Ce este un rezervor de amestecare minieră și cum optimizează acesta procesarea mineralelor

În circuitele de prelucrare a mineralelor și hidrometalurgice, obținerea suspensiei uniforme a pastei cu conținut ridicat de solide și a dispersării eficiente a reactivilor de flotație este un factor critic în îmbunătățirea ratelor de recuperare a mineralelor și a gradului de concentrat. Fiind echipament de agitare a miezului pentru procesele de condiționare a pulpei, amestecare a reactivilor și levigare înainte de flotare, proiectarea hidraulică și integritatea structurală a rezervorului de amestecare minieră afectează în mod direct valorile de separare ulterioare. Confruntându-se cu paste de înaltă densitate, foarte abrazive, cu distribuții complexe ale dimensiunilor particulelor, o înțelegere profundă a configurației miezului și a dinamicii câmpului de curgere a acestui echipament poate rezolva în mod eficient problemele practice de producție, cum ar fi uzura severă prin cavitație, depunerea solidă și amestecarea neuniformă la fața locului.

Proiectarea câmpului de curgere și selecția rotorului pentru celuloze cu concentrație mare

Funcția de bază a Rezervor de amestec minier este de a asigura o dinamică suficientă a fluidelor prin agitare mecanică pentru a contracara viteza de decantare a particulelor minerale. În procesele de ameliorare, modelele rotoarelor sunt clar diferențiate pe baza cerințelor distincte ale procesului:

• Rotor cu flux axial : Acest tip generează în principal circulație axială în fluid, cum ar fi rotoarele cu hidrofoil de înaltă eficiență. Aceste modele pot produce debite de circulație masive la rate scăzute de forfecare, realizând suspensie în afara fundului de particule solide în întregul rezervor cu un consum de energie extrem de scăzut. Este foarte potrivit pentru rezervoarele de stocare a celulozei de volum mare și agitarea prin levigare.
• Rotor cu flux radial : Fluidul radiază spre exterior din centrul rotorului, generând forțe puternice de forfecare ridicate, cum ar fi rotoarele de turbină rushton cu șase pale. În timpul fazei de adăugare a reactivului și de condiționare a flotației, acest câmp de curgere cu forfecare ridicată poate tăia rapid colectorii nesolubili în apă în picături de dimensiuni micron, crescând semnificativ probabilitatea de coliziune între reactivi și particulele minerale și sporind efectul de adsorbție.

Pentru a preveni formarea unei rotații monolitice a pulpei minerale în interiorul corpului rezervorului, ceea ce ar reduce eficiența amestecării, trebuie să fie configurate deflectoare verticale în interiorul rezervorului de amestecare pentru minerit. De obicei, patru deflectoare verticale sunt instalate simetric pe peretele interior al rezervorului cilindric. Lățimea deflectoarelor este în general de o douăsprezece parte din diametrul rezervorului și se menține un anumit spațiu între deflectoare și peretele rezervorului pentru a elimina vortexul central și a transforma fluxul tangenţial în fluxuri puternice de circulaţie axială superioară şi inferioară.

Tehnologii cheie ale materialelor pentru protecția împotriva uzurii și coroziunii

Mașinile de minerit se confruntă cu uzura abrazivă pe termen lung din cauza particulelor solide de duritate ridicată și coroziunea chimică de la reactivii acizi și alcalini. Cheia pentru menținerea funcționării stabile pe termen lung a rezervorului de amestecare minieră constă în tehnologia de protecție a suprafeței corpului rezervorului și a sistemului de agitare:

• Căptușeală din cauciuc rezistentă la uzură : Procesele de lipire la rece sau de vulcanizare la cald sunt aplicate pentru a înveli peretele interior al rezervorului și suprafața rotorului cu cauciuc foarte elastic, rezistent la uzură. Deformarea elastică a cauciucului poate absorbi eficient energia de impact a particulelor solide. Când aveți de-a face cu paste obișnuite cu dimensiuni ale particulelor mai mici de 1 mm și concentrații solide sub 30%, durata sa de viață o depășește cu mult pe cea a oțelului carbon obișnuit.
• Oțel înalt aliat și acoperiri speciale : În medii de leșiere puternic acide, corpul rezervorului și arborele de transmisie trebuie să fie construite din oțel inoxidabil 316L, oțel inoxidabil duplex sau să fie pulverizate la suprafață cu politetrafluoretilenă pentru a preveni defecțiunile structurale cauzate de stropirea locală și coroziunea intergranulară.

Compararea parametrilor tehnici cheie

Când se evaluează sau se configurează un rezervor de amestecare minieră, este vitală potrivirea dimensiunilor mecanice, a puterii de transmisie și a capacității de procesare a pastei. Mai jos este o comparație a parametrilor tehnici pentru specificațiile comune ale rezervorului de agitare în aplicații industriale:

În selecția reală a ingineriei, raportul de aspect (H/D) al corpului rezervorului este de obicei controlat între 1,0 și 1,2. Dacă înălțimea este prea mare, un rotor cu o singură treaptă nu va putea garanta efectul de suspensie în partea superioară a rezervorului. În astfel de cazuri, trebuie proiectat un sistem de rotor în două trepte sau în mai multe trepte pentru a se asigura că uniformitatea concentrației pastei în rezervor ajunge la peste 95%.

Proiectare tehnică a sistemelor de acționare și pornire pentru sarcini grele

Mecanismul de antrenare al rezervorului de amestecare pentru minerit este de obicei compus dintr-un motor electric de mare capacitate, un reductor de suprafață cu dinți duri și o carcasă îmbunătățită a rulmentului principal. Datorită condițiilor bruște, cum ar fi întreruperea curentului sau întreținerea opririi în mine, particulele solide din rezervor se pot depune rapid într-o perioadă scurtă și pot îngropa rotorul, provocând un fenomen de șlefuire a rezervorului.

Pentru a rezolva problema repornirii la sarcini mari sau chiar în condiții de șlefuire, configurația echipamentului trebuie să ia în considerare un coeficient ridicat de cuplu de pornire. Calculul rezistenței arborelui de transmisie nu trebuie să respecte doar cuplul nominal, ci și să reziste forțelor radiale alternante generate de câmpul de curgere neuniform al pastei atunci când rotorul se rotește. Prin configurarea unui sistem de acţionare cu frecvenţă variabilă, viteza rotorului poate fi ajustată dinamic în funcţie de fluctuaţiile debitului de celuloză şi concentraţiei în timpul procesului de producţie pentru a reduce consumul de energie. În plus, poate oferi un mod de pornire ușoară de viteză mică și cuplu mare, protejând eficient angrenajele reductoare și arborele principal de deteriorarea sarcinii de impact.