銅鉱石脱水プロセスにおけるデカンタ型遠心分離機の適用例

I. プロセスの位置付けと適用シナリオ

銅鉱石の脱水は、湿式製錬プラント／銅精鉱プラントの中核を成すプロセスです。デカンタ型遠心分離機は主に鉱石パルプの固液分離と濾過ケーキの脱水に使用され、主な用途は以下の通りです。

浮選尾鉱脱水：浮選後の尾鉱パルプを処理し、リサイクルのために水相を分離し、輸送および貯蔵の要件を満たすために固相（フィルターケーキ）の水分含有量を減らします。

浸出残渣の脱水：堆積浸出/撹拌浸出後のスラグを処理し、スラグから残留浸出液を回収し、その後の環境処理のコストを削減します。

濃縮物の濃縮と脱水: 濃縮物の乾燥、輸送、または製錬の水分含有量基準を満たすために、銅濃縮物パルプに対して深度脱水を実行します (フィルターケーキの水分含有量は通常 10%～18% である必要があります)。

廃水処理汚泥脱水：鉱物処理廃水/重金属含有廃水からの生化学的/物理化学的汚泥を処理して、汚泥の削減を実現します。

II. 中核となる動作原則

デカンター型遠心分離機は、高速回転によって発生する遠心力により、鉱石パルプ中の固形粒子（銅鉱石および脈石）をドラムの内壁に急速に沈降させます。スクリューコンベアとドラムの速度差により、固形分はドラムの円錐端へと連続的に押し出され、排出されます（脱水ケーキを形成）。液相はドラムの大端部にあるオーバーフローポートから排出され、固液分離と脱水が行われます。

比重が高く、摩耗性が強い銅鉱石パルプの場合、通常、長さと直径の比率が大きく、耐摩耗性材料を使用したデカンター遠心分離機が採用され、差動速度制御システムを備え、押し出し速度を正確に調整して、脱水効率と機器の耐用年数を保証します。

III. 主要な選択パラメータと推奨構成（銅鉱石脱水専用）

IV. アプリケーションの利点

連続運転と大容量処理能力：24時間365日連続運転が可能で、単体の処理能力はプレート＆フレーム式フィルタープレスやベルトフィルタープレスをはるかに上回り、大規模銅鉱山での大規模生産に適しています。

高度な自動化: 供給、回転速度、差動速度、スラグ排出の完全自動制御を実現し、手動介入と運用コストを削減します。

優れた脱水効果とリサイクル可能な濾液：濾過ケーキの水分含有量が低いため、輸送や備蓄が容易です。濾液の透明度が高く、鉱物処理プロセスで直接再利用できるため、水資源のリサイクルが実現します。

小さな床面積: 従来のフィルタープレス装置と比較して、同じ処理能力で占有する床面積が小さく、濃縮装置のサイト最適化に適しています。

幅広い適応性: さまざまな濃度 (10%～45%) および粒子サイズ (0.01～1 mm) の銅鉱石パルプを処理でき、パルプの変動に対する優れた適応性を備えています。

V. 現場での注意事項

パルプ前処理:

投入前に、スクリューコンベアとドラムの損傷を防ぐために、グリッド/ハイドロサイクロンを通して大きな粒子の不純物（例：5 mm を超える石）を除去する必要があります。

パルプの粘度が高い場合（粘土鉱物を含む場合など）、沈殿効率と脱水効果を向上させるために、少量の凝集剤（ポリアクリルアミド PAM など）を添加することができます。

機器の操作とメンテナンス:

耐摩耗コーティング/ライナーの摩耗状態を定期的に点検し、適時に交換してください。

液漏れや機器の故障を防ぐため、潤滑油とシール類を定期的に交換してください。

プロセスの最適化を容易にするために、供給濃度、回転速度、差動速度、フィルターケーキの水分含有量などのパラメータを記録して、機器の操作記録を作成します。

環境保護と安全：

重金属汚染を避けるため、濾液は再利用または排出する前に基準を満たしているかテストする必要があります。

機器の操作中は騒音や振動を防止する対策を講じ、作業者は保護具を着用する必要があります。

シアン化物などの有毒媒体を扱う場合には、対応する安全保護設備および緊急治療設備を備える必要があります。

VI. 典型的な事例

オランダの銅鉱石企業は、浮選尾鉱脱水に大型長径比デカンタ型遠心分離機（二相ステンレス鋼製、処理能力50m³/h/台）37台を導入しました。ろ過ケーキの水分含有量は16～18%で安定的に維持され、ろ液再利用率は95%に達し、水資源消費量と尾鉱輸送コストを大幅に削減しました。