광물 처리 응집제를 사용한 증점제 성능 개선

응집제는 다음과 같이 증점제 성능을 향상시킬 수 있습니다. 언더플로우 밀도 15~40%, 정착 시간 30~60% 단축 적절하게 선택하고 투여했을 때. 올바른 응집제 폴리머 유형, 분자량 및 전하 밀도는 광물 처리 작업에서 입자 응집, 침전 속도 및 정화 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.

농축기는 광물 처리 공장에서 중요한 단위 작업으로 상당한 자본과 운영 비용을 소비합니다. 증점제 성능이 좋지 않으면 처리량 감소, 과도한 물 소비 및 다운스트림 처리 문제가 발생합니다. 응집제는 미세 입자를 더 크고 빠르게 침전되는 집합체로 연결하여 이러한 시스템을 최적화하는 주요 화학 도구 역할을 합니다.

증점제 적용을 위한 응집제 선택 기준

적절한 응집제를 선택하려면 광석 광물학, 입자 크기 분포, 슬러리 화학 및 원하는 성능 결과를 이해해야 합니다. 다양한 광물 시스템은 응집제 특성에 따라 다르게 반응합니다.

일반 응용 분야용 음이온 응집제

음이온성 폴리아크릴아미드는 광물 농축에 사용되는 응집제의 70-80% . 이러한 폴리머는 대부분의 산화물 광석, 석탄 및 비금속 농축물에 효과적으로 작용합니다. 중간 전하 밀도(20-40%)를 갖는 고분자량 음이온 응집제(1,200만-2,000만 달톤)는 일반적으로 구리 및 금 광미 농축에 최적의 성능을 제공합니다.

칠레의 한 구리 광산은 1,500만 달톤 응집제에서 1,800만 달톤 제품으로 전환하여 언더플로우 밀도를 58%에서 68%로 증가시켰으며 동시에 투입량을 45g/t에서 38g/t로 줄였습니다.

양이온 및 비이온성 대안

양이온성 응집제는 입자 표면이 음전하를 띠는 점토가 풍부한 시스템에서 탁월합니다. 인산염, 칼륨 및 오일샌드 작업에서는 분자량이 5~1,200만 달톤인 양이온성 폴리머를 사용하는 경우가 많습니다. 비이온성 응집제는 염도가 높은 환경이나 물의 화학적 성질이 크게 변동하는 곳에 적용됩니다.

응집제 투여량 및 첨가 방법 최적화

투여량 최적화는 성능 개선과 화학물질 비용의 균형을 유지합니다. 과도한 투여량은 비용을 낭비하고 재안정화 또는 상청액 탁도 증가와 같은 과다 투여 효과를 유발하여 실제로 성능을 저하시킬 수 있습니다.

희석 및 혼합 요구 사항

적절한 응집제 준비는 성능에 큰 영향을 미칩니다. 표준 관행에는 솔루션 준비가 포함됩니다. 0.05-0.2% 활성 폴리머 농도 . 노화 탱크를 갖춘 2단계 희석 시스템은 단일 단계 시스템보다 더 나은 폴리머 활성화를 제공합니다. 완전한 폴리머 수화를 위해서는 숙성 시간이 30~60분이어야 합니다.

첨가 지점 위치는 응집 효율에 결정적인 영향을 미칩니다. 부드러운 인라인 혼합을 통해 피드웰 3~5m 앞에 응집제 추가 지점을 설치하면 플록을 손상시키는 과도한 전단 없이 적절한 접촉 시간을 확보할 수 있습니다. 서호주 니켈 사업 성공 오버플로 선명도 22% 향상 추가 지점을 재배치하고 정적 믹서를 설치하여 가능합니다.

증점제 성능 측정 및 모니터링

체계적인 성능 모니터링을 통해 데이터 기반 최적화 및 조기 문제 감지가 가능합니다. 핵심 성과 지표는 지속적으로 또는 정기적으로 추적해야 합니다.

중요한 성능 지표

• 언더플로우 밀도: 핵 밀도 게이지를 사용하여 지속적으로 측정하거나 Marcy 스케일을 사용하여 수동으로 측정하는 증점제 성능의 주요 지표입니다.
• 오버플로 선명도: 비탁도 단위(NTU) 또는 부유 고형물 농도로 측정되며 목표 값은 일반적으로 200NTU 미만입니다.
• 정착 속도: 잘 응집된 슬러리에 대한 일반적인 속도 15-40m3/h의 응집제 효과를 나타내는 침전 테스트를 통해 결정됩니다.
• 침대 수준: 최적의 작동을 위해 증점제 깊이를 30~50%로 유지
• 토크: 레이크 토크 증가는 베드 압축 문제 또는 부적절한 응집을 나타냅니다.

실험실 테스트 프로토콜

정기적인 용기 테스트 또는 실린더 침전 테스트를 통해 공장 성능을 검증하고 대체 응집제를 선별합니다. 표준 테스트 프로토콜에는 다음이 포함됩니다.

1. 식물 사료 밀도에서 대표적인 사료 샘플 수집
2. 테스트 복용량 범위는 현재 식물 복용량의 50-150%이며 25% 증분입니다.
3. 초기 정착 속도(처음 30초)와 30분 후 최종 정착 속도를 측정합니다.
4. 상등액의 투명도와 침전층 밀도 분석
5. 플록 크기, 강도 및 형성 속도에 대한 관찰 내용을 문서화합니다.

일반적인 증점제 성능 문제 해결

성능 문제는 사료 변동성, 수질 화학 변화, 장비 문제 또는 최적이 아닌 응집제 적용 등 다양한 원인으로 인해 발생합니다. 체계적인 진단으로 잘못된 교정 조치를 예방할 수 있습니다.

낮은 언더플로우 밀도

언더플로우 밀도가 목표 이하로 떨어지면 다음 요소를 순서대로 조사하십시오.

• 투과성을 감소시키는 공급 광석의 점토 함량 증가(고분자량 응집제가 필요함)
• 응집제의 과소 투여 또는 혼합 불량으로 인해 불완전한 응집이 발생함
• 농축기 용량을 초과하는 과도한 유압 부하
• 레이크 속도가 너무 높아 베드 통합을 방지함(팁 속도를 10-15m/h로 줄임)

광석 특성 분석을 통해 발견된 고형물 함량이 52%에서 46%로 감소하는 호주 금 사업장 점토 함량이 8%에서 18%로 증가했습니다. . 초고분자량 응집제(2,200만 달톤)로 전환하여 언더플로우 밀도를 54% 고형분으로 복원했습니다.

높은 오버플로 탁도

탁한 오버플로는 불완전한 입자 포착 또는 플록 파손을 나타냅니다. 이 문제는 일반적으로 다음으로 인해 발생합니다.

• 응집제 과다 투여로 인해 전하 반전 및 입자 재안정화가 발생함
• 과도한 혼합 강도로 형성된 플록이 깨짐(임펠러 속도를 줄이거나 부드러운 정적 혼합기를 사용함)
• 분쇄회로 변경으로 인한 초미립자 발생(2차 응집제 투입량 추가)
• 표면 전하(pH, 이온 강도, 유기 함량)에 영향을 미치는 물의 화학적 변화

고급 응집제 기술 및 전략

응집제 화학 및 적용 방법의 최근 개발은 기존의 단일 폴리머 접근 방식을 뛰어넘는 실질적인 성능 향상 기회를 제공합니다.

이중 폴리머 시스템

두 가지 다른 응집제를 순차적으로 추가하면 까다로운 응용 분야에서 단일 폴리머보다 성능이 뛰어날 수 있습니다. 일반적인 시스템은 저분자량, 높은 전하 밀도 폴리머를 컨디셔너로 사용하고 이어서 고분자량 가교 응집제를 사용합니다. 이 접근법은 달성 침전율 35% 향상, 약품비 28% 절감 매년 1,500만 톤을 처리하는 브라질 철광석 사업장.

컨디셔닝 폴리머는 표면 전하를 중화시키고 마이크로플록을 형성하는 반면, 브리징 폴리머는 이를 크고 빠르게 침전되는 플록으로 응집시킵니다. 중요한 성공 요인에는 적절한 투여 비율(일반적으로 컨디셔너 대 가교 폴리머의 1:3~1:5)과 첨가 지점 간의 적절한 혼합이 포함됩니다.

에멀젼 및 분산 폴리머

에멀젼 응집제는 표준 솔루션에 비해 더 높은 활성 함량(30-40%)을 제공하여 운송 및 보관 비용을 절감합니다. 분산 폴리머는 기존 제품의 30~60분에 비해 빠른 활성화(10분 미만)를 제공하여 더 작은 노화 탱크와 더 반응성이 뛰어난 공정 제어를 가능하게 합니다.

캐나다 아연-납 사업장에서 에멀젼 폴리머로 전환 실현 화물 운송 비용 절감 및 메이크업 시설 축소를 통해 연간 $180,000 절감 , 증주제 성능은 동일하거나 약간 향상되었습니다.

자동 투여량 조절

고급 제어 시스템은 공급 특성과 증점제 반응을 기반으로 실시간으로 응집제 투입량을 최적화합니다. 피드포워드 제어(공급 톤수, 밀도 및 입자 크기를 기반으로 투여량 조정)와 피드백 제어(언더플로우 밀도 및 오버플로우 투명도에 반응)를 결합한 시스템은 다음과 같은 목표를 달성합니다. 응집제 소비량 10-15% 감소 사료 변화를 통해 안정적인 성능을 유지하면서.

스트리밍 전류 검출기는 표면 전하 상태를 실시간으로 측정하여 정확한 투여량 조정을 가능하게 합니다. $50,000-150,000의 구현 비용은 일반적으로 화학 물질 절약 및 향상된 물 회수를 통해 6-18개월 이내에 회수됩니다.

경제적 고려사항 및 비용 최적화

응집제 비용은 일반적으로 처리된 광석 1톤당 $0.10-0.50 , 이로 인해 상당한 운영 비용이 발생합니다. 그러나 향상된 증주제 성능을 통해 전달되는 가치는 대부분의 작업에서 화학물질 비용을 훨씬 초과합니다.

가치 분석 프레임워크

종합적인 가치 평가에서는 원료 화학물질 비용 이외의 여러 요소를 고려합니다.

• 물 회수: 언더플로우 밀도가 1% 향상될 때마다 약 1.5-2.0% 더 많은 공정수를 회수하여 보충 요구 사항을 줄입니다.
• 처리량: 정착 개선을 통해 자본 확장 없이 용량을 10-25% 늘릴 수 있습니다.
• 하류 영향: 오버플로 선명도가 향상되어 공정 회로의 재순환 고형물 부하가 감소합니다.
• 신뢰성: 일관된 성능으로 운영 변동성과 긴급 개입이 줄어듭니다.

하루에 40,000톤을 처리하는 구리 농축기에서는 언더플로우 밀도가 60%에서 65%로 개선되어 전달되는 것으로 계산되었습니다. 담수 소비 감소 및 처리 용량 증가를 통해 연간 가치 280만 달러 달성 , 연간 $400,000의 추가 응집제 비용과 비교됩니다.

경쟁 평가 프로세스

여러 공급업체를 비교하는 정기적인 응집제 시험을 통해 최적의 제품 선택과 경쟁력 있는 가격을 보장합니다. 구조화된 평가 프로토콜에는 다음이 포함되어야 합니다.

1. 2~3개 공급업체의 4~6개 후보 제품에 대한 실험실 심사
2. 최소 2주 동안 상위 2~3명의 성과자를 대상으로 공장 시험
3. 화학물질 비용, 성능 개선, 운영상의 이점을 포함한 경제성 분석
4. 제조 위치 및 물류 신뢰성을 포함한 공급 보안 평가

매년 또는 광석 특성이 크게 변경될 때 이러한 평가를 수행하면 최적의 성능과 비용 효율성이 유지됩니다.