این جلسه مورخ ۱۴۰۴/۰۸/۲۵ با موضوع استانداردسازی راهبری کارخانه پرعیارکنی یک برگزار گردید. موضوعات بررسی شده در این جلسه شامل معرفی مدار کارخانه پرعیارکنی یک، اهمیت مصرف شیرآهک در مدار آسیاکنی و فلوتاسیون و اقدامات انجام شده در راستای بهبود فرآیند است.
مدار آسیاکنی کارخانه پرعیارکنی ۱، از دو ضلع مشابه شمال و جنوب تشکیل شده است. در هر ضلع چهار آسیا به همراه چهار خوشه هیدروسیکلون بهصورت بسته کار میکنند. خوراک آسیاهای گلولهای اولیه کارخانه توسط انبار نرمه با ظرفیت ۵۲۸۰۰ تن و ظرفیت زنده ۴۸۰۰۰ تن تأمین میشود. خروجی آسیای گلولهای توسط یک سرند گردان طبقهبندی میشود. مواد دانهدرشت روی سرند توسط نوار برگشتی (ریجکت) به کارخانه پرعیارکنی ۲ فرستاده میشود و مواد دانهریز زیر سرند توسط پمپ به خوشه هیدروسیکلون فرستاده میشود. پس از طبقهبندی مواد توسط هیدروسیکلونها، مواد با دانهبندی مطلوب (۷۰ درصد زیر ۷۴ میکرون) وارد مرحله فلوتاسیون فرستاده شده و ته ریز آن بهمنظور خردایش بیشتر به آسیا بر میگردد.
مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی ۱، در هر ضلع ۱۴ سلول پرعیارکنی اولیه در چهار ردیف، هفت سلول رمقگیر، هفت سلول شستشوی اول، چهار سلول شستشوی دوم و دو سلول شستشوی سوم (نهایی) در دو ردیف قرار دارند. برای خردایش مجدد کنسانتره سلولهای پرعیارکنی اولیه و رمقگیر، در هر ضلع دو آسیای گلولهای (با ابعاد ۳۰۵۰ × ۵۷۹۰ میلیمتر) از نوع سرریز شونده با توان ۹۰۰ اسب بخار در نظر گرفته شده است. در حال حاضر، هر آسیا با یک خوشه شامل چهار هیدروسیکلون ثانویه در مدار بسته کار میکند. در این مدار، کنسانتره پرعیارکنی اولیه و رمقگیر با محصول آسیاهای خردایش مجدد مخلوط شده و سپس برای جدایش ذرات ریز از درشت به هیدروسیکلونهای ثانویه ارسال میشود. سرریز هیدروسیکلونهای ثانویه با دانهبندی ۸۶ درصد عبوری از سرند ۴۴ میکرون، خوراک مرحله شستشوی اول را تشکیل میدهد. همچنین، مجموع باطله سلولهای رمقگیر و پرعیارکنی اولیه نیز باطله نهایی مدار فلوتاسیون را تشکیل میدهند.
شکل ۱: مدار آسیاکنی و فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی یک
یکی از دلایل تزریق شیرآهک در کارخانهها فرآوری، افزایش انتخابیت جدایش به دلیل تغییر pH است. همانطور که شکل ۲ آورده شده است محور افقی مقدار pH و محور عمودی میزان بازیابی به درصد مشاهده میشود. منحنی قرمز مربوط به کانی پیریت و منحنی آبی مربوط به کانی کالکوپیریت است. در pHهای بسیار زیاد و بسیار کم میزان شناوری یا بازیابی کانیهای پیریت و کالکوپیریت نزدیک به یکدیگر است (a و c). در یک pH بهینه تفاوت بازیابی بین دو کانی کالکوپیریت و پیریت به حداکثر میرسد (b).
شکل ۲: شماتیک تاثیر تغییرات pH بر بازیابی دو کانی کالکوپیریت و پیریت
همچنین، از آهک برای جلوگیری از خوردگی آستر و گلولههای داخل آسیا استفاده میشود. در محیطهای اسیدی واکنشهای گالوانیکی رخداده و سطح گلولههای فلزی اکسید میشود. سپس با بوجود آمدن هیدروکسید آهن و یون هیدروژن نرخ خوردگی گلولهها افزایش مییابد (شکل ۳).
شکل ۳: خوردگی و اکسید گلوله در محیطهای اسیدی
با افزودن آهک میزان غلظت یون OH منفی افزایش پیدا میکند. این یونها باعث بوجود آمدن هیدروکسید کانیهای مزاحم (پیریت، سرب و روی) شده و خواص سطحی این کانیها را تغییر داده و باعث بازداشت آنها میشود.
همچنین آسیا یک آمادهساز مناسب برای آهک است. با ورود آهک به آسیا زمان ماند مناسبی برای واکنش وجود دارد و در پالپ بهصورت همگن مخلوط میشود.
طبق بررسیهای صورتگرفته هزینه خرید آهک در کارخانههای کانیهای سولفیدی ۲ برابر هزینه خرید کلکتورهای مصرفی است. بنابراین میبایست حساسیت و توجه بیشتری در مقدار و نحوه مصرف آن وجود داشته باشد.
میانگین مصرف آهک در مجتمع مس سرچشمه از ابتدای سال برابر ۲/۸۴ کیلوگرم بر تن بوده که در کارخانجات مشابه این عدد برابر ۰/۴ تا ۲/۵ کیلوگرم بر تن است.
در شکل ۴ نقاط تزریق شیرآهک در یک ضلع، با پیکان قرمز مشخص شده است. در هر ضلع شیر آهک قبل از هر ۴ آسیا تزریق میشود. سپس برای تنظیم pH سلولهای پرعیارکنی اولیه، شیر آهک به مجموع سرریز هیدروسیکلونهای اولیه تزریق میشود. در مدار خردایش مجدد نیز شیرآهک قبل از آسیای خردایش مجدد و در سرریز هیدروسیکلونهای ثانویه تزریق میشود.
با افزودن آهک، غلظت یون هیدروکسید (-OH) در محیط افزایش مییابد. این یونها با کانیهای مزاحم سولفیدی مانند پیریت، سرب و روی واکنش داده و تشکیل لایهای از هیدروکسید بر روی سطح آنها میدهند. این پدیده موجب تغییر خواص سطحی کانیهای مزاحم شده و در نهایت منجر به بازداشت و عدم شناور شدن آنها در فرآیند فلوتاسیون میشود.
علاوه بر نقش شیمیایی، آسیا بهعنوان یک واحد عملیاتی، بستری ایدهآل برای اختلاط و آمادهسازی آهک فراهم میکند. ورود آهک به آسیا زمان ماند کافی برای واکنش را در اختیار قرار داده و تضمین میکند که در پالپ به طور همگن توزیع شود.
باتوجهبه اهمیت اقتصادی، هزینه خرید آهک در کارخانههای فرآوری کانیهای سولفیدی تقریباً دو برابر هزینه کلکتورهاست. این موضوع لزوم مدیریت دقیق بر مقدار مصرف و بهینهسازی روش تزریق آن را بیشازپیش آشکار میسازد.
میانگین مصرف آهک در مجتمع مس سرچشمه از ابتدای سال ۲/۸۴ کیلوگرم بر تن گزارش شده، درحالیکه این رقم در کارخانههای مشابه بین ۰/۴ تا ۲/۵ کیلوگرم بر تن است.
نقاط تزریق شیرآهک در مدار کارخانه در شکل ۴ مشاهده میشود. در هر ضلع ابتدا شیرآهک قبل از ورود به هر چهار آسیا تزریق میشود. سپس برای تنظیم دقیق pH در سلولهای پرعیارکنی اولیه، شیرآهک به مجموع سرریز هیدروسیکلونهای اولیه اضافه میگردد. در نهایت، در مدار خردایش مجدد نیز تزریق قبل از آسیای مربوطه و همچنین در سرریز هیدروسیکلونهای ثانویه انجام میپذیرد.
شکل ۴: نقاط تزریق شیرآهک در کارخانه پرعیارکنی یک
طبق طراحی اولیه ۶۴ درصد از شیرآهک کارخانه در آسیاهای اولیه (۱۰-۱۰/۵) و ۱۸ درصد در مجموع سرریز هیدروسیکلونهای اولیه تزریق میشود (۱۱/۳). مقدار بهینه pH با گذشت زمان و تغییر سنگ معدن و ترکیبات کانیشناسی ۱۱/۸ در نظر گرفته شده است. بنابراین برای تنظیم شیرآهک مصرفی در هر نقطه میبایست شیر آهک بیشتری در ابتدای آسیا تزریق شود. در این صورت با افزایش مقدار pH خروجی آسیا (۱۱/۲) حجم کمتری از آهک در سرریز هیدروسیکلونهای اولیه افزوده میشود (شکل ۵).
شکل ۵: مقادیر pH در مدار آسیاکنی و فلوتاسیون
بهمنظور تزریق شیرآهک به ورودی آسیا از قیفهای شیرآهک استفاده میشود (شکل ۶). از این قیفها برای هدایت جریان شیرآهک به درون آسیا یا کانال سرریز، جلوگیری از سرریز شدن شیرآهک و انتقال اضطراری شیرآهک به کانال سرریز استفاده میشود.
شکل ۶: قیف شیرآهک قبل از ورودی آسیا
طبق پایشهای صورتگرفته، شیرآهک تنها به ۳ تا ۴ آسیای اولیه تزریق میشد. این رویه نادرست منجر به نوسانات شدید pH در محدودهای نامتعادل (۱۲ تا ۱۲/۴ در برخی نقاط و ۹/۵ تا ۹/۸ در نقاط دیگر) میگردید. یکی از تبعات مستقیم این روش، نیاز به باز نگهداشتن کامل شیرهای دستی شیرآهک بود که خود باعث افزایش بیش از حد pH میشد. از سوی دیگر، اگر این شیرها تنها به میزان کمی باز میماندند، به دلیل ساکن ماندن آهک در مسیر خطوط و شیرها، پس از مدتی (حدود یک شیفت کاری) آهک رسوب کرده و به صورت خمیری شکل میگرفت که در نهایت به گرفتگی کامل مسیرهای انتقال منجر میشد.
علاوه بر این، سیستم کنونی دسترسی اپراتورها را با چالش مواجه کرده است. برای تنظیم یا قطع جریان شیرآهک، کارکنان فرآیند مجبورند مسیر دشواری را از نردبانها طی کنند تا به شیرهای دستی موردنظر دسترسی پیدا کنند.
برای سهولت در تنظیم دبی شیرآهک ورودی به آسیا و سهولت در رفع گرفتگیهای مسیر از شیرهای نیشگونی دستی استفاده شد (شکل ۷). یک پیچ و یک صفحه فلزی نصب شده بر سر آن با چرخش داخل مهره به سمت جلو حرکت کرده و باعث فشردگی شیلنگ انعطافپذیر میشود. با فشرده شدن شیلنگ امکان تنظیم یا قطع جریان شیرآهک وجود دارد.
شکل ۷: شیرهای نیشگونی دستی
همچنین در ادامه پایشها، مشخص شد که مسیر اختصاصی تزریق شیرآهک به درون آسیاها وجود نداشته و شیرآهک مستقیماً به کانال سرریز هدایت میشد. پس از رفع این مشکل که شامل رفع گرفتگی و همچنین اتصال شیلنگهای مناسب به ورودی هر آسیا بود، شیرآهک بهتمامی هشت آسیای اولیه تزریق شد. این اصلاحات منجر به پایداری نسبی مقدار pH شد، بهطوریکه در محدوده مطلوب ۱۱ تا ۱۱/۴ تنظیم گردید.
در مرحله بعدی، عملکرد حلقه کنترلی pH مورد ارزیابی قرار گرفت. مهمترین مشکل در این سیستم، گرفتگی مکرر شیرهای برقی و دستی و همچنین مسیرهای انتقال بود. پس از انجام تعمیرات و رفع گرفتگی از شیرها و لولههای مربوط به ضلع شمال و جنوب، امکان راهاندازی و استفاده از این حلقه کنترلی فراهم آمد. با حدود یک ساعت فعالیت سیستم، مشاهده شد که ضرایب کنترلی این حلقه در دو ضلع مختلف نیاز به تنظیم و بهینهسازی مجدد دارد (شکل ۸).
شکل ۸: شیرهای برقی و قیف شیرآهک حلقه کنترل pH ضلع جنوب
بهمنظور راهاندازی حلقه کنترل pH ضلع شمال نیز تعمیر و تعویض شیرهای برقی و دستی و رفع گرفتگی مسیر و شیرها انجام شد (شکل ۹).
شکل ۹: رفع گرفتگی مسیر شیرآهک حلقه کنترلی pH در ضلع شمال
همچنین ۱۸ درصد باقی مانده از تزریق شیرآهک در کارخانه به مدار خردایش مجدد تزریق می.شود. طبق طراحی مقدار pH در مرحله اول سلولهای شستشو برابر با ۱۲ است. همانند آسیاهای اولیه، شیرآهک در دو نقطه ورودی آسیای خردایش مجدد و سرریز هیدروسیکلونهای ثانویه تزریق میشود. طبق پایشهای انجام شده مدتی است که شیرآهک تنها در سرریز هیدروسیکلونهای ثانویه تزریق میگردد. با رفع گرفتگی جعبه مقسم شیرآهک و مسیرهای آن، شیرآهک به آسیا در مدار وارد شد (شکل ۱۰).
شکل ۱۰: تزریق شیرآهک به آسیا ثانویه ضلع شمال
خلاصه و جمعبندی:
- مقدار pH بهینه برای سلولهای پرعیارکنی اولیه از ۱۱/۳ به ۱۱/۸ افزایش پیدا کرده است. بنابراین برای جلوگیری از تزریق زیاد در سرریز هیدروسیکلونهای اولیه، میبایست مقدار pH آسیا حدود ۱۱/۲ باشد.
- طبق پایشهای صورتگرفته شیرآهک در ۳-۴ آسیا تزریق میشد، مقدار pH در آسیاهای بدون شیرآهک ۹/۵ تا ۹/۸ است. درصورتی که این مقدار به دلیل تزریق شیرآهک با دبی زیاد در دیگر آسیاها ۱۲ تا ۱۲/۴ است.
- استفاده از شیرهای نیشگونی و لولههای انعطافپذیر باعث شد دبی با سهولت بیشتری تنظیم شده و گرفتگی در مسیرها رخ ندهد. درنهایت پس از اصلاح مسیرها، شیرآهک به همه آسیا تزریق شد.
- برای استفاده از حلقه کنترل pH، شیرهای دستی و شیر برقی تعمیر و گرفتگی مسیرها رفع شد.
){kind=link}
این جلسه مورخ ۱۴۰۴/۰۷/۰۶ با موضوع بررسی سیستم شستشو کف در مرحله سوم شستشو کارخانه پرعیارکنی یک و امکانسنجی استفاده از افشانههای مخروط کامل در آن سلولها برگزار شد. موضوعات بررسی شده در این جلسه شامل معرفی مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی یک، آشنایی با فرآیند شستشو کف و انواع افشانهها، بررسی وضعیت شستشو کف با استفاده از دوشها و بررسی و امکانسنجی استفاده از افشانههای مخروط کامل است.
مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی یک از دو ضلع مشابه شمال و جنوب تشکیل شده است که در هر ضلع چهار مدار آسیاکنی اولیه بسته وجود دارد. در ابتدا خوراک تازه به همراه تهریز خوشه هیدروسیکلونهای اولیه وارد آسیاهای اولیه میشود که خروجی آسیا وارد خوشه هیدروسیکلونهای اولیه شده که سرریز آن به سمت مقسم گردان میرود. مقسم گردان خوراک چهار ردیف ۱۴ سلولی از سلولهای پرعیارکنی اولیه را تامین میکند که هر ردیف یک بانک چهار سلولی و دو بانک پنج سلولی وجود دارد. باطله آن به عنوان باطله نهایی و کنسانتره آن به علاوه کنسانتره سلولهای رمق گیر وارد مدار خردایش مجدد میشود. کنسانتره مرحله پرعیارکنی اولیه و رمقگیر به علاوه خروجی آسیای ثانویه وارد خوشه هیدروسیکلونهای ثانویه میشود که س رریز آن به سمت مدار پرعیارکنی ثانویه میرود. در مدار پرعیارکنی ثانویه پس از سه مرحله شستشو، کنسانتره مرحله سوم شستشو به عنوان کنسانتره نهایی و باطله مرحله شستشو به عنوان خوراک مرحله رمقگیر در نظر گرفته میشود (شکل ۱).
شکل ۱: معرفی مدار کارخانه پرعیارکنی یک
به علت تغییرات سنگ معدن و ترکیبات کانیشناسی عیار خوراک معدن از ۱/۱۷ به ۰/۵۹ درصد و عیار کنسانتره نهایی از ۳۲ به ۲۱/۸۲ درصد رسیده است. ردیف پرعیارکنی ثانویه وظیفه افزایش عیار را به عهده دارد. طبق طراحی اولیه دو مرحله شستشو (دو سلول شستشو مجدد و هشت عدد سلول شستشو و ده عدد سلول رمقگیر) وجود داشته است. در طی سالیان گذشته اقداماتی جهت افزایش عیار صورت گرفته است.
در سال ۱۳۹۶ مهندسین فاضلی و بیدشهری، با استفاده از ظرفیت مدار یک مرحله شستشو به مرحله پرعیارکنی ثانویه افزودند. این تغییر باعث افزایش ۲/۵ درصدی عیار کنسانتره نهایی شد(شکل ۲).
شکل ۲: ردیف پرعیارکنی ثانویه (طراحی و فعلی)
همچنین در سال ۱۳۷۹ مهندس فاضلی با ایجاد یک سیستم شستشو به وسیله دوش، باعث افزایش ۲ درصدی عیار کنسانتره نهایی شد.
همانطور که در شکل ۳ مشاهده میشود. در حالتی که آب شستشو وجود نداشته باشد، به دلیل حرکت حباب به سمت بالا منطقه کم فشاری پشت آن بوجود آمده که ذرات بی ارزش و ذرات قفل شده داخل آن به دام می افتند. درصورت استفاده از سیستم شستشو، آب تمیز جایگزین آب پشت حباب میشود و ذرات بی ارزش را به پایین هدایت میکند.
شکل ۳: شماتیکی از حرکت حباب و تاثیر آب شستشو
آب شستشو به دو بخش تقسیم میشود. یک قسمت از آن به همراه کنسانتره از سلول خارج میشود و قسمت دیگر به سمت کف و ناحیه جمعآوری پایین رفته و عمل شستشو کف را انجام میدهد. آبی که بهطرف پایین حرکت میکند، آب بایاس نامیده میشود. برای مؤثربودن عمل شستشو کف، وجود آب بایاس روبهپایین الزامی است که به عملیات بایاس مثبت معروف است. در این حالت عیار کنسانتره نهایی افزایش یافته و ناخالصیها کاهش مییابد (شکل ۴).
شکل ۴: شماتیکی از بایاس مثبت و منفی داخل سلول فلوتاسیون
در حال حاضر شستشو کف با استفاده از دوشها صورت میگیرد. مسئله اصلی، گرفتگی روزنههای ۱/۵ میلیمتری و کاهش سطح پاشش این دوشها است. برای بررسی روند کاهش سطح پاشش، سه عدد دوش سالم نصب و پس از ۱۸ روز الگوی پاشش بررسی شد (شکل ۵).
شکل ۵: الگوی پاشش دوش سالم و کارکرده
نقاط پاشش دوش سالم و دوش کارکرده رسم شد (شکل ۶). نتایج بدست آمده از آنالیز تصویری نشان داد سطح پاشش پس از ۱۸ روز ۴۷/۵ درصد کاهش مییابد.
شکل ۶: رسم نقاط پاشش در دوش سالم و کارکرده
همچنین کاهش مقدار دبی (شیر در حالت کاملا باز) پس از ۱۸ روز مشاهده شد. دبی دوش سالم برابر با ۱۴۲ لیتر در دقیقه و برای دوشهای کارکرده ۱۲۱/۶ لیتر در دقیقه است (جدول ۱). این نتایج نشاندهنده کاهش ۱۴/۴ درصدی دبی است.
جدول ۱: دبی اندازهگیری شده در دوشهای سالم و کارکرده
همچنین با کاهش سطح مقطع و کاهش دبی پاشش، سرعت ظاهری ۶۳ درصد افزایش پیدا میکند (جدول ۲).
جدول ۲: تغییرات سرعت ظاهری با تغییر دبی پاشش و سطح مقطع
پس از بررسی تغییرات بوجود آمده، رسوبات به دام افتاده در دوشهای کارکرده (پس از ۱۸ روز) جمعآوری شدند. این رسوبات در سه دسته ذرات کوچک، لجن و چوب قرار گرفتند (شکل ۷).
شکل ۷: رسوبات ریز، لجن و چوب
همچنین ذرات ریز به سه دسته ۱/۵، ۲ و ۳ میلیمتر تقسیم شدند (شکل ۸). تعداد این ذرات برابر با ۱۲۵ عدد است. در صورتی که هر دوش ۱۶۵ عدد روزنه ۱/۵ میلیمتری دارد.
شکل ۸: تعداد و ابعاد ذرات ریز به دام افتاده در دوش
به منظور رفع گرفتگی دوشها در دراز مدت استفاده از افشانههای مارپیچ و مخروط کامل پیشنهاد شد (شکل ۹). افشانههای مارپیچ به دلیل ساختار و فضای عبوری نسبتا زیاد احتمال گرفتگی بسیار کمی دارند. ضعف این افشانهها الگوی پاشش ناهمگن روی سطح کف است.
شکل ۹: انواع افشانههای مارپیچ و مخروط کامل
به علت وجود یک بخش پروانهای داخل افشانههای مخروط کامل، جریان آب تغییر کرده و باعث پاشش ریز و مخروط کامل ذرات آب می.شود. این افشانهها در ابعاد، جنس، زاویه و دبی پاششهای متنوعی تولید میشود.
افشانه مخروط کامل مورد استفاده از شرکت BETE و مدل MP375 با جنس پلیپروپیلن و با زاویه پاشش ۹۰ درجه است. حداکثر روزنه عبوری برابر با ۹/۵ میلیمتر است که باعث میشود ذرات ۳ میلیمتری داخل آن گیر نکند. همچنین به دلیل طراحی سه تکه آن رسوب زدایی با سهولت بیشتری انجام میگیرد (شکل ۱۰).
شکل ۱۰: طراحی سه تکه افشانههای مخروط کامل
سه عدد از افشانههای مخروط کامل در یک سمت و در سمت دیگر دوشهای قبلی نصب شدند. نمونهگیری از خوراک، کنسانتره سلول در سمت دوش و کنسانتره سلول در سمت افشانههای مخروط کامل انجام شد. در حالت دوم به منظور حذف تاثیر موقعیت مکانی نصب افشانهها روی سلول، دوشها با افشانه مخروط کامل جابجا شدند و نمونهگیری انجام شد. نتایج این دو حالت در جدول ۳ آورده شده است.
جدول ۳: آنالیز عیاری خوراک، کنسانتره دوش و افشانه مخروط کامل
طبق بررسیهای انجام شده، میانگین نسبت غنیشدگی در دوشهای سالم برابر با ۰/۰۸± ۱/۱۹ و میانگین نسبت غنیشدگی مس در افشانههای مخروط کامل برابر با ۰/۰۶± ۱/۱۹ است. این نشاندهنده تاثیر یکسان در غنیشدگی مس در این دو افشانه است.
همچنین میانگین نسبت حذف سیلیس برای دوشهای سالم برابر با ۱۳/۹۶±۲۵/۲۷ و میانگین نسبت حذف سیلیس برای افشانههای مخروط کامل ۷/۵۵±۲۲/۴۸ درصد است. این نشاندهنده عملکرد بهتر دوشها در حذف سیلیس است. باتوجه به نتایج، استفاده از دوشها (در صورت نظافت زود به زود) عملکرد بهتری نسبت به افشانههای مخروط کامل دارند.
){kind=link}
این جلسه مورخ ۲۲/۰۹/۱۴۰۳ با موضوع بررسی دلایل کاهش درصد جامد خوراک هیدروسیکلونهای ثانویه و تغییر مسیر جریان آهک سلولهای شستشوی کارخانه پرعیارکنی یک برگزار شد. موضوعات بررسی شده در این جلسه شامل معرفی مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی یک، بررسی درصد جامدهای خوراک، سرریز و تهریز هیدروسیکلون ثانویه، عوامل کاهش درصد جامد خوراک هیدروسیکلونهای ثانویه، بررسی مسیرهای ممکن به منظور افزودن شیرآهک به سلولهای شستشو است.
مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی یک از دو ضلع مشابه شمال و جنوب تشکیل شده است که در هر ضلع چهار مدار آسیاکنی اولیه بسته وجود دارد. در ابتدا خوراک تازه به همراه تهریز خوشه هیدروسیکلونهای اولیه وارد آسیاهای اولیه میشود که خروجی آسیا وارد خوشه هیدروسیکلونهای اولیه شده که سرریز آن به سمت مقسم گردان میرود. مقسم گردان خوراک چهار ردیف ۱۴ سلولی از سلولهای پرعیارکنی اولیه را تامین میکند که هر ردیف یک بانک چهار سلولی و دو بانک پنج سلولی وجود دارد. باطله آن به عنوان باطله نهایی و کنسانتره آن به علاوه کنسانتره سلولهای رمق گیر وارد مدار خردایش مجدد میشود. کنسانتره مرحله پرعیارکنی اولیه و رمق گیر به علاوه خروجی آسیای ثانویه وارد خوشه هیدروسیکلونهای ثانویه میشود که سرریز آن به سمت مدار پرعیارکنی ثانویه میرود. در مدار پرعیارکنی ثانویه پس از سه مرحله شستشو، کنسانتره مرحله سوم شستشو به عنوان کنسانتره نهایی و باطله مرحله شستشو به عنوان خوراک مرحله رمق گیر در نظر گرفته میشود (شکل ۱).
 |
|
شکل ۱: مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی یک |
خوراک هیدروسیکلونهای ثانویه با درصد جامد ۳۹ از کنسانتره سلولهای پرعیارکنی اولیه، سلولهای رمقگیر و خروجی آسیا تشکیل شده است. طبق طراحی سرریز و تهریز هیدروسیکلون به ترتیب دارای درصد جامدهای ۱۵ و ۶۵ هستند. در صورتی که طبقهبندی مناسبی داخل هیدروسیکلون انجام نشود، قسمتی از ذرات ریز وارد تهریز و قسمتی از ذرات درشت وارد سرریز میشوند. هرچه سهم ذرات به اشتباه تقسیم شده بیشتر باشد کارآیی هیدروسیکلون کمتر می شود. در شکل ۲ نحوه طبقه بندی ایدهآل و طبقه بندی واقعی آورده شده است.
شکل ۲: طبقهبندی ذرات توسط هیدروسیکلون
پس از بررسی و پایشهای صورت گرفته از خوراک، سرریز و تهریز هیدروسیکلونهای ثانویه درصد جامد آنها در (جدول ۱) آورده شده است.
جدول ۱: درصد جامدهای خوراک، سرریز و تهریز هیدروسیکلونهای ثانویه
| طرح | متوسط | جریانات هیدروسیکلون |
| ۳۹ | ۳/%۲۳±۴ | خوراک |
| ۱۵ | ۴/%۱۴±۲ | سرریز |
| ۶۵ | %۵۵±۷ | تهریز |
عوامل کاهش درصد جامد خوراک هیدروسیکلونهای ثانویه به شرح ذیل است:
- مصرف زیاد آب شستشو ناوها
در (شکل ۳) سلولهای مکانیکی فلوتاسیون مشاهده میشود که کف تشکیل شده به صورت ثقلی وارد ناوهای کنسانتره میشود. پاشش آب باعث از بین رفتن کف و به جابجایی راحتتر کنسانتره می شود.
شکل ۳: اجزا سلولهای مکانیکی فلوتاسیون
در هر ضلع ۷۲ عدد شیر فرعی وجود دارد که به طور متوسط روزانه ۱۵ درصد شیرها باز میباشند. مقدار دبی آب پاشش شده داخل ناو کنسانتره توسط شیرهای فرعی تنظیم میشود که تعدادی از شیرهای کارخانه با دبی ۱۲ متر مکعب در ساعت آب را به داخل ناو انتقال سرازیر میکنند. این حجم آب مصرفی باعث کاهش درصد جامد خوراک میشود. طبق مشاهدات مقدار آب با دبی ۴ متر مکعب نیز باعث از بین رفتن کف و انتقال بهتر کنسانتره میشود.
- بارکشی نامناسب سلولهای پرعیارکنی و رمقگیر
طبق مشاهدات انجام گرفته بارکشی از سلولهای بانک دوم ردیفها بسیار کم و بارکشی از سلولهای انتهای ردیف پرعیارکنی اولیه بسیار زیاد است. افزایش بیش از حد بارکشی سبب راه پیداکردن سیلیس، سایر مواد بیارزش و آب زیادی به کنسانتره میشود. این اتفاق درصد جامد خوراک هیدروسیکلونهای ثانویه را کاهش میدهد.
- آبهای شستشو کف کارخانه
طبق مشاهدات انجام شده به دلیل سرریز مخازن شستشو دو پمپ کفشو کف کارخانه تعبیه است. پاشش آب به منظور هدایت مواد کف کارخانه به سمت پمپ، از بین بردن کف و کاهش درصد جامد مواد انجام میگیرد. میزان پاشش آب در شکل ۴ مشاهده میشود. خروجی پمپهای کفشو داخل مخازن کنسانتره پرعیارکنی اولیه و رمقگیر راه مییابد که باعث کاهش درصد جامد خوراک هیدروسیکلونهای ثانویه میشود.
شکل ۴: مقدار پاشش آب کف کارخانه
- افزودن آب به مخازن ثانویه
طبق طراحی کارخانه یک شیر برقی و یک شیر دستی به منظور تنظیم درصد جامد خوراک ورودی به هیدروسیکلون ثانویه تعبیه شده است. به دلیل عدم استفاده، شیرها چوک شدهاند و آبی داخل مخازن هیدروسیکلونهای ثانویه اضافه نمیشود (شکل ۵).
شکل ۵: شیرهای افزودن آب به مخزن هیدروسیکلون ثانویه
به منظور افزایش درصد جامد خوراک هیدروسیکلون ثانویه از ۲۳ به ۳۹، کاهش آب مصرفی ناوهای انتقال کنسانتره و بررسی کارآیی پمپهای انتقال کنسانتره پیشنهاد میشود.
میزان pH مطلوب سلولهای پرعیارکنی اولیه ۱۱/۸ و سلولهای شستشو برابر ۱۲/۳ است. در محدوده مشخصی از pH بیشترین فاصله بازیابی (درجه انتخابیت) بین کالکوپیریت و پیریت بوجود می اید. بازیابی کالکوپیریت با افزایش میزان pH از محدوده مطلوب کاهش پیدا میکند. با توجه به هدف مرحله رمقگیر که بازیابی حداکثری کانی با ارزش است میبایست میزان pH از محدوده مطلوب بیشتر نشود.
با اندازهگیریهای انجام شده میزان pH سلول شستشو مرحله اول ۱۲/۳۷ با انحراف معیار ۰٫۲۶، سلول شستشو مرحله دو ۱۲/۱۳ با انحراف معیار ۰/۱۶ و سلول شستشو مرحله یک ۱۱/۸۳ با انحراف معیار ۰/۶۰ است. باطله سلول شستشو مرحله یک، خوراک رمقگیر است که با افزایش بیش از حد pH در سلول شستشو مرحله یک، کانی با ارزش در سلول های رمقگیر بازداشت میشود. در حالت فعلی (شکل ۶) سرریز هیدروسیکلون ثانویه و شیرآهک در ابتدای سلول شستشو مرحله یک اضافه میشود.
شکل ۶: حالت فعلی ردیف پرعیارکنی ثانویه
پیشنهاد میشود مقدار pH با حذف جریان شیرآهک در ابتدای سلول شستشو مرحله اول و افزودن آن به ناو کنسانتره یا ابتدای سلول شستشو مرحله دوم تنظیم شود. در این صورت مقدار pH در مرحله نهایی افزایش یافته و در مرحله رمقگیر به مقدار کمتری خواهد رسید.
){kind=link}
این جلسه در تاریخ ۲۹ شهریور ۱۴۰۳ با موضوع بررسی مشکلات توزیع مواد شیمیایی در کارخانه پرعیارکنی دو برگزار شد که در آن مشکلات بوجود آمده در طی سالیان گذشته در توزیع مواد شیمیایی مورد بحث و گفتگو قرار گرفت.
مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی ۲ مجتمع مس سرچشمه از دو فاز موازی ۱ و ۲ تشکیل شده که هر فاز به منظور دریافت پالپی با درصد جامد ۲۸ درصد و دانهبندی ۸۰ درصد زیر ۹۰ میکرون طراحی شده است. مدار فلوتاسیون از هشت سلول پرعیارکنی اولیه، پنج سلول رمقگیر، سه سلول شستشو و یک سلول ستونی به عنوان بخش شستشوی مجدد تشکیل شده است. برای خردایش مجدد مجموع کنسانتره پرعیارکنی اولیه و رمقگیر، در هر فاز وارد یک آسیای گلولهای میشود. هر آسیای خردایش مجدد در مدار بسته با دو خوشه هیدروسیکلون کار میکند. سرریز هیدروسیکلونهای ثانویه خوراک مدار شستشو را تأمین میکند (شکل ۱).
شکل ۱: مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی دو
مواد شیمیایی مورد استفاده در کارخانه پرعیارکنی دو، شامل کلکتورها و کفسازها میباشد. کلکتورها بصورت رقیق شده و یا خالص در مدار استفاده میشود. زنجیره هیدروکربنی کلکتورها شامل دو قسمت قطبی و ناقطبی میباشد. قسمت قطبی باعث انحلال کلکتور در آب شده (بجز نفت و گازوئیل) و قسمت ناقطبی به صورت انتخابی به سطح کانی باارزش متصل میشود و سطح آن را آبران میکند. کلکتورهای مورد استفاده در کارخانه پرعیارکنی دو به شرح ذیل میباشد:
- Z11
Z11 با فرمول شیمیایی سدیم ایزوپروپیل زنتات به صورت محلول ده درصد وزنی تهیه و به منظور شناورسازی کانیهای سولفیدی مس (کالکوسیت، کالکوپیریت، کوولیت و …) در نقاط از پیش تعیین شده تزریق میشود.
- Z6
Z6 با فرمول شیمیایی پتاسیم آمیل زنتات نیز به صورت محلول ده درصد وزنی تهیه و به منظور شناورسازی کانیهای سولفیدی مس در نقاط از پیش تعیین شده تزریق میشود. به دلیل افزایش طول زنجیره هیدروکربنی انتخابیت کاهش و قدرت این کلکتور افزایش پیدا میکند. این ویژگی باعث افزایش بازیابی کانی باارزش میشود.
- R407 (7240)
R407 یا ۷۲۴۰ با فرمول شیمیایی سدیم مرکاپتوبنزوتیازول نیز رقیق شده و به صورت محلول ده درصد وزنی تهیه میشود. از این کلکتور به منظور شناورسازی کانی های اکسیدی مس استفاده میشود.
- TC15 (4132)
Tc15 یا ۴۱۳۲ با فرمول شیمیایی ایزوپروپیل اتیل تیونوکاربامات به صورت خالص استفاده میشود. این کلکتور انتخابیت بالا و قدرت کمی دارد که این ویژگی باعث افزایش عیار کنسانتره میشود.
- گازوئیل
از گازوئیل به منظور کمک کلکتور کانی مولیبدنیت استفاده میشود.
کفسازها با کاهش کشش سطحی آب باعث عدم تشکیل حباب بزرگ شده و در نتیجه حباب تشکیل شده ریز باقی میماند. دو نوع کفساز مورد استفاده در کارخانه MIBC و F742 میباشد.
- MIBC
MIBC با فرمول شیمیایی متیل ایزوبوتیل کربینول به صورت خالص به منظور شناورسازی ذرات ریز کاربرد دارد.
- F742 (DowFroth250)
F742 یا DowFroth250 پایدارتر بوده و به منظور شناورسازی ذرات درشتتر استفاده میشود.
طی تحقیقی که توسط دکتر بنسی و همکاران در سال ۱۳۸۰ انجام گرفت است با افزایش تعداد نقاط تزریق مواد شیمیایی در مدار کارخانه پرعیارکنی یک (شکل ۲) افزایش حداقل ۳/۱ درصد در بازیابی اتفاق افتاد. (شکل ۳)
شکل ۲: نقاط افزایش مواد شیمیایی
شکل ۳: افزایش بازیابی با افزایش تعداد نقاط تزریق مواد شیمیایی
طبق طرح تعداد نقاط تزریق مواد شیمیایی ۳۰ عدد در هر فاز میباشد که در ابتدای آسیای اولیه و ثانویه، ابتدای سلول شماره سه و پنج پرعیارکنی اولیه و ابتدای سلول اول رمقگیر اضافه میشود. در حال حاضر به دلیل مشکلات بوجود آمده به ۱۲ نقطه در هر فاز رسیده است. این مشکلات به شرح زیر میباشد:
- خرابی زیاد پمپها
- عدم تامین قطعات پمپ
- دشواری تعمیرات پمپ
- رسوبات
- قطع شدن مسیر جریان مواد شیمیایی
انتقال مواد شیمیایی توسط دوزینگ پمپها صورت میگیرد. (شکل ۴) این پمپها دیافراگمی بوده و حجم مشخصی از مواد شیمیایی را داخل مدار تزریق میکند.
شکل ۴: دوزینگ پمپ
از مزایای این پمپ میتوان به کنترل سرعت خروجی، امکان استفاده برای مواد خورنده (شیمیایی) و نوسانات پایین در سرعت و فشار خروجی اشاره کرد. از معایب این پمپها میتوان به هزینه تعمیرات و نگهداری بیشتر اشاره کرد.
مواد شیمیایی ابتدا در کارخانه آمادهسازی مواد شیمیایی ساخته شده و سپس با کمک پمپ به داخل تانکهای روزانه کارخانه پرعیارکنی دو ارسال میشود. مواد شیمیایی از داخل تانکهای روزانه توسط پمپ به نقاط مختلف مدار تزریق میشود. (شکل۵)
شکل ۵: ساختار پمپهای مواد شیمیایی
در ورودی و خروجی پمپ، شیرهای یک طرفهای وجود دارد. به دلیل باریک بودن روزنه آنها، راهیابی کمترین میزان رسوب باعث از مدار خارج شدن آن میشود. (شکل ۶)
شکل ۶: شیرهای یک طرفه ورودی و خروجی پمپ
مسیرهای توزیع مواد شیمیایی از لحاظ گرفتگی مورد بررسی قرار گرفت. (جدول ۱ و ۲) طی بررسیهای انجام شده بیشترین گرفتگی به ترتیب مربوط به R407، Z11 و TC15 بود.
جدول ۱: وضعیت مسیر جریان مواد شیمیایی در فاز یک
جدول ۲: وضعیت مسیر جریان مواد شیمیایی در فاز دو
در طراحی کارخانه در خروجی تانکهای آمادهساز جهت جلوگیری از ورود رسوبات به پمپ و مراحل پایین دست از صافی استفاده شده است. به مرور زمان به دلیل مشکلات به وجود آمده صافیها از مدار حذف شده بودند. با نصب مجدد صافی از انتقال رسوبات به پمپ جلوگیری شد. (شکل ۷)
شکل ۷: نصب صافی در خروجی تانک آمادهسازی مواد شیمیایی
جهت جلوگیری از ورود رسوبات تشکیل شده در تانکهای روزانه به پمپهای توزیع، دریچههای تخلیه برای رسوبزدایی تانکها در نظر گرفته شد. (شکل ۸)
شکل ۸: دریچههای نصب شده در تانکهای روزانه
در خروجی تانکهای روزانه جهت جلوگیری از ورود رسوبات به پمپ و گرفتگی مسیرها صافی نصب شد. (شکل ۹)
شکل ۹: صافی نصب شده در خروجی تانک روزانه
جهت تعمیر پمپها مسیر ورودی به آن با استفاده از پیچ بسته میشد. استفاده از این روش برای نیروهای تعمیراتی وقتگیر و خستهکننده است. (شکل ۱۰) با جایگزینی شیر به جای پیچ، کنترل قطع و وصلکردن مواد شیمیایی به پمپها به سهولت انجام میگیرد. (شکل ۱۱)
شکل ۱۰: استفاده از پیچ برای مسدود کردن جریان مواد شیمیایی
شکل ۱۱: شیر دستی نصب شده برای قطع و وصل مواد شیمیایی
برای جلوگیری از تشکیل رسوب، شستشوی مسیرها از اهمیت زیادی برخوردار است. با متصل کردن آب به پشت پمپهای توزیع امکان شستشو مسیرها فراهم شد. (شکل ۱۲)
شکل ۱۲: سیستم شستشو مسیر توزیع مواد شیمیایی
طبق طراحی اتصالات ورودی و خروجی پمپها به صورت مهرهای میباشد. باز و بسته کردن اتصالات مهرهای وقتگیر و خستهکننده است. (شکل ۱۳) بنابراین میتوان از اتصالات فیتینگی استفاده کرد. با نصب شدن آن روی ورودی و خروجی پمپ اتصالات و مسیرها به سهولت باز و بسته میشود. (شکل ۱۴)
شکل ۱۳: اتصالات مهرهای در ورودی و خروجی پمپها
شکل ۱۴: اتصالات فیتینگی
){kind=link}
آخرین نظرات
محمد انصاری در: فروش نرم افزار تعیین مسیر بار در آسیاهای گردان(GMT; Grinding Media Trajectory) به دانشگاه China University of Mining and Technology
سلام. لطفا با مدیریت داخلی تماس بگیرید. ...
jamal63 در: فروش نرم افزار تعیین مسیر بار در آسیاهای گردان(GMT; Grinding Media Trajectory) به دانشگاه China University of Mining and Technology
سلام. وقت بخیر آیا این نرم افزار هنوز موجود هست و قیمت آن چقدر است؟ ...
سعید درویش تفویضی در: چهارصد و پنجاه و نهمین جلسه هفتگی مرکز تحقیقات فرآوری مواد کاشیگر (یک دهه تلاش جمعی برای بهبود طرح مجرای ورودی سنگشکنهای مخروطی ثالثیه مجتمع مس سرچشمه)
عالی فرشید جان، موفق باشی ...
محمد انصاری در: استانداردسازی فرآیند در کارخانههای مجتمع صنعتی و معدنی گلگهر:بازرسی فرآیندی جداکنندههای مغناطیسی تر کارخانه تغلیظ مگنتیت
سلام. برای رسم فلوشیت ها، از نرم افزار موازن که از تولیدات مرکز تحقیقات کاشیگر ا ...
jamal63 در: استانداردسازی فرآیند در کارخانههای مجتمع صنعتی و معدنی گلگهر:بازرسی فرآیندی جداکنندههای مغناطیسی تر کارخانه تغلیظ مگنتیت
سلام .وقت بخیر فلوشیت رو با چه نرم افزاری رسم کردین؟ ممنون ...