در این ارائه موارد مهم تعمیرات سالانه ۹۵ مطرح شد. این موارد شامل رسوب زدایی یکی از سلول‌های پرعیارکنی اولیه (Rougher)، حذف آب برگشتی کارخانه از مسیر حلقه‌های آب شستشو، نصب حلقه‌های آب شستشو با طراحی مناسب بر روی سلول‌های ستونی، تغییر طرح لوله خوراک سلول ستونی به منظور افزایش دبی ورودی به سلول ستونی (بر اساس طراحی اولیه)، نصب مسیرهای مناسب اضافه شدن شیر آهک به آسیاهای خردایش مجدد (افزایش pH مرحله Cleaner) و کنترل سرریزها از مدار فلوتاسیون بود. همچنین با توجه به توزیع نامناسب مواد شیمیایی در مدار فلوتاسیون به منظور ثبت اطلاعات مربوط به توزیع و مقدار گرم بر تن مواد شیمیایی نرم افزار ثبت مواد شیمیایی طراحی شد.

شکل۱_ رسوب گرفتگی (تصویر سمت راست) و سلول رسوب زدایی شده (تصویر سمت چپ) 

با توجه به هم ریختن نظم الگوهای جریان دوغاب و حباب در سلول های فلوتاسیون لازم است تا در توقف بعدی تمامی سلول های فلوتاسیون رسوب زدایی شوند.

شکل۲_ انسداد حلقه های آب شستشوی سلول ستونی

راهیابی آب برگشتی کارخانه که عموما حاوی ذرات و ضایعات مختلفی است دلیل این اتفاق بوده است. به همین منظور جریان آب برگشتی از این حلقه های آب شستشوی کف حذف شد.

شکل۳_ حذف مسیر آب برگشتی از حلقه های آب شستشو

شکل۴_ تغییر طرح لوله خوراک ورودی به سلول ستونی 

تغییر طرح لوله خوراک سلول ستونی به منظور افزایش دبی دوغاب ورودی به سلول ستونی شبیه سازی و انجام شد.

شکل۵_ توزیع مواد شیمیایی در مدار خردایش و فلوتاسیون طبق طراحی (تصویر بالا) و در حال حاضر (تصویر پایین)

با توجه به عدم عیب و نقص فنی محسوس در پمپ‌های انتقال مواد شیمیایی کارخانه پرعیارکنی ۲، امکان اضافه کردن مواد شیمیایی در اکثر نقاط طراحی شده وجود دارد اما در حال حاضر این توزیع انجام نمی‌شود. راه حل پیش رو پایش و ثبت دقیق مواد شیمیایی است به همین منظور نرم افزار ثبت مواد شیمیایی برای ثبت توزیع و میزان مواد شیمیایی طراحی و در اختیار واحد عملیات کارخانه قرار گرفت.

شکل۶_ نمایی از نرم افزار ثبت مواد شیمیایی بخش فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی۲

با توجه به اهمیت توزیع مواد شیمیایی در افزایش بازیابی ذرات درشت و مصرف به صرفه مواد شیمیایی اکثر کارخانه‌های فرآوری بزرگ دنیا به سمت توزیع کنترل شده مواد شیمیایی به فرآیند فلوتاسیون با توجه به تناژ ورودی در قدم اول و میزان فلز موجود در تناژ ورودی به مدار کارخانه قدم برداشته اند. برای مثال طبق بررسی طولانی مدت در کارخانه Kansanshi که بزرگترین کارخانه مس در آفریقا محسوب می‌شود، توزیع کنترل شده و بدون کنترل کلکتور به ترتیب در دوره‌های زمانی ۱۰ و ۱۱ ماهه بررسی شدند که نتیجه آن بهبود وضعیت نمودار عیار – بازیابی شده است (شکل ۱). همچنین بررسی‌ها نشان داده است در صورت اجرای صحیح توزیع کنترل شده مواد شیمیایی، کاهش ۲۵ درصدی مصرف مواد شیمیایی مشاهده می‌شود که با توجه به قیمت بالای این مواد، تاثیر زیادی در کاهش هزینه‌های مربوط به این بخش می‌گذراد.

شکل ۱ – نتایج مربوط به توزیع غیرکنترلی و کنترل شده و تاثیر توزیع کنترلی در بهبود وضعیت عیار و بازیابی در کارخانه فلوتاسیون مس Kansanshi آفریقا

در شکل شماره ۲ نتایج کار مربوط به بررسی انجام شده در بخش فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی ۱ مجتمع مس سرچشمه که توسط گروه تحقیقاتی کاشی‌گر صورت گرفته است آورده شده است. این نمودار بیامگر آنست که با توزیع ۷۵ درصدی مواد شیمیایی در بخش آسیاکنی و ۲۵ درصدی بعد از ۴ سلول ابتدایی ردیف ۱۴ سلولی بخش پرعیارکنی اولیه (Rougher) به طور میانگین حدود ۵ درصد افزایش در بازیابی ذرات درشت از سلول‌های انتهایی این بخش در مقایسه با اضافه شدن ۱۰۰ درصدی مواد شیمیایی در بخش آسیاکنی وجود دارد. نمونه گیری‌های انجام شده در ۶ دوره زمانی مختلف صورت گرفته است که این نتیجه در هر ۶ سری صادق بوده است.

شکل۲ – تاثیر توزیع مواد شیمیایی در افزایش بازیابی ذرات درشت از پنج سلول انتهایی بخش پرعیارکنی اولیه 

در ادامه با توجه به اهمیت توزیع مواد شیمیایی ابزار مربوط به آن در کارخانه‌های خارج از کشور از نظر نوع پمپ، دبی سنج‌های مورد استفاده و حلقه‌های کنترلی و کنترل نسبت مربوط به نحوه توزیع مورد بررسی قرار گرفت. سپس با معرفی وضعیت کنونی در چند کارخانه ایران شامل مجتمع مس شهر بابک، کارخانه‌های زغال شویی زرند و طبس، کارخانه فرآوری سرب و روی کالسیمین زنجان و شرایط موجود در کارخانه پرعیارکنی ۲ (فاز ۱ و ۲)، جایگاه و وضعیت موجود در این زمینه در ایران بررسی شد. تنها در کارخانه زغال شویی طبس سیستم کنترل شده توزیع مواد شیمیایی در حال حاضر وجود دارد و در سایر کارخانه‌ها این روند جای خود را به توزیع ثقلی و بدون کنترل داده است. مجتمع مس سرچشمه نیز از این قاعده مثتسنی نبوده و سیستم توزیع مواد شیمیایی قدیمی با قابلیت توزیع گسترده مواد شیمیایی در ۲۴۰ نقطه در کل مدار آسیاکنی و فلوتاسیون جای خود را به توزیع به صورت تنظیم دستی و ثقلی داده است(شکل۳).

شکل ۳ – سیستم توزیع مواد شیمیایی گذشته مجهز به پمپ و دبی سنج (تصویر بالا) ، توزیع به روش ثقلی با تغییر شیر مخازن (تصویر پایین)

در نهایت با بررسی گزینه‌ها موجود، با توجه به بستر کنونی با راه اندازی مجدد سیستم گذشته توزیع مواد شیمیایی در کارخانه پرعیارکنی۱ یا استفاده از پتانسیل مناسب توزیع مواد شیمیایی در کارخانه پرعیارکنی۲_فاز ۲ مجتمع مس سرچشمه، توزیع کنترلی مواد شیمیایی در کارخانه پرعیارکنی۱ مجتمع مس سرچشمه با مشکل خاصی روبرو نخواهد بود. 

جلسه ارائه پایان نامه جهت دریافت مدرک کاشناسی ارشد فرآوری مواد معدنی سه نفر از اعضای مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی کاشی‌گر برگزار گردید. این جلسه از ساعت ۹ صبح روز دوشنبه در تاریخ ۱۷ / ۳ / ۹۵ آغاز گردید، و آقایان فرشاد قربانی، محمد جواد رجبی و حمیدرضا منتظری نائینی خلاصه‌ای از مهم‌ترین اقدامات انجام شده در پایان نامه‌های خود با موضوع بازرسی فرآیند مدارهای سنگ شکنی، فلوتاسیون و آبگیری مجتمع مس سرچشمه را برای داوران، دانشجویان و مهمانان حاضر از مجتمع مس سرچشمه ارائه کردند. در این ارائه آقایان دکتر حسن حاجی امین شیرازی، عباس سام به عنوان داور، همچنین دکتر سعید کریمی نسب به عنوان نماینده تحصیلات تکمیلی و دکتر صمد بنیسی به عنوان استاد راهنمای دفاع کنندگان حضور داشتند. در نهایت هر سه دانشجو موفق به دریافت نمره ۱۹٫۵ از داوران شدند و با کسب درجه عالی دوره کارشناسی ارشد خود را به اتمام رساندند.

فرشاد قربانی _ بازرسی فرآیند مدار سنگ شکنی مجتمع مس سرچشمه

محمد جواد رجبی _ بازرسی فرآیند مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی ۱ مجتمع مس سرچشمه

حمیدرضا منتظری نائینی _ بازرسی فرآیند مدار آبگیری مجتمع مس سرچشمه

بازیابی کلی مس در مدار فلوتاسیون کارخانه تغلیظ ۱ نسبت به طرح اولیه از میزان ۹۰ درصد به ۸۶ و عیار کنسانتره نهایی از ۳۲ درصد به ۲۴ درصد کاهش یافته است. در مقایسه با طراحی اولیه بازیابی مدار رافر فلوتاسیون مس، ۹ درصد کاهش یافته است ( از ۹۶ درصد به ۸۷). این امر در حالی است که عیار مس سنگ معدن ورودی به کارخانه از ۱٫۱۷ به ۰٫۶۸ و عمده کانی مس خوراک ورودی از کالکوسیت به کالکوپیریت کاهش پیدا کرده است. همچنین به منظور تولید بیشتر مس تناژ ورودی به مدار رافر (تناژ ورودی به آسیاهای اولیه) از ۲۲۵ تن برساعت (خشک) به ۲۵۶٫۵ تن برساعت افزایش پیدا کرده است. به دنبال این تغییرات عیار کنسانتره رافر کاهش محسوسی نسبت به طرح نداشته است و از ۷٫۶ درصد مس به ۶٫۵ درصد مس تغییر کرده است. این اتفاق را بطور کلی میتوان به کاهش بازیابی نسبت داد که دلایل کاهش بازیابی از موارد زیر نشات میگیرد:

• زمان ماند سلول های فلوتاسیون به نسبت طراحی با توجه به افزایش تناژ ورودی حدود ۲٫۵ دقیقه کاهش پیدا کرده است.
• d_80 سرریز سیکلون های اولیه از مقدار ۷۰ درصد زیر ۷۴ میکرون به ۶۳ درصد زیر این مقدار کاهش پیدا کرده که منجر به درشت شدن خوراک ورودی به سلول های فلوتاسیون شده و مقدار مواد قفل شده بیشتری را به همراه دارد.
• به دلیل ترس اپراتورها از پرشدن سلول‌ها بوسیله تجمع ذرات درشت، مشکل تنظیم سطح سلول‌های رافر با پایین بردن وضعیت شیرهای نیزه ای (Dart Valve) نیز وجود دارد.
• با توجه به بالا بودن مقدار pH در مدار رافر نسبت به استاندارد کارخانه های مس (بهینه: ۱۱٫۳ – ۱۱٫۸، در حال حاضر: ۱۲٫۱ – ۱۲٫۴) بازیابی مواد قفل شده با پیریت با مشکل روبروست.
• مصرف و توزیع  مواد شیمیایی (بخصوص کلکتور) در طول مدار فلوتاسیون با استاندارد فاصله زیادی دارد.

هدف از مدار رافر بازیابی حداکثری است که این امر در حال حاضر با توجه به دلایل گفته شده با مشکل روبرو است همچنین هدف مدار ثانویه که متشکل از سلول‌های کلینر، رمق‌گیر و ریکلینر است، افزایش عیار سهم بازیابی شده از مدار رافر می‌باشد.

به دنبال مدار رافر، مدار ثانویه کارخانه تغلیظ۱ نیز با مشکلاتی روبرو است. تناژ ورودی به مدار ثانویه مجموع تناژ کنسانتره رافر و اسکاونجر است. این تناژ به نسبت طراحی اولیه با کاهش ۴۱ درصدی روبرو بوده است و همین امر منجر به افزایش زمان ماند مواد و به دنبال آن افزایش بازیابی در مدار ثانویه شده است. بازیابی مدار ثانویه طبق طراحی اولیه ۹۴ درصد و در حال حاضر ۹۸٫۵ درصد می‌باشد. در نتیجه کاهش عیار مدار ثانویه امری قابل انتظار می‌باشد. طبق طراحی اولیه عیار خوراک ورودی به مدار ثانویه تغییر چندانی نداشته است (کاهش عیار از ۷٫۸ طبق طراحی به ۶٫۸ در حال حاضر) اما عیار کنسانتره نهایی مدار ثانویه که محصول نهایی فلوتاسیون است از ۳۲ درصد به ۲۴ درصد کاهش پیدا کرده است (کاهش غنی شدگی مدار ثانویه از ۴٫۲ به ۳٫۷).

نتایج :

• هدف از مرحله رافر بازیابی حداکثر و هدف از مدار ثانویه افزایش عیار می‌باشد.
• بازیابی کلی سلول‌های رافر نسبت به طراحی از ۹۶ به ۸۷ رسیده است.
• اصلی‌ترین دلیل کاهش بازیابی مدار رافر، وجود بیش از حد ذرات درشت در این مدار است.
• با توجه به مقدار بیش از اندازه ذرات درشت در سلول‌های رافر، تنظیم سطح توسط شیرهای نیزه ای به دلیل ترس اپراتورها از پرشدن سلول‌ها با مواد درشت با مشکل مواجه است.
• با توجه به بازیابی کم مدار رافر، بازیابی از مدار ثانویه تقریبا ۹۸ درصد بوده که منجر به کاهش عیار در مدار ثانویه می‌شود.

• مصرف کافی و توزیع مواد شیمیایی بخصوص کلکتور با مشکلات زیادی روبرو بوده و با استاندارد فاصله زیادی دارد. (تعدادنقاط توزیع کلکتور نسبت به طرح در بهترین شرایط ۸ نقطه کمتر و مقدار آن نیز ۶۶ گرم بر تن کاهش یافته است.)
• تناژ ورودی به مدار ثانویه نسبت به طراحی کاهش ۴۱ درصدی داشته است به همین دلیل زمان ماند به طور کلی در مدار ثانویه افزایش پیدا کرده است و دلیلی بر افزایش بازیابی و افت عیار در مدار ثانویه می‌باشد.

شکل۱_مدار فلوتاسیون مس کارخانه تغلیظ ۱، مجتمع مس سرچشمه طبق طراحی اولیه