Vad är en gruvblandningstank och hur optimerar den mineralbearbetning

I mineralbearbetning och hydrometallurgiska kretsar är att uppnå en enhetlig suspension av massa med hög fast substans och effektiv dispergering av flotationsreagenser en kritisk faktor för att förbättra mineralåtervinningshastigheter och koncentratkvaliteter. Eftersom kärnomrörningsutrustningen för massakonditionering, reagensblandning och lakningsprocesser före flotation påverkar gruvblandningstankens hydrauliska design och strukturella integritet direkt efterföljande separationsmått. En djup förståelse av kärnkonfigurationen och flödesfältsdynamiken för denna utrustning kan effektivt lösa praktiska produktionsproblem som kraftigt kavitationsslitage, fast avsättning och ojämn blandning på plats, med hög densitet, mycket abrasiva massor med komplexa partikelstorleksfördelningar.

Flödesfältdesign och impellerval för högkoncentrationsmassa

Kärnfunktionen hos Gruvblandningstank är att tillhandahålla tillräcklig vätskedynamik genom mekanisk omrörning för att motverka sedimenteringshastigheten hos mineralpartiklar. I fördelningsprocesser är impellerkonstruktioner tydligt differentierade baserat på distinkta processkrav:

• Axialflödespumphjul : Denna typ genererar huvudsakligen axiell cirkulation i vätskan, såsom högeffektiva bärplanshjul. Dessa konstruktioner kan producera massiva cirkulationsflöden vid låga skjuvhastigheter, vilket uppnår suspension av fasta partiklar från botten i hela tanken med extremt låg energiförbrukning. Den är mycket lämplig för lagringstankar för stora volymer och urlakningsomrörning.
• Radialflödespumphjul : Vätskan strålar utåt från impellerns mitt och genererar starka krafter med hög skjuvning, såsom sexbladiga rushton-turbinhjul. Under reagenstillsatsen och konditioneringsfasen av flotationen kan detta flödesfält med hög skjuvning snabbt klippa icke-vattenlösliga uppsamlare till mikronstora droppar, vilket avsevärt ökar sannolikheten för kollision mellan reagenser och mineralpartiklar och förbättrar adsorptionseffekten.

För att förhindra att mineralmassan bildar en monolitisk rotation inuti tankkroppen, vilket skulle minska blandningseffektiviteten, måste vertikala bafflar konfigureras inuti gruvblandningstanken. Typiskt är fyra vertikala bafflar symmetriskt installerade på den cylindriska tankens innervägg. Bafflarnas bredd är i allmänhet en tolftedel av tankens diameter, och ett visst gap upprätthålls mellan bafflarna och tankväggen för att eliminera den centrala virveln och omvandla tangentiellt flöde till starka övre och nedre axiella cirkulationsflöden.

Viktiga materialtekniker för slitage- och korrosionsskydd

Gruvmaskiner utsätts för långvarigt slitage från fasta partiklar med hög hårdhet och kemisk korrosion från sura och alkaliska reagenser. Nyckeln till att upprätthålla den långsiktiga stabila driften av gruvblandningstanken ligger i ytskyddstekniken för tankkroppen och omrörningssystemet:

• Högt slitstarkt gummifoder : Kallbindnings- eller hetvulkaniseringsprocesser tillämpas för att linda in tankens innervägg och pumphjulsytan med mycket elastiskt, slitstarkt gummi. Den elastiska deformationen av gummit kan effektivt absorbera stötenergin från fasta partiklar. När det handlar om vanliga massor med partikelstorlekar mindre än 1 mm och fasta viktkoncentrationer under 30 % överstiger dess livslängd vida den för vanligt kolstål.
• Höglegerat stål och specialbeläggningar : I starkt sura lakningsmiljöer måste tankkroppen och transmissionsaxeln vara konstruerade av 316L rostfritt stål, duplext rostfritt stål, eller ytbesprutas med polytetrafluoreten för att förhindra strukturella fel orsakade av lokal gropbildning och intergranulär korrosion.

Jämförelse av viktiga tekniska parametrar

När man utvärderar eller konfigurerar en gruvblandningstank är det viktigt att matcha de mekaniska dimensionerna, transmissionseffekten och massabearbetningskapaciteten. Följande är en jämförelse av tekniska parametrar för vanliga omrörningstankspecifikationer i industriella applikationer:

I det faktiska konstruktionsvalet kontrolleras vanligtvis sidförhållandet (H/D) för tankkroppen mellan 1,0 och 1,2. Om höjden är för stor kommer ett enstegs pumphjul inte att kunna garantera upphängningseffekten i den övre delen av tanken. I sådana fall måste ett tvåstegs eller flerstegs impellersystem konstrueras för att säkerställa att koncentrationen av massan i hela tanken når över 95 %.

Engineering Design av drivsystem och Heavy-Duty Startup

Drivmekanismen för gruvblandningstanken är vanligtvis sammansatt av en kraftig elmotor, en reduktionsanordning med hårda tänder och ett förbättrat huvudlagerhus. På grund av plötsliga förhållanden som strömavbrott eller avstängningsunderhåll i gruvor kan fasta partiklar i tanken snabbt sedimentera inom en kort period och gräva ner pumphjulet, vilket orsakar ett inslipat tankfenomen.

För att lösa problemet med omstart under tung belastning eller till och med under inslipade förhållanden måste utrustningens konfiguration beakta en hög startvridmomentkoefficient. Styrkeberäkningen av transmissionsaxeln måste inte bara uppfylla det nominella vridmomentet utan även motstå de alternerande radiella krafterna som genereras av massans ojämna flödesfält när pumphjulet roterar. Genom att konfigurera ett drivsystem med variabel frekvens kan pumphjulets hastighet justeras dynamiskt efter fluktuationer i massaflöde och koncentration under produktionsprocessen för att minska energiförbrukningen. Dessutom kan den ge ett mjukstartläge med låg hastighet och högt vridmoment, vilket effektivt skyddar reduktionsväxlarna och huvudaxeln från skador vid stötbelastning.