Применение центрифуг для декантации в горнодобывающей промышленности

Применение высокоскоростных центрифуг для декантации в горнодобывающей промышленности

Благодаря своим основным преимуществам — непрерывной работе, высокой степени автоматизации и высокой степени извлечения твердой фазы — высокоскоростная центрифуга для декантирования играет решающую роль в таких процессах, как разделение твердой и жидкой фаз, обработка отходов и переработка и очистка минералов в горнодобывающей промышленности. Это один из ключевых элементов оборудования для достижения более чистого производства и эффективного использования ресурсов на шахтах.

I. Основные сценарии применения

1. Сухое складирование отходов и рациональное использование ресурсов.

Отходы обогащения — это отходы, образующиеся после добычи и переработки полезных ископаемых. Традиционный метод хранения сопряжен с рисками, включая большую занимаемую площадь, загрязнение грунтовых вод и высокую подверженность селевым потокам. Декантирующая центрифуга позволяет эффективно разделять твердые и жидкие фазы пульпы отходов обогащения:

Влажность отделенной твердой фазы может быть снижена до 15–25%, что соответствует требованиям для сухого складирования или использования ресурсов, таких как производство кирпича и дорожное строительство.

Жидкая фаза может быть повторно использована в процессах переработки полезных ископаемых, что значительно снижает потребление пресной воды и соответствует требованиям политики водосбережения и сокращения выбросов в горнодобывающей промышленности.

Этот сценарий особенно подходит для обработки отходов обогащения на рудниках, добывающих металлические руды (железная руда, медная руда, золотая руда), и на рудниках, добывающих неметаллические руды (угольная шахта, песчано-гравийная шахта).

2. Разделение твердой и жидкой фаз в горнодобывающей промышленности.

В процессах переработки полезных ископаемых, таких как флотация и магнитная сепарация, образуется большой объем пульпы, содержащей шлам. Декантирующая центрифуга выполняет две функции:

Концентрирование пульпы: Концентрирование пульпы низкой концентрации до высокой, что повышает эффективность последующей переработки минерального сырья на оборудовании.

Извлечение мелкозернистых минералов: Восстановление утраченных мелкозернистых ценных минералов (например, мелких частиц золота, серебра и меди) из пульпы, что повышает коэффициент извлечения ресурсов на рудниках.

3. Очистка сточных вод шахт.

Сточные воды горнодобывающих предприятий включают в себя сточные воды переработки минералов, приточные воды шахт и сточные воды промывки руды и т. д., отличающиеся сложным качеством воды с высоким содержанием взвешенных твердых частиц, ионов тяжелых металлов и реагентов для переработки минералов. Декантирующая центрифуга позволяет достичь следующих результатов:

Удаление взвешенных твердых частиц (ВТЧ) из сточных вод и снижение мутности сточных вод.

Использование процессов химического осаждения позволяет отделить осадки гидроксидов тяжелых металлов, что дает возможность очищенным сточным водам соответствовать стандартам повторного использования или сброса.

4. Обезвоживание угольной шламы (эксклюзивно для угольной промышленности)

Угольная пульпа, образующаяся в процессе добычи и обогащения угля, имеет мелкий размер частиц и высокое содержание влаги, и ее прямой сброс может привести к загрязнению окружающей среды. Центрифуга для декантации позволяет снизить содержание влаги в угольной пульпе до 20–30%. Обезвоженная угольная пульпа может быть продана в качестве топлива, что обеспечивает рациональное использование ресурсов, содержащихся в угольной пульпе.

II. Основные преимущества применения в горнодобывающей промышленности

1. Адаптируемость к суровым условиям труда.

Шахтная суспензия характеризуется высокой концентрацией, высокой абразивностью и значительными колебаниями содержания твердых частиц. Ключевые компоненты центрифуги для декантации, такие как чаша и спираль, могут быть изготовлены из износостойких сплавов (например, дуплексной нержавеющей стали, твердого сплава), способных выдерживать абразивный износ от твердых частиц в суспензии и имеющих длительный срок службы.

2. Непрерывная и автоматизированная работа

Оборудование обеспечивает круглосуточную непрерывную подачу, разделение и выгрузку без частых остановок для очистки. Оснащенное системой управления ПЛК, оно может автоматически регулировать такие параметры, как скорость вращения и дифференциальная скорость, адаптируясь к колебаниям концентрации пульпы, что снижает необходимость ручного вмешательства и уменьшает эксплуатационные расходы шахты.

3. Небольшие требования к площади помещения.

По сравнению с традиционным оборудованием, таким как пластинчато-рамные фильтр-прессы и ленточные фильтр-прессы, центрифуга для декантации имеет компактную конструкцию, занимая всего 1/3–1/2 площади фильтр-прессов с той же производительностью, что делает ее подходящей для работы в условиях ограниченного пространства на шахтах.

III. Выбор и меры предосторожности при использовании

1. Сопоставление ключевых параметров

Производительность: Выбирайте модель в соответствии с почасовым расходом пульпы, чтобы обеспечить работу оборудования в номинальных рабочих условиях.

Перегрузки: Твердые частицы шлама в шахте очень мелкие, поэтому для повышения эффективности осаждения и разделения мелких частиц следует выбирать модели с высокими перегрузками (≥2000 Гс).

Износостойкость: Приоритет следует отдавать моделям, чаши и лопасти которых обработаны методом напыления карбида вольфрама или износостойким покрытием для противостояния абразивному воздействию суспензии.

2. Конфигурация вспомогательной системы

Для стабилизации концентрации и скорости потока пульпы и предотвращения перегрузки оборудования необходимо оборудовать буферный резервуар для подачи.

Установите приборы для онлайн-мониторинга разделения твердых и жидких фаз, чтобы отслеживать эффект разделения в режиме реального времени и обеспечивать своевременную корректировку рабочих параметров.

3. Требования к соблюдению экологических норм

При разработке месторождений необходимо соблюдать местные природоохранные нормы, уделяя особое внимание способу утилизации обезвоженной твердой фазы (соответствует ли она стандартам обращения с твердыми отходами) и коэффициенту повторного использования жидкой фазы (который должен соответствовать показателям качества воды для переработки полезных ископаемых).

IV. Тенденции применения

В условиях ускоренной «зеленой» и интеллектуальной трансформации горнодобывающей промышленности применение центрифуг для декантации демонстрирует две основные тенденции:

Интеллектуальная модернизация: оснащена технологией Интернета вещей (IoT) для осуществления удаленного мониторинга, раннего предупреждения о неисправностях, а также интеллектуального управления и технического обслуживания.

Модульная интеграция: интеграция с системами дозирования флокулянтов и системами транспортировки осадка для формирования интегрированного оборудования для обработки хвостов, что упрощает монтаж и ввод в эксплуатацию на месте в шахтах.