Процесс флотации можно разделить на два этапа: образование в пульпе комплексов пузырек-частица и извлечение этих комплексов в пену.
Традиционно основное внимание — как с теоретической, так и с практической точки зрения — уделялось первому этапу. Но недавно разработанный комплект оборудования FLSmidth для оптимизации съема пены обещает реальные дивиденды.
«Не будет преувеличением сказать, что потенциал увеличения скорости съема пены — для оптимизации контроля уровня, времени пребывания в пене и скорости извлечения — признали в отрасли лишь несколько лет назад», — говорит ДариушЛелински, продуктовый директор по флотационному оборудованию FLSmidth. «Ранее предполагалось, что при переносе от пульпы до желоба потери отсутствуют. И только несколько лет назад было установлено, что эти потери обычно составляют 50 % (и могут достигать 90 % для крупных частиц). То есть 50 % частиц (в среднем для всех классов) должны быть повторно захвачены после их отделения в пенном слое».
«Нашей целью было увеличить вероятность извлечения частиц (особенно крупных) в пенной фазе. Это сделать непросто, поэтому мы разработали гибкий комплект инструментов и устройств, который может применяться в большинстве флотационных циклов», — объясняет Лелински.
Новый пакет для оптимизации съема пены в равной степени применим к циклам с механическими флотомашинамиWEMCO® и с пневмомеханическими машинами nextSTEP™ и обещает стать революционным продуктом в технологии флотации.
Решение основано на комбинации точного измерения уровня пульпы, точного управления потоком с помощью модернизированных сферических клапанов и новых исполнительных механизмов Festo, разработанных специально для FLSmidth. Все это обеспечивает эффективный контроль пенной фазы. Это, в свою очередь, позволяет более оперативно реагировать на изменения потока и плотности пульпы, что значительно повышает эффективность работы флотационных машин.
Обычный способ управления съемом пены — это сочетание изменения высоты пены (что более эффективно осуществляется с помощью новых исполнительных механизмов и сферических клапанов), концентрации пены (в середине камеры без возможности регулирования после установки и без влияния на наиболее активную поверхность пены) и числа радиальных пеносъемников.
«Все эти изменения возможны при использовании комплекта для съема пены FLSmidth, — объясняет Лелински. — Самая сложная часть — это удаление пены в конце ряда. Гидрофобных частиц недостаточно для образования стабильной глубокой пены, и большой процент этих частиц остается неизвлеченным. Наш комплект позволяет не только извлекать эти частицы, но и установить необходимый баланс между извлечением и качеством продукта в этой части цикла флотации. Таким образом, заказчик получает не только более высокие результаты в целом, но и другую степень управления процессом (при возникновении проблем с пенообразованием и при обычной работе) и большую гибкость при выборе между качеством продукта и извлечением».
Основной частью комплекта оптимизации съема пены являются регулируемые радиальные пеносъемники (ARFC), недавно разработанные специалистами FLSmidth. Это механические устройства, позволяющие повысить извлечение или качество продукта независимо от количества пены, образовавшейся в верхней части камеры. Они обеспечивают гораздо более высокую скорость пеносъема (извлечение) либо гораздо более глубокую пену (качество), что в настоящее время ограничено геометрией верхней части флотокамеры.
«Помимо пеносъемниковARFC мы предлагаем усовершенствованную камеру для наблюдения за структурой пены (совместно с компанией StoneThree, лидером на рынке приборов для наблюдения). Такие камеры являются одним из важнейших инструментов флотации, поскольку они обеспечивают точный контроль пенной фазы. Мы были уверены, что сотрудничество с такой эффективной компанией, как StoneThree, позволит нам предоставить заказчикам наилучший продукт, — добавляет Лелински. — Эти камеры являются вторым ключевым элементом нашего комплекта».
Наряду с этими компонентами FLSmidth предлагает усовершенствованные и модифицированные исполнительные механизмы, разработанные в сотрудничестве с Festo, а также новый модернизированный уровнемер, позволяющий контролировать положение пульпы и пены с помощью датчика MultiSense, предоставляемого в сотрудничестве с HyControl. Последней частью комплекта являются модифицированные сферические клапаны, разработанные специалистами компании.
«Мы очень рады представить полноценный комплект нашим заказчикам. Все элементы, работающие вместе, в сочетании с радиальными пеносъемниками позволяют повысить извлечение при том же содержании полезного компонента либо повысить качество продукта при том же извлечении. Ценность данного комплекта гораздо выше, чем сумма всех его частей».
Системы флотации являются одним из важнейших звеньев процесса переработки и извлечения полезных ископаемых. Однако, несмотря на общую эффективность этих систем, частицы ценной руды по-прежнему теряются с отходами обогатительных фабрик. Кроме того, эффективное функционирование флотационных систем подразумевает высокое энергопотребление. Поэтому была поставлена задача сделать системы флотации более устойчивыми и энергоэффективными.
Система mixedROW™ FLSmidth — «две технологии в одной»
Стремление FLSmidth к усовершенствованию и инновациям позволило разработать флотационную систему mixedROW™. Эта система сочетает в себе две флотомашины — пневмомеханическую nextSTEP™ и механическую WEMCO®. Она позволяет решить проблемы старых флотационных систем путем объединения двух машин и создания на их основе системы mixedROW™, которая обеспечивает повышение производительности, уменьшение воздействия на окружающую среду и увеличение прибыли.
Характеристики и возможности
Система флотации mixedROW является первой в своем роде, поскольку в ней одновременно используются элементы двух различных технологий. Машины NextSTEP размещаются в начале ряда, где извлекается грубый материал с минимальным энергопотреблением.
Машины WEMCO располагают в конце ряда, что позволяет повысить извлечение как крупных, так и тонких частиц, поскольку эти машины предназначены для переработки частиц широкого диапазона размеров. Более высокое расположение ротора также способствует снижению энергопот-ребления благодаря меньшему расстоянию переноса пены.
Благодаря такому расположению система mixedROW позволяет снизить энергопотребление на 15–40 % и повысить извлечение на 5 %.
Кроме того, mixedROW обеспечивает наименьшие потери напора по сравнению с другими имеющимися на рынке системами, так как новая разработанная конструкция сферических клапанов обеспечивает эффективную перекачку шлама из одной емкости в другую без существенных потерь. Систему mixedROW можно адаптировать к любому применению в соответствии с потребностями заказчика, что делает ее весьма гибким и эффективным решением.