Mineral Konsantresi Nedir? Dereceler, Yöntemler ve Üreticilerin Bunu Nasıl Yaptığı

Aynı sabah iki kamyon bir bakır madeninin kapısından çıkıyor. İlki, kabaca %0,5 bakır içeren 40 tonluk maden cevheri taşıyor. İkincisi, %26 bakırı analiz eden yaklaşık 2 ton koyu, nemli, ince öğütülmüş bakır konsantresi taşıyor. İlk yük işlenmeyi beklemek üzere yığının üzerine bırakılır; ikincisi doğrudan kapalı bir konteynere gidiyor ve izabe tesisine doğru yolculuğuna başlıyor. Bu iki yükü ayıran her şey cevher hazırlama işidir ve ikinci yükün kendisi de endüstrinin mineral konsantresi dediği şeydir.

Kısa cevap: Mineral konsantresi, mineral işlemenin zenginleştirilmiş ürünüdür; değerli minerallerin atık kayalardan ayrıldığı ve izabe tesislerinin ve kimya tesislerinin ödeyeceği bir kaliteye yükseltildiği, çıkarılan malzemenin küçük, yoğun bir kısmıdır. Maden ile izabe tesisi arasında yer alır: ham cevher, rafine metal değil, kendi fiyat formülleri, kalite spesifikasyonları, numune alma kuralları ve taşıma düzenlemeleri olan bir ara üründür.

Mineral Konsantresi Tam Olarak Nedir?

Bir cevher konsantresi (aynı zamanda işlenmiş cevher olarak da adlandırılır), herhangi bir eritme veya kimyasal ekstraksiyon gerçekleşmeden önce değerli metal içeren minerallerin atık kayadan ayrıldığı madencilik aşaması olan cevher hazırlama işlemlerinin ürünüdür. Ham cevher, öğütme ekipmanında ince bir şekilde öğütülür, ardından değerli minerali taşıyan parçacıkları seçen ayırma makinesinden geçirilir. Bitkiyi konsantre olarak bırakan şey genellikle ince toz veya kalın bir bulamaçtır (minerale bağlı olarak siyah, gri, yeşil veya devetüyü rengi) ve metal içeriği geldiği cevherden kat kat daha fazladır.

Sayılar fikri somutlaştırır. Bir bakır cevheri %0,5 bakır içeriyorsa ve tesis %25 bakır konsantresi sağlıyorsa, bakır içeriği elli kat artırılmıştır. Hiçbir şey kimyasal olarak çıkarılmadı ve yeni bir metal yaratılmadı. Tesis, kalkopirit ve diğer bakır mineralleri açısından zengin parçacıkların küçük bir kısmını toplamış ve geri kalan her şeyi atık olarak reddetmiştir. Konsantrasyon, çok büyük ölçekte ve sıkı toleranslar dahilinde yapılan fiziksel bir sınıflandırmadır.

Kelime aynı zamanda ayırt etmeye değer ikinci bir ortamda da karşımıza çıkıyor. Keşiflerde, sahada akarsu çökeltilerinin kaydırılması veya tablalanması yoluyla "ağır mineral konsantreleri" üretilir, böylece bir çökeltiyi kaynağına kadar takip etmek için birkaç tane gösterge minerali mikroskop altında incelenebilir. Prensip aynı – fiziksel yükseltme – ancak amaç ve ölçek tamamen farklı. Bu makale bitki konsantreleri hakkındadır: Madenlerin sattığı ve alt tesislerin satın aldığı toplu ürün, gemi yüküyle taşınır ve konteynerle incelenir.

Maden Cevherinden Sevk Edilebilir Konsantreye: Üç Aşamalı Çinkoir

İster günde 500 ton ister 30.000 ton cevher işlesin, her yoğunlaştırıcı aynı mantıkla çalışır: mineralleri serbest bırakın, ayırın ve ardından elde edilen suyun suyunu alın. Makineler kazanılan madene göre farklılık gösterir ancak sıra neredeyse hiç değişmez.

Özgürlük: öğütme neden her zaman önce gelir

Değerli bir mineral ancak ilk önce ayrı bir parçacık olarak mevcutsa geri kazanılabilir. Maden cevherinde kalkopirit taneleri, kuvars veya karbonat içinde kilitlenmiş, milimetrenin çok küçük bir kısmı kadar olabilir. Ezme, kayayı yönetilebilir parçalara ayırır; Öğütme işi bitirir; cevher, çelik bilyalarla birlikte bir değirmende mineral ve gang arasındaki bağlar fiziksel olarak kesilene kadar yuvarlanır. Az öğütülür ve ayırma makineleri temiz bir şekilde ayıramadıkları kompozit parçacıkları alır, böylece metal atıkların içine sızar. Aşırı öğütürseniz köpüğe hatalı bir şekilde rapor veren ve ürünü seyrelten ultra ince sümükler üretirsiniz. Çoğu baz metal cevheri için genellikle "%80'i 75 mikronu geçiyor" şeklinde ifade edilen hedef öğütme, tesisteki en önemli rakamlardan biridir ve yandaki madene benzetilerek değil, laboratuvar test çalışmaları ile sabitlenmiştir.

Islak Izgaralı Tip Bilyalı Değirmen Islak ızgaralı bilyalı değirmen, besleme kısmı, boşaltma kısmı, dönen kısım, şanzıman kısmından (redüktör, küçük transmisyon dişlisi, motor, elektronik kontrol... Ürünü Görüntüle →

Ayırma: Önce yüzdürme, yerçekimi ve manyetiklerin desteğiyle

Köpük yüzdürme, baz metaller, lityum mineralleri ve fosfat kayaları için konsantrasyonun en önemli unsurudur. Öğütülmüş kağıt hamuru dikkatli bir şekilde dozlanmış reaktiflerle şartlandırılır, daha sonra havayı milyonlarca ince kabarcık halinde dağıtan yüzdürme makinelerinde çalkalanır. Toplayıcı kimyasallar değerli mineral yüzeylerini su geçirmez hale getirir, böylece bu parçacıklar kabarcıklara yapışır ve konsantre olarak köpüğün hücre dudağının üzerinden geçmesini sağlarken, suyu seven gang batar ve atıklara rapor verir. Karmaşık cevherlerde sıralı devreler mineralleri birbirinden ayırır: kurşunu çinkodan, bakırı molibdenden, sfaleriti piritten uzaklaştırır. Yoğunluk farklılıklarının güçlü olduğu durumlarda (demir cevheri, kalay, tungsten) yerçekimi konsantrasyonu akış şemasını yönlendirebilir; minerallerin manyetik alana tepki verdiği yerde manyetik ayırma devreye girer; ve ürünün çözünür olduğu durumlarda, çalkalanmış tanklarda liç, fiziksel ayırmanın tamamen yerini alır.

XCF/KYF Tipi Flotasyon Makinası XCFII ve KYFII Tipi Flotasyon Makinesi, XCFII tipinin emme tankı ve KYF II tipinin ise doğru akım deposu olarak görev yaptığı birleşik bir konfigürasyona sahip olabilir. Ürünü Görüntüle →

Susuzlaştırma: Köpüğün yüke dönüştürülmesi

Yüzdürme konsantresi hücreleri ancak %25-35 katı madde taşıyan bir köpük halinde bırakır; bu da bir gemi ambarına yüklenemeyecek kadar suludur. Yoğunlaştırıcılar, katı maddeleri yer çekimi altında çökeltir ve taşan temiz suyu tesisin başına geri gönderir; bu, her metreküp suyun bütçelendirildiği ve yeniden kullanıldığı kurak madencilik bölgelerinde son derece önemli bir döngüdür. Yoğun alt akış daha sonra filtrelenir veya son susuzlaştırma öncesinde çalkalanmış depolama tanklarında tutulur. Ticari hedef taşınabilir bir üründür: birçok bakır ve çinko konsantresi yaklaşık %8-10 nemle gönderilir, taşıma sırasında toz kayıplarını önleyecek kadar ıslak, kargonun denizde sıvılaşmasını önleyen taşınabilir nem sınırı içinde kalacak kadar kurudur.

Merkezi Sürüş Yoğunlaştırıcı Verimli bir yoğunlaştırıcının yapısı, merkezi tahrikli yoğunlaştırıcınınkine benzer. Ana özelliği, belirli miktarda topaklayıcı madde eklemesidir. Ürünü Görüntüle →

Sınıf Sayıları Aslında Ne Anlama Geliyor?

Konsantre dereceleri keyfi pazarlama hedefleri değildir; mineraloji ile sınırlandırılmışlardır ve aşağı yöndeki tesisin ekonomik olarak işleyebileceklerine göre şekillenirler. Kalkopirit konsantresi teorik olarak bile kabaca %34,6 bakırı aşamaz çünkü bu, saf mineralin bakır içeriğidir. Sfalerit %67 çinkoya yakın bir oranda öne çıkıyor. Bu nedenle bitkiler gerçekçi bir eğim aralığını hedefler ve daha sonra sürüklenen gang akıntılarını reddederek ve ceza unsurlarını köpükten uzak tutarak bunu savunurlar.

Derece ve toparlanma kalçada bir değiş-tokuş eğrisi aracılığıyla birleştirilir. Temizleyici hücreleri iki derece daha zorladığınızda genellikle iyileşmeden vazgeçersiniz, çünkü gangı reddeden mekanizma aynı zamanda ince değerli parçacıkları da dışarı atmaya başlar. Bir yoğunlaştırıcıyı işletmek, büyük ölçüde, o eğri üzerinde, cevher tonu başına gelirin (tenör, çarpı geri kazanım, çarpı fiyat formülü) en yüksek olduğu noktayı bulma ve ardından cevher kütlesi altınızda değişirken bu noktayı tutma disiplinidir. Bu nedenle devreye alındığında mükemmel görünen bir tesis, hiç kimse bir İngiliz anahtarına dokunmadan sıradanlığa sürüklenebilir.

Ortak Konsantreler ve Her Birinin Nereye Gittiği

Bakır konsantresi ailenin en çok ticareti yapılanıdır. İzabe tesisleri, içerdiği bakırın eksi işlem ve arıtma masraflarını ödeyen şartlar altında satın alır, ardından flaş veya banyo eritme yoluyla kabarcıklı bakıra ve son olarak katoda dönüştürür. İzabe kapasitesi bir avuç bölgede yoğunlaştığından, bir bakır konsantresi normal ticaretteki hemen hemen tüm diğer madencilik ürünlerinden daha uzağa gidebilir.

Kurşun ve çinko konsantreleri genellikle aynı madeni terk ederler çünkü galen ve sfalerit aynı cevher kütlelerinde birlikte büyürler. Diferansiyel yüzdürme bunları iki ayrı satılabilir akıma ayırır ve spesifikasyonlar affedilmezdir: kurşun konsantresindeki çinko veya çinko konsantresindeki kurşun, her biri diğerinin eritme yolunu kirlettiği için ağır bir şekilde cezalandırılır.

Demir cevheri konsantresi bantlı demir oluşumlarından manyetik ayırma yoluyla iyileştirilir veya atıkların yeniden işlenmesinden elde edilir, peletleme tesislerini ve yüksek fırınları besler. Burada konsantre genellikle ara üründen ziyade nihai ürüne yakındır ve fiyat demir içeriği eksi silika, fosfor ve alümina gibi yabancı maddeleri yansıtır.

Lityum mineral konsantreleri - yaklaşık %6 Li2O oranındaki spodümen veya mika içeren tortulardan elde edilen lepidolit konsantreleri, bunları kavurup lityum karbonat ve hidroksite ayrıştıran dönüştürme tesislerine satılıyor. Pil imalatındaki büyüme, bir zamanlar niş bir seramik pazarı ürünü olan ürünü, geçtiğimiz on yılın en hızlı hareket eden konsantre ticaretlerinden birine dönüştürdü.

Potas ve fosfat konsantreleri gübre dalıdır. Potas operasyonları, sylvinite cevheri veya tuzlu sudan türetilen tuzları %95 KCl ve üzeri ürünlere yükseltir; fosfat kayası, sülfürik asit tesislerinin ekonomik olarak saldırabileceği ticari kalitedeki %28-34 P2O5'e yükseltilir. Tuzlu su çıkarımını yüzdürme, çalkalama ve yoğunlaştırma ekipmanlarıyla birleştiren tuz gölü projeleri tam olarak bu kavşakta yer alıyor; bu nedenle hem madencilik hem de kimyasal işleme hizmeti veren ekipman imalatçılarının proje listelerinde ön sıralarda yer alıyorlar.

Ekonomi: Madenlerde Neden Cevher Değil, Konsantre Taşınıyor?

Mantık saf aritmetiktir. Nakliye, eritme ve rafine etme işlemlerinin tümü, işlenen malzemenin tonu başına ücretlendirilir. İzabe tesisine giden her ton kuvars bir nakliye faturası öder, fırının enerjisini emer ve tesisten cüruf olarak ayrılır. Müşterinin kayaya değil metale para ödemesi için yoğunlaşma vardır.

Bu elli kat azalma, bir madenin tam bir yoğunlaştırıcı inşa etmesini haklı çıkarabilmesinin nedenidir: Ürünün değer yoğunluğu nakliye, liman elleçleme ve sevkıyatın uygun fiyatlı hale geldiği ve izabe tesisinin verimli bir şekilde eritebileceği bir besleme aldığı bir seviyeye yükselir. %25 bakır konsantresi ile doldurulmuş bir fırın, cürufun bir kısmını üretir ve ham cevherle karşılaştırıldığında bir ton bakır başına enerjinin bir kısmını tüketir. Her iki tarafın da ekonomisi sıradan malzeme üzerinde çalışmıyor; konsantrasyon, düşük dereceli bir jeolojik olayı güvenilir bir madencilik projesine dönüştüren adımdır.

Ödeme de aynı mantığı takip ediyor. Alıcı, teklif edilen piyasa fiyatları üzerinden içerilen metal için ödeme yapar, arıtma ve arıtma ücretlerini düşürür, kimsenin suyu metal olarak göndermemesi için nem kesintileri uygular ve safsızlık unsurları kararlaştırılan tavanları aştığında cezalar uygular. Bu fatura satırlarının her biri, yoğunlaştırıcının her gün kontrol ettiği bir numaraya kadar uzanıyor.

Alıcıların Belirttikleri: Bir Konsantrenin Kalite Parametreleri

Bir sevkiyatın rezervasyonu yapılmadan önce üretici ve alıcı bir spesifikasyon sayfası üzerinde anlaşırlar. Analiz edilen kalite, manşet değerini belirler, ancak geri kalan parametreler, kargonun sorunsuzca mı çözüleceğine yoksa kesinti, sürastarya ve tartışmaya mı maruz kalacağına karar verir. Konsantre ticaretindeki anlaşmazlıkların çoğu metalin mevcut olup olmadığıyla ilgili değil, nem, yabancı maddeler ve numunelerin nasıl alındığıyla ilgili.

Bunlardan ikisi vurguyu hak ediyor. Nem sessiz bir değişkendir: Gereksiz her su noktası iki kez ödenir; bir kez nakliyede ve bir kez de seyrelttiği metal kesintisinde. Bu arada ceza unsurları jeolojik mirastır; eğer cevher kütlesi arsenik taşıyorsa, akış şemasının ilk test kampanyasından itibaren arsenik reddini planlaması gerekir, çünkü hiçbir akıllı pazarlama onu bitmiş bir konsantreden çıkaramaz.

Konsantre Üretiminin Genellikle Yanlış Olduğu Yerler

Kalite iddiaları, nem anlaşmazlıkları ve hayal kırıklığı yaratan iyileşmeler nadiren egzotik nedenlere neden olur. Operasyonel incelemelerde, aynı bir avuç başarısızlık yeniden ortaya çıkmaya devam ediyor ve her birinin pratik bir karşı önlemi var.

1. Az taşlama. İri kompozit parçacıklar zayıf bir şekilde yüzer ve ya gangı konsantreye sürükler ya da metali atıklara iter. Çözüm, dürüst öğütülebilirlik testi çalışması ve üretim baskısı oluştuğunda hedef öğütmeyi sürdürecek çalışma disiplinidir.
2. Aşırı öğütme ve inceltmeler. Ultra ince parçacıklar köpüğe gerçek bağlanma yerine sürüklenme yoluyla ulaşır, seyreltme derecesi ve koyulaştırıcılara yerleşmeyi yavaşlatır. İnceltme aşamaları ve doğru sınıflandırıcı kesim noktaları hasarı sınırlar.
3. Cevher değişkenliği. Madencilik yatakta ilerledikçe başlık derecesi ve mineraloji kayıyor ve geçen ay ayarlanan reaktif planı bu ay aşırı dozlara ayarlandı. Hızlı tahlil geri dönüşü ve reaktif rejiminin periyodik olarak yeniden test edilmesi devrenin dürüst kalmasını sağlar.
4. Reaktif kontrolü. Toplayıcı ve köpürtücü dozajları aynı anda eğimi ve geri kazanımı ayarlar. Sürüklenen yemlere karşı manuel dozajlama, tek vardiyada kimsenin fark etmediği sessiz, sürekli bir kâr sızıntısıdır.
5. İnce yoğunlaştırıcının alt akışı. Eksik akış yoğunluğunun olduğu her nokta, filtrelemek için ödediğiniz ve ardından navlun olarak tekrar ödediğiniz sudur. Düşük akış yoğunluğu günlük üretim raporuna aittir, kullanım kılavuzunda yer almaz.
6. İşleme sırasında kirlenme. Karışık yükleme, kirli kaplar ve astarsız stoklar, sizinkinden ziyade alıcının tahlilinde görünen yabancı maddelerin ortaya çıkmasına neden olur ve cezai şart yine de geçerlidir.

Bu başarısızlıkların hiçbiri gizemli değil. Bunların hepsi, önemli olan üç akıştan (yem, konsantre ve atıklar) rutin numune alma yoluyla ve tenör ve nemi limanda bulduğunuz sonuçlar yerine kontrollü parametreler olarak ele alarak erkenden yakalanır.

Temiz Konsantrenin Arkasındaki Ekipman Zinciri

Zincirin her aşaması belirli bir makine sınıfına eşlenir ve aşamalar arasındaki arayüzler, makinelerin kendisi kadar önemlidir. Yanlış boyutta öğüten bir değirmen, mükemmel flotasyonla kurtarılamaz; güzel bir köpük üreten yüzdürme bölümü, ıslak konsantreyi gönderen küçük boyutlu bir yoğunlaştırıcı tarafından yine de çözülebilir.

Öğütme temeli oluşturur ve sınıflandırmayla kapalı devrede çalışan ıslak ızgara tipi bilyalı değirmenler, tam olarak ızgaralı boşaltmanın sabit bir kağıt hamuru seviyesi ve öngörülebilir bir ürün boyutu tutması nedeniyle görev için standart yanıt olmaya devam etmektedir. Öğütme ve ayırma arasında, koşullandırma ve depolama, ağır görevler için yüksek konsantrasyon ve yükseltilmiş tasarımlar da dahil olmak üzere farklı konfigürasyonlardaki karıştırma tankları (bulamaç ve reaktif tankları) tarafından gerçekleştirilir. Ayırma aşamasının kendisi yüzdürme makineleri tarafından yaşar ya da ölür: kendi kendine emişli ve basınçlı hava hücresi tasarımlarının her biri belirli parçacık boyutlarına ve görevlerine uygundur ve büyük hücreler, ton başına enerjinin karlılığa karar verdiği yüksek hacimli yoğunlaştırıcılardaki verimi taşır. Susuzlaştırma, yoğunlaştırma ekipmanına dayanır; merkezi tahrikli yoğunlaştırıcı, seyreltilmiş köpüğü yoğun, taşınabilir alt akışa yerleştirirken, temiz suyu tesisin başına geri döndürür.

Bu makineler arasından seçim yapmak, sonuçları onlarca yılla ölçülen bir tasarım çalışmasıdır; hücre hacmi, çalkalama yoğunluğu ve yoğunlaştırıcı alanın tümü, madenin ömrü boyunca sermaye ve işletme maliyetini etkiler. Konsantrasyon ekipmanı için seçim ilkeleri bu nedenle akış şeması kimyasıyla aynı titizliği hak eder ve susuzlaştırma kapasitesini erkenden basınç testine tabi tutan bir alıcı genellikle daha sonra en pahalı yenileme sınıfından kaçınır.

Çalışan Bir Örnek: Lepidolit Lityum Konsantresi

Lityum içeren bir mika olan lepidolit, konsantre bir spesifikasyonun bütün bir projeyi nasıl şekillendirebileceğini gösteriyor. Spodumenden farklı olarak, lepidolit ince taneli ve kimyasal olarak karmaşık olduğundan tutarlı bir lityum konsantresi üretmek, öğütme inceliğinin, inceltmenin ve yüzdürme reaktif rejiminin sıkı kontrolünü gerektirir; yukarıda açıklanan zincirin her aşaması, dar toleranslar dahilinde gerçekleştirilir.

Mühendislik ekibimiz, Zimbabwe'de, lityum dönüşümüne yönelik konsantre bir akış elde etmek üzere kırma ve öğütme, yüzdürme ve susuzlaştırmanın tek bir tren olarak tasarlandığı, günde 3.000 tonluk bir lepidolit cevheri işleme projesini teslim etti. Bu tür projeler, başlıktaki sorunun pratik cevabıdır: Konsantre, akış şemasının sonunda görünen bir yan ürün değildir; tüm madenin sunacağı üründür ve üretime yönelik her karar, nihai tenöre ve geri kazanıma ne yaptığına göre değerlendirilir. 3.000 ton/gün Zimbabve lepidolit cevher işleme projesi sayfa, ekipman seçiminin tam olarak bu amaç için nasıl oluşturulduğunu ortaya koyuyor.

Mineral Konsantreleri Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

Bir Konsantrasyon Devresi Planlamak: İlk Önce Neyi Çözmeli?

Bir yatağı değerlendiriyorsanız, mevcut bir tesisi genişletiyorsanız veya yaşlanan bir yoğunlaştırıcıyı yeniden inşa ediyorsanız, herhangi bir ekipmanın fiyatlandırılmasından önce dört kararın verilmesi gerekir: benzetme yerine test çalışmasından alınan, cevherinizin gerçekte ihtiyaç duyduğu serbestleştirme boyutu; mineralojinize uygun ayırma rotası; alıcınızın fiyat formülünün gerçekte ödüllendirdiği derece iyileşme noktası; ve lojistik zincirinizin yaşayabileceği susuzlaştırma hedefi. Fabrikadaki diğer tüm seçenekler bu dört sayıya hizmet etmek için mevcuttur.

Bu rakamların ardındaki ekipman zincirini (ıslak ızgara tipi bilyalı değirmenler, küçük kendinden emişli ünitelerden büyük basınçlı hava hücrelerine kadar yüzdürme makineleri, yüksek konsantrasyonlu karıştırma tankları, merkezi tahrikli yoğunlaştırıcılar ve mekanik çalkalamalı liç tankları) üretiyoruz ve bunları akış şeması tasarımından kurulum ve devreye almaya kadar komple mineral işleme EPC projeleri kapsamında teslim ediyoruz. Üretim, yaklaşık 200 set üretim ve test ekipmanı ve 25.000 tonun üzerinde yıllık metal yapı üretimi ile desteklenen ISO9001:2008 kalite yönetim sistemi altında yürütülmektedir. Akış şeması, konsantre spesifikasyonu veya yoğunlaştırıcının boyutlandırılması hakkında ikinci bir görüş almak isterseniz mühendislerimiz cevher verilerinizi incelemekten ve rakamların neye izin verdiğini size açıkça söylemekten memnuniyet duyar.