Trong ngành công nghiệp khai thác mỏ, một câu ngạn ngữ được sử dụng rộng rãi là "Không có hai quặng nào giống hệt nhau". Đây không chỉ là một quy tắc đơn giản;Đó là một nguyên tắc kỹ thuật cốt lõi điều chỉnh toàn bộ quá trình phát triển tài nguyên khoáng sản. It profoundly reveals the natural heterogeneity of ores and directly determines the complexity and uniqueness of mineral processing process design—there's no "one-size-fits-all" process suitable for all oresBài viết này sẽ đi sâu vào nguyên nhân gốc rễ của sự dị biệt quặng và các yêu cầu không thể tránh khỏi cho thiết kế quy trình chế biến khoáng sản tùy chỉnh,với mục tiêu cung cấp cho các chuyên gia khai thác mỏ với một, chính xác, và có cái nhìn sâu sắc.
"Tính cách" - Nguồn gốc của sự khác biệt
Sự đa dạng của quặng xuất phát từ quá trình khoáng hóa địa chất lâu dài và phức tạp.và các điều kiện vật lý và hóa học của môi trường đều góp phần vào tính chất đa dạng của quặngNgay cả trong cùng một khối quặng, các phần khác nhau, hoặc thậm chí hai quặng liền kề, có thể có sự khác biệt đáng kể về thành phần và cấu trúc."Sự cá nhân" này được thể hiện chủ yếu trong các khía cạnh sau:
Sự phức tạp của thành phần hóa học và khoáng chất:Ngoài kim loại hoặc khoáng sản có giá trị, quặng cũng chứa đồng tồn tại hoặc liên quan đến gangue và các khoáng chất kim loại khác.như các khoáng chất độc lập hoặc hiện diện đồng dạng trong lưới tinh thể của các khoáng chất khác) khác nhau rất nhiềuVí dụ, trong một số quặng sắt, sắt có thể tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau, chẳng hạn như magnetit có từ tính mạnh, hematite có từ tính yếu hoặc limonite, kèm theo các khoáng chất như pyroxene và mica.Điều này đặt ra những thách thức đáng kể đối với các phương pháp tách đơn nguồn.
Sự thay đổi trong tính chất vật lý:Quặng cũng khác nhau về tính chất vật lý như độ cứng, mật độ, tính chất từ tính, tính chất điện, khả năng nghiền, hàm lượng bùn và hàm lượng nước.Sự khác biệt về độ cứng quặng và khả năng nghiền trực tiếp ảnh hưởng đến việc lựa chọn thiết bị nghiền và nghiền, tiêu thụ năng lượng, và cuối cùng, hiệu quả nghiền.
Sự đa dạng của các cấu trúc cấu trúc:Sự phân bố của khoáng chất trong quặng, đặc biệt là sự phát triển giữa khoáng chất hữu ích và gangue, và kích thước và hình dạng của các hạt nhúng,là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khó khăn của chế biến khoáng sảnCàng nhỏ kích thước hạt của khoáng chất hữu ích, càng cần mài quạt mỏng để tách các thành phần riêng lẻ, điều này chắc chắn làm tăng chi phí chế biến.
Dòng quy trình tùy chỉnh: Một sự lựa chọn không thể tránh khỏi để điều chỉnh cho quặng
Chính vì sự khác biệt về quặng, việc thiết kế luồng chế biến khoáng sản phải chuyển từ một cách tiếp cận phù hợp với tất cả mọi người và hướng tới chế biến tùy chỉnh, phù hợp.Phát triển một dòng chảy quá trình là nhiệm vụ chính và cốt lõi của thiết kế nhà máy chế biến khoáng sảnNguyên tắc thiết kế cơ bản của nó dựa trên nghiên cứu chi tiết về thử nghiệm chế biến khoáng sản và tham khảo kinh nghiệm đã được chứng minh từ các mỏ tương tự.
Kiểm tra chế biến khoáng sản: Viên nền tảng của thiết kế quy trình
Các thử nghiệm chế biến khoáng sản toàn diện phải được thực hiện trước khi thiết kế bất kỳ thiết bị chế biến khoáng sản nào.
Xác định độ mịn tốt nhất:Sài được thiết kế để tách hoàn toàn các khoáng chất hữu ích từ các khoáng chất gangue.trong khi nghiền quá mức lãng phí năng lượng và có thể tạo ra bùn, can thiệp vào các hoạt động nổi sau đó.
Chọn phương pháp tách hiệu quả nhất:Phương pháp tách thích hợp được chọn dựa trên sự khác biệt trong tính chất vật lý và hóa học của các khoáng chất khác nhau trong quặng.tách từ tính có thể được sử dụng cho magnetite; nổi thường được sử dụng cho quặng đồng sulfure; và tách trọng lực là phương pháp chính cho quặng vàng.một sự kết hợp của nhiều phương pháp là cần thiết để đạt được sự tách biệt hiệu quả.
Tối ưu hóa hệ thống phản ứng và các thông số quy trình:Trong các phương pháp tách hóa học như nổi, loại chất phản ứng, liều lượng, thời gian hoạt động và pH của bùn đều có tác động quan trọng đến hiệu suất tách.Ngay cả khi chế biến cùng một quặng graphite, liều lượng phản ứng và phương pháp nghiền cần thiết có thể khác nhau đáng kể do sự khác biệt về độ tinh thể và kích thước hạt.
Tính linh hoạt và tối ưu hóa trong thiết kế quy trình
Một quy trình chế biến khoáng sản xuất xuất sắc không chỉ phải có khả năng thực hiện kỹ thuật và hợp lý về mặt kinh tế,nhưng cũng có một mức độ linh hoạt để thích nghi với những thay đổi trong tính chất quặng có thể xảy ra trong quá trình sản xuất của mỏVí dụ, thay đổi trong loại quặng đang được chế biến có thể yêu cầu điều chỉnh độ tinh tế mài hoặc quy trình pha trộn.với những tiến bộ công nghệ và theo đuổi giảm chi phí và hiệu quả, tối ưu hóa quy trình chế biến khoáng sản là một quá trình liên tục.Việc giới thiệu các thiết bị nghiền và nghiền hiệu quả hơn và áp dụng các công nghệ điều khiển tự động có thể giúp cải thiện hiệu quả chế biến khoáng sản và giảm chi phí hoạt động.
Mối nguy hiểm của cách tiếp cận "một kích thước phù hợp với tất cả mọi người": Mất gấp đôi về kinh tế và tài nguyên
Việc bỏ qua các đặc điểm đặc biệt của quặng và áp dụng một quy trình được gọi là "một kích thước phù hợp với tất cả" hoặc tiêu chuẩn hóa có thể có hậu quả nghiêm trọng.như lớp, kích thước hạt, và đặc điểm liên kết, có thể trực tiếp dẫn đến suy giảm hiệu suất sản xuất nếu quá trình chế biến khoáng sản không thể thích nghi.Nghiên cứu đã chỉ ra rằng một quy trình không phù hợp có thể dẫn đến:
Giảm khôi phục chế biến khoáng sản:Một lượng lớn kim loại quý bị mất trong dung nhựa do tách hoặc tách không hiệu quả, dẫn đến lãng phí tài nguyên đáng kể.
Mức độ tập trung giảm:Các khoáng chất gangue quá nhiều hoặc tạp chất có hại trong tập trung ảnh hưởng đến hiệu quả của các quy trình nóng chảy tiếp theo và chất lượng sản phẩm cuối cùng,Giảm khả năng cạnh tranh trên thị trường của sản phẩm.
Chi phí sản xuất tăng vọt:Để bù đắp các khiếm khuyết trong quá trình, có thể cần tăng tiêu thụ chất phản ứng và tiêu thụ năng lượng, dẫn đến tăng đáng kể chi phí sản xuất.
