Persiapan bijih sebelum pemisahan mineral adalah proses terkontrol untuk mengubah material sisa tambang menjadi umpan dengan ukuran partikel, pembebasan, kondisi kelembaban atau pulp sesuai dengan metode pemisahan yang dipilih. Urutannya dapat mencakup penerimaan, makanan, penumpasan, penyaringan, menggiling, klasifikasi, pencucian dan pengkondisian bubur. Tujuannya bukan untuk membuat setiap partikel menjadi sekecil mungkin. Alih-alih, itu harus mengekspos mineral berharga secara memadai sambil mempertahankan distribusi ukuran gravitasi, pengapungan, peralatan pemisahan magnetik atau lainnya dapat menangani secara efektif.
Mengapa Persiapan Bijih Mengontrol Kinerja Pemisahan
Pemisahan mineral bekerja dengan memanfaatkan perbedaan properti. Peralatan gravitasi merespons terutama terhadap kepadatan dan perilaku partikel dalam suatu fluida. Flotasi tergantung pada permukaan mineral, reagen dan penempelan gelembung. Pemisahan magnetik merespons kerentanan magnetik. Namun, perbedaan-perbedaan ini menjadi berguna hanya jika butiran mineral berharga terekspos secara memadai dari gangue di sekitarnya.
Karena itu, sirkuit persiapan menciptakan kondisi fisik untuk konsentrasi. Partikel-partikel kasar yang terkunci dapat membawa mineral berharga dan batuan sisa bersama-sama, jadi tidak ada fase yang dapat melaporkan dengan jelas ke aliran yang dimaksudkan. Di sisi ekstrim lainnya, penggilingan yang berlebihan dapat menghasilkan slime, menambah luas permukaan, meningkatkan kebutuhan air dan reagen, dan mempersulit klasifikasi atau dewatering.
AS. Departemen Energi menjelaskan kominusi sebagai penghancuran dan penggilingan yang diperlukan untuk membebaskan mineral berharga, sekaligus mengidentifikasi penggilingan berlebihan sebagai sumber hilangnya energi dan denda yang tidak dapat digunakan. Akibatnya, target yang tepat adalah pembebasan yang memadai pada distribusi ukuran yang sesuai, bukan pengurangan ukuran maksimal.
Urutan Persiapan Bijih Khas
- Penerimaan dan penyimpanan: mengelola variasi run-of-mine dan melindungi pabrik dari pengiriman truk atau tambang yang tidak teratur.
- Pemberian makan terkontrol: meterkan bijih ke dalam penghancur pertama dan singkirkan material gelandangan yang terlihat jelas jika desain pabrik memerlukannya.
- Penghancuran primer: mengurangi batuan terbesar ke ukuran yang sesuai untuk pengangkutan dan reduksi sekunder.
- Penghancuran dan penyaringan sekunder: lewati bahan berukuran tepat dan kembalikan ukuran besar untuk kerusakan lebih lanjut.
- Menggiling: mengurangi bijih yang disaring menuju kisaran pembebasan mineral yang ditentukan oleh pengujian.
- Klasifikasi: mengirimkan partikel yang sesuai ke depan dan mengembalikan material kasar ke pabrik.
- Mencuci atau mengkondisikan: mengontrol tanah liat, kepadatan pulp, kualitas air dan kontak reagen jika metode pemisahan memerlukannya.
- Pengiriman pakan pemisahan: menjaga aliran stabil, kepadatan dan distribusi ukuran partikel pada tahap konsentrasi pertama.
Urutan ini merupakan referensi fungsional dan bukan lembar alur universal. Beberapa sirkuit gravitasi kasar dapat memisahkan partikel berharga sebelum digiling halus. Sebaliknya, bijih sulfida yang disebar halus mungkin memerlukan penggilingan sirkuit tertutup sebelum flotasi. Tekstur bijih dan mekanisme pemisahan yang dipilih menentukan tahapan mana yang diperlukan dan di mana harus ditempatkan.
Peran Peralatan dari Bijih Run-of-Mine hingga Pakan Pemisahan
| Tahap Persiapan | Peralatan Utama | Tujuan Proses | Bukti Utama | Risiko Pengendalian Umum |
|---|---|---|---|---|
| Menerima | Kantong sampah, hopper dan penyimpanan | Menyerap variasi pengiriman dan menyediakan inventaris kerja | Ukuran atas, kepadatan massal, kelembaban, tanah liat dan pola penyampaiannya | Menjembatani, segregasi atau lonjakan yang tidak terkendali |
| Makanan | Celemek, sabuk atau pengumpan bergetar | Mengatur aliran padatan ke crusher | Kisaran aliran yang diperlukan dan gumpalan terbesar | Kelaparan penghancur, kelebihan beban atau keausan tidak merata |
| Penghancuran primer | Rahang atau penghancur utama lainnya | Mengurangi batuan bekas tambang untuk penanganan hilir | Distribusi pakan, kekerasan, abrasi dan kebutuhan produk | Kebesaran, material gelandangan atau pemuatan ruang yang tidak sesuai |
| Penyaringan | Layar grizzly atau bergetar | Lewati ukuran yang terlalu kecil dan kembalikan ukuran yang terlalu besar dalam sirkuit tertutup | Analisis layar, bukaan, kelembaban dan fraksi yang mendekati ukuran | Membutakan, pegging atau material yang beredar berlebihan |
| Menggiling | Batang, bola atau gilingan lain yang sesuai | Paparkan butiran mineral sambil mengontrol pembentukan halus | Kekerasan, pembebasan berdasarkan ukuran dan respons penggilingan | Partikel kasar yang terkunci atau penggilingan berlebih |
| Klasifikasi | Hidrosiklon, pengklasifikasi spiral atau layar halus | Pisahkan produk yang sesuai dari hasil kasar | Tekanan umpan, kepadatan dan distribusi ukuran produk | Hubungan arus pendek, ukuran potongan yang tidak stabil atau beban balik yang berlebih |
| Pengkondisian | Bah, pompa, sistem agitator dan reagen | Menghasilkan kondisi pulp yang stabil untuk pemisahan | Konsentrasi padatan, pH, kimia air dan kebutuhan tempat tinggal | Perubahan pengenceran, pencampuran yang buruk atau kontak reagen yang tidak konsisten |
Penghancuran dan Penyaringan Terkendali Sebelum Penggilingan
Bagian penghancuran harus mengurangi bijih secara bertahap dan bukannya memaksa satu mesin untuk melakukan pengurangan keseluruhan. A jaw crusher untuk pengurangan bijih primer dapat menerima pakan yang lebih besar, sedangkan peralatan sekunder menghasilkan ukuran yang lebih terkontrol untuk penyaringan atau penggilingan. Jenis penghancur yang dipilih bergantung pada kekerasan, sifat abrasif, kelembaban, distribusi pakan dan produk yang dibutuhkan.
Penyaringan mencegah material yang telah memenuhi persyaratan tahap berikutnya menerima kerusakan yang tidak perlu. Dalam sirkuit penghancuran tertutup, A layar bergetar mengirim ukuran kecil ke depan dan mengembalikan ukuran besar ke penghancur. Pengaturan ini dapat menstabilkan pakan pabrik, meskipun performa sebenarnya bergantung pada area layar, gerakan, bukaan, memuat, kelembaban dan jumlah bahan mendekati ukuran potongan.
Sementara itu, wadah dan pengumpan memisahkan fluktuasi tambang atau penghancur jangka pendek dari peralatan hilir. Lengkap jangkauan peralatan penghancur stasioner Oleh karena itu harus dipertimbangkan bersama dengan hopper, pengumpan, layar dan konveyor daripada sebagai model penghancur yang terisolasi.
Penggilingan dan Klasifikasi untuk Pembebasan Mineral
Penggilingan melanjutkan pengecilan ukuran setelah penghancuran dan bertujuan untuk mengekspos butiran mineral berharga. A ball mill untuk penggilingan bijih umumnya beroperasi dengan pengklasifikasi dalam sirkuit tertutup. Debit pabrik memasuki tahap klasifikasi; denda yang sesuai bergerak menuju pemisahan, sedangkan material kasar kembali untuk proses penggilingan lainnya.
Klasifikasi sangat penting karena pabrik menghasilkan distribusi ukuran partikel, bukan satu ukuran pasti. Jika partikel kasar bergerak maju terlalu dini, mineral berharga mungkin tetap terkunci. Jika partikel halus kembali berulang kali, sirkuit dapat menghasilkan slime yang berlebihan. Kecepatan umpan, kepadatan pulp, pengaturan pengklasifikasi, Oleh karena itu, material yang beredar dan kondisi pabrik harus dievaluasi bersama.
Peralatan penggilingan juga merespons variabilitas bijih. Kekerasan, perilaku patah tulang, ukuran butir mineral, tanah liat dan kelembapan dapat mengubah konsumsi daya, throughput dan distribusi produk. Itu kategori pabrik penggilingan menyediakan opsi peralatan, tetapi pengujian yang representatif harus menetapkan sirkuit aktual dan dasar pengoperasian.
Prioritas Persiapan untuk Metode Pemisahan yang Berbeda
Metode pemisahan yang berbeda memerlukan kebutuhan pakan yang berbeda pula. AS. Survei Geologi mencatat bahwa pengurangan dan pengayakan batuan yang mengandung mineral memungkinkan pemisahan selanjutnya berdasarkan respons magnetis dan kepadatan. Namun, sebuah pabrik produksi harus menetapkan targetnya sendiri melalui mineralogi, analisis pembebasan dan pengujian metalurgi daripada mengadopsi ukuran laboratorium sebagai spesifikasi pabrik.
| Metode Pemisahan | Properti yang Digunakan | Prioritas Persiapan | Potensi Masalah | Peralatan Terkait |
|---|---|---|---|---|
| Pemisahan gravitasi | Kepadatan dan gerak partikel | Rentang ukuran yang lebih sempit dan kebebasan yang cukup tanpa slime yang berlebihan | Perbedaan ukuran yang besar dapat menutupi respons kepadatan | Meja bergetar dan peralatan gravitasi lainnya |
| Pengapungan | Kimia permukaan mineral | Partikel yang dibebaskan, denda terkendali, kepadatan dan pengkondisian pulp yang stabil | Partikel yang terkunci atau luas permukaan halus yang berlebihan dapat mengganggu selektivitas | Mesin flotasi |
| Pemisahan magnetik | Kerentanan magnetik | Pembebasan, ukuran partikel terkontrol dan kondisi pakan kering atau basah yang sesuai | Biji-bijian yang terkunci dan aglomerasi pakan dapat mengurangi selektivitas | Pemisah magnetik basah |
| Lembar alur gabungan | Dua atau lebih perbedaan mineral | Tahap persiapan agar setiap sirkuit menerima umpan yang sesuai | Satu penggilingan biasa mungkin tidak cocok untuk setiap mineral atau tahap pemisahan | Peralatan pengolahan mineral |
Air, Kondisi Tanah Liat dan Bubur
Air mengubah penanganan material dan pemisahan mineral. Penggilingan basah menghasilkan bubur yang dapat dipompa dan mendukung klasifikasi hidrosiklon, tetapi keseimbangan air mempengaruhi kepadatan, tempat tinggal, klasifikasi dan konsentrasi reagen hilir. Akibatnya, pompa, sistem penampungan dan air kembali merupakan bagian dari persiapan bijih dan bukan tambahan tambahan setelah pemilihan peralatan.
Bijih yang mengandung tanah liat dapat melapisi partikel, meningkatkan viskositas, memblokir layar atau mengubah perilaku bubur. Pencucian, penggosokan, desliming atau penanganan terpisah mungkin diperlukan, tergantung pada bagaimana tanah liat mempengaruhi pemulihan mineral berharga. Tidak ada perlakuan tunggal yang harus dipilih hanya dari kandungan tanah liat saja; asosiasi mineral, kualitas air dan metode pemisahan yang dipilih juga penting.
Di sirkuit kering, pengendalian debu dan pengelolaan kelembapan memerlukan perhatian yang sama. EPA AS mengidentifikasi penghancur, layar, konveyor, tempat sampah dan titik transfer sebagai fasilitas tersendiri dalam pabrik pengolahan mineral logam. Penutup, semprotan air atau sistem pengumpulan harus dirancang untuk bahan dan persyaratan lokasi yang berlaku.
Pengukuran yang Menentukan Sirkuit Persiapan yang Sesuai
- Mineralogi dan tekstur: mineral berharga, gang, asosiasi biji-bijian dan pembebasan berdasarkan ukuran.
- Distribusi ukuran: pakan run-of-mine, produk penghancur, aliran layar, debit pabrik dan aliran pengklasifikasi.
- Perilaku kerusakan: kekerasan, abrasi, kompetensi dan respons yang tajam di seluruh sampel yang representatif.
- Penanganan material: kepadatan massal, kelembaban, tanah liat, keadaan lengket, variasi gumpalan dan musiman terbesar.
- Persyaratan pemisahan: kisaran umpan yang dapat diterima, kepadatan pulp, kimia air dan kepekaan terhadap slime.
- Dasar produksi: keluaran kering, jam operasional, kapasitas lonjakan, target ketersediaan dan rencana perluasan.
- Kondisi situs: utilitas, ketinggian, iklim, jejak tanaman, peralatan yang ada dan rute pembuangan.
Sampel harus mewakili kisaran bijih yang diharapkan, bukan hanya satu spesimen yang sesuai. Selain itu, program pengujian harus menghubungkan pengamatan mineralogi dengan penghancuran, hasil penggilingan dan pemisahan. Bukti ini memungkinkan rangkaian persiapan diukur berdasarkan variasi nyata dan mencegah flowsheet nominal disalahartikan sebagai rekayasa akhir.
FAQ Persiapan Bijih Sebelum Pemisahan Mineral
Apa persiapan bijih sebelum pemisahan mineral?
Persiapan bijih adalah urutan penerimaan yang terkontrol, makanan, penumpasan, penyaringan, menggiling, klasifikasi dan, bila diperlukan, pengkondisian bubur yang menghasilkan umpan yang sesuai untuk metode pemisahan mineral yang dipilih.
Mengapa pembebasan mineral penting sebelum pemisahan?
Butiran mineral yang berharga harus cukup terekspos dari gangue untuk mengetahui perbedaan kepadatannya, kimia permukaan atau respon magnetik untuk bekerja pada partikel individu. Pembebasan yang tidak sempurna menyisakan partikel-partikel tercampur yang sulit dipisahkan.
Sebaiknya bijih selalu digiling sehalus mungkin?
TIDAK. Targetnya adalah pembebasan yang memadai dan distribusi ukuran yang sesuai untuk metode hilir. Penggilingan yang tidak perlu menghabiskan energi dan dapat menghasilkan partikel halus yang sulit diklasifikasikan, dewater atau pulih.
Bagaimana layar dan pengklasifikasi mendukung persiapan bijih?
Layar memisahkan partikel kasar berdasarkan bukaan, sementara pengklasifikasi dan hidrosiklon memisahkan partikel yang lebih halus menggunakan perilaku pengendapan dan aliran. Keduanya mengirimkan material dengan ukuran yang tepat ke depan dan mengembalikan material berukuran besar atau kasar untuk pengurangan lebih banyak.
Data uji manakah yang diperlukan untuk merancang rangkaian persiapan bijih?
Proyek memerlukan mineralogi yang representatif, informasi pembebasan, distribusi ukuran pakan, data kekerasan dan abrasi, kelembaban, kandungan tanah liat, kepadatan, target throughput dan kebutuhan umpan dari proses pemisahan yang dipilih.