鉱業におけるデカンター型遠心分離機の応用

# デカンタ型遠心分離機：鉱業における中核的な固液分離装置

デカンタ型遠心分離機は、鉱業における**中核的な固液分離装置**です。主に、鉱物スラリーの脱水、尾鉱処理、廃水の再利用といった重要なプロセスで使用されます。これらの遠心分離機は、鉱物と水/試薬を効率的に分離し、生産効率と環境コンプライアンスのバランスを取りながら、様々な鉱業シナリオに適しています。

## コアアプリケーションシナリオ

### 1. 鉱物スラリーの脱水と分離

浮選分離および重力分離後の鉱物スラリーを処理し、試薬を含む水溶液から固体鉱物を分離します。例：

- 石炭業界では、精炭・尾鉱炭を脱水します。

- 金属鉱山（銅、鉄、鉛亜鉛鉱山）では、精鉱を脱水します。

その結果、水分含有量の低い固体鉱物（輸送とその後の加工が容易）が得られ、水溶液は再利用のためにリサイクルされます。

### 2. 尾鉱乾式堆積処理

鉱山尾鉱（鉱物処理後の廃スラグスラリー）の場合、固液分離は遠心力によって達成されます。

- 尾鉱スラグの水分含有量を**20%～30%**まで低減し、乾式堆積尾鉱を形成できます。これにより、尾鉱池の占有面積が削減され、ダム決壊のリスクが低減します。

- 分離されたきれいな水は鉱物処理プロセスで再利用できるため、水資源を節約できます。

### 3. 鉱山廃水の浄化

鉱山廃水および鉱物処理廃水（浮遊物質、重金属イオン、鉱物処理試薬を含む）を処理します。

- 水から固形粒子と一部の汚染物質を除去します。

- 廃水をリサイクル（鉱物処理の補給水など）または排出の基準を満たすようにし、土壌や水源の汚染を防止します。

### 4. 重中回復

石炭の重質媒体分離プロセスでは、鉱物スラリーから重質媒体（例：マグネタイト粉末）を回収します。

- 重質培地の損失を減らし、鉱物処理コストを削減します。

・同時に石炭選炭廃水も浄化します。

### 5. 鉱物の分類と精製

細粒鉱物（粒子サイズ：**2-50μm**）の場合、遠心パラメータを調整することで粗微粒子分級を実現します。

- 対象鉱物を濃縮し、その後の鉱物処理の効率を向上させます。

- 代表的な用途としては、非金属鉱山における石英砂やカオリンの分類と精製などがあります。

## アプリケーションにおけるコアの利点

### 1. 効率的な連続運転

- 処理能力は**10〜100 m³/h**の範囲で、大規模な採掘生産に適しています。

- スラグ排出のために停止する必要がないため、鉱物スラリーの処理効率が大幅に向上します。

### 2. 耐摩耗性と耐腐食性

- 接液部は耐摩耗性合金（二相鋼、ハステロイなど）またはゴムライニングで作られています。

- 高硬度の採掘スラリー（石英砂などの耐摩耗性粒子を含む）や酸性/アルカリ性の鉱物処理試薬による侵食に耐性があり、長寿命を保証します。

### 3. 水の保全と環境への配慮

- 分離後の水資源回収率は**80%**を超え、鉱山での淡水消費量を削減します。

- 尾鉱の乾式積み重ねにより環境への負荷が軽減され、「グリーン鉱山」建設の要件に適合します。

### 4. 高い適応力

- 高固形分（**5%-40%**）および高粘度（**≤200 mPa·s**）のスラリーを処理できます。

- 回転速度 (**2000-4500 rpm**) と差動速度 (**3-20 rpm**) を調整することで、石炭、金属鉱石、非金属鉱石など、さまざまな種類の鉱物の処理ニーズに適応します。

## 鉱物の種類別の典型的な応用例

# ## 1. 石炭産業

炭鉱の大規模選炭工場では、重質炭と中質炭を分離した後の尾鉱スラリーを処理するために**LWシリーズデカンター遠心分離機**を採用しました。

- 処理能力：30m³/h。

- 尾鉱石炭の水分含有量が 75% から 25% に減少しました。

- マグネタイト粉末の回収率は98％に達しました。

- 重媒体調達コストの年間節約額は200万人民元を超えました。

- 廃水はすべて石炭の準備に再利用され、年間12万トンの水を節約しました。

### 2. 銅鉱山

江西省の銅鉱山では、浮遊選鉱残渣の乾式堆積にデカンター遠心分離機を使用しました。

- 尾鉱スラリーの固形分含有量：25%。

- 処理後の尾鉱の水分含有量：28％。

- 乾式堆積の土地占有は、従来の尾鉱池のわずか 3 分の 1 でした。

- 分離された廃水のCOD除去率は60％に達し、リサイクル鉱物処理の基準を満たし、周辺の河川への汚染を軽減しました。

### 3. 石英砂鉱山

安徽省の石英砂処理工場では、細粒分級にデカンター遠心分離機を使用しました。

- 粒径≤10μmの不純物粒子を分離しました。

- 石英砂の純度が 98.5% から 99.9% に増加しました。

- 分類効率は従来のスパイラル分類機に比べて 40% 向上しました。

- 高級ガラスや電子グレードの石英砂の生産ニーズに適しています。

### 4. 鉄鉱石産業

河北省の鉄鉱山では、磁気分離後の鉄精鉱スラリーを処理するためにデカンター遠心分離機が使用されました。

- 濃縮物の水分含有量が 35% から 18% に減少し、その後の焼結とペレット化が容易になりました。

- スラリーから浮選試薬溶液を同時に回収し、リサイクル後に試薬の消費量を 30% 削減しました。

# # 主要な技術的適応ポイント

### 1. 材料の選択

- 高硬度スラリー（石炭、石英砂など）の場合：接液部には**耐摩耗合金+ゴムライニング**を使用します。

- 酸性試薬（銅鉱石、黄鉄鉱など）を含むスラリーの場合：**316L ステンレス鋼またはハステロイ** を選択します。

### 2. パラメータ調整

- 回転速度調整: 粗粒スラリーの場合は**2000〜3000 rpm**、細粒スラリーの場合は**3000〜4500 rpm**を選択します。

- 分離効率と固形物回収率のバランスをとるために、差速は **3 ～ 20 rpm** に制御されます。

### 3. プロセスマッチング

- 多くの場合、濃縮機（予備濃縮用）とフィルタープレス（深脱水用）と組み合わせて使用​​され、「**予備濃縮-遠心分離-深脱水**」のプロセスチェーンを形成します。

- 例: 尾鉱は、まず濃縮機で固形分 30% まで濃縮され、次にデカンター遠心分離機で分離され、最後にフィルタープレスで水分含有量 ≤15% まで脱水されます。