У вытворчых лініях па перапрацоўцы мінеральнай сыравіны драбненне часта з'яўляецца першым крытычным пераломам, які вызначае поспех або няўдачу. Калі справа даходзіць да тонкасці памолу на месцы, агульная інтуіцыя звычайна такая: "чым драбней, тым лепш, чым драбней, тым бяспечней". Аднак кожны, хто мае рэальны вопыт вытворчасці, ведае: калі памол занадта грубы, мінералы застаюцца нераз'яднанымі; незалежна ад таго, як вы наладжваеце рэагенты, ваду ці электрычныя палі ў наступнай магнітнай сепарацыі, флотацыі або электрастатычнай сепарацыі, гэта падобна на «танец з кайданамі». Калі памол занадта дробны, гэта прывядзе да серыі пабочных эфектаў, такіх як слізгаценне, пакрыццё, уцягванне і адгезія, што робіць аддзяленне яшчэ больш складаным і ў канчатковым выніку зніжае як аднаўленне, так і якасць канцэнтрату.
Ёсць простая, але вельмі важная прымаўка ў перапрацоўчай прамысловасці: незалежна ад таго, якую руду вы апрацоўваеце, пасля драбнення вы павінны спачатку атрымаць правільную «тонкасць» руды.
Чаму памер часціц мае значэнне: вызваленне карысных выкапняў з'яўляецца абавязковай умовай перапрацоўкі карысных выкапняў
Незалежна ад таго, ці выкарыстоўваецца пры наступнай сепарацыі магнітная сепарацыя, флотацыя або электрастатычная сепарацыя, усе яны па сутнасці служаць адной і той жа мэце: стварыць выразныя фізічныя або хімічныя адрозненні паміж мэтавымі мінераламі і пустой пароды, такім чынам дасягаючы падзелу.
Каб гэтыя адрозненні былі эфектыўнымі і надзейнымі, існуе адно строгае патрабаванне: вызваленне мінералаў.
Магнітная сепарацыя абапіраецца на адрозненні ў магнітных уласцівасцях. Калі магнетыт і жыльная парода застануцца ў выглядзе замкнёных часціц, магнітная фракцыя будзе «перацягваць» жыльную пароду за сабой, што прывядзе да нізкага ўзроўню канцэнтрату.
Флотацыя абапіраецца на адрозненні ва ўласцівасцях паверхні. Паверхня замкнёных часціц змяшчае як каштоўны мінерал, так і пустую пароду; нават з высокаселективными рэагентамі «змешаная паверхня» аслабляе прадукцыйнасць, выклікаючы забруджванне канцэнтрату і страты ў хвастах.
Электрастатычнае раздзяленне абапіраецца на адрозненні ў электраправоднасці або дыэлектрычных уласцівасцях. Электрычная рэакцыя замкнёных часціц становіцца ўсярэдненай, пашыраючы акно раздзялення і значна зніжаючы выразнасць раздзялення.
Такім чынам, галоўная мэта драбнення ніколі не заключаецца ў тым, каб «чым драбней, тым лепш», а хутчэй вызваліць мінералы ў дастатковай ступені, каб стварыць спрыяльныя ўмовы для наступнага падзелу.
Што вызначае тонкасць памолу? Памер вызвалення карысных выкапняў вырашае
Перапрацоўка руды заўсёды пачынаецца з драбнення. Узнікае пытанне: які памер часціц падыходзіць?
Адказ прыходзіць не толькі з здагадак або вопыту, але з уласцівай рудзе структурнай характарыстыкі: яе памеру вызвалення.
Памер вызвалення можна разумець як натуральны памер збожжа, пры якім каштоўныя мінералы сустракаюцца ў жыльнай пародзе. Некаторыя мінералы маюць грубыя збожжа і буйныя крышталі, якія можна вылучыць пры мяккім памоле. Іншыя тонка рассеяныя і цесна злучаныя паміж сабой, што патрабуе больш тонкага памолу, каб «вызваліць» іх ад жыльнай пароды.
Вось чаму, нават для аднаго і таго ж працэсу падзелу, неабходны памол моцна адрозніваецца:
Для флотации некаторым заводам патрабуецца толькі 70% праходжання -74 мкм, у той час як іншым патрабуецца 80% праходжання -38 мкм для стабільнай працы.
Для магнітнай сепарацыі некаторыя магнетытавыя руды дасягаюць высокага ўзроўню з умеранай дробнасцю, у той час як некаторыя ванадыя-тытана-магнетытавыя руды патрабуюць дакладнага кантролю на парозе шламавання.
Вызначэнне памеру выдзялення на месцы звычайна абапіраецца на метады мінералогіі працэсу: аптычная мікраскапія, MLA/SEM, хімічны аналіз памеру часціц, вымярэнне вылучэння і інш.
Усе гэтыя дадзеныя ў канчатковым выніку прыводзяць да аднаго асноўнага прынцыпу: дасягнуць дастатковага вызвалення для аддзялення з мінімальным спажываннем энергіі і мінімальным вылушчэннем.
Драбнейшае не заўсёды лепш: празмернае драбненне выклікае шламаванне і цяжкасці з аддзяленнем
Многія страты ў канцэнтратарах адбываюцца не падчас грубага памолу, а пасля празмернага памолу. Празмерна дробны памол прыводзіць да сур'ёзнага лушчэння (на месцы яго часта называюць «утварэннем цэлюлозы» або «ўтварэннем шламу»).:
Пакрыццё сліззю і невыбіральная адсорбцыя. Шлаймы лёгка прыліпаюць да грубых паверхняў часціц, утвараючы пласт слізі, які перашкаджае эфектыўнаму ўздзеянню рэагентаў на мэтавыя мінералы. Тым часам шламы моцна адсарбуюць рэагенты, павялічваючы спажыванне і зніжаючы селектыўнасць.
Уцягванне і забруджванне пены (асабліва пры флотацыі) Ультрадробныя часціцы лёгка ўцягваюцца ў пену, павялічваючы ўтрыманне жыльнай пароды і зніжаючы ўзровень канцэнтрату. Каб паменшыць уцягванне, расліны павінны аслабіць пену або павялічыць колькасць вады для прамывання, што, у сваю чаргу, зніжае аднаўленне.
Зніжэнне эфектыўнасці класіфікацыі і пагаршэнне цыркуляцыйнай нагрузкі Ультрадробныя часціцы размываюць памер разрэзу ў гідрацыклонах, у выніку чаго больш дробнага матэрыялу трапляе ў ніжні паток. Цыркуляцыйная нагрузка павялічваецца, і эфектыўная праца па шліфаванні траціцца на «непрадукцыйную цыркуляцыю», што павялічвае выдаткі энергіі і рэагентаў.
Зніжэнне эфектыўнасці падзелу. Празмерна дробныя часціцы аслабляюць фізічныя сілы падзелу ў магнітнай і электрастатычнай сепарацыі. Пры флотации памяншаецца сутыкненне бурбалак часціц і стабільнасць прымацавання. Канчатковым вынікам з'яўляецца меншае аднаўленне.
Такім чынам, аптымальная тонкасць памолу - гэта заўсёды «акно»: Занадта грубы → без вызвалення; Занадта дробны → цяжкае аддзяленне.
Працэс сапраўды высокага ўзроўню не імкнецца да максімальна тонкага памолу, але падтрымлівае працу сістэмы ў межах найбольш выгаднага дыяпазону памераў часціц.
Перадрабненне–Класіфікацыя–Раздзяленне як інтэграваная сістэма: выкарыстоўвайце даныя для пошуку аптымальнай кропкі
Драбненне не з'яўляецца ізаляваным працэсам. Ён цесна звязаны з класіфікацыяй, шчыльнасцю цэлюлозы, рэжымам рэагентаў і хімічным складам суспензіі. Для аптымізацыі завода мы рэкамендуем засяродзіцца на трох асноўных лініях:
1.Liberation Line. Прааналізуйце ўклад вызвалення і аднаўлення фракцый рознага памеру, каб вызначыць, дзе ляжыць «эфектыўная тонкасць».
2. Лінія размеркавання часціц па памерах. Засяродзьцеся на поўным размеркаванні часціц па памерах (а не толькі на працэнтах, якія праходзяць -74 мкм), уключаючы ўтрыманне слізі, d80, d50 і форму крывой памеру часціц.
3. Лінія рэакцыі падзелу. Суаднясіце марку канцэнтрату, аднаўленне і хвасты з памерам часціц, шчыльнасцю цэлюлозы і расходам рэагентаў. Правядзіце параўнальныя тэсты, каб вызначыць максімум прадукцыйнасці.
4. Калі гэтыя даныя аб'ядноўваюцца, узнікае дакладная карціна: аптымальная тонкасць памолу адпавядае кропцы, дзе вызваленне дастаткова, утрыманне слізі кантралюецца, эфектыўнасць класіфікацыі стабільная, а расход рэагентаў зведзены да мінімуму.
На дадзены момант баланс ступені і аднаўлення пры магнітнай сепарацыі, і баланс селектыўнасці і кінетыкі пры флотацыі становяцца лягчэй рэгуляваць і становяцца больш стабільнымі.
Ад «правільнага драбнення» да «дакладнай дазоўкі»: падрыхтоўка рэагентаў таксама вызначае верхнюю мяжу
У той час як драбненне ўсталёўвае асновы вызвалення мінералаў і размеркавання часціц па памерах, рэжым рэагентаў дыктуе селектыўнасць і стабільнасць працэсу падзелу. Асабліва ў сістэмах флотации метад дазоўкі і дабаўлення калектараў, мадыфікатараў, дэпрэсантаў і пенаўтваральнікаў непасрэдна ўплывае на мінералізацыю пены, уцягванне і ваганні якасці канцэнтрату. Каб сапраўды перавесці «правільную тонкасць памолу» каб атрымаць адчувальныя поспехі ў здабычы і якасці, звяно рэагентаў павінна перайсці ад "дазавання, заснаванага на вопыце", да кантролю дакладнасці з магчымасцю вымярэння, адсочвання і замкнёнага контуру.
Прымяненне электрадыферэнцыяльных падавачоў рэагентаў пры падрыхтоўцы і дазаванні рэагентаў для флотации дазваляе атрымаць больш стабільны паток і больш дакладнае рэгуляванне дадання рэагентаў, што адпавядае дынамічным патрабаванням складаных рудных умоў. Высокадакладнае дазаванне памяншае ваганні спажывання рэагентаў і невыбіральную адсорбцыю, выкліканыя празмернай дазоўкай, адначасова паляпшаючы стабільнасць працэсу і кіравальнасць вытворчасцю. Здрабненне вызваляе мінералы, а электрадыферэнцыяльныя падачы рэагентаў дастаўляюць рэагенты дакладна да кропкі дзеяння. Камбінацыя гэтых двух з'яўляецца ключавым шляхам для пастаяннага паляпшэння здабывання і якасці канцэнтрату ў сістэмах перапрацоўкі мінеральнай сыравіны.
