقه شهربابک امر حیاتی به شمار می رود. تیکنرهای مخروط عمیق که برخلاف تیکنرهای معمول نسبت قطر به ارتفاع کمی دارند، با مصرف بالای فلوکولانت، سرعت ته‌نشینی مواد را افزایش می‌دهند تا آب سرریز شفاف شود و با استفاده از فشار بستر گل، ته‌ریز خمیری تولید می‌کنند تا بازیابی آب را بیشینه کنند. در نتیجه در این تیکنرها نحوه ساخت، آماده‌سازی و تزریق فلوکولانت همراه با ارتفاع بستر گل مهم‌ترین نقش را در کارآیی آنها دارند. مجتمع مس شهربابک به منظور بازیافت آب از باطله کارخانه پرعیارکنی از چهار تیکنر مخروطی عمیق استفاده می‌کند. بررسی‌ها نشان داد که علیرغم این‌که در زمان طراحی هدف رسیدن به درصد جامد 63 در ته‌ریز تیکنرها بوده است اما درصد جامد ته‌ریز بین 49 تا 57 می‌باشد.
با بهینه‌سازی و اصلاح سیستم ساخت و توزیع فلوکولانت و راه‌اندازی تجهیزات کنترلی تیکنرها، غلظت جامد ته‌ریز به طور میانگین 6 درصد افزایش یافت. همچنین بازیابی آب از 67 درصد در زمان راه‌اندازی تیکنرها به 73 درصد بعد از اعمال تغییرات افزایش پیدا کرد. این معادل کاهش مصرف ماهیانه آب به میزان 53000 مترمکعب می‌باشد.
افزایش کارآیی تیکنرهای مخروط عمیق مجتمع مس شهربابک
مقدمه
به‌دلیل مصرف زیاد آب در فرآوری مواد معدنی، بازیافت و استفاده مجدد از آن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. این موضوع در مناطق کم آبی مانند منطقه شهربابک امر حیاتی به شمار می رود. تیکنرهای مخروط عمیق که برخلاف تیکنرهای معمول نسبت قطر به ارتفاع کمی دارند، با مصرف بالای فلوکولانت، سرعت ته‌نشینی مواد را افزایش می‌دهند تا آب سرریز شفاف شود و با استفاده از فشار بستر گل، ته‌ریز خمیری تولید می‌کنند تا بازیابی آب را بیشینه کنند. در نتیجه در این تیکنرها نحوه ساخت، آماده‌سازی و تزریق فلوکولانت همراه با ارتفاع بستر گل مهم‌ترین نقش را در کارآیی آنها دارند. مجتمع مس شهربابک به منظور بازیافت آب از باطله کارخانه پرعیارکنی از چهار تیکنر مخروطی عمیق استفاده می‌کند. بررسی‌ها نشان داد که علیرغم این‌که در زمان طراحی هدف رسیدن به درصد جامد 63 در ته‌ریز تیکنرها بوده است اما درصد جامد ته‌ریز بین 49 تا 57 می‌باشد.
جهت افزایش بازیابی آب در این کارخانه، اصلاحات زیر توسط مرکز تحقیقات فرآوری مواد کاشی‌گر و با همکاری پرسنل مجتمع انجام گرفت.
اصلاح سیستم ساخت فلوکولانت
يكي از مشكلاتي كه در اين بخش وجود داشت، سرعت بالاي اضافه شدن فلوكولانت خشك به آب بود. براي اين‌كه سرعت اضافه شدن فلوكولانت كاهش يابد، موتور مارپيچ خوراك دهنده فلوكولانت كه داراي سرعتي برابر با 1500 دور بر دقيقه بود با يك موتور 900 دور بر دقيقه تعويض شد. با وجود تعويض موتور، هنوز سرعت مارپيچ بالا بود. بنابراين، براي متغير كردن سرعت چرخش موتور از يك کاهنده سرعت استفاده شد. با استفاده از اين کاهنده سرعت، این امکان فراهم شد که سرعت موتور در بازه‌ی 1 تا 900 دور بر دقیقه تغییر داده شود. به این ترتیب آزادی عمل کافی برای تنظیم سرعت اضافه شدن فلوکولانت به‌وجود آمد.
در بخش تانك‌هاي آماده‌سازي فلوكولانت، زمان ماند كم محلول فلوكولانت باعث كاهش كيفيت فلوكولانت شده است. با توجه به تناژ خوراك ورودي به تيكنرها (در حدود 700 تا 750 تن بر ساعت جامد خشك) و مقدار مصرف فلوکولانت (در حدود 2۰ تا 25 گرم بر تن)، دبي فلوكولانتی که با غلظت 2/0 درصد بايد به سمت تيكنرها فرستاده مي‌شد، در حدود 2 ليتر بر ثانيه بود. با در نظر داشتن این مطلب كه حجم كلي مخازن آماده‌سازي فلوكولانت برابر با ۹ متر مكعب است، تنها دو راه براي افزايش زمان ماند فلوكولانت وجود دارد:
1) افزايش حجم مخازن آماده‌سازي
2) افزايش غلظت فلوكولانت و رقیق‌سازی آن بعد از آماده‌سازی
مورد اول نيازمند تغيير اساسي مجموعه‌ي آماده‌سازي فلوكولانت است ولي مورد دوم به راحتي قابل اجرا شدن بود. با افزايش غلظت فلوكولانت از 2/0 درصد به 5/0 درصد، مقدار دبي محلول فلوكولانتي كه بايد به تيكنرها فرستاده شود از 2 ليتر بر ثانيه به مقدار 08/1 ليتر بر ثانيه كاهش مي‌يابد و زمان ماند فلوكولانت در مخزن‌های آماده‌ساز حدود دو برابر مقدار قبلي مي‌شود.
براي افزايش غلظت محلول فلوكولانت بايد دوباره در سيكل تزريق فلوكولانت تغييراتي حاصل مي‌شد. اين تغييرات به اين صورت بود كه در 220 ليتر آب عبوري در هر سيكل به جاي 450 گرم، باید 1100 گرم فلوكولانت به آب اضافه شود. برای تزریق بهتر فلوکولانت به آب زمان تزريق فلوكولانت نیز تا مقدار 160 ثانيه افزایش یافت.
با توجه به این‌که تاثیر فلوکولانت بر ته‌نشینی در حالتی که رقیق باشد بیشتر است، از اين رو مسير آب رقيق‌سازي فلوكولانت كه در طراحي وجود داشت ولي عملاً از آن استفاده‌اي نمي‌شد، راه اندازي گرديد. براي اطلاع از دبي جريان آب رقيق ساز و تهیه محلول فلوکولانت با رقت مشخص، چهار عدد دبي‌سنج آب در مسير آب رقيق ساز قرار داده شد.
پس از راه اندازي جريان آب رقيق‌ساز و افزايش غلظت فلوكولانت كه در كل به افزايش زمان آماده‌سازي فلوكولانت مي‌انجاميد، سرعت پمپ‌هاي فلوكولانت به گونه‌اي تنظيم شد كه مقدار فلوكولانت مصرفي تيكنرها در حدود 20 گرم بر تن به دست آيد.
برای جلوگیری از شکسته شدن زنجیرهای مولکولی فلوکولانت، با تعویض موتور و گریبکس‌های همزن‌ها، سرعت همزن‌های مخازن اول، دوم و سوم آماده‌سازی فلوکولانت به ترتیب از ۷۵، ۴۲ و ۵۲ دور بر دقیقه به ۲2، ۱7و ۱4 دور بر دقیقه کاهش یافت.
اصلاح نحوه تزریق فلوکولانت
مشكلي كه در رابطه با نحوه‌ي تزريق فلوكولانت به 4 نقطه در خوراك ورودي به تيكنرها وجود داشت اين بود كه براي اين مسيرها از شیلنگ‌هاي پلاستيكي استفاده شده بود و اين لوله‌ها، علاوه بر اين‌كه در برخي نقاط خم مي‌شدند و مسير تزريق بسته مي‌شد، توانايي نشان دادن جريان فلوكولانت را نداشتند.
براي رفع اين مشكلات يك دبي‌سنج طراحي و ساخته شد و علاوه بر نصب دبي سنج، شیلنگ‌هاي پلاستيكي نیز با لوله‌هاي فلزي تعويض شدند. همچنین علاوه بر چهار نقطه تزریق فلوکولانت در مسیر لوله خوراک ورودی، دو نقطه در داخل چاهک خوراک‌دهی نیز برای تزریق فلوکولانت انتخاب شد و به چهار نقطه قبلی اضافه گردید.
نتایج
– به منظور افزایش کارآیی تیکنرهای مخروط عمیق مجتمع مس شهربابک، سیستم ساخت، آماده‌سازی و تزریق فلوکولانت این تیکنرها اصلاح شد.
– با اعمال تغییرات و بهبود کیفیت محلول فلوکولانت ساخته شده، میزان درصد جامد ته‌ریز تیکنرها به طور متوسط 6 درصد نسبت به زمان راه‌اندازی افزایش پیدا کرد.
– به دلیل افزایش درصد جامد ته‌ریز، بازیافت ماهیانه آب به میزان 53000 مترمکعب افزایش پیدا کرد.
