the role of particle size in industrial mechanical rougher froth flotation cells

9
١١۵ ﺑﺮرﺳﯽ ﺗﺎﺛﯿﺮ اﻧﺪازه ذرات در ﻓﻠﻮﺗﺎﺳﯿﻮن ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي ﭘﺮﻋﯿﺎرﮐﻨﯽ اوﻟﯿﻪ ﮐﺎرﺧﺎﻧﻪ ﺗﻐﻠﯿﻆ ﻣﺠﺘﻤﻊ ﻣﺲ ﺳﺮﭼﺸﻤﻪ اﺣﻤﺪ ﺣﺴﻦ زاده ﻣﺤﻠﻪ1 ، ﺣﺴﻦ ﺣﺎﺟﯽ اﻣﯿﻦ ﺷﯿﺮازي2 ، اﺑﺮاﻫﯿﻢ ﻓﺮﻫﺎدي3 ، ﻋﻠﯽ ﻓﺎﺿﻠﯽ4 ﭼﮑﯿﺪه ﯾﮑﯽ از ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﺎﺳﯽ در ﺑﺮرﺳﯽ ﺷﺮاﯾﻂ ﻋﻤﻠﯿﺎﺗﯽ ﻣﺪار ﻓﻠﻮﺗﺎﺳﯿﻮن، ﺗﺤﻠﯿﻞ اﺛﺮ ﺗﻮزﯾﻊ داﻧ ﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﻮراك ﺑﺮ ﮐﺎراﯾﯽ ﻓﻠﻮﺗﺎﺳﯿﻮن ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﺗﻮزﯾﻊ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻧﺎﻣﻨﺎﺳﺐ ﻣﺤﺼﻮل آﺳﯿﺎ ﻧﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ اﻓﺖ ﻋﯿﺎر و ﺑﺎزﯾﺎﺑﯽ ﻣﺤﺼﻮل ﻧﻬﺎﺋﯽ، ﺑﻠﮑﻪ ﻣﻮﺟﺐ اﺗﻼف اﻧﺮژي و ﻫﺰﯾﻨﻪ ﺑﺴﯿﺎر ﻣﯽ ﮔﺮدد. ﺑﺎ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺑﺮداري از ﻧﻘﺎط ﻣﺨﺘﻠﻒ ﮐﺎرﺧﺎﻧﻪ ﺗﻐﻠﯿﻆ1 ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪ ﮐﻪ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﻮراك ورودي ﺑﻪ ﺳﻠﻮﻟ ﻬﺎي راﻓﺮ از70 درﺻﺪ زﯾﺮ75 ﻣﯿﮑﺮون ﺑﻪ62 درﺻﺪ ﺗﻘﻠﯿﻞ ﯾﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ. اﯾﻦ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﺑﻪ ﻫﻤﺮاه ﮐﺎﻫﺶ زﻣﺎن ﻣﺎﻧﺪ ﻣﻮاد در آﺳﯿﺎي اوﻟﯿﻪ و ﮐﺎﻓﯽ ﺒﻮدن ﻣﻮاد ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﻣﺼﺮﻓﯽ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﺎﻋﺚ ﮐﺎﻫﺶ8 و2 درﺻﺪي ﺑﺎزﯾﺎﺑﯽ در ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي راﻓﺮ و ﺑﺎزﯾﺎﺑﯽ ﻧﻬﺎﯾﯽ ﮐﺎرﺧﺎﻧﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﻘﺪار ﺑﺎزﯾﺎﺑ ﯽ ﺑﻪ ﻣﺤﺪوده اﺑﻌﺎدي25 ﺗﺎ75 ﻣﯿﮑﺮون اﺧﺘﺼﺎص داده ﺷﺪ. ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ اﺗﻼف ﻣﺲ ﻧﯿﺰ در ﺑﺎﻃﻠﻪ راﻓﺮ ﺑﻪ ذرات ﺑﺰرﮔﺘﺮ از105 ﻣﯿﮑﺮون ﻣﺮﺑﻮط ﮔﺮدﯾﺪ. ﻣﺘﻮﺳﻂ زﻣﺎن ﻣﺎﻧﺪ ﻣﻮاد در آﺳﯿﺎي اوﻟﯿﻪ و ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي راﻓﺮ ﺑﺮاي ﺗﻨﺎژtph 280 ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﺮاﺑﺮ67 / 5 و48 / 9 دﻗﯿﻘﻪ ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪ. ﮐﺎﻫﺶ ﻣﻘﺪار ﻣﺼﺮف ﮐ ﻠﮑﺘﻮرZ11 ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﮐﻠﮑﺘﻮر اوﻟﯿﻪ و ﺗﻮزﯾﻊ ﻧﺎﻣﻨﺎﺳﺐ) 0 - 0 - 100 ( از دﻻﯾﻞ اﺻﻠﯽ ﮐﺎﻫﺶ ﺑﺎزﯾﺎﺑﯽ راﻓﺮ در ﻣﺤﺪوده ذرات درﺷﺖ اﺳﺖ. واژه ﻫﺎي ﮐﻠﯿﺪي: ﺗﻮزﯾﻊ اﻧﺪازه ذرات ، ﺳﻠﻮﻟﻬﺎي ﭘﺮﻋﯿﺎرﮐﻨﯽ اوﻟﯿﻪ، ﺑﺎزﯾﺎﺑﯽ، ﻓﻠﻮﺗﺎﺳﯿﻮن1 داﻧﺸﺠﻮي ﮐﺎرﺷﻨﺎﺳﯽ ارﺷﺪ ﻓﺮآوري ﻣﻮاد ﻣﻌﺪﻧﯽ، داﻧﺸﮕﺎه ﺷﻬﯿﺪ ﺑﺎﻫﻨﺮ ﮐﺮﻣﺎن،[email protected] 2 ﻫﯿﺌﺖ ﻋﻠﻤﯽ ﺑﺨﺶ ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﻣﻌﺪن، ﮔﺮوه ﻓﺮآوري ﻣﻮاد، داﻧﺸﮕﺎه ﺷﻬﯿﺪ ﺑﺎﻫﻨﺮ ﮐﺮﻣﺎن،[email protected] 3 داﻧﺸﺠﻮي ﮐﺎرﺷﻨﺎﺳﯽ ارﺷﺪ ﻓﺮآوري ﻣﻮاد ﻣﻌﺪﻧﯽ، داﻧﺸﮕﺎه ﺷﻬﯿﺪ ﺑﺎﻫﻨﺮ ﮐ ﺮﻣﺎن،[email protected] 4 رﺋﯿﺲ واﺣﺪ ﺗﻐﻠﯿﻆ1 ﻣﺠﺘﻤﻊ ﻣﺲ ﺳﺮﭼﺸﻤﻪ،[email protected]

Upload: hzdr

Post on 08-Dec-2023

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

١١۵

بررسی تاثیر اندازه ذرات در فلوتاسیون سلولهاي پرعیارکنی اولیه کارخانه تغلیظ مجتمع مس سرچشمه

4علی فاضلی، 3ابراهیم فرهادي، 2، حسن حاجی امین شیرازي1احمد حسن زاده محله

چکیدهه بندي خوراك بر از پارامترهاي اساسی در بررسی شرایط عملیاتی مدار فلوتاسیون، تحلیل اثر توزیع دان یکی

نه تنها منجر به افت عیار و بازیابی محصول بندي نامناسب محصول آسیاتوزیع دانه .کارایی فلوتاسیون می باشدمشخص 1با نمونه برداري از نقاط مختلف کارخانه تغلیظ . گرددنهائی، بلکه موجب اتالف انرژي و هزینه بسیار می

. درصد تقلیل یافته است 62میکرون به 75درصد زیر 70هاي رافر از شد که دانه بندي خوراك ورودي به سلولبودن مواد شیمیایی مصرفی به ترتیب باعث ناین تغییر به همراه کاهش زمان ماند مواد در آسیاي اولیه و کافی

ی به بیشترین مقدار بازیاب. درصدي بازیابی در سلولهاي رافر و بازیابی نهایی کارخانه شده است 2و 8کاهش بیشترین اتالف مس نیز در باطله رافر به ذرات بزرگتر از . میکرون اختصاص داده شد 75تا 25محدوده ابعادي

به ترتیب tph280متوسط زمان ماند مواد در آسیاي اولیه و سلولهاي رافر براي تناژ . میکرون مربوط گردید 105به عنوان کلکتور اولیه و توزیع Z11لکتور کاهش مقدار مصرف ک. دقیقه بدست آمد 48/9و 67/5برابر

. از دالیل اصلی کاهش بازیابی رافر در محدوده ذرات درشت است) 100-0- 0(نامناسب

، سلولهاي پرعیارکنی اولیه، بازیابی، فلوتاسیونتوزیع اندازه ذرات: واژه هاي کلیدي

[email protected]دانشجوي کارشناسی ارشد فرآوري مواد معدنی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 1 [email protected]هیئت علمی بخش مهندسی معدن، گروه فرآوري مواد، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 2 [email protected] رمان، دانشجوي کارشناسی ارشد فرآوري مواد معدنی، دانشگاه شهید باهنر ک3

[email protected]مجتمع مس سرچشمه، 1رئیس واحد تغلیظ 4

...بررسی تاثیر اندازه ذرات

116

مقدمه- 1ها و شکنصد انرژي الکتریکی مصرفی کل کارخانه صرف خردایش مواد در سنگدر 50وري مواد معدنی بالغ بر آدر کارخانجات فر

ارزش، عوامل اقتصاديهاي بایند فلوتاسیون با توجه به درجه آزادي کانیرآاندازه ذرات مناسب براي خوراك ف .]1[آسیاها می گرددنسبت به محدوده بهینه، قابلیت شناورسازي ذرات به تدریج با ریزتر شدن ابعاد ذرات اما . ]2[عوامل دیگر تعیین می شوداز و بسیاري

با کاهش عیار مس ورودي به . بازیابی عملیات به سرعت افت می کند ،کاهش می یابد و در ابعاد بزرگتر از حد بیشینه شناورسازيمس مشخص، الزم است که مقدار و براي دسترسی به میزان تولید 86/0به مقدار متوسط 17/1مجتمع مس سرچشمه از 1کارخانه تغلیظ

جداسازي فلوتاسیون بهینه سازي بنابراین ضروري است تا عملیات آسیاکنی و در ادامه آن فرآیند . تناژ ورودي کارخانه افزایش یابدواند باعث تعیین زمان ماند در مرحله آسیاکنی اولیه و پیرو آن در سلولهاي فلوتاسیون، بهینه سازي مقدار و نوع کلکتور می ت. دشو

. ]3[دسترسی به اهداف مطلوب شودکه نشان داد 1کارخانه تغلیظ هاي پرعیارکنی اولیه رازقی طی بررسی هاي خود در مقیاس آزمایشگاهی براي خوراك سلول مهدیه

شود و همچنین درصد تغییر داده 65 تا 60تواند به عددي بین میکرون می 74تر از درصد کوچک 70شاخص ،آمدن کارایی بدون پاییني پرعیارکنی اولیه ها سلولکه در اذعان کرد Klimple .تر شود بازیابی کاهش خواهد یافتمیکرون بزرگ 44هر چه اندازه ذرات از

هایی به این نتیجه رسید که استفاده از ترکیب کلکتورها و یبررسوي طی . ین پارامتر موثر استتر مهمهاي سولفیدي، اندازه ذرات یکانهمچنین نشان داد که در مقیاس صنعتی علی رغم بازیابی پایین در . تواند کاهش بازیابی براي ذرات درشت را جبران کند یمسازها کف

بنیسی و همکارانش با بررسی تغییرات اعمال شده در ].4[دآی یممورد ذرات درشت، تولید مس حداکثر، با نرخ خوراك بیشتر به دست در . رود یمدرصد از مس محتواي ورودي به کارخانه در بخش پرعیارکنی اولیه هدر 17تیجه رسیدند که معدن مس سرچشمه به این ن

این شرایط عیار کنسانتره واحد سوم نیز از عیار خوراك ورودي کمتر بوده که باعث انتقال مستقیم کنسانتره واحد اول به خوراك کلینر هاي مهدي فرزانه در یبررسطبق ].5[دمیکرون نسبت داده ش 38و 105از تر بزرگ ین و بیشترین مقدار بازیابی به ذراتتر کم. شد

که در د مجتمع مس سرچشمه و با توجه به روند تغییرات بازیابی ذرات مختلف، خوراك ورودي به سه بخش تقسیم ش 1کارخانه تغلیظ ]. 6[شود یممربوط ) میکرون 50-10(ط این بین حداکثر بازیابی به اندازه ذرات متوس

75تا 25در این مقاله با بررسی تاثیر اندازه ذرات بر بازیابی سلولهاي رافر مشخص شد که محدوده ابعاد متوسط در دامنه اندازه ذرات 8از طرف دیگر دالیل کاهش . درصد برآورد گردید 62مش براي خوراك رافر 200مقدار تجمعی عبوري از . میکرون قرار دارددر این راستا زمان ماند مواد در آسیاي اولیه و سلولهاي رافر، میزان مواد . سلولهاي رافر مورد بررسی قرار گرفتدرصدي بازیابی

طبقه بندي نامناسبدر این میان . شیمیایی مصرفی و اندازه ذرات خوراك ورودي به صورت کامل مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد . میکرون در باطله رافر بود 100زش بزرگتر از به عنوان عمده دلیل افزایش ذرات باار

مواد و روش تحقیق- 2 1معرفی مدار فلوتاسیون کارخانه تغلیظ -1- 2

در هر . به دو بخش شمالی و جنوبی که از نظر نوع و تعداد دستگاه ها مشابه اند، تقسیم شده است 1تغلیظبخش فلوتاسیون کارخانه 4منتقل شده و بین ) پرعیارکنی اولیه(از طریق یک لوله به تقسیم کننده خوراك سلولهاي رافرآسیاي اولیه 4بخش سرریز سیکلونهاي

هر . تشکیل شده است Galigherنوع سلول مکانیکی 14بخش پرعیارکنی اولیه از . ردیف سلولهاي رافر بطور مساوي تقسیم می شود

شهید باهنر کرماندانشگاه - 1391، مهر همایش صنایع معدنیدومین

117

به عنوان باطله نهایی از 5)رمق گیر(ر به همراه باطله سلولهاي اسکاونجرباطله راف. سلولی تقسیم می شود 5 و 5، 4 واحدردیف نیز به سه کنسانتره سلولهاي رافر با کنسانتره سلولهاي رمق گیر مخلوط شده و وارد مخزن پمپهاي سیکلون شده و جهت و کارخانه خارج شده

ردیف سلول پرعیارکنی هر آسیاي ثانویه به یک ذرات نرم بصورت سرریز سیکلون از. دانه بندي به سیکلونهاي ثانویه پمپ می گرددباطله سلولهاي . مولیبدن انتقال می یابد-بعنوان کنسانتره نهایی فلوتاسیون به تیکنرهاي مس 7هدایت شده و کنسانتره ریکلینر 6ثانویه

کلینر خوراك سلولهاي رمق گیر ریکلینر بهمراه سرریز سیکلونهاي ثانویه خوراك سلولهاي کلینر را تشکیل می دهد و باطله سلولهاي .)1شکل(می گردد

مجتمع مس سرچشمه 1مدار فلوتاسیون کارخانه تغلیظ : 1شکل

روش نمونه برداري-2- 2

عملکرد مناسب براي نمونه و تجربه اساس بر) جنوبی 1ردیف شماره(براي آگاهی از شرایط کارکرد سلولهاي رافر یکی از ردیف ها ساعت و در 3و به مدت 8نمونه برداري در شرایط پایدار مدار). 2شکل(از نقاط مشخص شده نمونه گیري شد برداري انتخاب گردید و

از ظروفی استفاده شد که بتوانند کل ) RC3, RC2, RC1(براي تهیه نمونه از الندرهاي کنسانتره. دقیقه انجام شد 30در فواصل زمانیعالوه بر نمونه . از نمونه بردار پمپی استفاده شد) RT2و RT1(طله واحدهاي مختلفجریان را پوشش دهند و براي نمونه برداري از با

. شدبرداري از نقاط مشخص شده، از کنسانتره و باطله نهایی کارخانه به همراه کنسانتره و باطله کلی سلولهاي رافر نیز نمونه هایی تهیه پس از نمونه برداري، فیلتر کردن و خشک کردن، اقدام ). 1جدول(گردید شرایط عملیاتی سلولها در زمان نمونه برداري نیز یادداشت

ساخت 9بطوریکه ذرات عبوري از آن براي طبقه بندي با استفاده از دستگاه سیکلوسایزر. مش شد 400روي سرند ها آنبه شستن ت روي این سرند نیز طبق سري ذرا. میکرون مهیا شدند 44، 33، 23، 11استرالیا در حدود جدایش تصحیح شده 10CSIRO شرکت

ها توزین شده و بخشی هاي ابعادي نمونه سپس هر کدام از بخش. سرند شدند) مش 325و ASTM )50 ،70 ،100 ،140 ،270استاندارد 2,1فزار هاي حاصله با استفاده از نرم ا سرانجام داده. ارسال شدند XRF ها براي تعیین مقدار مس، آهن و مولیبدن براي آنالیز از آن

Movazen موازنه شدند .

5 Scavenger 6 Cleaner 7 Recleaner 8 Steady State 9 Cyclosizer 10 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization

...بررسی تاثیر اندازه ذرات

118

. ه شدلیتري از باطله رافر یکی از ردیف ها در بازه هاي زمانی تعیین شده برداشت 1نمونه 90براي تعیین زمان ماند سلولهاي رافر نیز جمعا هدایت الکتریکی هر کدام از . نمونه ها پس از فیلتر شدن به آزمایشگاه آب فرستاده شد. انجامیدطول به دقیقه 60کل زمان نمونه گیري

بدین ترتیب . بود RTDمقادیر حاصله داده هاي خام ورودي به نرم افزار . اندازه گیري شدند 712نمونه ها با استفاده از کنداکتیمتر مدل . گردیدتعیین N-Mixerو Wellerمدل 2با رسم توزیع زمان ماند، مقدار متوسط آن با

يبردارنمونه نقاط انتخابی براي : 2لشک

خصوصیات مربوط به سلولهاي رافر هنگام نمونه برداري: 1جدول

(%)مقدار عناصر مواد شیمیایی درصد جامد و اسیدیته کنسانتره نهایی خوراك رافر

Cu Fe Mo Cu Fe Mo x )%( pH لکتورک کفساز 6/0 81/2 023/0 16/24 95/26 528/0 28 86/11 Df250 MIBC FlominC-4132 Flomin-

7240 نتایج و بحث- 3 بررسی تاثیر دانه بندي جریان هاي مختلف -1- 3

دور شدن از محدوده ابعادي . درصد برآورد گردید 62میکرون برابر 75با رسم توزیع ابعادي ذرات، متوسط درصد تجمعی عبوري از عدم (و هم با درشت تر شدن ) سد باطله مشکالت نرمه و(هم با ریزتر شدن مواد (بهینه در خوراك ورودي به بخش فلوتاسیون

با اندازه گیري زمان ماند آسیاکنی مشخص شد که . مشکالت عدیده اي را ایجاد می کند)) آزادسازي و رفتن مواد باارزش به باطلهي و افزایش دانه ثانیه است که نشان دهنده علت عمده کاهش درجه آزاد 48دقیقه و 5تن بر ساعت برابر 280مقدار متوسط آن در تناژ

براي بررسی بیشتر و جهت تعیین درجه آزادي هر کدام از کانی ها، خوراك ورودي به سلولهاي رافر به واحد . بندي خروجی آسیاستبه ترتیب درجه آزادي کانی . درصد برآورد گردید 59متوسط درجه آزادي سرریز هیدروسیکلون هاي اولیه . مینرالوژي فرستاده شد

. 92و 100، 0، 76: ریت، کوولیت، کالکوسیت و پیریت برابر است باهاي کالکوپی

شهید باهنر کرماندانشگاه - 1391، مهر همایش صنایع معدنیدومین

119

1واحدهاي مختلف سلولهاي رافر کارخانه تغلیظ همقایسه آنالیز ابعادي کنسانتر: 3شکل

ند مطالعات نشان داده که ذرات درشت احتمال بیشتري براي چسبیدن به حباب دارند و ذرات بسیار ریز در صورتی به حباب می چسبدانه بندي کنسانتره واحدهاي مختلف سلولهاي رافر رسم با . باشدکه در خط جریانی باشند که فاصله آن از محور حباب برابر اندازه ذره

بطوریکه بیشتر ذرات ریز در سلولهاي اولیه و به دلیل باال بودن . افزایش می یابددر سلولهاي انتهایی متوسط اندازه ذرات که شد مشاهده میکرون که نیاز به کلکتور بیشتري براي 100ذرات درشت تر از . سینتیک فلوتاسیون و قابلیت فلوتاسیون باال، شناور می شوند ثابت

درصد . شناورشدن دارند به دلیل مصرف عمده کلکتور بوسیله ذرات ریز در سلولهاي انتهایی فلوته شده و به ناو کنسانتره انتقال می یابند . )3شکل( درصد می باشد 67و 76، 77به ترتیب برابر 3تا 1مش براي کنسانتره واحدهاي 200تجمعی عبوري از

تاثیر اندازه ذرات روي بازیابی مس -2- 3در محدوده معینی از اندازه . شناورسازي مطلوب هر یک از محدوده هاي ابعادي ذرات خوراك، تحت شرایط خاصی امکان پذیر است

این محدوده به ابعادي با اندازه ذرات متوسط که معموال داراي ثابت سینتیکی باالیی .فلوتاسیون حاصل می شودذرات، بیشترین بازیابی دیده می شود، محدوده بهینه ابعادي که در آن با تغییر اندازه ذرات بازیابی مس چندان 4همانطور که در شکل. گرددهستند مربوط می

دالیل این . کارایی فلوتاسیون در گستره ذرات ریزتر از این محدوده پایین می آید. میکرون باشد 75تا 25کاهش نمی یابد بایستی بازه امر افزایش تعداد ذرات در واحد وزن و شرایط نامناسب براي ایجاد تماس بین حباب و ذره و تاثیراتی مانند اکسیداسیون سطح کانی

.هاستابعاد ریز، متوسط و درشت از ال به جاي معرفی اندازه هاي بخصوص در مورد هر کانی به علت متغیر بودن مرز بین نواحی مختلف، معمو

میکرون به عنوان ذرات درشت و ریز محسوب می 25میکرون و کوچکتر از 75بنابراین به ترتیب ابعاد درشت تر از .کننداستفاده می در ها حبابکم بودن درجه آزادي، عدم حصول آبرانی کافی، کاهش توانایی به علتاز محدوده بهینه، تر بزرگبراي ذرات . شوند

حمل ذرات درشت، کاهش احتمال اتصال ذره و حباب در پالپ و نهایتا کاهش احتمال پایداري مجموعه ذره و حباب، کارایی همانطور که .ر محدوده بازیابی کمینه باطله استناحیه ابعادي با بیشینه بازیابی کانی هاي باارزش منطبق ب. ]7[فلوتاسیون تقلیل می یابد

مورد شناورسازي دراز طرف دیگر . میکرون کمترین بازیابی را براي پیریت شاهد هستیم 50تا 20پیداست در محدوه ابعادي 4از شکلیز بدلیل دنباله روي غیر کانی هاي سولفیدي، معموال شناوري انتخابی در محدوده هاي ذرات درشت تر، آسان تر و در ناحیه ذرات ر

به چرا که تغییر عیار کنسانتره . ولی در عمل عمومیت دادن این مطلب براي هر سیستمی درست نمی باشد. انتخابی آنها مشکل می باشد . مقادیر نسبی کانی هاي باارزش و گانگ در فراکسیون ابعادي بستگی دارد

در سلولهاي رافر تاثیر اندازه ذرات بر بازیابی مس و آهن: 4شکل

...بررسی تاثیر اندازه ذرات

120

در مدارهاي فلوتاسیون، ابتدا کانیهاي تندشناور را در اولین مرحله پرعیارکنی بازیابی می کنند در حالیکه ذرات کندشناور در مرحله

ي با بررسی بازیابی مس در هر کدام از واحدهاي سلولهاي رافر مشخص شد که کمترین مقدار بازیابی برا .]8[رمق گیر شناور می شوندمیکرون هر سه واحد داراي 105به طوریکه براي ذرات بزرگتر از . میکرون اختصاص دارد 150تمامی واحدها به ذرات بزرگتر از

این در صورتی . میکرونی اختصاص دارد 15به ذرات 4تا 1بیشترین مقدار بازیابی در سلولهاي . بازیابی کمتر از بازیابی متوسط هستند. میکرون داراي حداکثر مقدار بازیابی هستند 33ذراتی با ابعاد ) 14تا 11سلولهاي (و سوم) 10تا 5سلولهاي (است که در واحد دوم

مقدار بازیابی مس در واحدهاي مختلف به متوسط ). 5شکل(یکی از دالیل این رویداد بیشتر بودن این ابعاد در خوراك رافر می باشد با بررسی بیشتر مشخص شد که بازیابی واحد دوم نسبت به واحدهاي اول و سوم به ترتیب . 91/18و 54/53، 93/42: ترتیب برابر است با

. باشد 10تا 5دلیل این رویداد می تواند هوادهی مناسب و وجود نواحی مرده کمتر در سلولهاي . بیشتر است 33/34و 61/10به میزان در .میکرون اتفاق می افتد 20میکرون وکوچکتر از 200ابعاد بزرگتر از در ي فرآورياغلب مواد باارزش از دست رفته در کارخانه ها

بدین ترتیب براي فهمیدن اینکه در هر کدام از جریان هاي باطله رافر و در چه . نیز این مورد مورد برسی قرار گرفت 1کارخانه تغلیظ . وع پرداخته شدبه بررسی جزئی تر این موض ندمحدوده اي از اندازه ذرات هدرروي مس را دار

میکرون سایر اندازه ذرات داراي روند 38نتیجه می شود که در باطله هر کدام از جریان هاي سلولهاي رافر به جز ذرات 6از شکلعدم . کاهش با شیب زیاد براي عیار مس از واحد اول به واحد دوم می تواند نشانگر بازیابی مناسب سلولهاي اولیه باشد. یکسانی هستند

ییر عیار مس از باطله واحد دوم به واحد سوم نیز می تواند دلیل دیگري بر ناکافی بودن مواد شیمیایی و بخصوص کلکتور در تغ . سلولهاي انتهایی باشد

.تغییرات بازیابی هر کدام از محدوده هاي ابعادي در واحدهاي مختلف سلولهاي رافر: 5شکل

هاي رافر براي تمامی محدوده هاي ابعاديتغییرات عیار مس در باطله سلول: 6شکل

تاثیر نوع و میزان مواد شیمیایی مصرفی بر کاهش بازیابی سلولهاي رافر-3- 3

شهید باهنر کرماندانشگاه - 1391، مهر همایش صنایع معدنیدومین

121

در عمل در مواقعی که از خردایش نسبتا درشت استفاده می شود انتخاب صحیح ترکیب کلکتور براي فلوتاسیون ذرات میانی و درشت افزایش متوسط اندازه ذرات، به کلکتور بیشتري براي آبران کردن سطح کانی هاي سولفیدي نیاز با. از اهمیت ویژه اي برخوردار است

بنابراین بهینه . تن بر ساعت نیز می تواند دلیل دیگري براي این موضوع باشد 280به 225افزایش تناژ ورودي آسیاهاي اولیه از . استسی بازیابی و عیار نهایی سلولهاي رافر نیز به صوت جداگانه مورد برسی قرار سازي مواد شیمیایی مصرفی از دیگر عوامل مهم در برر

بنابراین اولین نشانه براي . ذرات درشت تر نسبت به اندازه ذرات متوسط به محیط شیمیایی از حساسیت باالیی برخوردا هستند. گرفتدلیل این رویداد نیز به مقدار کلکتور الزم براي پوشش دهی . ناکافی بودن مواد شیمیایی، کاهش بازیابی براي ذرات درشت تر می باشد

.سطح ذرات درشت تر نسبت به ذرات با اندازه متوسط و ریز مربوط می شودبا اندازه گیري مقدار متوسط مصرفی مواد شیمیایی ساالنه و مقایسه آن با مقادیر طراحی مشخص شد که متوسط مصرف کل مقدار

مربوط Z11عمده کاهش به ). 2جدول(کمتر از طرح اولیه است g/t 6/43بوده که به اندازه g/t 4/43برابر کلکتورها در یک سال اخیراز طرف دیگر . در اکثر کارخانه هاي فرآوري، گزنتات به عنوان کلکتور اولیه و تاثیر گذار استفاده می شود). 41/50به اندازه (می شود

و تاثیر داشتهو درنتیجه قدرت باالتري ي بودهسبت به سایر کلکتورها داراي زنجیره کربنی بیشترمی دانیم که این خانواده از کلکتورها ن . زیادي بر بازیابی کلی دارند

. مجتمع مس سرچشمه در شرایط کنونی و طرح اولیه 1تغلیظ کارخانه سلولهاي رافر در یمقایسه مواد شیمیایی مصرف: 2جدول

یماییشماده )1390ل مقدار متوسط سا(یکنون یتوضع یهاولطرح

)g/t(ر مقدا نوع )g/t(ر مقدا نوع

کلکتور

Z11 56 Z11 59/5

R404 18 451 Nascol 04/18 Z200 13 Flomin-C4132 77/19

کفساز

250 Dowfroth 13 A65 10/15

MIBC 13 MIBC 93/15

می توان مشاهده کرد که بازیابی سولفیدي و کلی در بیشتر 1390هه دوم ما 6با بررسی بازیابی سولفیدي، اکسیدي و کلی کارخانه در پس کلکتور انتخابی براي کانی هاي سولفیدي به میزان مناسبی اعمال شده و کاهش بازیابی به . ماه هاي اخیر تقریبا یکسان می باشد

100ذرات بزرگتر از (ذرات میانی و درشتکاهش بازیابی شدید در مورد ). 7شکل(میزان مصرف و توزیع کلکتور مربوط می شودمیکرون تشکیل می دهند 105چرا که تقریبا بیشتر ذرات موجود در باطله را ذرات بزرگتر از . نیز حاکی از این مطلب است) میکرون

ري می باشد و بسته به کلکتور ثانویه داراي قابلیت انتخابیت باالت. که نشان دهنده آبرانی نامناسب این ذرات توسط کلکتورها می باشدطبق طرح کلکتور ثانویه . داتها انتخاب می شوتیوکربوم و شرایط کارخانه از بین کلکتورهایی شامل دي تیوفسفات ها، مرکاپتان ها

. استفاده می شود) تیوکربوماتها( Flominمدنظر از خانواده مرکاپتان ها بوده و این در حالی ست که در شرایط کنونی از کلکتور میکرون به آرامی و براي ذرات کوچکتر از 75نشان داده شد درجه انتخابیت فلوتاسیون براي ذرات بزرگتر از 4مانطور که در شکل ه

دنباله روي براي ذرات ریز و کاهش کارایی جدایش امري طبیعی است ولی براي ذرات درشت . میکرون به شدت کاهش می یابد 20 . حتمالی آن می باشدکافی نبودن مقدار کفساز عامل ا

...بررسی تاثیر اندازه ذرات

122

. 1390ماهه دوم سال 6در 1بازیابی کلی، سولفیدي و اکسیدي کارخانه تغلیظ : 7شکل

تعیین زمان ماند سلولهاي رافر-4- 3بنابراین این . یکی دیگر از عوامل کاهش دهنده بازیابی بخصوص براي ذرات درشت، کاهش زمان ماند مواد در سلولهاي رافر می باشد

شده و زیاد ) بخصوص ذرات درشت(کم بودن زمان ماند مانع شناور شدن ذرات . یز به صورت جداگانه مورد مطالعه قرار گرفتعامل ن-Nرسم توزیع زمان ماند مواد مقدار متوسط آن با استفاده از مدل هاي با اندازه گیري و .بودن آن ظرفیت سلول را کاهش می دهد

Mixer وWeller مقدار متوسط زمان ماند براي تناژ). 3جدول(دقیقه محاسبه گردید 14/10و 48/9به ترتیب برابر tph225 نیز طبقاین مطلب تاکید بر اثر عوامل دیگر همچون . بنابراین این پارامتر نمی تواند دلیل اصلی کاهش بازیابی باشد. ]9[دقیقه می باشد 10طرح

. ارددکاهش میزان مصرف کلکتور و افزایش اندازه ذرات با استفاده از نرم افزار tph 280اطالعات بدست آمده از دو مدل ارائه شده براي نمونه برداري از باطله سلولهاي رافر در تناژ: 3جدول

RTD N-Mixer Weller مدل

N SSE SSE پارامترهاي مدل96/4 مقادیر 48/9 4 096/0 0,161 47/5 56/1 56/1 14/10 109/0 071/0

نتیجه گیري- 4

محدوده بهینه اندازه ذرات که در آن با . پرداخته شد 1در این مقاله به بررسی رفتار اندازه ذرات مختلف در سلولهاي رافر کارخانه تغلیظدر باطله رافر 1/0بیشترین ذرات با عیار باالتر از . میکرون تعیین گردید 75تا 25ایی افت بازیابی محسوس نبود، بازه یکاهش مواد شیم

دلیل این مورد با بررسی تاثیر اندازه ذرات، زمان ماند و میزان مواد شیمیایی بیشتر . میکرون تشکیل می دادند 105را ذرات بزرگتر از بی بدست آمد که نشانگر بارز نبودن این عامل در افت بازیادقیقه 48/9متوسط زمان ماند در سلولهاي رافر . مورد کنکاش قرار گرفت

. درصد از وزن باطله را تشکیل می دهند 60میکرون 100میکرون و بزرگتر از 38ذرات کوچکتر از . براي ذرات درشت بود

مراجع1. A. Wills, T.Napier-Munn, “Mineral Processing Technology”, 2005, Elsevier.

,1389ر کرمان، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید باهن ،قره داغیمحمد . 23. L. Maurício, L.A. Tondo and S. Bravo. "Effect of thio collectors and feed particle size distribution on flotation of gold bearing sulphide ore", Mineral Processing Extractive Metallurgy, 2002, 101-106.

شهید باهنر کرماندانشگاه - 1391، مهر همایش صنایع معدنیدومین

123

4. R. Klimpel, "The interaction of grind size, collector dosage, and frother type in industrial chalcopyrite rougher flotation", Mineral Reagents International, 1993, 15-18. 5. S. Banisi, M. Pourkani, A. Partoazar and Laplante, "Model-based improvements at the Sarcheshmeh copper mine", Proceedings of 30th Annual Meeting of the Canadian Mineral Processors, 2001, 509-526.

.1380دانشگاه شهید باهنر کرمان، ،پایان نامه کارشناسی ارشد فرزانه،مهدي . 6هاي تیکی فراکسیونهاي سین استفاده از روشی میانبر براي تخمین ثابت" ،باقریان اصغر، حاجی امین شیرازي حسن، قره داغی محمد. 7

.1390 ،، اولین کنگره جهانی مس"هاي رافر کارخانه تغلیظ مجتمع مس سونگون ابعادي مختلف در سلولگزارش فصلی امور تحقیقات و ،"تاثیر اندازه ذرات خوراك سلولهاي پرعیار کنی اولیه بر بازیابی"، بنیسی مدص ،زید آبادي دیقهص. 8

.1380ن، مطالعه شرکت ملی صنایع مس ایرا9. G.W, Wunder,"Sarcheshmeh Concentrator Operating Manual (Section4: Primary grinding)", Parson-Jurden International Corporation, National Iranian Copper Industries, 1979.