Summary: คู่มือครบถ้วนสำหรับการแยกด้วยแรงโน้มถ่วงในการประมวลผลแร่เรียนรู้เกี่ยวกับผังการประมวลผลแร่ทางกายภาพหลายขั้นตอน รวมถึงโต๊ะเขย่า จิก และสกรูล...

วิธีการแยกด้วยแรงโน้มถ่วงคืออะไร?

การแยกด้วยแรงโน้มถ่วง (เรียกอีกอย่างว่าการเข้มข้นด้วยแรงโน้มถ่วง) เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการปรับปรุงแร่ที่เก่าแก่ที่สุดและถูกนำไปใช้มากที่สุด ยังคงเป็นรากฐานของอุตสาหกรรมเหมืองแร่ โดยเฉพาะในการแปรรูปทังสเตน ดีบุก ทองคำจากตะกอน และแร่หนักอื่นๆ ความสำคัญที่ยังคงอยู่ของวิธีนี้มาจากความเรียบง่าย ความคุ้มค่าทางต้นทุน และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

หลักการทางฟิสิกส์พื้นฐาน

เป็นการแยกแร่เป้าหมายที่มีค่าจากหินเก๊ (gangue) ที่ไร้ประโยชน์ โดยอาศัยความแตกต่างอย่างชัดเจนของความถ่วงจำเพาะ (ความหนาแน่น) ของแร่ ภายใต้แรงโน้มถ่วงและแรงพลศาสตร์ของของไหล โดยใช้ตัวกลางในการแยก เช่น น้ำ อากาศ หรือของแขวนลอยความหนาแน่นสูง

อนุภาคแร่ต่างชนิดจมด้วยความเร็วต่างกันในตัวกลางที่ไหล: แร่หนักที่มีความหนาแน่นสูงจะตกตะกอนเร็ว ในขณะที่วัสดุเจือปนหรือหินปนที่มีความหนาแน่นต่ำจะลอยหรือถูกพัดพาไปกับการไหลของตัวกลาง การแบ่งชั้นที่มีประสิทธิภาพจะเกิดขึ้นได้เฉพาะในของไหลที่เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง

Gravity Separation

ขอบเขตของช่วงขนาดอนุภาคที่มีประสิทธิภาพ

  • แร่หยาบ: 25 มม. (การแยกด้วยกลามกลางหนัก, อ่างเจียกขนาดใหญ่)
  • แร่ขนาดกลาง: 2–25 mm (conventional jig, spiral chute)
  • แร่ละเอียด: 0.1–2 mm (shaking table, spiral concentrator)
  • Slime: ความละเอียดต่ำกว่า 0.1 มม. (ประสิทธิภาพในการแยกต่ำ โดยทั่วไปมักใช้ร่วมกับตัวรวมแรงเหวี่ยงแบบศูนย์กลาง)

เงื่อนไขสำคัญสำหรับการแยกที่มีประสิทธิภาพ

เพื่อให้การแยกด้วยแรงโน้มถ่วงมีความเป็นไปได้ทั้งทางเศรษฐกิจและทางเทคนิค จะต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

เงื่อนไข คำอธิบาย
ความแตกต่างของความหนาแน่นที่เพียงพอ ต้องมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญของความถ่วงจำเพาะระหว่างแร่ที่มีค่าและหินขยะ (วัสดุเหลือทิ้ง) ยิ่งความแตกต่างของความถ่วงจำเพาะมากขึ้น การแยกก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพและทำได้ง่ายขึ้น
การปลดปล่อย แร่ที่มีค่าต้องถูกปลดปล่อย (แยก) ออกจากแร่ไร้ค่าผ่านการทุบและการบด อนุภาคต้องมีขนาดเล็กพอที่อนุภาคแต่ละตัวจะเป็นได้ทั้งส่วนใหญ่เป็นแร่ที่มีค่าหรือส่วนใหญ่เป็นแร่ไร้ค่า
ช่วงขนาดอนุภาคที่เหมาะสม การแยกด้วยแรงโน้มถ่วงมีประสิทธิภาพที่สุดในการแปรรูปแร่ที่มีขนาดเม็ดหยาบ ขนาดเม็ดปานกลาง และขนาดเม็ดละเอียด (ประมาณ >0.1 มม. ถึง 25 มม.) ประสิทธิภาพจะลดลงอย่างต่อเนื่องสำหรับอนุภาคที่ละเอียดมาก (ตะกอนละเอียด/สไลม์, <0.1 มม.) เนื่องจากมวลต่ำและพื้นที่ผิวสูง

กระบวนการแยกด้วยแรงโน้มถ่วง 3 ขั้นตอนแบบสมบูรณ์

กระบวนการแยกด้วยแรงโน้มถ่วงที่สมบูรณ์มักประกอบด้วยสามขั้นตอนหลัก: การเตรียม, การปรับปรุงแร่ (การแยก), และ การบำบัดผลิตภัณฑ์.

1. ขั้นตอนการเตรียม

เป้าหมายของขั้นตอนการเตรียมคือการปรับสภาพแร่เพื่อให้กระบวนการแยกมีประสิทธิภาพสูงสุด ขั้นตอนสำคัญได้แก่:

  • การบดและการบดละเอียด: การลดขนาดเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แร่มีค่าถูกปลดปล่อยออกจากวัสดุเจือปน (gangue). ขนาดการบดที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับลักษณะของแร่และขนาดเมล็ดของแร่เป้าหมาย.
  • การล้างและการกำจัดตะกอนละเอียด: สำหรับแร่ที่มีระดับของดินเหนียวหรือวัสดุคอลลอยด์สูง การล้างจะดำเนินการเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกเหล่านี้ ซึ่งอาจรบกวนกระบวนการแยกส่วน ซึ่งโดยทั่วไปจะทำในเครื่องขัดหรือเครื่องล้างแบบ logs
  • การคัดกรองและการจำแนกประเภท: แร่ที่ถูกบดจะถูกแยกเป็นช่วงขนาดต่าง ๆ (เช่น ขนาดหยาบ ขนาดกลาง และขนาดละเอียด) โดยการร่อนหรือการจำแนกด้วยระบบไฮดรอลิก ซึ่งช่วยให้สามารถใช้เครื่องจักรหรือสภาวะการดำเนินงานที่แตกต่างกันและปรับให้เหมาะสมกับแต่ละช่วงขนาดได้

2. ขั้นตอนการปรับปรุงแร่

นี่คือขั้นตอนหลักที่การแยกแร่ที่มีค่าออกจากแร่ไร้ค่าเกิดขึ้นจริง แร่จะไหลผ่านเครื่องแยกด้วยแรงโน้มถ่วงหนึ่งชุดหรือหลายชุด เช่น จิก โต๊ะสั่น สไปรัล หรือเครื่องเข้มข้นแบบแรงเหวี่ยง

การตั้งค่าทั่วไป:

  • วงจรง่าย: สำหรับแร่ที่มีขนาดหยาบและปลดปล่อยได้ง่าย การผ่านอุปกรณ์แรงโน้มถ่วงเพียงครั้งเดียว (เช่น จิ๊ก) อาจเพียงพอ
  • วงจรที่ซับซ้อน: For ores with unevenly disseminated valuable minerals, a multi-stage “stage separation” process is often used. This involves:
    • Roughing: การคัดกรองเบื้องต้นเพื่อนำตะกรันส่วนใหญ่ทิ้ง
    • Cleaning: การดำเนินการรอบที่สองเพื่อยกระดับแร่เข้มข้นจากขั้นตอนการแยกหยาบ
    • Scavenging: การผ่านครั้งที่สามเพื่อกู้คืนแร่มีค่าที่เหลืออยู่จากหางแร่ของกระบวนการแยกหยาบ

3. ขั้นตอนการบำบัดหลังการแยกเข้มข้นและกากแร่

ขั้นตอนนี้จัดการกับผลิตภัณฑ์สุดท้าย (สารเข้มข้นและของเสียเหลือทิ้ง)

การกรองน้ำออกจากสารเข้มข้นของแรงโน้มถ่วง
แร่ที่เข้มข้นหยาบ/กลางเท่านั้นที่ต้องการการระบายน้ำตามธรรมชาติบนลาดของแร่; แร่ที่เข้มข้นละเอียดไมโครต้องการการขจัดน้ำออกด้วยเครื่องกดกรอง. สำหรับการส่งมอบเพื่อหลอมที่บรรจุหีบห่อ จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ทำให้แห้ง

การกำจัดเศษวัสดุ
เศษฝุ่นหยาบสามารถขนส่งโดยรถบรรทุกโดยตรงเพื่อใช้เป็นวัสดุเติมเต็มในเหมืองได้; เศษฝุ่นละเอียดจะถูกสูบเข้าสู่บ่อน้ำฝุ่นหรือผ่านกระบวนการวางซ้อนแห้งเพื่อให้เป็นไปตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม

ประเภทของวิธีการแยกด้วยแรงโน้มถ่วง

จากรูปแบบการเคลื่อนไหวของตัวกลางและวัตถุประสงค์ของการดำเนินการ วิธีการแยกโดยแรงโน้มถ่วงสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภท ได้แก่ การจำแนกประเภท การแยกด้วยตัวกลางหนัก การคั้น การใช้โต๊ะสั่น การใช้เกลียว การแยกด้วยแรงเหวี่ยง การแยกด้วยอากาศ และการล้าง ในบรรดาเหล่านี้ การแยกด้วยตัวกลางหนัก การคั้น การใช้โต๊ะสั่น และเกลียว เป็นเทคโนโลยีสี่ชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในกระบวนการแปรรูปแร่ในอุตสาหกรรม

การแยกด้วยตัวกลางหนาแน่น (HMS) / การแยกด้วยตัวกลางหนาแน่น (DMS)

การแยกแบบแยกกลางหนาแน่นเป็นวิธีการแยกแบบสถิติโดยใช้ของเหลวเป็นสื่อกลางที่มีความหนาแน่นอยู่ตรงกลางระหว่างความหนาแน่นของแร่ทั้งสองที่จะถูกแยกออกจากกัน

กระบวนการ: แร่ดิบจะถูกจุ่มลงในสารแขวนลอยที่มีความหนาแน่นสูง (โดยทั่วไปคือน้ำผสมกับเฟอร์โรซิลิคอนหรือแมกนีไทต์ที่บดละเอียด) หินสิ่งเจือปนที่มีน้ำหนักเบาจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ ในขณะที่แร่มีค่าที่มีน้ำหนักมากกว่าจะจมลงสู่ก้นภาชนะ

เหมาะสำหรับ: การเข้มข้นล่วงหน้าของอนุภาคหยาบ (การล้างถ่านหิน, การสกัดเพชร และการคัดทิ้งหินทิ้งก่อนเข้าสู่วงจรบดที่มีต้นทุนสูง เพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายในการลงทุน).

2. การเข้มข้นของจิ๊ก (การจิ๊ก)

การจิกกิ้งเป็นกระบวนการที่เคลื่อนไหวอย่างพลวัตซึ่งแยกแร่ที่มีความหนาแน่นต่างกันในเตียงของเหลวแนวตั้งที่มีการสั่นเป็นจังหวะ

กระบวนการ: แร่ถูกวางไว้บนตะแกรงรูพรุน ในขณะที่กลไกจะผลักดันให้น้ำขึ้นลงเป็นจังหวะในแนวตั้งผ่านเตียงอนุภาค การพุ่งขึ้นของน้ำจะทำให้เตียงอนุภาคขยายตัว (เกิดการจัดชั้น) และการพุ่งลงจะทำให้อนุภาคตกตะกอน อนุภาคที่หนักจะตกเร็วกว่าจนสะสมที่ชั้นล่าง ส่วนอนุภาคที่เบาจะอยู่ด้านบนและถูกชะล้างออกไป

เหมาะสำหรับ: วัสดุที่มีขนาดเม็ดตั้งแต่หยาบถึงปานกลาง (10 มม. ถึง 0.5 มม.) ใช้กันทั่วไปในการแยกแร่และเพิ่มความเข้มข้นของแร่เหล็ก แมงกานีส บาริต และทังสเตน

3. การคัดแยกด้วยโต๊ะสั่น

โต๊ะสั่น (หรือโต๊ะวิลฟลี) เป็นเครื่องคอนแอนเทรเตอร์แบบขนาดฟิล์มที่ใช้แผ่นคอนแอนเทรเตอร์ที่มีความลาดเอียงและมีร่องบนแผ่นซึ่งสั่นเป็นแนวยาวไม่สมมาตร

กระบวนการ: ชั้นน้ำบางๆ ไหลไปตามผิวโต๊ะที่เอียงในขณะที่เด็คสั่นไปมา อนุภาคที่มีความหนาแน่นสูงจะตกลงไปในร่อง (riffles) และถูกผลักไปในแนวนอนโดยการสั่นให้ไหลเข้ารางเก็บสารเข้มข้น ส่วนอนุภาคของวัสดุร่วมที่มีน้ำหนักเบาจะยังคงลอยอยู่ในชั้นน้ำและถูกชะล้างผ่านขอบด้านล่างเป็นหางแร่

เหมาะสำหรับ: วัสดุขนาดละเอียด (0.5 มม. ถึง 0.037 มม.) ให้สัดส่วนการเข้มข้นที่สูงเป็นพิเศษ ทำให้กลายเป็นมาตรฐานสากลสำหรับการผลิตคอนเซนเทรตขั้นสุดท้ายทั้งในการทำเหมืองทองแบบช่างฝีมือและการทำเหมืองขนาดใหญ่

4. การเข้มข้นแบบเกลียว

เครื่องแยกแบบเกลียวเป็นอุปกรณ์ที่ทำงานอย่างต่อเนื่องโดยใช้ช่องรางเกลียวแนวตั้งที่อาศัยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ควบคู่กับแรงโน้มถ่วง

กระบวนการ: สารละลายที่มีอนุภาคแขวนลอยถูกป้อนเข้าไปที่ด้านบนของสปายรัล ขณะที่มันไหลลงไปในทิศทางหมุนวน อนุภาคที่หนักกว่าจะเคลื่อนไปยังช่องทางด้านในที่มีความเร็วต่ำของสปายรัล เนื่องจากแรงเสียดทานและแรงลาก อนุภาคที่เบากว่าถูกแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางพุ่งไปยังขอบด้านนอก ตัวแบ่งที่ด้านล่างที่ปรับได้จะแบ่งลำธารออกเป็นส่วนที่เข้มข้น ส่วนกลาง และเศษทิ้ง

เหมาะสำหรับ: แร่เนื้อละเอียด (ขนาด 2 มม. ถึง 0.074 มม.) ที่ต้องการการประมวลผลปริมาณมาก เช่น การทำให้บริสุทธิ์ของทรายซิลิกา แร่โครไมต์ แร่เซอร์คอน และแร่เหล็กละเอียด

spiral concentration

การเปรียบเทียบอุปกรณ์แยกแรงโน้มถ่วงที่สมบูรณ์

ชื่ออุปกรณ์ ขนาดอนุภาคที่มีประสิทธิภาพในการให้อาหาร ข้อได้เปรียบหลัก ข้อจำกัดหลัก แร่ที่เหมาะสมที่สุด
เครื่องจิ๊ก 20 ~ 0.5 มม. กำลังการผลิตต่อชั่วโมงมหาศาล ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ ดูแลรักษาง่าย เกรดคอนเซนเทรตต่ำ ไม่สามารถจัดการตะกอนละเอียดเป็นพิเศษได้ ทองคำตะกอน, แร่ฮีมาไทต์, แร่โครเมียม, การล้างถ่านหิน
โต๊ะสั่น 2 ~ 0.038 มม. อัตราการเข้มข้นสูงเป็นพิเศษ, แถบแร่ที่เห็นได้ชัด, ผลิตภัณฑ์เข้มข้นขั้นสุดที่มีความบริสุทธิ์สูง ความจุเครื่องเดียวขนาดเล็ก พื้นที่ใช้งานกว้างขวาง ทังสเตน, ดีบุก, การทำความสะอาดทองคำบริสุทธิ์, ทรายแร่หนักหายาก
รางสวิง / เครื่องแยกแบบเกลียว 1 ~ 0.075 มม. ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว, การใช้พลังงานและน้ำต่ำ, ทำงานต่อเนื่อง ตัวคูณการเพิ่มความเข้มข้นต่ำ ทรายเหล็ก, แร่ซิรคอน/รูไทล์จากชายหาด, การเข้มข้นเบื้องต้นแบบหยาบ
เครื่องคัดแยกแบบแรงเหวี่ยง 0.074 ถึง 0.01 มม. กู้คืนสารทองคำ/ดีบุกฝุ่นละเอียดมากที่สูญเสียไปจากอุปกรณ์แรงโน้มถ่วงแบบดั้งเดิม ต้องการรอบทำความสะอาดอัตโนมัติแบบปกติ การกู้คืนหางแร่จากแร่ทองคำเส้นละเอียดและแร่ดีบุกแบบแพร่กระจาย
เครื่องแยกแบบตัวกลางหนาแน่น (DMS) 100 ถึง 6 มม. ก้อนแร่ คัดแยกเศษหินจำนวนมากก่อนการบด เพื่อลดต้นทุนพลังงานโดยรวม ต้องการระบบรีไซเคิลสารละลายสื่อหนาแน่นสูง การแยกเบื้องต้นของถ่านหินและแร่เหล็กก้อนเกรดต่ำ
เครื่องแยกแรงโน้มถ่วงอากาศแห้ง แร่แห้ง ขนาด 10 ~ 0.1 มม. ไม่มีการใช้น้ำเลย ไม่มีมลพิษจากสารปนเปื้อนในของเสีย ระบบควบคุมฝุ่นเป็นสิ่งจำเป็น การกู้คืนต่ำกว่ากระบวนการเปียก ทะเลทรายที่ขาดแคลนน้ำ การแยกถ่านหินแห้ง

ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพการแยกด้วยแรงโน้มถ่วง

สามหมวดปัจจัยสำคัญที่ตัดสิน: คุณสมบัติของแร่, ตัวกลางในการแยก, รุ่นของอุปกรณ์และพารามิเตอร์การทำงาน

คุณสมบัติแร่ (ปัจจัยหลัก)

  • 1. ความต่างของความหนาแน่นระหว่างแร่มีค่าและหินปน: ช่องว่างที่ใหญ่กว่า = การจัดชั้นที่ดีกว่าและอัตราการกู้คืนที่สูงขึ้น
  • 2. การกระจายขนาดอนุภาคแร่: การให้อาหารแบบแยกประเภทที่สม่ำเสมอช่วยป้องกันการแทรกแซงกันของเศษหยาบ/ละเอียด; สาหร่ายที่บดเกินไปทำให้สูญเสียโลหะ
  • 3. ปริมาณดินเหนียวและโคลน: ตะกอนเหนียวส่วนเกินจะเพิ่มความหนืดของตัวกลาง ทำให้การจัดชั้นตามความหนาแน่นอ่อนลง จึงต้องขจัดตะกอนละเอียดล่วงหน้า
  • 4. แบบฟอร์มการแพร่กระจายแร่: แร่เม็ดใหญ่ที่กระจายออกจากโมโนเมอร์ทำให้เกิดผล vaikut gravity ได้ดีกว่าแร่ที่มีการแทรกซึมละเอียด

ประสิทธิภาพสื่อแยกตัว

ตัวกลาง (โดยทั่วไปคือ น้ำ) มีผลต่อความหนาแน่นเชิงมีประสิทธิผลของระบบ ในขณะที่น้ำเป็นมาตรฐาน ความหนาแน่นของตัวกลางสามารถปรับเปลี่ยนได้

  • อากาศ (แยกแห้ง) มีประสิทธิภาพน้อยที่สุดเนื่องจากความหนาแน่นระดับกลางต่ำ ใช้ในพื้นที่แห้งหรือสำหรับแร่เฉพาะ
  • Water: สื่อมาตรฐาน; มีประสิทธิภาพและราคาถูก.
  • ของเหลวหนัก / สารแขวนลอย (HMS): มีประสิทธิภาพมากที่สุด แต่แพงและต้องการการจัดการสารเคมีอย่างระมัดระวัง

ประเภทอุปกรณ์และเงื่อนไขในการใช้งาน

อุปกรณ์แต่ละชิ้นมีช่วงการทำงานที่เหมาะสมสำหรับขนาดของอนุภาค กำลังการผลิต และความหนาแน่นของการป้อน ปัจจัยสำคัญที่ต้องควบคุมได้แก่:

  • อัตราการป้อน: สูงเกินไปอาจทำให้เกิดการโอเวอร์โหลดและการสูญเสียการแยก; ต่ำเกินไปจะลดประสิทธิภาพของอุปกรณ์
  • ความหนาแน่นของของแข็งในกระแสป้อน: Affects the viscosity of the pulp; must be maintained within the equipment’s optimal range.
  • อัตราการไหลของน้ำ (สำหรับเกลียวและตาราง): มีความสำคัญต่อการทำให้เกิดการไหลตัวที่ถูกต้องและการจัดชั้นของอนุภาค
  • ความถี่และแอมพลิจูดของจุดกระเพื่อม (สำหรับจิ๊ก): ส่งผลต่อการที่อนุภาคตกแต่งและแบ่งชั้นกัน
  • แรงเหวี่ยง (สำหรับเครื่องเข้มข้น) Determines the “effective gravity” and the recovery of fine particles.

การประยุกต์ใช้จริงตามชนิดของแร่

ประเภทแร่ แร่วัตถุประสงค์ อุปกรณ์แรงโน้มถ่วงที่ต้องการ หมายเหตุ
ทองคำพลอย ทองคำธรรมชาติ จิกส์, สไปรัล, เครื่องเข้มข้นแบบแรงเหวี่ยง, รางล้างแร่ มักเป็นวิธีการแปรรูปหลัก
ฮาร์ดร็อคโกลด์ ทองคำแท้, เทลูไรด์ ตัวทำความเข้มข้นแบบไซโครน (ในวงจรการบด), โต๊ะสั่น ใช้สำหรับกู้คืนทองคำที่แยกได้ด้วยแรงโน้มถ่วง
ดีบุก แคซิเทอไรต์ โต๊ะสั่น, จิ๊ก, สไปรัล การใช้งานคลาสสิกสำหรับโต๊ะสั่น
วูลแฟรม แซคีไลต์, โวล์ฟแรมนต์ จิ๊ก, โต๊ะเขย่า, สไปรัล มักจะผสมผสานกับวิธีการคัดแยกอื่น ๆ
ทรายแร่ อิลเมไนต์, เซอร์โคเนียม, รูไทล์ เกลียว, โต๊ะสั่น, HMS แอปพลิเคชันความจุสูง
โครไมต์ โครไมต์ เกลียว, โต๊ะสั่นสะเทือน, จิ๊ก ความเข้มข้นตามความแตกต่างของความหนาแน่น
แร่เหล็ก ฮีมาไทต์, แมกนีไทต์ จิ๊ก, สปิรัล, HMS ใช้สำหรับแร่เหล็กหยาบ
แมงกานีส ไพโรลูไซต์, ซิลูเมเลน จิ๊ก, สไปรัล มักใช้สำหรับแร่หยาบคุณภาพสูง

ตัวอย่างแร่และการใช้งานอุตสาหกรรมของการแยกด้วยแรงโน้มถ่วง

แร่โลหะมีค่า (ทองคำลานและทองคำสายแร่)

ทองธรรมชาติมีความหนาแน่นแตกต่างอย่างมากกับหินควอตซ์กลุ่ม การรวมกันของจิ๊ก + ตัวคั่นแบบศูนย์กลาง + แผ่นสั่นสามารถกู้ทองคำอิสระขนาดหยาบได้มากกว่า 93% ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำเหมืองทองแบบลุ่มน้ำในแอฟริกา เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ สำหรับทองคำในแร่ในแนวสายแร่ การคอนเซ็นเทรตแบบแรงโน้มถ่วงช่วยลดภาระการบดก่อนการทำให้บริสุทธิ์ด้วยไซยาไนด์หรือการลอยแร่

2. แร่สายแร่โทนสเตนและแร่สายแร่ดีบุก

วูลแฟรมไทต์และแคสติเทรตเป็นแร่ออกไซด์ที่มีความหนาแน่นสูงเป็นลักษณะเฉพาะ การแปรรูปแบบร่วงขั้นตอนหลายขั้นตอนด้วยเครื่องจิ๊กและการทำความสะอาดด้วยแท่นเขย่าเป็นกระบวนการหลักที่ใช้กันทั่วไปในการแยกวูลแฟรม-แทนในเหมืองดีบุกฟูเจี้ยน เจียงซี ประเทศจีน และเหมืองดีบุกในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

3. แร่เหล็กและแร่แม่เหล็กอ่อน

ฮีมาไทต์ ลิมอไนต์ แร่โครเมียมที่มีแม่เหล็กอ่อนใช้การแยกด้วยเครื่องกรองแบบจิกและแยกด้วยแรงโน้มถ่วงแบบเกลียวเมื่อตัวชี้วัดการแยกด้วยแม่เหล็กไม่ดี เครื่องแยกกลางน้ำหนักที่มีของหนักจะคัดแยกเศษหินออกก่อนสำหรับแร่เหล็กก้อน

4. ทรายแร่หนักชายหาดและแม่น้ำ

ทรายแร่เซอร์คอน รูไทล์ โมแนไซต์ ที่ใช้รางสไปรัลเพื่อคัดเบื้องต้น และแผ่นสั่นเพื่อทำความสะอาดด้วยแรงโน้มถ่วง เพื่อแยกแร่หายากที่มีน้ำหนักมากจากทรายควอร์ตซ์

5. อุตสาหกรรมการล้างถ่านหิน

เครื่องแยกกลางหนักและเครื่องจิ๊กเป็นอุปกรณ์หลักในการเตรียมถ่านหิน แยกถ่านหินสะอาดออกจากหินปนโดยอาศัยความแตกต่างของความหนาแน่น

6. การกอบกู้ซ้ำของเศษวัสดุก่อสร้างและกากแร่จากโรงแต่งแร่

การแยกด้วยแรงโน้มถ่วงนำเอากลุ่มก้อนโลหะหนักที่เหลือจากเศษซากรื้อถอนและเศษแร่เก่า ๆ มาใช้ใหม่ โดยเป็นการใช้ทรัพยากรแร่ในรูปแบบวนรอบอย่างมีประสิทธิภาพ

ตัวอย่างโครงการแยกแร่โดยใช้แรงโน้มถ่วงจริงทั่วโลก

กรณีที่ 1: โรงงานแยกแร่ทองคำแบบพลาสเซอร์ด้วยแรงโน้มถ่วง ขนาด 500 ตันต่อวัน ในแอฟริกาตะวันออก

  • คุณสมบัติของแร่: Coarse native gold 0.1–1 mm, low clay content, local water shortage
  • กระบวนการทำงาน: เครื่องบดหยาบแบบสองขั้นตอน + ตัวเร่งความเร็วแบบศูนย์กลาง + โต๊ะสั่นสำหรับทำความสะอาดขั้นสุดท้าย + ระบบน้ำวนเวียน
  • ดัชนีการดำเนินงาน อัตราการกู้ทอง 93.38%, เกรดทองในสารละลายสุดท้าย 85%, อัตราการรีไซเคิลน้ำ 86%, ลดการใช้น้ำลง 40% เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการดั้งเดิม

กรณีที่ 2: โรงงานแร่สายแร่วูลแฟร์มไรต์ความจุ 2000 ตันต่อวัน

  • คุณสมบัติของแร่: แนวเส้นแร่เฟลด์สปาร์-ควอทซ์, การแพร่กระจายของวูลแฟรมไซต์ไม่สม่ำเสมอ
  • กระบวนการทำงาน: การบดขั้นตอน + การร่อนหยาบด้วยจิ๊กหลายตัว + การทำความสะอาดด้วยแท่นเขย่าหลายกลุ่ม
  • ดัชนีการดำเนินงาน เกรดแร่วาเนเดียมเข้าสู่กระบวนการเข้มข้น 66%, การกู้คืนแร่วาเนเดียมรวม 82%, การทิ้งเศษขยะที่ไม่มีแร่ 65% ในขั้นตอนหยาบเพื่อประหยัดพลังงานในการบด

กรณีที่ 3: สายการแยกแร่ธาตุหนักบนชายหาดความจุ 1200 ตันต่อชั่วโมง

  • คุณสมบัติของแร่: ทรายผสมเซอร์โคเนียม รัตลี และควอทซ์
  • กระบวนการทำงาน: เครื่องคอนเซ็นเทรเตอร์แบบเกลียวสำหรับการล้มล้างปริมาณมาก + โต๊ะเขย่าเพื่อการทำความสะอาดความบริสุทธิ์สูง
  • ดัชนีการดำเนินงาน อัตราการฟื้นฟูแร่หนักทั้งหมด 88% ไม่ต้องใช้งานสารเคมีเลย ต้นทุนการดำเนินงานต่อวันต่ำ

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการออกแบบโรงงาน

การแยกด้วยแรงโน้มถ่วงยังคงเป็นเทคโนโลยีพื้นฐานและมีประสิทธิภาพสูงในการแปรรูปแร่สมัยใหม่ จุดแข็งอยู่ที่ความเรียบง่าย ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จขึ้นอยู่กับการเลือกใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมกับชนิดแร่และขนาดอนุภาค

สำหรับนักออกแบบโรงงาน วิศวกร และผู้ปฏิบัติงาน แนวคิดต่อไปนี้เป็นสิ่งจำเป็น:

  1. การวิเคราะห์แร่ครอบคลุมอย่างละเอียดเป็นสิ่งที่ไม่สามารถต่อรองได้ ทดสอบสำหรับธรณีวิทยา การปลดปล่อยขนาด และความแตกต่างของความหนาแน่น
  2. 2. จับคู่อุปกรณ์กับขนาดอนุภาค: ใช้แม่แบบสำหรับวัตถุดิบหยาบ ฟีดสำหรับกลาง และโต๊ะสำหรับวัตถุดิบละเอียด ใช้ตัวรวมศูนย์แบบแรงเหวี่ยงสำหรับทองคำอิสระละเอียด
  3. 3. พิจารณาการแยกขั้นตอน: สำหรับแร่ที่มีแร่ธาตุที่แพร่กระจายไม่สม่ำเสมอ วงจรหลายขั้นตอนมักมีประสิทธิภาพมากกว่าการทำเพียงครั้งเดียว
  4. 4. ควบคุมตัวแปรการดำเนินงาน อัตราการให้อาหาร, การไหลของน้ำ และความหนาแน่นของสารกลาง ต้องได้รับการตรวจสอบและควบคุมอย่างรอบคอบ
  5. 5. รับมือกับสไลม์: สารละลายละเอียด (น้อยกว่า 0.1 มิลลิเมตร) เป็นอันตรายต่อการแยกด้วยแรงโน้มถ่วง ควรนำออกโดยการกำจัดซิลิมิง และถ้าจำเป็นควรใช้วิธีอื่นในการบำบัด (เช่น การลอยตัว)

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการแยกแรงโน้มถ่วง

คำถาม: การแยกด้วยแรงโน้มถ่วงสามารถใช้ในการประมวลผลของเสียละเอียดมากได้ไหม?

A: อุปกรณ์แรงโน้มถ่วงแบบดั้งเดิม เช่น จิ๊กและสไปรัล จะสูญเสียประสิทธิภาพเมื่อความละเอียดต่ำกว่า 74 ไมครอน (200 เมช) เนื่องจากแรงเสียดทานบนพื้นผิวของน้ำเอาชนะแรงโน้มถ่วง อย่างไรก็ตาม ตัวทำงานแรงโน้มถ่วงแบบศูนย์กลางขั้นสูงหมุนของเหลวเพื่อสร้างแรงถึง 60G หรือมากกว่านั้น ทำให้สามารถกู้คืนแร่หนักที่มีความละเอียดต่ำถึง 10 ไมครอนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Q: การแยกด้วยแรงโน้มถ่วงสามารถทดแทนการลอยตัวได้โดยสมบูรณ์หรือไม่?

A: จะใช้ได้เฉพาะในกรณีที่เกณฑ์ความเข้มข้นสูงพอ สำหรับแร่ซัลไฟด์ซับซ้อนที่แพร่กระจายอย่างละเอียดและเป็นเม็ดเล็ก ซึ่งแร่ที่มีคุณค่าสับสนแน่นหนากับแกล้งในระดับจุลภาค การลอยฟองยังคงเป็นสิ่งจำเป็น อย่างไรก็ตาม โรงงานสมัยใหม่มักใช้วงจรแบบผสมผสาน: การแยกด้วยแรงโน้มถ่วงเพื่อเรียกคืนแร่ที่มีขนาดหยาบในระยะแรก ตามด้วยการลอยฟองเพื่อเก็บสิ่งตกค้างที่ละเอียดเป็นพิเศษ

ปัจจัยหลักใดบ้างที่มีผลต่อประสิทธิภาพของการแยกด้วยแรงโน้มถ่วง?

A: ประสิทธิภาพของการแยกด้วยแรงโน้มถ่วงขึ้นอยู่กับสามพารามิเตอร์สำคัญคือ: ความแตกต่างของน้ำหนักจำเพาะระหว่างแร่เป้าหมายและแร่เจือปน (ความแตกต่างที่มากขึ้นทำให้การแยกง่ายขึ้น), การกระจายขนาดอนุภาคของตัวป้อน (การแยกประเภทอย่างเข้มงวดช่วยป้องกันการซ้อนทับกันของชั้นของอนุภาค), และพลศาสตร์ของของไหล รวมถึงความเร็วของการไหลของน้ำและการควบคุมความหนาแน่นของของเหลวในพื้นผิวของอุปกรณ์

ทำไมการแยกโดยแรงโน้มถ่วงจึงแนะนำอย่างมากสำหรับเหมืองขนาดเล็กถึงกลางที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม?

ก: การแยกด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นวิธีการคัดแยกทางกายภาพบริสุทธิ์ซึ่งไม่ต้องใช้สารเคมีใด ๆ ซึ่งช่วยกำจัดความจำเป็นในการใช้สารเคมีราคาแพง ลดมลพิษจากของเสียทางสิ่งแวดล้อม ลดต้นทุนการดำเนินงานโดยรวม (Opex) และรับประกันการคืนทุนอย่างรวดเร็วโดยการจับแร่ขนาดหยาบที่มีการลอยตัวอิสระได้ในทันที

ต้องการความช่วยเหลือในการออกแบบระบบแยกด้วยแรงโน้มถ่วงหรือไม่?

ที่ เอสบีเอ็ม เรามีโซลูชันครบวงจรสำหรับการประมวลผลแร่ รวมถึงการออกแบบกระบวนการอย่างละเอียด การวางผังโรงงาน และชุดอุปกรณ์แยกด้วยแรงโน้มถ่วงที่ครบวงจร

ติดต่อเราวันนี้ สำหรับคำแนะนำที่ปรับแต่งตามแร่ที่เฉพาะเจาะจงของคุณ