Применение центрифуг-декантеров в горнодобывающей промышленности

# Декантерные центрифуги: основное оборудование для разделения твердых и жидких фаз в горнодобывающей промышленности

Декантерные центрифуги являются **основным оборудованием для разделения твердых и жидких фаз** в горнодобывающей промышленности. Они в основном используются в критически важных процессах, таких как обезвоживание минеральной суспензии, обработка хвостов и повторное использование сточных вод. Эти центрифуги эффективно отделяют минералы от воды/реагентов, обеспечивая баланс между эффективностью производства и соблюдением экологических норм, и подходят для различных сценариев добычи полезных ископаемых.

## Основные сценарии работы приложения

### 1. Обезвоживание и разделение минеральной суспензии

Она перерабатывает минеральные суспензии после флотации и гравитационного разделения для отделения твердых минералов от водных растворов, содержащих реагенты. Например:

- В угольной промышленности он используется для обезвоживания чистого угля/отходов обогащения.

- На рудниках по добыче металлов (меди, железа, свинца и цинка) он обезвоживает концентраты.

В результате получаются твердые минералы с низким содержанием влаги (что облегчает транспортировку и последующую переработку), а водный раствор рециркулируется для повторного использования.

### 2. Обработка отходов сухого складирования

В случае отходов горнодобывающей промышленности (шлаковой суспензии после переработки минералов) разделение твердой и жидкой фаз достигается за счет центробежной силы:

- Влажность хвостохранилища можно снизить до **20–30%**, что позволяет получать сухие хвостохранилища. Это уменьшает занимаемую площадь под хвостохранилища и снижает риск разрушения плотин.

- Отделенная чистая вода может быть повторно использована в процессах переработки минералов, что позволяет экономить водные ресурсы.

### 3. Очистка сточных вод горнодобывающей промышленности

Она предназначена для очистки сточных вод горнодобывающей промышленности и переработки минералов (содержащих взвешенные твердые частицы, ионы тяжелых металлов и реагенты для переработки минералов):

- Удаляет из воды твердые частицы и некоторые загрязняющие вещества.

- Позволяет сточным водам соответствовать стандартам либо для повторного использования (например, для подпитки минерального производства), либо для сброса, предотвращая загрязнение почвы и водных ресурсов.

### 4. Интенсивное среднее восстановление

В процессе разделения угля на тяжелые и средние среды осуществляется извлечение тяжелых сред (например, порошка магнетита) из минеральных суспензий:

- Снижает потери тяжелых сред и уменьшает затраты на переработку минералов.

- Одновременно очищает сточные воды, используемые для обогащения угля.

### 5. Классификация и очистка минералов

Для мелкозернистых минералов (размер частиц: **2-50 мкм**) классификация на крупно-мелкие частицы достигается путем регулирования параметров центрифугирования:

- Обогащает целевые минералы и повышает эффективность последующей переработки минералов.

Типичные области применения включают классификацию и очистку кварцевого песка и каолина в неметаллических рудниках.

## Основные преимущества приложений

### 1. Эффективная непрерывная работа

- Производительность переработки составляет от **10 до 100 м³/ч**, что подходит для крупномасштабного горнодобывающего производства.

- Отсутствие необходимости остановки для сброса шлака значительно повышает эффективность переработки минеральной суспензии.

### 2. Износостойкость и коррозионная стойкость

- Контактирующие с рабочей средой детали изготавливаются из износостойких сплавов (например, дуплексной стали, хастеллоя) или имеют резиновое покрытие.

- Устойчивость к эрозии, вызываемой высокотвердыми горнодобывающими суспензиями (содержащими износостойкие частицы, такие как кварцевый песок) и кислыми/щелочными реагентами для переработки минералов, что обеспечивает длительный срок службы.

### 3. Экономия воды и экологичность

- Коэффициент извлечения водных ресурсов после разделения превышает **80%**, что снижает потребление пресной воды в шахтах.

- Сухое складирование отходов снижает нагрузку на окружающую среду, что соответствует требованиям строительства «зеленых» шахт.

### 4. Высокая адаптивность

- Способен работать с суспензиями с высоким содержанием твердых частиц (5%-40%) и высокой вязкостью (≤200 мПа·с).

— Путем регулирования скорости вращения (**2000-4500 об/мин**) и дифференциальной скорости (**3-20 об/мин**) он адаптируется к потребностям обработки различных типов минералов, включая уголь, металлические и неметаллические руды.

## Типичные примеры применения по видам минералов

# ## 1. Угольная промышленность

На крупном углеобогатительном комбинате угольной шахты для обработки хвостохранилища после разделения тяжелого и среднетяжелого угля были внедрены центрифуги-декантеры серии LW:

- Производительность: 30 м³/ч.

- Влажность отходов угольного производства снижена с 75% до 25%.

- Степень извлечения порошка магнетита достигла 98%.

- Ежегодная экономия на затратах на закупку тяжелой и средней техники превысила 2 миллиона юаней.

- Все сточные воды повторно использовались при подготовке угля, что позволило сэкономить 120 000 тонн воды в год.

### 2. Медные рудники

На медном руднике в провинции Цзянси для сухого складирования флотационных отходов использовались центрифуги-декантеры:

- Содержание твердых веществ в хвостохранилище: 25%.

- Влажность отходов после обработки: 28%.

- Площадь, занимаемая для сухого складирования отходов, составляла лишь 1/3 от площади традиционных хвостохранилищ.

- Степень удаления ХПК из очищенных сточных вод достигла 60%, что соответствует стандартам переработки минеральных отходов и снижает загрязнение окружающих рек.

### 3. Шахты по добыче кварцевого песка

На предприятии по переработке кварцевого песка в провинции Аньхой для классификации мелкозернистого песка использовались декантерные центрифуги.

- Отделенные примесные частицы с размером ≤10 мкм.

- Чистота кварцевого песка повысилась с 98,5% до 99,9%.

- Эффективность классификации оказалась на 40% выше, чем у традиционных спиральных классификаторов.

- Подходит для производства высококачественного кварцевого песка для стекольной промышленности и электронной промышленности.

### 4. Железорудная промышленность

На железорудном руднике в провинции Хэбэй для обработки пульпы железорудного концентрата после магнитной сепарации использовались центрифуги-декантеры:

- Влажность концентрата снижена с 35% до 18%, что облегчает последующее спекание и гранулирование.

- Одновременное извлечение растворов флотационных реагентов из суспензии; после рециркуляции расход реагентов снизился на 30%.

# # Ключевые моменты технической адаптации

### 1. Выбор материалов

- Для суспензий высокой твердости (например, угля, кварцевого песка): в контактирующих с жидкостью деталях используются **износостойкие сплавы + резиновые накладки**.

- Для суспензий, содержащих кислые реагенты (например, медные руды, пирит): выбирается **нержавеющая сталь 316L или Hastelloy**.

### 2. Настройка параметров

- Регулировка скорости вращения: выберите **2000-3000 об/мин** для крупнозернистых суспензий и **3000-4500 об/мин** для мелкозернистых суспензий.

- Дифференциальная скорость регулируется в диапазоне **3-20 об/мин** для обеспечения баланса между эффективностью разделения и степенью извлечения твердых частиц.

### 3. Сопоставление процессов

- Часто используется в сочетании с загустителями (для предварительной концентрации) и фильтр-прессами (для глубокого обезвоживания), образуя технологическую цепочку "**предварительная концентрация - центробежное разделение - глубокое обезвоживание**".

- Пример: Отходы сначала концентрируют до 30% содержания твердых веществ с помощью сгустителя, затем разделяют с помощью центрифуги-декантера и, наконец, обезвоживают до содержания влаги ≤15% с помощью фильтр-пресса.