Dlaczego powiedziano, że nie ma dwóch dokładnie takich samych rud na świecie, i dlatego nie ma uniwersalnego procesu

W przemyśle wydobywczym powszechnie przyjęte jest powiedzenie: "Żadne dwie rudy nie są identyczne". To nie tylko prosta zasada, ale kluczowa zasada techniczna, która rządzi całym procesem rozwoju zasobów mineralnych. Głęboko ujawnia naturalną heterogeniczność rud i bezpośrednio determinuje złożoność i unikalność projektowania procesów przeróbki surowców mineralnych – nie ma "uniwersalnego" procesu odpowiedniego dla wszystkich rud. Ten artykuł zagłębi się w podstawowe przyczyny heterogeniczności rud i nieuniknione wymagania dotyczące dostosowanego projektowania procesów przeróbki surowców mineralnych, mając na celu zapewnienie specjalistom z branży górniczej kompleksowej, dokładnej i wnikliwej perspektywy.

"Osobowość" Rudy: Źródło Heterogeniczności

Heterogeniczność rud wynika z długiego i złożonego procesu geologicznego mineralizacji. Różne geologiczne środowiska tektoniczne, temperatury i ciśnienia mineralizacji oraz warunki fizyczne i chemiczne ośrodka przyczyniają się do różnorodnej natury rud. Nawet w obrębie tego samego złoża, w różnych jego częściach, a nawet w dwóch sąsiadujących rudach, mogą występować znaczne różnice w składzie i strukturze. Ta "indywidualność" przejawia się przede wszystkim w następujących aspektach:

Złożoność składu chemicznego i mineralogicznego:Oprócz metali lub minerałów wartościowych, rudy zawierają również współwystępujące lub związane skały płonne i inne minerały metaliczne. Rodzaje, zawartość i stany występowania tych składników (np. jako niezależne minerały lub izomorficznie obecne w sieci krystalicznej innych minerałów) znacznie się różnią. Na przykład w niektórych rudach żelaza żelazo może występować w różnych postaciach, takich jak silnie magnetyczny magnetyt, słabo magnetyczny hematyt lub limonit, którym towarzyszą minerały takie jak piroksen i mika. Stanowi to poważne wyzwania dla metod separacji jednoskładnikowej.

Zmienność właściwości fizycznych:Rudy różnią się również właściwościami fizycznymi, takimi jak twardość, gęstość, właściwości magnetyczne, właściwości elektryczne, urabialność, zawartość błota i zawartość wody. Zmiany twardości i urabialności rudy bezpośrednio wpływają na dobór urządzeń kruszących i mielących, zużycie energii i ostatecznie na wydajność mielenia.

Różnorodność struktur strukturalnych:Rozkład minerałów w rudzie, a konkretnie wzajemny wzrost między minerałami użytecznymi a skałą płonną oraz wielkość i kształt osadzonych cząstek, to kluczowe czynniki wpływające na trudność przeróbki surowców mineralnych. Im mniejszy rozmiar cząstek minerałów użytecznych, tym drobniejsze mielenie rudy jest wymagane do oddzielenia poszczególnych składników, co niewątpliwie zwiększa koszty przetwarzania.

Dostosowany przepływ procesowy: Nieunikniony wybór w celu dostosowania do rudy

Właśnie z powodu heterogeniczności rudy, projektowanie przepływów przeróbki surowców mineralnych musi odejść od podejścia uniwersalnego i przejść w kierunku dostosowanego, spersonalizowanego przetwarzania. Opracowanie przepływu procesowego jest podstawowym i kluczowym zadaniem projektowania zakładu przeróbki surowców mineralnych. Jego podstawową zasadą projektowania jest oparcie się na szczegółowych badaniach testowych przeróbki surowców mineralnych i odniesieniu do sprawdzonego doświadczenia z podobnych kopalń.

Testy przeróbki surowców mineralnych: Kamień węgielny projektowania procesów Kompleksowe testy przeróbki surowców mineralnych muszą zostać przeprowadzone przed jakimkolwiek projektem zakładu przeróbki surowców mineralnych. Systematyczne testowanie zapewnia głębokie zrozumienie selektywności rudy, w tym:

Określenie optymalnej dokładności mielenia:

Mielenie ma na celu pełne oddzielenie minerałów użytecznych od minerałów skały płonnej. Niewystarczająca dokładność mielenia może skutkować utratą odzysku niektórych minerałów użytecznych, podczas gdy nadmierne mielenie marnuje energię i może generować szlam, zakłócając późniejsze operacje flotacji.Wybór najskuteczniejszej metody separacji:

Odpowiednia metoda separacji jest wybierana na podstawie różnic we właściwościach fizycznych i chemicznych różnych minerałów w rudzie. Na przykład separacja magnetyczna może być stosowana do magnetytu; flotacja jest często stosowana do rud siarczkowych miedzi; a separacja grawitacyjna jest główną metodą dla rud złota aluwialnego. W wielu przypadkach wymagana jest kombinacja wielu metod w celu uzyskania wydajnej separacji.Optymalizacja systemu odczynników i parametrów procesowych:

W chemicznych metodach separacji, takich jak flotacja, rodzaj odczynnika, dawkowanie, czas działania i pH zawiesiny mają kluczowy wpływ na wydajność separacji. Nawet podczas przetwarzania tej samej rudy grafitu, wymagana dawka odczynnika i metoda mielenia mogą się znacznie różnić ze względu na różnice w krystaliczności i wielkości płatków.Elastyczność i optymalizacja w projektowaniu procesów

Doskonały proces przeróbki surowców mineralnych musi być nie tylko wykonalny technicznie i ekonomicznie uzasadniony, ale także posiadać pewien stopień elastyczności, aby dostosować się do zmian właściwości rudy, które mogą wystąpić podczas procesu produkcji w kopalni. Na przykład zmiany w rodzaju przetwarzanej rudy mogą wymagać dostosowania dokładności mielenia lub procesu flotacji. Ponadto, wraz z postępem technologicznym i dążeniem do redukcji kosztów i wydajności, optymalizacja procesu przeróbki surowców mineralnych jest procesem ciągłym. Wprowadzenie bardziej wydajnych urządzeń kruszących i mielących oraz przyjęcie zautomatyzowanych technologii sterowania może pomóc w poprawie wydajności przeróbki surowców mineralnych i obniżeniu kosztów operacyjnych.

Niebezpieczeństwa podejścia "uniwersalnego": Podwójna strata ekonomii i zasobów

Ignorowanie specyficznych cech rudy i wymuszanie przyjęcia tak zwanego "uniwersalnego" lub znormalizowanego procesu może mieć poważne konsekwencje. Wahania wskaźników jakości rudy, takich jak zawartość, wielkość cząstek i cechy interkalacji, mogą bezpośrednio prowadzić do pogorszenia wydajności produkcji, jeśli proces przeróbki surowców mineralnych nie może się dostosować. Badania wykazały, że nieodpowiedni proces może prowadzić do:

Zmniejszonego odzysku przeróbki surowców mineralnych:

Duże ilości metali wartościowych są tracone w odpadach poflotacyjnych z powodu nieskutecznej separacji lub separacji, co skutkuje znacznym marnotrawstwem zasobów.Obniżonej zawartości koncentratu:

Nadmierna ilość minerałów skały płonnej lub szkodliwych zanieczyszczeń w koncentracie wpływa na wydajność późniejszych procesów topienia i jakość produktu końcowego, zmniejszając konkurencyjność produktu na rynku.Gwałtownie rosnące koszty produkcji:

Aby zrekompensować wady procesu, może być wymagane zwiększone zużycie odczynników i energii, co prowadzi do znacznego wzrostu kosztów produkcji.