Ako ste ikada stajali pored mlina za mljevenje Ag tokom rada, vjerovatno ste primijetili način na koji se materijali kreću unutar tog velikog rotirajućeg cilindra – posebno kako različite gustine završavaju razdvojene kao da imaju svoj um. Kao neko ko je isporučivao delove za mlevenje Ag više od decenije, stalno mi se postavlja ovo pitanje: zašto se lake i teške stvari razdvajaju unutar ovih mašina, i kako to razdvajanje zapravo funkcioniše za preradu rude srebra? Hajde da ovo razložimo bez žargona, tako da možete tačno da vidite šta se dešava i koliko je to važno za vašu operaciju.
Prvo, postavimo scenu. Kada ubacujete materijal u mlin za mlevenje Ag, ne bacate samo nasumično kamenje tamo – imate rudu srebra (koja je obično gusta, oko 2,6–3,0 g/cm³), kvarc ili minerale lanca (lakše, oko 2,5–2,7 g/cm³), iako se ponekad mešaju i čelik, a ponekad se mešaju i čelik. kuglice, koje su mnogo gušće (7,8 g/cm³) od bilo koje rude. Ta mješavina se uvlači u mlin preko glave za punjenje za mlin za mljevenje, dijela koji bi vam bio poznat da ste ikada povećali mlin. Glava za dovod je dizajnirana da glatko pomera materijal u mlin bez njegovog povlačenja, što je ključno jer se rezervno ubacivanje meša sa načinom na koji se odvajanje dešava unutra.
Sam mlin radi na dva kritična dijela: POTISNOM VALJKU i Osnovi ležaja, koji rade zajedno kako bi se taj teški cilindar ravnomjerno okretao. Bez pravilno poravnatih valjaka i čvrste baze ležaja, mlin se može ljuljati, što odbacuje kaskadu i podizanje materijala – što čini odvajanje manje efikasnim. Vidio sam mlinove sa neusklađenim potisnim valjcima kako završavaju sa gomilom čeličnih kuglica na jednoj strani i svim lakim kanalima na drugoj, što znači da ne meljete svoju rudu ravnomjerno i trošite energiju. Zato se o provjeri ovih dijelova ne može pregovarati radi dosljednog razdvajanja.
Sada, stvarni efekat razdvajanja. Sve počinje centrifugalnom silom i gravitacijom, dvije sile koje se bore i rade zajedno dok se mlin okreće. Kada se mlin okreće odgovarajućom brzinom (obično 65-75% kritične brzine - kritična brzina je tačka u kojoj centrifugalna sila pričvršćuje sav materijal na zid), sve se podiže u zavjesu. Teške stvari? Potrebno mu je više sile da ostane pričvršćeno za zid, tako da se ne podiže tako visoko kao lakši materijal. Čekaj, hajde da testiramo tu logiku: čelične kuglice su super guste, tako da počnu kliziti niz zid prije svjetla. Srebrna ruda, koja je gušća od lanca, ali manje gusta od čeličnih kuglica, nalazi se negdje između. To je prvi sloj razdvajanja upravo tamo — po gustini, sa čeličnim kuglicama na dnu kaskade, zatim Ag rude, pa lanca.
Ali postaje složenije kada materijal udari u vrh punjenja (gdje se materijal koji pada ruši natrag na bazu mlina). Kada se to dogodi, teške čestice brže tonu kroz međuprostor između medija za mljevenje i lakših čestica. Zamislite to kao da mućkate teglu mešanih orašastih plodova: kikiriki (lagani) ostaje na vrhu, bademi (srednji) u sredini, a pekan (teški) tonu na dno. Ista tacna ideja ovdje. Ključna razlika je u tome što u mlinu za mljevenje ovo nije statična posuda – ovo punjenje se stalno kreće, kaskadno se podiže i podiže, tako da se razdvajanje događa u petlji.
Čekaj, ali zašto je ovo bitno za Ag rudu? Srebro se često nalazi u sulfidnim mineralima, koji mogu biti malo gušći od nesulfidnog lanca, tako da vam odvajanje pomaže da lakše ne samljete lakši otpadni materijal. Prekomjerno mljevenje troši energiju i čini nizvodnu obradu (poput flotacije) manje efikasnom, jer se fini kamenac miješa s vašim česticama srebra. Što je bolje odvajanje unutar mlina, to je ujednačenija veličina vaše čestice kada izađe, što vam štedi novac i povećava stope oporavka.
Drugi veliki faktor je veličina medija za mljevenje. Ako koristite premale čelične kuglice, one ne mogu podići gustu Ag rudu dovoljno visoko, tako da ruda ostaje pomiješana s laganim langom. Ako koristite prevelike kuglice, one bi mogle suviše fino zdrobiti rudu, dok lanac ostaje zdepast. Imao sam kupca koji je promijenio loptice od 3 inča na 4 inča za njihov mlin za Ag, i odjednom su vidjeli skok od 12% u iskorištavanju srebra – sve zato što su veće kugle mogle pravilno podići tešku rudu, što je dovelo do čistijeg odvajanja. To je pravi primjer kako efekat odvajanja nije samo čudna fizika; to je nešto što možete podesiti sa pravim dijelovima i postavkama.
Ne zaboravimo transport i obradu ljuske za mlin i klin za kuglični mlin, dva dela koja utiču na unutrašnji tok mlina. Unutrašnje obloge Mill Shell-a – čekajte, ne, zapravo obrada unutrašnje površine školjke i osovina koja povezuje mlin sa dovodom i pražnjenjem, kontrolišu kako se materijal kreće. Ako klin nije pravilno obrađen, materijal se može zaglaviti, stvarajući mrtve zone u kojima se odvajanje ne događa. Obloga Mill Shell-a (još jedan srodni dio, čak i ako nemamo vezu za njega) također utječe na trenje između materijala i školjke - glađe obloge znače da materijal više klizi, grublje obloge znače više podizanja. Oba ova mijenjaju koliko se pomiče svaki sloj gustine, tako da direktno utiču na razdvajanje.
Čekaj, hajde da se pozabavimo uobičajenom zabludom: ljudi misle da je odvajanje u mlinu za mlevenje savršeno, poput centrifuge. Ne, nije. To je kontinuiran, dinamičan proces koji je uvijek u toku. Postoji nešto miješanja, ali cilj je minimizirati to miješanje kako biste dobili konzistentan proizvod. Za preradu Ag-a, to je posebno važno jer je srebro često prisutno u niskim koncentracijama (samo nekoliko unci po toni rude), tako da se svaki gubitak zbog prekomjernog mljevenja ili miješanja lanca brzo povećava.
Radio sam sa rudnicima koji su se borili sa niskim iskorištavanjem Ag, i kada smo pogledali njihov mlin, pronašli smo nekoliko stvari koje su smetale odvajanju. Prvo, njihova glava za napajanje je bila začepljena, pa je materijal ulazio neravnomjerno – neki dijelovi mlina su imali previše rude, drugi premalo, pa su se slojevi miješali. Zatim je njihov POTISNI VALJAK bio istrošen, pa se mlin ljuljao, što je nagnulo punjenje, čineći da guste čelične kuglice klize na jednu stranu. Nakon zamjene tih dijelova i podešavanja brzine, njihovo razdvajanje se poboljšalo, a oporavak je porastao za 9%. To je stvarni uticaj da ovo uradite kako treba.
Drugi ugao: kada mlin ispušta materijal, on prolazi kroz osovinu kuglastog mlina na drugoj strani, zar ne? Dizajn klipa kontroliše kako materijal izlazi. Ako je klip pogrešne veličine, fine čestice se mogu vratiti nazad u mlin, dok se grube čestice zaglavljuju – i jedno i drugo narušava balans gustine unutra. Dakle, čak i ako se razdvajanje dogodi savršeno iznutra, loš klip može poništiti sav taj posao.
Vratimo se na fiziku da bismo bili sigurni da smo tačni. Dvije ključne sile u igri: gravitacijsko taloženje i centrifugalna klasifikacija. Gravitaciono taloženje je kada teške čestice padaju brže kroz tečnost (ovde, pulpa – mešavina vode i rude) od lakih. Centrifugalna klasifikacija je gdje rotacija mlina stvara silu koja gura čestice prema van, a teže čestice trebaju više sile da ostanu u unutrašnjem dijelu naboja, pa se kreću prema unutra. Čekaj, zato su čelične kuglice na dnu (unutra), a lanac je na vrhu (vanjski) – potiskuju se prema van, ali teške stvari ne mogu ići tako daleko, tako da ostaju u sredini. To je jednostavniji način da se to izrazi, bez komplikovanih jednačina.
Šta kada dodate vodu? Gustina pulpe takođe utiče na odvajanje. Ako je pulpa pregusta (visoka krutina), čestice se ne mogu lako pomicati jedna pored druge, pa je odvajanje lošije. Ako je pretanak (malo krutih tvari), materijal bi se mogao podići previsoko i slojevi će se pomiješati. Za rudu Ag, većina mlinova radi na 65–75% čvrste materije, što je najbolja tačka na kojoj se postiže dobro taloženje i odvajanje. Kažem kupcima da testiraju gustinu pulpe svake sedmice jer čak i pomak od 5% može smanjiti odvajanje.
Zašto je ovo važno za vas, operatera ili menadžera postrojenja? Hajde da izračunamo: ako se vaš mlin efikasno odvaja, imat ćete ujednačeniju veličinu čestica, manje prekomjernog mljevenja, nižu potrošnju energije i veći oporavak Ag. Za rudnik koji obrađuje 10.000 tona rude dnevno, povećanje iskorištavanja od 5% je 500 dodatnih tona rude koja se prerađuje, što na 1 uncu Ag po toni iznosi 500 unci srebra – u vrijednosti od oko 100.000 dolara po trenutnim cijenama. To nije džeparac; to je novac u tvom džepu od ispravnog efekta razdvajanja.
Vidio sam da previše operatera ignorira male dijelove—kao što je provjeravanje glave za uvlačenje začepljenja ili istrošenosti POTISNOG VALJKA—i pitaju se zašto njihov mlin ne radi. Efekat razdvajanja se ne dešava samo od sebe; zavisi od toga da svaki deo radi zajedno. Podnožje ležaja drži mlin u nivou, klin kugličnog mlina kontroliše ulazni/izlazni tok, obrada školjke mlina osigurava glatku rotaciju, a glava za dovod materijala pravilno unosi materijal. Svi ovi dijelovi igraju ulogu u tome koliko se gusta srebrna ruda dobro odvaja od lakšeg lanca.
Čekaj, hajde da pričamo o uobičajenim greškama koje vidim. Jedan prebrzo pokreće mlin. Ako pređete preko 75% kritične brzine, centrifugalna sila je toliko jaka da se sav materijal pričvrsti za školjku - bez kaskade, bez padanja, bez razdvajanja. Sve što radite je mljevenje materijala udarcem, a ne habanjem, što je manje efikasno i može uzrokovati više brušenja. Druga greška je korištenje kuglica pogrešne veličine za rudu. Ako je vaša ruda uglavnom srednje gustine, nisu vam potrebne sve kuglice od 5 inča – manje kuglice će bolje raditi za podizanje rude i stvaranje boljih slojeva.
Još jedna stvar: razdvajanje nije samo po gustini, već i po veličini. Čak i ako dvije čestice imaju istu gustoću, veća će čestica potonuti brže od manje. Dakle, u vašoj Ag rudi, veliki komad sulfida će potonuti brže od malog komada istog sulfida. Zato dobijate mešavinu razdvajanja veličine i gustine, zbog čega je izlazni materijal obično niz veličina koje su prilično konzistentne. Ta konzistencija je ključna za nizvodne procese poput luženja ili flotacije, gdje veličina čestica direktno utječe na to kako se srebro dobro ekstrahira.
Dozvolite mi da ovo završim nečim praktičnim. Ako primijetite da je vaš oporavak Ag smanjen ili vaš mlin troši više energije nego što bi trebao, prvo provjerite osnove: provjerite da li glava za uvlačenje nije začepljena, da su POTISNI VALJAK i baza ležaja u dobrom stanju, da li se školjka mlina pravilno obrađuje (bez savijanja koje bi uzrokovalo kolebanje) i da je opterećenje loptastog mlina za vaš Trunn. Zatim provjerite gustoću pulpe, veličinu kuglice i brzinu mlina. Mala podešavanja ovdje mogu napraviti ogromnu razliku u efektu razdvajanja, a samim tim i u vašoj krajnjoj liniji.
Dovoljno sam dugo u ovoj igri da znam da odvajanje u mlinu za mljevenje Ag nije neka crna kutija – to je kombinacija fizike, ispravnih dijelova i pametnog rada. Ako imate pitanja o tome kako podesiti mlin radi boljeg odvajanja, ili ako trebate zamijeniti dijelove poput POTISNOG VALJAKA ili glave za punjenje za mlin za mljevenje, ne ustručavajte se kontaktirati. Isporučili smo dijelove u stotine rudnika koji su ostvarili prava poboljšanja u oporavku i efikasnosti. To nije raketna nauka, ali to je nauka koja funkcioniše kada je pravilno primenite.
Reference
- Wills, BA, i Napier-Munn, TJ (2006). Willsova tehnologija prerade minerala (7. izdanje). Butterworth-Heinemann.
- Morrell, S. (2008). Izvlačenje snage mlinova za simulaciju kruga mljevenja. Mineralno inženjerstvo, 21(14), 1018–1027.
- Austin, LG, Klimpel, RR, & Luckie, PT (1984). Procesni inženjering smanjenja veličine: kuglično glodanje. Društvo rudarskih inženjera AIME.
- Napier-Munn, TJ, Morrell, S., Morrison, RD, i Kojović, T. (1996). Krugovi za usitnjavanje minerala: njihov rad i optimizacija. Julius Kruttschnitt Centar za istraživanje minerala.