Ak ste niekedy stáli pri mlyne na brúsenie Ag počas prevádzky, pravdepodobne ste si všimli, ako sa materiály pohybujú vo vnútri tohto veľkého rotujúceho valca – najmä to, ako rôzne hustoty skončia oddelené, akoby mali vlastnú myseľ. Ako človek, ktorý dodáva diely pre mlyny na brúsenie Ag viac ako desať rokov, stále dostávam túto otázku: prečo sa v týchto strojoch delia ľahké a ťažké veci a ako toto oddelenie vlastne funguje pri spracovaní striebornej rudy? Poďme si to rozobrať bez všetkého žargónu, aby ste presne videli, čo sa deje a aký význam má pre vašu operáciu.
Najprv pripravíme scénu. Keď dodávate materiál do Ag mlecieho mlyna, nesypete tam len náhodné horniny – máte striebornú rudu (ktorá je zvyčajne hustá, okolo 2,6 – 3,0 g/cm³), kremeň alebo hlušinové minerály (ľahšie, okolo 2,5 – 2,7 g/cm³, aj keď niekedy husté sulfidy, do ktorých sa môžu primiešať oceľové guľôčky, bežne 7.8) sú médiá na mletie g/cm³) ako akákoľvek ruda. Táto zmes sa dostane do mlyna cez podávaciu hlavu pre mlyn, časť, ktorú by ste poznali, keby ste niekedy merali mlyn. Podávacia hlava je navrhnutá tak, aby plynulo presúvala materiál do mlyna bez toho, aby sa zálohoval, čo je kľúčové, pretože zálohované podávanie zasahuje do toho, ako prebieha separácia vo vnútri.
Samotný mlyn beží na dvoch kritických častiach: THRUST ROLLER a ložiskovej základni, ktoré spolupracujú, aby sa tento ťažký valec otáčal rovnomerne. Bez správne zarovnaných valcov a pevnej ložiskovej základne sa môže mlyn kolísať, čo odhodí kaskádu a zdvíhanie materiálov, čím je separácia menej efektívna. Videl som mlyny s nesprávne nastavenými prítlačnými valcami, ktoré skončili s hromadou oceľových guľôčok na jednej strane a so všetkými ľahkými hlušinami na druhej strane, čo znamená, že rudu nemeliete rovnomerne a plytváte energiou. To je dôvod, prečo je kontrola týchto dielov nevyhnutná pre dôsledné oddelenie.
Teraz skutočný separačný efekt. Všetko to začína odstredivou silou a gravitáciou, dvoma silami, ktoré spolu bojujú a spolupracujú, keď sa mlyn točí. Keď sa mlyn otáča správnou rýchlosťou (zvyčajne 65–75 % kritickej rýchlosti – kritická rýchlosť je bod, v ktorom odstredivá sila pritlačí všetok materiál k stene), všetko sa zdvihne v závese. Ťažké veci? Potrebuje väčšiu silu, aby zostala pripevnená k stene, takže sa nedvíha tak vysoko ako ľahší materiál. Počkajte, vyskúšame túto logiku: oceľové guľôčky sú super husté, takže sa začnú šmýkať po stene pred svetlom. Strieborná ruda, ktorá je hustejšia ako gangue, ale menej hustá ako oceľové gule, spadá niekde medzi. To je prvá vrstva oddelenia priamo tam – podľa hustoty, s oceľovými guľôčkami na dne kaskády, potom Ag ruda, potom hlušina.
Ale je to zložitejšie, keď materiál narazí na špičku nálože (kde padajúci materiál dopadne späť na základňu mlyna). Keď sa to stane, ťažké častice klesnú rýchlejšie cez intersticiálne priestory medzi mlecím médiom a ľahšími časticami. Predstavte si to ako potriasanie pohárom zmiešaných orechov: arašidy (svetlé) zostávajú navrchu, mandle (stredné) v strede a pekanové orechy (ťažké) klesajú na dno. Tu je presne tá istá myšlienka. Kľúčový rozdiel je v tom, že v mlyne to nie je statická nádoba - tento náboj sa neustále pohybuje, kaskáduje a zdvíha sa, takže oddelenie sa deje v slučke.
Počkajte, ale prečo je to dôležité práve pre Ag rudu? Striebro sa často nachádza v sulfidových mineráloch, ktoré môžu byť o niečo hustejšie ako nesulfidová hlušina, takže separácia vám pomôže príliš nerozdrviť ľahší odpadový materiál. Prílišné mletie plytvá energiou a robí následné spracovanie (ako je flotácia) menej efektívne, pretože jemná hlušina sa zmiešava s časticami striebra. Čím lepšia je separácia vo vnútri mlyna, tým rovnomernejšia je veľkosť častíc pri výstupe, čo šetrí peniaze a zvyšuje rýchlosť regenerácie.
Ďalším veľkým faktorom je veľkosť brúsneho média. Ak použijete príliš malé oceľové guľôčky, nedokážu zdvihnúť hustú Ag rudu dostatočne vysoko, takže ruda zostane zmiešaná s ľahkou hlušinou. Ak použijete príliš veľké gule, môžu rozdrviť rudu príliš jemne, zatiaľ čo gangue zostane robustný. Mal som zákazníka, ktorý prešiel z 3-palcových na 4-palcové guľôčky pre ich Ag mlyn a zrazu zaznamenali 12% skok vo výťažnosti striebra – a to všetko preto, že väčšie gule mohli správne zdvihnúť ťažkú rudu, čo viedlo k čistejšej separácii. To je skutočný príklad toho, že separačný efekt nie je len fyzikálny vtip; je to niečo, čo môžete vyladiť správnymi časťami a nastaveniami.
Nezabudnime na expedíciu a obrábanie škrupiny mlyna a čap guľového mlyna, dve časti, ktoré ovplyvňujú vnútorný tok mlyna. Vnútorné vložky mlyna – počkajte, nie, v skutočnosti opracovanie vnútorného povrchu plášťa a čapu, ktorý spája mlyn s podávaním a vypúšťaním, riadi pohyb materiálu. Ak čap nie je správne opracovaný, materiál sa môže zaseknúť a vytvoriť mŕtve zóny, kde nedochádza k oddeleniu. Výstelka Mill Shell (ďalšia súvisiaca časť, aj keď na ňu nemáme odkaz) tiež ovplyvňuje trenie medzi materiálom a plášťom – hladšie výstelky znamenajú, že materiál sa viac kĺže, hrubšie výstelky znamenajú väčšie zdvíhanie. Obidve tieto menia, o koľko sa každá vrstva hustoty pohybuje, takže priamo ovplyvňujú separáciu.
Počkajte, poďme sa zaoberať bežnou mylnou predstavou: ľudia si myslia, že separácia v mlyne je dokonalá, podobne ako odstredivka. Nie, nie je. Je to nepretržitý, dynamický proces, na ktorom sa neustále pracuje. Existuje určité miešanie, ale cieľom je minimalizovať toto miešanie, aby ste získali konzistentný produkt. Pre spracovanie Ag je to mimoriadne dôležité, pretože striebro je často prítomné v nízkych koncentráciách (len niekoľko uncí na tonu rudy), takže akékoľvek straty spôsobené nadmerným mletím alebo zmiešanou hlušinou sa rýchlo sčítajú.
Pracoval som s baňami, ktoré bojovali s nízkou výťažnosťou Ag, a keď sme sa pozreli na ich mlyn, našli sme niekoľko vecí, ktoré narušovali separáciu. Po prvé, ich podávacia hlava bola upchatá, takže materiál vstupoval nerovnomerne – niektoré časti mlyna mali príliš veľa rudy, iné príliš málo, takže sa vrstvy miešali. Potom bol ich THRUST ROLLER opotrebovaný, takže mlyn sa zakolísal, čo naklonilo náboj, takže husté oceľové guľôčky kĺzali na jednu stranu. Po výmene týchto častí a úprave rýchlosti sa ich oddelenie zlepšilo a zotavenie sa zvýšilo o 9%. To je skutočný dopad tohto správneho riešenia.
Iný uhol: keď mlyn vypúšťa materiál, prechádza cez čap guľového mlyna na druhej strane, však? Konštrukcia čapu riadi výstup materiálu. Ak je čapy nesprávne dimenzované, jemné častice sa môžu dostať späť do mlyna, zatiaľ čo hrubé častice sa zaseknú – obe narušujú rovnováhu hustoty vo vnútri. Takže aj keď k oddeleniu dôjde dokonale vo vnútri, zlý kolík môže vrátiť späť všetku tú prácu.
Vráťme sa k fyzike, aby sme sa uistili, že sme presní. V hre sú dve kľúčové sily: gravitačné usadzovanie a odstredivá klasifikácia. Gravitačné usadzovanie je, keď ťažké častice prepadajú tekutinou (tu dužina – zmes vody a rudy) rýchlejšie ako ľahké. Odstredivá klasifikácia je tam, kde rotácia mlyna vytvára silu, ktorá tlačí častice smerom von, a ťažšie častice potrebujú väčšiu silu, aby zostali vo vnútornej časti náplne, takže sa pohybujú dovnútra. Počkajte, to je dôvod, prečo sú oceľové guľôčky dole (do vnútra) a hlušina je navrchu (vonku) – tlačia sa von, ale ťažké veci nemôžu ísť tak ďaleko, takže zostávajú v strede. Je to jednoduchšie povedané, bez zložitých rovníc.
Čo keď pridáte vodu? Hustota buničiny tiež ovplyvňuje separáciu. Ak je dužina príliš hrubá (vysoký obsah pevných látok), častice sa okolo seba nemôžu ľahko pohybovať, takže separácia je horšia. Ak je príliš tenký (málo sušiny), materiál sa môže zdvihnúť príliš vysoko a vrstvy sa premiešajú. V prípade Ag rudy väčšina mlynov beží na 65 – 75 % pevných látok, čo je ideálne miesto, kde získate dobré usadzovanie a separáciu. Zákazníkom hovorím, aby testovali hustotu dužiny každý týždeň, pretože aj 5% posun môže spôsobiť oddeľovanie.
Prečo je to pre vás, prevádzkovateľa alebo manažéra závodu, dôležité? Poďme si to spočítať: ak váš mlyn separuje efektívne, budete mať jednotnejšiu veľkosť častíc, menej nadmerného mletia, nižšiu spotrebu energie a vyššiu výťažnosť striebra. Pre baňu, ktorá spracováva 10 000 ton rudy denne, je 5% nárast výťažnosti 500 extra ton spracovanej rudy, čo pri 1 unci Ag na tonu predstavuje 500 uncí striebra – v hodnote okolo 100 000 USD pri súčasných cenách. To nie je vreckové; to je hotovosť vo vrecku za dosiahnutie správneho efektu oddelenia.
Videl som príliš veľa operátorov, ktorí ignorovali malé časti – ako je kontrola upchatia podávacej hlavy alebo opotrebovania ŤAŽNÉHO VALCA – a čudovali sa, prečo ich mlyn nefunguje. Separačný efekt sa nedeje len tak sám od seba; záleží na tom, aby každá časť spolupracovala. Ložisková základňa udržuje mlyn vo vodorovnej polohe, čap guľového mlyna riadi vstupný/výstupný tok, obrábanie plášťa mlyna zaisťuje hladké otáčanie a podávacia hlava správne dostáva materiál. Všetky tieto časti zohrávajú úlohu v tom, ako dobre sa hustá strieborná ruda oddeľuje od svetlejšej hlušiny.
Počkaj, poďme sa rozprávať o bežných chybách, ktoré vidím. Jeden beží mlyn príliš rýchlo. Ak prekročíte 75% kritickú rýchlosť, odstredivá sila je taká silná, že všetok materiál sa prichytí k plášťu – žiadne kaskádovanie, žiadne padanie, žiadne oddelenie. Všetko, čo robíte, je brúsenie materiálu nárazom, nie odieraním, čo je menej efektívne a môže spôsobiť väčšie prebrúsenie. Ďalšou chybou je použitie guľôčok nesprávnej veľkosti pre rudu. Ak má vaša ruda väčšinou strednú hustotu, nepotrebujete všetky 5-palcové gule – menšie gule budú lepšie fungovať na zdvíhanie rudy a vytváranie lepších vrstiev.
Ďalší bod: oddelenie nie je len podľa hustoty, ale aj podľa veľkosti. Aj keď majú dve častice rovnakú hustotu, väčšia častica bude klesať rýchlejšie ako menšia. Takže vo vašej Ag rude sa veľký kus sulfidu potopí rýchlejšie ako malý kúsok toho istého sulfidu. To je dôvod, prečo získate kombináciu veľkosti a hustoty separácie, čo je dôvod, prečo výstupný materiál má zvyčajne rozsah veľkostí, ktorý je celkom konzistentný. Táto konzistencia je kľúčová pre následné procesy, ako je lúhovanie alebo flotácia, kde veľkosť častíc priamo ovplyvňuje, ako dobre sa striebro extrahuje.
Dovoľte mi to uzavrieť niečím praktickým. Ak si všimnete, že vaša regenerácia Ag je nefunkčná alebo váš mlyn spotrebúva viac energie, ako by mal, skontrolujte najskôr základné informácie: uistite sa, že podávacia hlava nie je upchatá, prítlačný valec a ložisková základňa sú v dobrom stave, plášť mlyna sa správne obrába (žiadne deformácie, ktoré by spôsobovali kolísanie) a čap guľového mlyna je dimenzovaný pre vaše zaťaženie. Potom skontrolujte hustotu buničiny, veľkosť gule a rýchlosť mletia. Malé úpravy tu môžu spôsobiť obrovský rozdiel v separačnom efekte, a tým aj vo vašom konečnom výsledku.
Bol som v tejto hre dosť dlho na to, aby som vedel, že separácia v mlyne na brúsenie Ag nie je nejaká čierna skrinka – je to kombinácia fyziky, správnych častí a inteligentnej prevádzky. Ak máte otázky týkajúce sa vyladenia vašej frézy pre lepšiu separáciu alebo ak potrebujete vymeniť diely, ako je PRÍPUSTNÝ VALEC alebo podávacia hlava pre brúsnu frézu, neváhajte a oslovte. Dodali sme diely stovkám baní, ktoré zaznamenali skutočné zlepšenia v obnove a efektívnosti tým, že sa to podarilo. Nie je to raketová veda, ale je to veda, ktorá funguje, keď ju aplikujete správne.
Referencie
- Wills, BA a Napier-Munn, TJ (2006). Wills' Mineral Processing Technology (7. vydanie). Butterworth-Heinemann.
- Morrell, S. (2008). Príkon omieľacích mlynov na simuláciu mlecieho okruhu. Nerastné inžinierstvo, 21(14), 1018–1027.
- Austin, LG, Klimpel, RR a Luckie, PT (1984). Procesné inžinierstvo zmenšenia veľkosti: guľové frézovanie. Spoločnosť banských inžinierov AIME.
- Napier-Munn, TJ, Morrell, S., Morrison, RD, & Kojovic, T. (1996). Okruhy na drvenie minerálov: ich prevádzka a optimalizácia. Výskumné centrum minerálov Julius Kruttschnitt.