استخدام أجهزة الطرد المركزي في صناعة التعدين

# أجهزة الطرد المركزي: معدات أساسية لفصل المواد الصلبة عن السوائل في صناعة التعدين

تُعدّ أجهزة الطرد المركزي من نوع "ديكانتر" من أهمّ معدات فصل المواد الصلبة عن السائلة في صناعة التعدين. وتُستخدم بشكل أساسي في عمليات بالغة الأهمية، مثل تجفيف مخلفات التعدين، ومعالجة المخلفات، وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي. تفصل هذه الأجهزة المعادن بكفاءة عالية عن الماء/المواد الكيميائية، مع تحقيق التوازن بين كفاءة الإنتاج والامتثال للمعايير البيئية، وهي مناسبة لمختلف سيناريوهات التعدين.

## سيناريوهات التطبيق الأساسية

### 1. تجفيف وفصل الملاط المعدني

تقوم هذه العملية بمعالجة الملاط المعدني بعد عملية التعويم والفصل بالجاذبية لفصل المعادن الصلبة عن المحاليل المائية المحتوية على الكواشف. على سبيل المثال:

- في صناعة الفحم، يقوم بتجفيف الفحم النظيف/فحم المخلفات.

- في مناجم المعادن (مناجم النحاس والحديد والرصاص والزنك)، تعمل على تجفيف المركزات.

والنتيجة هي معادن صلبة ذات محتوى رطوبة منخفض (مما يسهل النقل والمعالجة اللاحقة)، بينما يتم إعادة تدوير المحلول المائي لإعادة استخدامه.

### 2. معالجة التكديس الجاف للمخلفات

بالنسبة لمخلفات التعدين (مخلفات الخبث الناتجة عن معالجة المعادن)، يتم تحقيق فصل المواد الصلبة عن السائلة من خلال قوة الطرد المركزي:

يمكن خفض نسبة الرطوبة في مخلفات التعدين إلى ٢٠-٣٠٪، مما يؤدي إلى تكوين مخلفات جافة مكدسة. وهذا يقلل من مساحة الأراضي التي تشغلها أحواض المخلفات ويخفض من خطر انهيار السدود.

- يمكن إعادة استخدام المياه النظيفة المفصولة في عمليات معالجة المعادن، مما يوفر موارد المياه.

### 3. تنقية مياه الصرف الناتجة عن التعدين

تعالج هذه المحطة مياه الصرف الناتجة عن التعدين ومياه الصرف الناتجة عن معالجة المعادن (التي تحتوي على مواد صلبة معلقة وأيونات المعادن الثقيلة وكواشف معالجة المعادن):

- يزيل الجزيئات الصلبة وبعض الملوثات من الماء.

- يُمكّن مياه الصرف الصحي من تلبية معايير إعادة التدوير (مثل مياه التعويض لمعالجة المعادن) أو التصريف، مما يمنع تلوث التربة ومصادر المياه.

### 4. استشفاء متوسط ​​ثقيل

في عملية فصل المواد الثقيلة عن المواد المتوسطة في الفحم، يتم استخلاص المواد الثقيلة (مثل مسحوق الماغنيتيت) من الملاط المعدني:

- يقلل من فقدان المواد الثقيلة والمتوسطة ويخفض تكاليف معالجة المعادن.

- يقوم بتنقية مياه الصرف الناتجة عن تحضير الفحم في آن واحد.

### 5. تصنيف المعادن وتنقيتها

بالنسبة للمعادن ذات الحبيبات الدقيقة (حجم الجسيمات: **2-50 ميكرومتر**)، فإنه يحقق تصنيف الجسيمات الخشنة والدقيقة عن طريق ضبط المعلمات الطاردة المركزية:

- يُثري المعادن المستهدفة ويحسن كفاءة معالجة المعادن اللاحقة.

- تشمل التطبيقات النموذجية تصنيف وتنقية رمال الكوارتز والكاولين في المناجم غير المعدنية.

## المزايا الأساسية في التطبيقات

### 1. التشغيل المستمر الفعال

- تتراوح سعة المعالجة من **10-100 م³/ساعة**، وهي مناسبة لإنتاج التعدين على نطاق واسع.

- لا يتطلب الأمر إيقاف التشغيل لتفريغ الخبث، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة معالجة الملاط المعدني.

### 2. مقاومة التآكل والصدأ

- الأجزاء الملامسة للسائل مصنوعة من سبائك مقاومة للتآكل (مثل الفولاذ المزدوج، هاستيلوي) أو بطانات مطاطية.

- مقاومة للتآكل الناتج عن مخلفات التعدين عالية الصلابة (التي تحتوي على جزيئات مقاومة للتآكل مثل رمل الكوارتز) وكواشف معالجة المعادن الحمضية/القلوية، مما يضمن عمر خدمة طويل.

### 3. ترشيد استهلاك المياه والحفاظ على البيئة

- معدل استعادة موارد المياه بعد الفصل يتجاوز **80%**، مما يقلل من استهلاك المياه العذبة في المناجم.

- يقلل التكديس الجاف للمخلفات من الضغط البيئي، بما يتماشى مع متطلبات بناء "المناجم الخضراء".

### 4. قدرة عالية على التكيف

- قادر على التعامل مع المواد اللزجة ذات المحتوى الصلب العالي (**5%-40%**) واللزوجة العالية (**≤200 ملي باسكال·ثانية**).

- من خلال ضبط سرعة الدوران (**2000-4500 دورة في الدقيقة**) والسرعة التفاضلية (**3-20 دورة في الدقيقة**)، فإنه يتكيف مع احتياجات معالجة أنواع المعادن المختلفة، بما في ذلك الفحم وخامات المعادن والخامات غير المعدنية.

## حالات التطبيق النموذجية حسب نوع المعدن

# 1. صناعة الفحم

اعتمدت محطة كبيرة لإعداد الفحم تابعة لمنجم فحم أجهزة طرد مركزي من سلسلة LW لمعالجة مخلفات الفحم بعد فصل الفحم الثقيل والمتوسط:

- طاقة المعالجة: 30 م³/ساعة.

- انخفضت نسبة الرطوبة في فحم المخلفات من 75% إلى 25%.

- بلغت نسبة استخلاص مسحوق الماغنيتيت 98%.

- تجاوزت الوفورات السنوية في تكاليف شراء المعدات الثقيلة والمتوسطة مليوني يوان صيني.

- تمت إعادة استخدام جميع مياه الصرف الصحي في تحضير الفحم، مما وفر 120 ألف طن من المياه سنوياً.

### 2. مناجم النحاس

استخدم منجم للنحاس في مقاطعة جيانغشي أجهزة الطرد المركزي لتكديس مخلفات التعويم الجافة:

- نسبة المواد الصلبة في مخلفات التعدين: 25%.

- نسبة الرطوبة في المخلفات بعد المعالجة: 28%.

- كانت مساحة الأراضي المخصصة للتخزين الجاف ثلث مساحة الأراضي المخصصة لأحواض مخلفات التعدين التقليدية فقط.

- بلغ معدل إزالة الأكسجين الكيميائي الحيوي من مياه الصرف الصحي المفصولة 60%، مما يفي بمعايير معالجة المعادن المعاد تدويرها ويقلل من التلوث للأنهار المحيطة.

## 3. مناجم رمال الكوارتز

استخدم مصنع لمعالجة رمال الكوارتز في مقاطعة آنهوي أجهزة الطرد المركزي لتصنيف الحبيبات الدقيقة:

- فصل جزيئات الشوائب ذات حجم الجسيمات ≤10 ميكرومتر.

- ارتفعت نسبة نقاء رمال الكوارتز من 98.5% إلى 99.9%.

- كانت كفاءة التصنيف أعلى بنسبة 40% من كفاءة المصنفات الحلزونية التقليدية.

- مناسب لاحتياجات إنتاج الزجاج عالي الجودة ورمل الكوارتز المستخدم في الإلكترونيات.

## 4. صناعة خام الحديد

استخدم منجم للحديد في مقاطعة خبي أجهزة الطرد المركزي لمعالجة معلق مركزات الحديد بعد الفصل المغناطيسي:

- انخفض محتوى الرطوبة في المركز من 35٪ إلى 18٪، مما يسهل عملية التلبيد والتكوير اللاحقة.

- تم استعادة محاليل كاشف التعويم من المادة المعلقة في نفس الوقت؛ وانخفض استهلاك الكاشف بنسبة 30٪ بعد إعادة التدوير.

نقاط التكيف التقني الرئيسية

### 1. اختيار المواد

- بالنسبة للمواد الطينية عالية الصلابة (مثل الفحم، رمل الكوارتز): تستخدم الأجزاء المبللة **سبائك مقاومة للتآكل + بطانات مطاطية**.

- بالنسبة للمحاليل المعلقة التي تحتوي على كواشف حمضية (مثل خامات النحاس، البيريت): يتم اختيار **الفولاذ المقاوم للصدأ 316L أو هاستيلوي**.

### 2. ضبط المعلمات

- ضبط سرعة الدوران: اختر **2000-3000 دورة في الدقيقة** للمواد الطينية الخشنة و **3000-4500 دورة في الدقيقة** للمواد الطينية الناعمة.

- يتم التحكم في السرعة التفاضلية عند **3-20 دورة في الدقيقة** لتحقيق التوازن بين كفاءة الفصل ومعدل استخلاص المواد الصلبة.

### 3. مطابقة العمليات

- غالباً ما تستخدم مع المكثفات (للتركيز المسبق) ومكابس الترشيح (للتجفيف العميق)، مما يشكل سلسلة عمليات "**التركيز المسبق - الفصل بالطرد المركزي - التجفيف العميق**".

- مثال: يتم أولاً تركيز المخلفات إلى 30٪ من المحتوى الصلب بواسطة جهاز التكثيف، ثم يتم فصلها بواسطة جهاز طرد مركزي، وأخيراً يتم تجفيفها إلى محتوى رطوبة ≤15٪ بواسطة مكبس الترشيح.