این جلسه که در مورخ ۱۴۰۳/۰3/31 با موضوع بررسی سیستم تولید حباب سلول‌های ستونی کارخانه پرعیارکنی دو برگزار شد. موضوعاتی که در این جلسه بررسی شدند شامل معرفی مدار فلوتاسیون و سلول ستونی کارخانه پرعیارکنی دو، اقدامات انجام شده جهت ایجاد امکان بررسی پارامترهای تاثیرگذار در سیستم حباب‌سازی سلول‌های ستونی بودند.

مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی 2 مجتمع مس سرچشمه از دو فاز موازی 1 و 2 تشکیل شده که هر فاز به منظور دریافت پالپی با درصد جامد 28 درصد و دانه‌بندی 80 درصد زیر 90 میکرون به ترتیب با ظرفیت‌های اسمی و طراحی 900 و 1035 تن بر ساعت طراحی شده است. طبق طراحی اولیه، سرریز هیدروسیکلون‌های اولیه با دانه‌بندی 80 درصد کوچک‌تر از 90 میکرون، خوراک مدار فلوتاسیون را تأمین می‌کنند. مدار فلوتاسیون نیز مشابه مدار آسیاکنی اولیه از دو فاز 1 و 2 تشکیل شده که در هر فاز، هشت سلول پرعیارکنی اولیه، پنج سلول رمق‌گیر، سه سلول شستشو  و یک سلول ستونی به عنوان بخش شستشوی مجدد قرار دارد. سلول‌های پرعیارکنی اولیه از نوع مکانیکی، با حجم 130 مترمکعب، سلول‌های بخش شستشو و رمق‌گیر از نوع مکانیکی با حجم 50 مترمکعب (مدل RCS50) و سلول ستونی به قطر 4 متر و ارتفاع 12 متر (مدلCISA400)، عملیات فلوتاسیون را انجام می‌دهند. برای خردایش مجدد مجموع کنسانتره پرعیارکنی اولیه-رمق‌گیر، در هر فاز یک آسیای گلوله‌ای از نوع سرریز شونده به کار گرفته شده است. قطر آسیای هر دو فاز 96/3 متر است. طول آسیای فازهای 1 و 2 به ترتیب 79/5 متر و 64/5 متر با توان به ترتیب 1250 کیلووات و 1400 کیلووات هستند. هر آسیای خردایش مجدد در مدار بسته با دو خوشه هیدروسیکلون کار می‌کند. سرریز هیدروسیکلون‌های ثانویه با دانه‌بندی 80 درصد کوچکتر از 38 میکرون، خوراک مدار شستشو را تأمین می‌کند (شکل 1).

شکل 1: مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی دو

معرفی سلول ستونی

در کارخانه پرعیارکنی دو برای تولید کنسانتره نهایی کارخانه در مرحله پرعیارکنی نهایی در هر فاز از یک عدد سلول ستونی استفاده شده است. این سلول‌ها از نوع CISA400 بوده و قطر آن‌ها برابر با 4 و ارتفاع آن‌ها 12 متر است. سلول ستونی از چهار بخش تشکیل شده است که بخش اول شامل پمپ‌های باطله خروجی (2 عدد) و پمپ باطله برگشتی (2 عدد) می‌باشند. وظیفه پمپ‌های باطله خروجی، خروج باطله از سلول و تامین بخشی از خوراک سلول‌های مرحله شستشو می‌باشد. اما وظیفه پمپ‌های باطله برگشتی انتقال بخش دیگر باطله سلول به سمت حباب‌سازها جهت اختلاط بیشتر برای افزایش بازیابی می‌باشد که فشار پالپ در حلقه باطله برگشتی برابر با bar2 می‌باشد (شکل 2).

شکل 2: بخش اول سلول ستونی (پمپ‌های باطله خروجی و پمپ‌های باطله برگشتی)

در بخش دوم سلول ستونی سیستم حباب‌سازی قرار دارد که هر سلول دارای 12 حباب‌ساز می‌باشد. از این بخش تا بالایی ترین قسمت سلول ستونی توسط سه صفحه متقاطع، سلول به 6 قسمت تقسیم شده است که در هر قسمت دو حباب‌ساز وجود دارد و هوا از طریق این حباب‌سازها وارد سلول می‌شوند. نحوه کار سیستم حباب‌سازی به این صورت است که پالپ از حلقه پالپ باطله برگشتی با هوایی که از طریق شلنگ هوا وارد حباب‌ساز می‌شود مخلوط شده و با ریز شدن حباب‌ها و افزایش سطح خارجی امکان افزایش بازیابی از طریق اتصال ذرات باارزش با حباب‌های ریز هوا میسر می‌گردد. در این سیستم، در بالا و پایین حباب‌ساز دو عدد شیر نیشگونی جهت تعویض حباب‌ساز بدون نیاز به تخلیه سلول ستونی تعبیه شده است. همچنین در شلنگ ورودی هوا به حباب‌ساز یک شیر یکطرفه جهت جلوگیری از ورود پالپ به مسیر هوا تعبیه شده است (شکل 3). بخش چهارم سلول ستونی نیز شامل سیستم کنترل سطح، سیستم کنترل هوا، سیستم آب‌شستشو و لوله‌های خوراک ورودی به سلول می‌باشند.

شکل 3: بخش دوم و سوم سلول ستونی (سیستم حباب‌سازی)

سیستم‌های سلول ستونی

سلول‌های ستونی کارخانه پرعیارکنی دو شامل سه سیستم کنترل سطح، کنترل هوا و آب شستشو می‌باشند. سیستم کنترل سطح وظیفه تنظیم ارتفاع کف با تغییر دور پمپ توسط پمپ‌های باطله خروجی را دارد که ارتفاع سطح پالپ توسط دو فشار سنج اندازه گیری شده و پس از مقایسه وضعیت موجود با نقطه مطلوب در قسکت کنترل کننده سطح، سیگنال مورد نظر جهت تغییر دور پمپ به قسمت کنترل کننده سرعت فرستاده می‌شود.

سیستم کنترل هوا وظیفه تامین هوای سلول ستونی با دبی 900-800 متر مکعب بر ساعت و فشار bar 4 را دارد که از اجزای این سیستم کنترلی می‌توان به یک دبی سنج، شیر کنترلی هوا، تنظیم کننده خودکار فشار و سه عدد فشارسنج جهت پایش وضعیت فشار اشاره کرد. سیستم آب شستشو وظیفه تامین آب شستشو با دبی 70-45 متر مکعب بر ساعت را دارد که از اجزای آن می‌توان به یک دبی سنج، شیر دستی کنترل دبی و یک صافی جهت جلوگیری از ورود رسوب به روزنه‌های حلقه‌های دوش سیستم آب شستشو اشاره کرد(شکل 4).

شکل 4: اجزای سیستم‌های سلول ستونی

اقدامات انجام شده جهت ایجاد امکان بررسی پارامترهای تاثیرگذار در سیستم حباب‌سازی سلول ستونی

همانطور که اشاره شد، در بخش دوم سلول ستونی سیستم حباب‌سازی قرار دارد که هر سلول دارای 12 حباب‌ساز می‌باشد. از این بخش تا بالایی ترین قسمت سلول ستونی توسط سه صفحه متقاطع، سلول به 6 قسمت تقسیم شده است که در هر قسمت دو حباب‌ساز وجود دارد و هوا از طریق این حباب‌سازها وارد سلول می‌شود. نحوه کار سیستم حباب‌سازی به این صورت است که پالپ از حلقه پالپ باطله برگشتی با هوایی که از طریق شلنگ هوا وارد حباب‌ساز می‌شود مخلوط شده و با ریز شدن حباب‌ها و افزایش سطح خارجی امکان افزایش بازیابی از طریق اتصال ذرات باارزش با حباب‌های ریز هوا میسر می‌گردد. در این سیستم، در بالا و پایین حباب‌ساز دو عدد شیر نیشگونی جهت تعویض حباب‌ساز بدون نیاز به تخلیه سلول ستونی تعبیه شده است. همچنین در شلنگ ورودی هوا به حباب‌ساز یک شیر یکطرفه جهت جلوگیری از ورود پالپ به مسیر هوا تعبیه شده است (شکل 5).

افزایش اختلاف فشار بین بالا و پایین حباب‌ساز که باعث افزایش اختلاط پالپ راه یافته از حلقه پالپ باطله  برگشتی و هوای ورودی به حباب‌ساز می‌شود. این اختلاف فشار هر چه بیشتر باشد باعث کاهش اندازه حباب‌های تشکیل شده می‌شود که نتیجه آن افزایش بازیابی کلی است. جهت امکان اندازه‌گیری اختلاف فشار حباب‌سازها، شیر و اتصالات لازم جهت نصب فشارسنج عقربه‌ای روی حباب‌سازهای شماره سه، چهار، پنج و نه سلول ستونی فاز یک نصب شد. همچنین در سلول ستونی فاز دو این شیرها روی حباب‌سازهای شماره نه،10 و 11 نصب شدند (شکل 5).

شکل 5: نصب اتصالات جهت نصب فشارسنج روی حباب‌ساز

طبق طراحی اولیه، فشار پالپ حلقه باطله برگشتی که وارد 12 حباب‌ساز می‌شود، 2 بار می‌باشد. طی بررسی‌های انجام شده مشخص شد یک فشار سنج عقربه‌ای روی حلقه باطله برگشتی هر فاز وجود داشته که محل اتصال آن کور یا اتصالات آن معیوب بود. جهت نصب مجدد این فشارسنج تمهیدات لازم انجام و فشارسنج عقربه‌ای روی این حلقه در هر فاز نصب گردید (شکل 6 و 7).

شکل 6: ایجاد محل نصب فشارسنج روی حلقه باطله برگشتی فاز یک

شکل 7: تعویض اتصالات فشارسنج روی حلقه باطله برگشتی فاز دو

از عوامل تاثیرگذار بر بازیابی، اندازه حباب‌های هوا ایجاد شده در سیستم حباب‌سازی می‌باشد. جهت تاثیرگذاری بیشتر بر کاهش اندازه حباب‌ها می‌توان با اضافه کردن کف‌ساز در باطله برگشتی که باعث کاهش کشش سطحی می‌شود، با کاهش اندازه حباب‌‌ها بازیابی افزایش خواهد یافت. جهت اضافه کردن کف‌ساز به پالپ حلقه باطله برگشتی، اتصالات لازم روی لوله قبل از پمپ‌های باطله برگشتی در هر فاز که در مجموع شامل چهار پمپ می‌شوند نصب گردید (شکل 8).

شکل 8: گرفتن انشعاب قبل از پمپ‌های باطله برگشتی ستونی فاز یک و دو

بررسی سیستم تولید حباب سلول‌های ستونی کارخانه پرعیارکنی دو

با توجه به اینکه شیر و اتصالات لازم جهت نصب فشارسنج عقربه‌ای روی حباب‌سازهای شماره سه، چهار، پنج و نه سلول ستونی فاز یک و حباب‌سازهای شماره نه،10 و 11 فاز دو جهت امکان اندازه‌گیری اختلاف فشار حباب‌سازها، نصب شدند؛ فرم پایش جهت بررسی وضعیت فعلی سیستم حباب‌سازی سلول‌های ستونی تهیه که طی پایش‌های انجام شده پارامترهایی از جمله فشار در سیستم کنترل هوا، اختلاف فشار در حباب‌سازها، درصد جامد خوراک و باطله سلول‌های ستونی اندازه‌گیری شد.

این جلسه که در مورخ ۱۴۰۳/۰۱/۲۳ با موضوع بررسی عملکرد سلول‌های ستونی کارخانه پرعیارکنی دو برگزار شد. موضوعاتی که در این جلسه بررسی شدند شامل معرفی مدار فلوتاسیون و سلول ستونی کارخانه پرعیارکنی دو، بررسی مشکلات سلول ستونی، و اقدامات انجام شده به منظور بهبود عملکرد سلول‌های ستونی بودند.

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 به ترتیب با ظرفیت‌های اسمی و طراحی ۹۰۰ و ۱۰۳۵ تن بر ساعت طراحی شده است. طبق طراحی اولیه، سرریز هیدروسیکلون‌های اولیه با دانه‌بندی ۸۰ درصد کوچک‌تر از ۹۰ میکرون، خوراک مدار فلوتاسیون را تأمین می‌کنند. مدار فلوتاسیون نیز مشابه مدار آسیاکنی اولیه از دو فاز ۱ و ۲ تشکیل شده که در هر فاز، هشت سلول پرعیارکنی اولیه، پنج سلول رمق‌گیر، سه سلول شستشو  و یک سلول ستونی به عنوان بخش شستشوی مجدد قرار دارد. سلول‌های پرعیارکنی اولیه از نوع مکانیکی، با حجم ۱۳۰ مترمکعب، سلول‌های بخش شستشو و رمق‌گیر از نوع مکانیکی با حجم ۵۰ مترمکعب (مدل RCS50) و سلول ستونی به قطر ۴ متر و ارتفاع ۱۲ متر (مدلCISA400)، عملیات فلوتاسیون را انجام می‌دهند. برای خردایش مجدد مجموع کنسانتره پرعیارکنی اولیه-رمق‌گیر، در هر فاز یک آسیای گلوله‌ای از نوع سرریز شونده به کار گرفته شده است. قطر آسیای هر دو فاز ۹۶/۳ متر است. طول آسیای فازهای ۱ و ۲ به ترتیب ۷۹/۵ متر و ۶۴/۵ متر با توان به ترتیب ۱۲۵۰ کیلووات و ۱۴۰۰ کیلووات هستند. هر آسیای خردایش مجدد در مدار بسته با دو خوشه هیدروسیکلون کار می‌کند. سرریز هیدروسیکلون‌های ثانویه با دانه‌بندی ۸۰ درصد کوچکتر از ۳۸ میکرون، خوراک مدار شستشو را تأمین می‌کند (شکل ۱).

شکل ۱: مدار فلوتاسیون کارخانه پرعیارکنی دو

معرفی سلول ستونی

در کارخانه پرعیارکنی دو برای تولید کنسانتره نهایی کارخانه در مرحله پرعیارکنی نهایی در هر فاز از یک عدد سلول ستونی استفاده شده است. این سلول‌ها از نوع ۱۲۰۰*CISA400 بوده و قطر آن‌ها برابر با ۴ و ارتفاع آن‌ها ۱۲ متر است. سلول ستونی از چهار بخش تشکیل شده است که بخش اول شامل پمپ‌های باطله خروجی (۲ عدد) و پمپ باطله برگشتی (۲ عدد) می‌باشند. وظیفه پمپ‌های باطله خروجی، خروج باطله از سلول و تامین بخشی از خوراک سلول‌های مرحله شستشو می‌باشد. اما وظیفه پمپ‌های باطله برگشتی انتقال بخش دیگر باطله سلول به سمت حباب‌سازها جهت اختلاط بیشتر برای افزایش بازیابی می‌باشد که فشار پالپ در حلقه باطله برگشتی برابر با bar2 می‌باشد (شکل ۲).

شکل ۲: بخش اول سلول ستونی (پمپ‌های باطله خروجی و پمپ‌های باطله برگشتی)

در بخش دوم سلوا ستونی سیستم حباب‌سازی قرار دارد که هر سلول دارای ۱۲ حباب‌ساز می‌باشد. از این بخش تا بالایی ترین قسمت سلول ستونی توسط سه صفحه متقاطع، سلول به ۶ قسمت تقسیم شده است که در هر قسمت دو حباب‌ساز وجود دارد و هوا از طریق این حباب‌سازها وارد سلول می‌شوند. نحوه کار سیستم حباب‌سازی به این صورت است که پالپ از حلقه پالپ باطله برگشتی با هوایی که از طریق شلنگ هوا وارد حباب‌ساز می‌شود مخلوط شده و با ریز شدن حباب‌ها و افزایش سطح خارجی امکان افزایش بازیابی از طریق اتصال ذرات باارزش با حباب‌های ریز هوا میسر می‌گردد. در این سیستم، در بالا و پایین حباب‌ساز دو عدد شیر نیشگونی جهت تعویض حباب‌ساز بدون نیاز به تخلیه سلول ستونی تعبیه شده است. همچنین در شلنگ ورودی هوا به حباب‌ساز یک شیر یکطرفه جهت جلوگیری از ورود پالپ به مسیر هوا تعبیه شده است (شکل ۳).

شکل ۳: بخش دوم و سوم سلول ستونی (سیستم حباب‌سازی)

بخش چهارم سلول ستونی شامل سیستم کنترل سطح، سیستم کنترل هوا، سیستم آب‌شستشو و لوله‌های خوراک ورودی به سلول می‌باشند که در ادامه به آن‌ها پرداخته خواهد شد.

سیستم‌های سلول ستونی

سلول‌های ستونی کارخانه پرعیارکنی دو شامل سه سیستم کنترل سطح، کنترل هوا و آب شستشو می‌باشند. سیستم کنترل سطح وظیفه تنظیم ارتفاع کف با تغییر دور پمپ توسط پمپ‌های باطله خروجی را دارد که ارتفاع سطح پالپ توسط دو فشار سنج اندازه گیری شده و پس از مقایسه وضعیت موجود با نقطه مطلوب در قسکت کنترل کننده سطح، سیگنال مورد نظر جهت تغییر دور پمپ به قسمت کنترل کننده سرعت فرستاده می‌شود. سیستم کنترل هوا وظیفه تامین هوای سلول ستونی با دبی ۹۰۰-۸۰۰ متر مکعب بر ساعت و فشار bar 4 را دارد که از اجزای این سیستم کنترلی می‌توان به یک دبی سنج، شیر کنترلی هوا، تنظیم کننده خودکار فشار و سه عدد فشارسنج جهت پایش وضعیت فشار اشاره کرد. سیستم آب شستشو وظیفه تامین آب شستشو با دبی ۷۰-۴۵ متر مکعب بر ساعت را دارد که از اجزای آن می‌توان به یک دبی سنج، شیر دستی کنترل دبی و یک صافی جهت جلوگیری از ورود رسوب به روزنه‌های حلقه‌های دوش سیستم آب شستشو اشاره کرد(شکل ۴).

شکل ۴: اجزای سیستم‌های سلول ستونی

بررسی وضعیت سیستم آب شستشو

افزایش عیار کنسانتره نهایی زمانی ممکن است که از راهیابی ذرات بی‌ارزش به کنسانتره نهایی جلوگیری شود. کاهش سهم ذرات بی‌ارزش منجر به خالص شدن کنسانتره نهایی و افزایش عیار آن خواهد شد. جهت کاهش سهم ذرات بی‌ارزش از آب شستشو استفاده می‌شود. وظیفه آب شستشو جلوگیری از راهیابی ذرات کم‌عیار و باطله به کنسانتره نهایی است و این کار با افزودن آب با دبی (۷۰-۴۵ متر مکعب بر ساعت) و فشار مناسب در جهت عکس شناوری حباب‌ها انجام می‌شود تا ذرات با عیار کم که اتصال ضعیفتری به حباب دارند جداشده و از شناوری ذرات بی‌ارزش نظیر سیلیس به صورت دنباله‌روی جلوگیری‌ شود. طبق طرح سیستم آب شستشوی کف سلول ستونی از ۴ حلقه هم‌مرکز ۸ ضلعی تشکیل شده است که برای ثابت نگه داشتن فشار آب در هر حلقه، دو انشعاب آب متصل به هر حلقه در نظر گرفته شده است.

طی بررسی و پایش‌های انجام گرفته مشخص شد که مدت زیادی است از مسیر فرعی این سیستم جهت انتقال آب شستشو استفاده می‌شود که از دلایل آن می‌توان به خرابی شیر دستی کنترل دبی آب، رسوب‌گرفتگی صافی و خرابی دبی سنج و شیرهای باز/بسته اشاره کرد. جهت راه‌اندازی این سیستم سفارشات مربوط به اجزای معیوب انجام شده تا با نصب آن‌ها بتوان جهت تنظیم دبی آب شستشو، از این سیستم استفاده کرد (شکل ۵). از مشکلات دوش‌های سیستم آب شستشو می‌توان به تنظیم نبودن فواصل بین دوش‌ها، گرفتگی روزنه‌های دوش‌ها و عدم پوشش تمام سطح سلول و برخورد جریان‌های آب شستشو اشاره کرد (شکل ۶). در ادامه جهت حل این مشکلات نقشه مربوط به حلقه‌های دوش طبق طرح کارخانه طراحی که در این طرح با اصلاح زوایای پاشش و هندسه دوش‌ها سفارش ساخت آن صادر شده است (شکل ۷).

شکل ۵: نمای سیستم آب شستشو

شکل ۶: وضعیت دوش‌های سیستم آب شستشو

شکل ۷: طراحی حلقه‌های دوش سیستم آب شستشو طبق طرح

اقدامات انجام شده جهت استانداردسازی سلول ستونی

از سری اقدامات انجام شده در سیستم کنترل هوای سلول ستونی می‌توان به تعویض فشارسنج‌های و شیرهای معیوب قبل از آن جهت تعویض فشار سنج بدون نیاز به قطع هوا اشاره کرد (شکل ۸). هر سلول ستونی دارای دو لوله خوراک‌دهی در قسمت بالایی سلول می‌باشد که در هر لوله ۶ روزنه جهت ورود پالپ به سلول تعبیه شده است. از مشکلات این لوله‌ها می‌توان به گرفتگی دو روزنه آخر لوله اشاره کرد که باعث توزیع غیریکنواخت پالپ در سلول شده بود که برای رفع گرفتگی مراقبتکاران مجبور بودند تا با متوقف کردن سلول و پایین آوردن سطح توسط دیلم اقدام به رسوب‌زدایی روزنه‌های انتهایی کنند که این کار بسیار زمان بر بود. جهت رفع این مشکل لوله‌های خوراک سلول ستونی فاز ۲ اصلاح و به سمت بیرون سلول ستونی امتداد داده شدند؛ همچنین در انتهای این لوله‌ها شیر تخلیه جهت تخلیه رسوبات نصب گردید. با این کار مراقبتکاران در صورت مشاهده تلاطم در سطح سلول می‌توانند با باز کردن شیرهای تخلیه بدون نیاز به توقف سلول، به سرعت اقدام به رسوب‌زدایی سلول کنند (شکل ۸).

شکل ۸: تعویض فشارسنج‌های سیستم کنترل هوا و شیرهای قبل از آن

شکل ۹: اصلاح لوله‌های خوراک سلول ستونی فاز ۲ و نصب شیر تخلیه در انتهای آن

کنسانتره سلول ستونی توسط ناوهای کناری و میانی سلول توسط یک لوله به سمت ناو منتهی به تیکنرهای مس-مولیبدن فاز ۲ منتقل می‌شوند که به دلیل رسوب گرفتگی این لوله، کنسانتره از بالا به سمت حباب‌سازها و پمپ‌ها ریزش می‌کند که باعث خرابی این تجهیزات می‌شود. جهت رفع این مشکل در فاز ۲، این لوله با ناو تعویض و در فاز ۱ یک کانال در وسط لوله تعبیه شد تا با امکان بررسی وضعیت رسوب و رسوب‌زدایی مسیر بدون نیاز به باز کردن اتصالات لوله، از ریزش کنسانتره از بالای سلول جلوگیری شود (شکل ۱۰ و ۱۱).

شکل ۱۰: نصب کانال در مسیر لوله کنسانتره  سلول ستونی فاز ۱

شکل ۱۱: نصب ناو به جای لوله در مسیر انتقال کنسانتره سلول ستونی فاز ۲

از مشکلات دیگر سلول ستونی رسوب گرفتگی بدنه آن می‌باشد که این عامل علاوه بر کاهش حجم مفید سلول و تاثیر بر زمان ماند مواد، در صورت کنده شدن رسوبات و ورود آن‌ها به حباب‌سازهای سیستم حباب‌سازی، حباب‌ساز ها گرفته شده و در نهایت هوای کافی وارد سلول نخواهد شد. جهت برطرف کردن این مشکل سلول ستونی فاز ۲ به صورت کامل رسوب‌زدایی، سندبلاست و رنگ‌آمیزی شد (شکل ۱۲).

شکل ۱۲: نصب ناو به جای لوله در مسیر انتقال کنسانتره سلول ستونی فاز ۲

در ادامه جهت امکان تعویض حباب‌سازهای معیوب در سیستم‌ حباب‌سازی، شیرهای نیشگونی در بالا و پایین سلول‌های ستونی هر دو فاز به طور کامل تعویض و سرویس شدند (شکل ۱۳). و همچنین جهت جلوگیری از ریزش مواد بر روی سیستم حباب‌سازی به صورت آزمایشی یک صفحه محافظ در بالای یک حباب‌ساز نصب گردید (شکل ۱۴).

شکل ۱۳: سرویس و تعویض شیرهای دوطرف حباب‌ساز

شکل ۱۴: نصب آزمایشی محافظ روی شیرهای نیشگونی جهت جلوگیری از ریزش مواد

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