으로 디자인 조건을 가을 제거하고,거품에서 레이어 거품 부상능력 대담한 문입니다. 이러한 장치가 존재할뿐만 아니라 50 개의 작동 설비를 갖추고 있다는 사실은 현대적인 도전에 직면하여 새로운 솔루션을 찾는 산업에 대한 압력을 입증합니다. 낮은 등급,복잡한 광석 및 에너지 비용 상승은 완전히 새로운 부양 선박의 개발,기존 기술의 개선 및 부양 흐름도에 대한 새로운 사고를 촉발 시켰습니다.
거품없는 부양 선박은 2002 년에 그것을 특허 및 이름 하이드로 플로트로 판매 이리 즈 부양 부문에 의해 제공됩니다. 그것은 광산 작업이 직면 한 가장 큰 문제 중 하나를 해결하는 혁신적인 흐름도를 위해 특별히 의도:더 많은 톤수 처리,더 세분화 된 광석,분쇄는 점점 더 많은 에너지를 요구하고있다. 부양 회로가 더 거친 입자를 처리 할 수 있다면 분쇄 회로에 에너지를 절약 할 수 있습니다.
“대부분의 광산 회사는 광석 등급 감소와 복잡한 광물학을 다루고 있습니다.”라고 배릭 골드 전략 기술 솔루션 그룹의 바룬 고레인은 말했다. “진짜 문제는 우리가 실제로 금 산업에서 채굴하는 것의 99%이상이 폐기물로 간주된다는 것입니다.”그는 거친 입자 부양은 광산이 가치 사슬의 일부 폐기물을 거부 할 수있게하여 자본 및 운영 비용을 줄이는 데 도움이 될 것이라고 말했다.
시청: 단계적 부양 반응기에 대한 소개
불행하게도,종래의 부양 셀은 제한된 크기 범위에서만 높은 회수를 달성한다. 예를 들어,황화물 광석은 90~120 미크론에서 매우 잘 뜰 수 있지만 50 또는 150 미크론에서는 뜨지 않을 수 있습니다.
이 연구는 현재까지 부유 가능한 입자 크기에 대한 상한에 대한 두 가지 주요 이유를 확인했습니다. 첫째,더 거친 입자는 거품을 끌어 들이기 위해 많은 표면 광물 화를 가지지 않는 경향이 있습니다.
둘째,부착 할 수 있더라도 다시 분리되는 경향이 있습니다. 대부분의 전통적인 탱크 디자인에서는,바닥에 임펠러는 거품과 입자가 추돌할 것을 돕는 소란을 창조합니다;거품은 고요한 지역을 통해서 위로 일어나고 정상에 거품 층에서 모입니다.
그레이엄 제임슨,호주 뉴캐슬 대학의 수상자 교수,입자가 100 회전 초에 액체 소용돌이에 주위를 회전 거품에 매달려있는 경우,입자가 단순히 거품에서 분리되는 몇 가지 중요한 크기가 있다고 설명했다.
고에너지 난류는 작은 입자 회수에 적합하며,설계상 난류의 존재는 모든 크기의 입자를 현탁 상태로 유지하는 것입니다. 그러나 그 난기류는 또한 거친 입자가 떠 다니는 것을 방지합니다.
“입자가 거칠어 질수록 액체를 더 빨리 저어 용기 바닥에서 떨어 뜨려야합니다.”라고 그는 말했습니다. “그래서 그것은 거친 입자를 떠 다니려는 관점에서 자멸적인 장비입니다.”
유동층
이리 즈의 하이드로 플로트는 최대 2,000 미크론의 입자를 부유시킬 수 있습니다. 이 기술은 칼륨 작업에 익숙하지만 금속 광산에서의 설치는 최근 개발입니다. 에리 즈의 의례임펠러 대신 에리 즈의 하이드로 플로트는 유동층을 사용하여 거친 광석 입자를 들어 올립니다. 상단에서 공급,용기는 아래로 방법의 3 분의 2 에 대한 물 입구가 있습니다. 거친 입자가 바닥으로 가라앉으면서,물의 일정한 흐름은 부드럽게 물들을 밀어 올려 약 65%의 고형물인 영역을 지속적으로 방해한다. 물 압축 가스와 거친 입자에 연결할 수 있는 거품을 생성 하는 거품화 첨가제로 처리 되었습니다. 광물화된 입자가 과잉 세탁기로 뜨는 동안,조악한 맥석은 배의 밑바닥 제 3 에 있는 탈수 지역에 침전합니다. 그 영역이 특정 밀도에 도달하면 그 내용물이 언더 플로우 콘센트로 방출됩니다.
켄 로버츠,에리즈의 글로벌 영업 이사,하이드로 플로트는 400 개 이상의 미크론 부양을 확장 할 수 있다고 말했다. 일부 황화물 광석에서는 2 밀리미터 입자를 회수하여 2,000 미크론으로 변환했습니다. 또한 그는”우리는 유타 대학과의 연구를 통해 2%의 표면 광물 화로 입자를 부유시킬 수 있음을 입증했다.”
하이드로 플로트는 명시 적으로 미세 입자를 부유시키는 것이 아닙니다. 아이디어는 각각에 맞는 기술로,거친 미세로 미리 정렬 분할 회로의 일부가 될 것입니다. 연습은 칼륨과 다이아몬드 같은 비금속 광석에서 입증되었습니다;이리 그냥 지난 몇 년 동안 금속 시장에 침입하고있다.
제임슨은 2006 년부터 자체 유동층 솔루션으로 실험실 작업을 해왔습니다. 그의 디자인은 1980 년대 후반에 그가 특허 한 시조 제임슨 셀을 적응시킵니다.하이드로 플로트와 달리 그의 셀은 미세하고 거친 것을 함께 처리합니다. 부양 이송 사이클은 에어젯을 먼저 지나서 미세 입자를 거품에 부착하는 데 유용한 높은 에너지를 만납니다. “그건 제임슨 셀처럼,실제로,”그는 말했다.
그런 다음 유동층으로 유입되어 저에너지 환경이 거친 입자를 부착 할 수 있습니다. 광석 라덴 거품은 세탁에 거품 층과 오버 플로우까지 떠. 재활용 라인 상단 떨어져 액체를 소요 하 고 유동화에 사용 되는 기지로 재활용. 재활용 라인에서 씻어 어떤 미세 입자는 기지 근처 거품에 부착에 또 다른 이동을 얻을. 미세 맥석은 오버플로 배출구를 향한 경향이 있습니다.
1 년 전,제임슨은 남미에서 온 반암 구리 광석을 손에 넣었고,최근에 완성 된 테스트 작업은 고무적인 결과를 보여줍니다. “우리는 약 300 미크론까지 100%회복 할 수있다”고 그는 말했다.
이제 제임슨은 시간당 약 50~100 톤의 본격적인 설치를 시험 할 광산 사이트를 찾고 있습니다. “그 크기의 요점은 단일 유닛이 합리적으로 쉽게 처리하고 구축 할 수 있다는 것”이라고 그는 말했다. “당신은 트럭에 사이트에 그것을 가지고 거기에 설치하고 테스트 작업을 수행 할 수 있습니다,그리고 당신은 당신이 안정적으로 확장 할 수있는 뭔가를 가지고있다.”
그것은 더 큰 구축–하지만 스마트
입증 된 기술은 거친 광석을 떠 지원하지만,그 규범 근처 아무데도 없습니다. “광산 업계는 규모의 경제를 활용하여 사료 등급 하락과 높은 비용을 해결의 역사를 가지고,”월터 발레리,해치에서 광업 및 광물 처리 컨설팅 및 기술의 글로벌 이사는 말했다. 경향은”큰 톤수를 취급하는 것입니다,미세하게 모든 재료를 연마하고 다운 스트림 분리 프로세스가 모두 밖으로 정렬 할 수 있습니다. 그러나 이것은 일반적으로 매우 비효율적이며 다운 타임 동안 책임도 실행 가능하지 않습니다.”
주요 장비 공급 업체는 점점 더 큰 부양 셀을 설계하여 그 수요를 충족시킵니다. 30 년 전,30 입방 미터의 셀은 비정상적으로 컸을 것입니다. 이제 300 입방 미터 세포가 일반적입니다. 아우토텍은 500 입방미터짜리 셀과 630 입방미터짜리 셀이 몇 개 있는 반면,플스미드는 660 입방미터짜리 셀이 한 개 있다.
하나의 큰 탱크를 만드는 것은 규모의 에너지 경제를 제공합니다. 즉,부양의 에너지 비용에 새로 관심이 광산 회사에 특히 밝은 빛난다–단지 분쇄의 이전 주요 테마,하지만 지금은 비용 압력이 일반적으로 강화 및 부양 톤수가 상승으로 초점을 입력.
“우리는 크기를 두 배로 할 때,우리는 실제로 적어도 10~20%의 에너지 아래로 얻을,”안티 린,아웃토텍에서 선광 판매 부사장은 말했다. “그것은 현재 세계 대부분의 국가에서 엄청난 돈입니다.”
점진적인 스케일 업에는 단점이 있습니다. 탱크의 양이 증가하는 경우에,난류는 반드시 여분 탱크 양의 적어도 몇몇을 공간,강철 및 돈의 낭비에게 하는 상응하는 고도를 도달하지 않을 것입니다.
해치의 광물 가공 엔지니어 에리코 타보사는”지난 20 년 동안 부양 세포의 크기가 급격히 증가함에 따라 난류가 많은 세포의 비율이 크게 감소했다”고 말했다.
플루스미드는 난기류 없이”죽은”공간을 제거하기 위해 개발된 새로운 넥스트스텝 임펠러 설계를 통해 이 문제를 해결했다. 그 결과로,새로운 디자인은 또한 기계를 에너지 효과에게 합니다. “우리는 다른 강제 공기 부양 기계에 비해 전력이 지속적으로 낮은 것을 발견,”아사 웨버,플스 미드에서 부양 기술 이사는 말했다.
플스미드의 또 다른 주요 혁신은 플로트 셀의 불일치 문제를 해결하는 하이브리드 에너지 회로 구성이다. 일부 광석은 회로의 각 셀에서 회수되고 있기 때문에 광물학 특성은 세포에서 세포로 변하고 있지만 세포 디자인 자체는 그렇지 않습니다.
아우토텍은 또한 에너지 효율을 유지하면서 확장할 수 있는 방법을 개발했다. 2007 년에 도입 된 자체 소설 임펠러 설계에는 플로트포스라고하는 유사한 난류 분배 이점을 가진 로터/스테이터가 포함됩니다. 아우토텍은 또한 플로우 부스터라고 불리는 보조 임펠러를 발명하여 추가 에너지가 매우 낮은 탱크에서의 혼합을 더욱 향상시킵니다.
특정 광석 및 응용 분야에 가장 적합한 임펠러 속도를 찾기 위해 상당한 노력을 기울였습니다. “우리는 부상능력 세포에 변하기 쉬운 속도 드라이브를 보는 최근 몇년 동안에서 많은 일을 하고 있습니다,”벤 머피,아웃토텍에 부상능력의 기술 책임자는 말했습니다. 가변 속도 드라이브로 작업을 실행하는 최초의 대형 셀은 약 5 년 전에 설치되었습니다. 그 이후로 이러한 설치는 에너지 사용,복구 또는 때로는 둘 다를 극대화 할 수 있음을 보여주었습니다.
“흥미로운 것은 우리가 실제로 작은 셀에 속도 최적화 및 에너지 감소 작업을 많이 드릴 다운 할 수있었습니다,”머피는 덧붙였다. “어떤 종류의 깔끔한입니다;항상 그런 식으로 작동하지 않습니다.”원격 위치에 디젤 발전기에 의존하는 작은 작업을 위해,그것은 진짜 돈을 절약 할 수 있습니다.
같은 양의 물질을 부유시키기 위해서는 기존의 부양 셀보다 적은 전력과 작은 식물 발자국을 필요로 한다. 우드 그 로브 테크놀로지스의 의례별도의 챔버
배릭은 작업에서 큰 기존 셀을 사용합니다. 그러나 그것은 또한 고라인에 따르면,보다 효율적인 부양 기계의”차세대”를 개발하기 위해 다른 컨소시엄과 함께 노력하고 있습니다. “규모의 경제는 여전히 일부 광석을 위해 작동하지만,낮은 등급의 복잡한 광석 몸에 대한,이러한 기존의 세포는 기술적 한계에 접근하고 또는 그 혜택은 기껏해야 한계가있다”고 말했다.
컨소시엄은 우드그로브 테크놀로지의 새로운 디자인 작업을 후원했다. 하나의 용기에서 분리 된 구역 대신에,상연 된 부양 반응기는 부양 과정을 3 개의 챔버로 나눕니다:난류 입자 수집 장치,정지 거품 분리 장치 및 유사하게 정지 거품 회수 장치. 모든 광산은 각 광산의 예상 광석 특성에 맞게 맞춤 제작되었습니다.
“우리는 광산의 수명 동안 등급과 톤수를보고,우리는이 시간 동안 금속 단위의 가중 분포를 관리하는 거품 복구 장치를 설계,”글렌 코식,우드 그 로브 기술의 사장은 말했다. “예를 들어,표준 부양 기계의 백 엔드에있는 경우 평방 미터당 시간당 0.3~0.5 톤을 제거 할 수 있습니다. 이 기계를 사용하면 시간당 평방 미터당 2.5~3 톤으로 작동 할 수 있습니다.”
코식 총재는 기존에 사용하던 부양전지에 비해 에너지 사용이 거의 절반으로 줄었고,바닥공간을 제한적으로 사용하면 설치가 더 저렴하다고 말했다. “우리는 자본 및 운영 비용의 감소에 그것을 판매했습니다,”그는 말했다. 그러나 그것의 디자인은 또한 탱크 세포에 비교될 때 이 기계에서 사용된 공기의 큰 감소 때문에 더 나은 선택성을 승진시킵니다.
“우리가 본격적으로 얻은 데이터는 표면적을 제한함으로써 더 거친 물질을 부유시킬 수 있음을 보여주고 있으며,이는 매우 안정적인 거품과 짧은 운송 거리를 초래한다”고 코식은 말했다. 지금 작동하는 가장 거친 셀은 약 230 미크론의 80 피드에서 실행되고 있습니다;가장 좋은 것은 20 미크론입니다.
2010 년 이후 22 개의 기기가 가동되었으며,130 개 이상의 기기가 설계 중입니다. 소규모 광산에서 몇 차례 성공적으로 설치 한 후,컨소시엄은 브라질 베일의 소세 고 구리 광산에서 시간당 최대 930 톤의 시험 규모에 자금을 지원했습니다. 컨소시엄 회사 중 하나는 최근 칠레에서 95,000 톤 당 일 구리 프로젝트에서 우드그로브에게 설치에 대한 상세한 엔지니어링을 수여했다.
솔루션 결합
이러한 새로운 솔루션은 종종 개별 프로젝트로 제공되며 설치할 수 있습니다. 그러나 전체적으로 볼 때 가장 효과적입니다. 예를 들어,우드 그 로브는 최근 하나의 패키지로 장비 및 프로세스 모니터링을 제공 할 수 있도록,공정 제어 공급 업체 포티지 기술과 합병했다. 우드그로브는 이제 거품 속도,안정성 및 색상,거품 크기,개수 및 밀도를 측정하는 거품 특성 분석 시스템을 제공할 수 있으며 장비 설정 변경에 대한 적절한 제안을 제공할 수 있습니다. 또한 선행 연삭 및 사이클론 제어는 서지를 안정시키고 암석이 부양 회로에 도달하는 것을 방지 할 수 있습니다.
더 큰 규모에서 혁신적인 흐름도 설계 및 시약 계획은 효율적인 부양 장비의 필요성만큼이나 중요합니다. 예를 들어,배릭은 매우 복잡한 내화 금 광석 몸체에 대해 자체 특허 흐름도를 사용하고 있습니다. 이 공정(“밀-화학-플로트-밀-화학-플로트”)은 먼저 피드에서 더 거친 입자를 부동시키고 재 연삭한 다음 벌금을 부동하지만 거친 입자 및 벌금에 맞게 적절한 화학 물질을 별도로 사용할 수 있습니다.
해치의 컨설턴트들은 연구 및 혁신에 종사하는 많은 사람들과 마찬가지로 특정 광석 체 세트에 맞는 광산-밀 플로우 시트 디자인을 채택 할 것을 제안합니다.
재창조 된 흐름도는 더 많은 표적 발파로 시작될 수 있습니다. 크리스티 더피,해치에서 광물 처리 엔지니어,새로운 거친 부양 기술은 거친 맥석을 제거하는 사전 농도 단계에서 유용 할 수 있음을 제안했다. 거친 분쇄,사전 집중 부양,분쇄,거친 부양,재 분쇄 및 청소 부양 단계가 진행될 수 있습니다.
고라인은 그것이 잠재적으로 사용될 수 있다는 것에 동의한다. “당신이 어떤 주요 에너지 집약적 분쇄가 추구되기 전에 광산의 폐기물 권리를 처리하려고하기 때문에 비 부양 기반의 사전 농도는 실제로 훨씬 더 매력적이다”고 말했다. 그러나 광석 광물학이 다른 방법을 위해 너무 광범위하고 미세하게 전파된다면,그는 부양이 잠재적으로 효과적인 첫 번째 집중 단계가 될 수 있다고 생각합니다.
광석 분류에 대한 관심이 더 광범위하여 맥석을 조기에 폐기하는 데 도움이 될 수 있으며 광산 대 제분 토론에 크게 도움이됩니다. 에리 즈의 로버츠 몇몇 전공은 잠재적 인 수중로 설치와 함께 손에 손을 조사하고 있다고 말했다.
이 배릭 작업은 거친 해방 입자를 회수하기 위해 제임슨 셀과 함께 큰 기존 셀을 사용합니다.배릭 골드의 의례경기 침체의 효과
지난 몇 년 동안 업계의 재정적 어려움으로 인해 혁신에 대한 전진 운동이 이루어졌으며,많은 프로젝트가 새로운 접근법 없이는 실행 가능하지 않을 것입니다. “나는 아마 약 한 달 전에 남미에서 합작 투자에있는 두 개의 전공을 만나 그들에게 수중뿐만 아니라 보여 주었다,그러나 우리가 가지고있는 다른 기술,”로버츠는 말했다. “그리고 그 회의의 요점이었다:’당신이 무엇을 우리에게 그것은 새로운.”5 년,10 년 전에는 아무도 그런 말을 하지 않았다.”
우드그로브 테크놀로지는 경기 침체기에도 바쁘게 지내고 있다. “우리는 수요를 따라 잡기 위해 거의 매주 고용하고있다”고 그는 말했다.
그러나 경기 침체는 또한 새로운 혁신을 일으킬 수있는 연구를 질식시켰다. 해치의 광물 가공 엔지니어 세르지오 비안나는”대부분의 연구&사업부는 광산 침체에 심각한 영향을 받았다”고 말했다. “따라서 지난 몇 년 동안 광물 가공에서 개발 된 새로운 솔루션은 거의 없습니다.”
기존 세포의 크기와 선택을 돕기 위해 해치는 거품이 부유 셀의 입술 위로 회수 된 미네랄을 안정적으로 운반 할 수있는 속도에 대한 자세한 연구를 원합니다. 그러나 비아나는 그러한 연구가 현재의 연구 기후에서 일어날 수 있다는 의구심을 가지고 있습니다.
호주 퀸즐랜드 대학의 줄리어스 크룻치니트 광물 연구 센터의 수석 연구위원은 호주의 과거 연구 센터,광산 현장 및 컨설팅으로 이루어진 건강한 생태계가 추세가 계속된다면 너무 멀리 떨어져 다시 튀어 나올 위험에 처해 있다고 우려하고 있다. 광물 가공 분야의 많은 글로벌 리더들이 일본철도공사를 통과했거나 개발된 도구를 사용하고 있습니다.
그러나 가능한 곳에서 연구가 계속되고있다. “우리는 우리가 작업하고있는 다른 기술을 많이 가지고,”배릭의 고레인은 말했다. “분명히 그들은 매우 기밀이므로 우리는 그것에 대해 이야기 할 수 없을 것입니다. 그러나 일반적으로 전체 아이디어는 다양한 복잡한 광석 체에 대한 솔루션을 개발하는 것입니다.”
룽게가 여러 연구 프로젝트를 진행하고 있다. 장비 제조업체에 의해 진전에도 불구하고,그녀는 난류가 더 큰 세포에서 부양에 미치는 영향에 대해 이해하는 것이 훨씬 더 있다고 생각합니다. “많은 사람들이 단지 하나의 변수를 변경하고 상관 관계를보고 그 결론을 내렸다”고 그녀는 말했다.
그녀는 또한 통합의 유형을 시뮬레이션 할 필요성을 본다,새로운 흐름도. “그들은 저 위험 짐승이기 때문에,광산 산업,”그녀는 말했다,”그래서 평가할 수있는’내 갈기의 중간에 거친 입자 부양 장치를 퍼팅의 경제적 이익이 될 것입니다 무엇?”그것을 채택할 수 있을 것이다.”
10 년 후에 부양 회로가 어떻게 보일지 묻는 질문에 룽게는 보수적으로 낙관적이었다. “나는 우리가 이러한 새로운 기술 중 일부가 채택되기 시작하는 것을보기 시작할 것으로 기대하고있다”고 그녀는 말했다. “나는 우리가 더 높은 처리량을 대우할 것이라는 점을 알고 있습니다. 그래서 그들은 더 커질 필요가 있습니다.하지만 바라건대 우리는 또한 좀 더 똑똑한 일을 시작할 것입니다.”