Bányászati műveletek automatizálása és optimalizálása Rheonics Érzékelők és megoldások - áttekintés
A bányászati ipar mindig is ismert volt összetettségéről és zord környezeteiről. Az ércek kitermelésétől a végtermék kinyeréséig az ügyfeleknek különböző folyamatokkal kell szembenézniük, amelyek általában abrazív iszapokat, váltakozó szilárdanyag-koncentrációkat és kémiailag agresszív környezetet foglalnak magukban. Ezek a körülmények állandó kihívást jelentenek a folyamat stabilitása szempontjából, és a folyamatmérés szükséges eszközzé válik. A valós idejű viszkozitás- és sűrűségmérések lehetővé teszik az iszap viselkedésének monitorozását és szabályozását az optimalizált termékkinyerési folyamatok érdekében.
A bányászati ipar mindig is ismert volt összetettségéről és zord környezeteiről. Az ércek kitermelésétől a végtermék kinyeréséig az ügyfeleknek különböző folyamatokkal kell szembenézniük, amelyek általában abrazív iszapokat, váltakozó szilárdanyag-koncentrációkat és kémiailag agresszív környezetet foglalnak magukban. Ezek a körülmények állandó kihívást jelentenek a folyamat stabilitása szempontjából, és a folyamat... mérések egy szükséges eszköz. Ez az iparág mindig keresi folyamatok koncentrációjának, textúrájának, összetételének és folyóképességi tulajdonságainak szabályozása. Ezek a paraméterek befolyásolhatják a berendezések teljesítményét, a fémkinyerés hatékonyságát, az intelligens energiafelhasználást és a biztonsági feltételeket. Ezeket a kívánt feltételeket gyakran közvetett módon figyelik meg vagy szabályozzák a sűrűség és a viszkozitás kulcsfontosságú mutatóinak felhasználásával. Általában a hagyományos laboratóriumi mintavételt alkalmazzák, de ezek alkalmanként olyan betekintést nyújtanak, amelyek nem képesek a valós idejű változások rögzítésére. Másrészt a gyártósori mérések folyamatos és valós idejű láthatóságot biztosítanak a folyamatban, lehetővé téve a gyorsabb reagálást.
Rheonics SR típusú soros viszkozitás- és sűrűségérzékelők áttekintése
Rheonics Az SR típusú érzékelők (SRV és SRD) a viszkozitást, a sűrűséget és a hőmérsékletet mérik a folyamatvezérlés és -felügyelet érdekében. Az SRV a viszkozitást, míg az SRD a sűrűséget és a viszkozitást méri. Ezek az érzékelők gyárilag kalibráltak, és élettartamuk során nem igényelnek újrakalibrálást. Az ügyfelek azonban kérhetik az iparágukban használt műszerek kalibrálását vagy hitelesítését a minőségellenőrzés részeként. Opcionális újrabeállítások vagy eltoláskorrekciók végezhetők, ha szükséges, hogy megfeleljenek az adott referenciáknak. További részletekért lásd: Az SRV inline folyamatviszkoziméter kalibrálása terepen és gyárban. Rheonics Az érzékelők technológiája egy kiegyensúlyozott torziós rezonátoron (BTR) alapul. Ez a szabadalmaztatott technológia jelentős előnnyel rendelkezik a versenytársakkal szemben, mivel lehetővé teszi, hogy az érzékelők kompaktak, könnyűek és a külső rezgések által nem befolyásoltak legyenek. Rheonics Az SRV és az SRD jól bevált módszerek a bányászati alkalmazásokban. Például gyakori felhasználási esetek a következők monitorozása: ércszuszpenzió szállítása, flotáció, vízgazdálkodás, fúróiszap (mélyvarratos bányászatban is), vagy vastagodás A pontos és folyamatos monitorozás segít optimalizálja a koncentrációszabályozást, a fémkinyerés hatékonyságát és az általános folyamatstabilitást abrazív és kémiailag agresszív környezetben.
2 ábra - Rheonics Beépített viszkozitásmérő (SRV) és sűrűség- és viszkozitásmérő (SRD) hosszú behelyezésű változat NPT 1.25” menetes csatlakozással
Releváns paraméterek
A viszkozitás- és sűrűségmérést a bányászati iparban a folyamatok monitorozására, valamint a nyomon követésre használják. egyéb kapcsolódó paraméterek, amelyek érdekesek. Ezek közé tartoznak:
Szárazanyag-koncentráció (% t/t vagy % szilárdanyag)
Az ásványfeldolgozás egyik legfontosabb szabályozási változója. Közvetlenül befolyásolja az őrlési hatékonyságot, a flotációs kinyerést és a zagykezelést.
3. ábra – Sűrítő/koncentráló tartály [1]Példák:
sűrítők
Hidrociklonok
Flotációs cellák
SAG/golyósmalmok
Zagytározók
zagy állaga vagy folyóképessége
Fontos a megfelelő szállítás és feldolgozás szempontjából. Ha a zagy túl sűrű vagy túl híg, az eltömődésekhez, a szivattyú károsodásához vagy gyenge elválasztási teljesítményhez vezethet.
4. ábra – Hígtrágya-vezeték [2]Példák:
Hígtrágya szállító csővezetékek
Hígtrágya szivattyúk
Malomadagolók
Nedves zúzás
Keverőtartályok keverőberendezésekkel
Kémiai összetétel vagy keverési homogenitás
Kulcsfontosságú indikátor a kioldásban, flotációban, pH-szabályozásban, reagens adagolásban és flokkulációban. Ellentmondások ezekben a tulajdonságokban rossz keverésre, hiányos oldódásra vagy rétegződésre utalhat, ami befolyásolja a visszanyerést és növeli a reagensfogyasztást
5. ábra – Halomból történő kilúgozás
Példák:
Kimosó tartályok
Flokkulációs
Reagens adagolás
Semlegesítés / pH-szabályozás
Keverés flotációs cellákban
Reagens előkészítő tartályok
Viszkozitás és sűrűség, mint folyamatindikátor
SRV soros viszkozitásmérő
Ez az érzékelő valós időben méri a viszkozitás és a hőmérséklet széles skáláját, és alkalmas tartályokba történő beépítésre a keverési folyamatok monitorozására, valamint csővezetékekbe az áramló folyadék folyamatos mérésére. Rheonics Az SRV kifejezetten nagy sebességű keverési folyamatokhoz alkalmas, és nem befolyásolja a folyadékban lévő buborékok jelenléte vagy a külső rezgések.
A viszkozitás a folyadék áramlási ellenállását méri. Szuszpenziók esetén a viszkozitást a következők befolyásolják:
Szilárdanyag-tartalom
Részecskeméret-eloszlása
A részecskék alakja és kémiai kölcsönhatása
Hőmérséklet
A viszkozitás növekedésével a zagy nehezebben szivattyúzható, keverhető vagy szállítható. A viszkozitásmérés lehetővé teszi a kezelők számára, hogy:
Észleli, ha az iszap túl sűrűvé válik, ami dugulást vagy a szivattyú túlterhelését okozhatja.
Figyelje a nyírási viselkedést, és azonosítsa az olyan problémákat, mint a részecskék agglomerációja vagy elvékonyodása.
Értse meg és szabályozza az áramlási viselkedést (reológiát) különböző folyamatfeltételek mellett.
SRD Inline sűrűség- és viszkozitásmérő
Ez az érzékelő valós időben adja hozzá a sűrűséget a viszkozitás és a hőmérséklet méréséhez. Leginkább csővezetékekbe és tartályokba történő telepítésre alkalmas, állandó és alacsony keverési sebesség. A sűrűség hozzáadása a mérésekhez további folyadékkoncentráció-számításokat tesz lehetővé; azonban szűkebb a mérési viszkozitástartománya az SRV-hez képest, és a buborékok magas koncentrációja zajt adhat a mérésekhez a sűrűségmérés miatt. Az SRD-t a külső rezgések sem befolyásolják.
A sűrűség az anyag tömegét jelenti egységnyi térfogatra vetítve. Szuszpenziók esetén szorosan összefügg a jelenlévő szilárd anyagok százalékos arányával. A szilárd anyagok koncentrációjának növekedésével a sűrűség is növekszik.y. A sűrűségmérések lehetővé teszik a kezelők számára, hogy:
Folyamatosan nyomon követi a szilárdanyag-tartalmat.
Hígulási problémák vagy összetételbeli változások észlelése.
Nagyobb pontossággal szabályozhatja az olyan folyamatokat, mint a sűrítés, a flotáció és az őrlés.
Ezenkívül az SRD elektronika támogatja a folyamatváltozók egyedi számításait, a sűrűség, viszkozitás és hőmérséklet valós idejű bemenetei alapján.
Kulcsfontosságú bányászati alkalmazások
Fúrás és robbantás
A fúrás és robbantás az ásványkincsek kitermelésének első lépései, amelyek a kőzetet kezelhető méretűre aprítják. A rossz aprítás megnövekedett energiafogyasztást és a berendezések nagyobb kopását eredményezi a downstream zúzás során.
Nagy sűrűségű robbanásveszélyes emulziókban vagy szuszpenziókban (vízgélek) csökkenthetik a robbantás hatékonyságát
Nagy viszkozitás robbanásveszélyes emulziókban vagy iszapokban (vízgélekben) akadályozhatják a megfelelő áramlást.
Rheonics Az érzékelők fúrófolyadékok és robbanóanyag-emulziók keverővezetékeire vagy tartályaira történő telepítése lehetővé teszi:
Optimális robbanásveszélyes emulzió vagy szuszpenzió tulajdonságainak fenntartása
Javítsa a robbanékony teljesítményt és a robbanás minőségét
8. ábra – Fúrás és robbantás [4]
Érdekes KPI-k
Hatással Rheonics Műszerek
Robbanásveszélyes konzisztencia eltérése (%)
Csökkentve a keverés és a szivattyúzás szabályozásával
Fúró behatolási sebessége (m/óra)
Javítva a fúrófolyadék optimális tulajdonságainak megőrzésével
Kőzetfragmentáció egyenletessége (index)
Javított a jobb robbanékony teljesítménynek köszönhetően
Fúrófej kopási sebessége (óra/fúrófej)
Csökkentett a jobb kenés és a fúrás során fellépő kisebb mechanikai igénybevétel révén
Csiszolás és osztályozás
A zúzás és őrlés az ásványi feldolgozás első lépései, ahol az ércet méretre csökkentik, hogy megkönnyítsék a további kinyerési folyamatokat. Ez a színpad A hatékonyság közvetlenül befolyásolja a downstream műveletek, például a flotáció és a kioldás sikerét.
Nagy sűrűségű túlterhelheti a malmot és energiát pazarolhat.
Kis sűrűségű rossz őrléshez és nem optimális részecskemérethez vezet.
Nagy viszkozitás csökkenti a média mozgását és tompítja a csiszolási folyamatot.
Rheonics Az őrlőkörökben található malmok és ciklonok zagybetápláló és -elvezető csővezetékeire telepített érzékelők lehetővé teszik:
Állítsa be a vízadagolást vagy az adagolási sebességet.
A malom túlterhelésének elkerülése
Az energiafelhasználás optimalizálása
9. ábra – Csiszolás és osztályozás [5]
Érdekes KPI-k
Hatással Rheonics Műszerek
Fajlagos energiafogyasztás (kWh/tonna)
Optimális zagyfeltételek révén csökkent
Áthaladó kívánt termékméret (%)
Megnövekedett a stabil csiszolási teljesítmény miatt
Termékméret-variáció (arány)
Alacsonyabb változékonyság, jobb downstream kontroll
Malom áteresztőképesség (tonna/óra)
A folyamatok instabilitásának és állásidejének elkerülésével növelhető
Flotáció és elválasztás
A flotáció létfontosságú elválasztási lépés az ásványi feldolgozásban, amelyet az értékes ásványok szelektív kinyerésére használnak. A rossz elválasztás és a törmelékképződés nagyobb reagensfelhasználást és alacsonyabb kinyerést eredményezhet.
Nagy sűrűségű befolyásolja a levegő diszperzióját és a reagensek hatékonyságát.
Nagy viszkozitás korlátozhatja a buborék-részecskék tapadását.
Rheonics Az érzékelők flotációs betápláló vezetékekbe, flotációs cellákba vagy flotációs áramkörök zagyürítésébe történő telepítése lehetővé teszi:
Állítsa be a víz, a levegő és a reagens adagolását.
Biztosítsa a szelektív flotációhoz szükséges pépállapot-feltételeket.
Javítja a hab stabilitását és az ásványi anyagok kinyerését.
A reagensek túlzott felhasználásának elkerülése és a zagyveszteség csökkentése.
10. ábra – Flotáció és elválasztás [6]
Érdekes KPI-k
Hatással Rheonics Műszerek
Értékes ásványkincs-kitermelés (%)
Fokozott buborék-részecske kölcsönhatások révén megnövekedett
Reagensfogyasztás (kg/tonna)
Csökkentett az optimalizált adagolásnak köszönhetően
Koncentrátum minősége (%)
Javított a jobb elválasztási szelektivitás miatt
Zagyveszteség (%)
Csökkent az értékes ásványi anyagok átvitelének minimalizálásával
Kioldódás és savkezelés
A kioldás egy létfontosságú hidrometallurgiai technika, amelynek során értékes fémeket nyernek ki az ércből kémiai oldatban oldva azokat. Ha a kioldóoldatot nem szabályozzák megfelelően, a fémkitermelés csökken.
Nagy sűrűségű csökkentheti a tartózkodási időt, korlátozva az ásványi anyagok oldódását.
Túlzott viszkozitás lassíthatja a reagensek diffúzióját és a fémek transzportját.
Rheonics Az érzékelők zagycsövekbe vagy közvetlenül a kimosótartályokba történő telepítése lehetővé teszi:
Optimalizálja a retenciós időt és a reagens koncentrációját
Fémvisszanyerés fokozása
Csökkentse a kioldódási ciklus időtartamát
11. ábra – Kimosódás és savkezelés [7]
Érdekes KPI-k
Hatással Rheonics Műszerek
Célfém-kivonási arány (%)
Megnövekedett az optimalizált reagens-érintkezés és -oldódás miatt
Kioldási ciklus időtartama (óra)
Csökkenti a kioldódási reakció gyorsabb befejeződésének lehetővé tételével
Kioldószer-fogyasztás (kg/tonna)
Csökkent az optimalizált adagolás miatt
Sűrítés és víztelenítés
A sűrítés és a víztelenítés elengedhetetlen az ásványi feldolgozásban, mivel a felesleges víz eltávolításával csökkenti az iszap térfogatát. A rossz szabályozás nem hatékony vízvisszanyeréshez és instabil ártalmatlanításhoz vezethet.
zagy sűrűsége jó sűrítési teljesítményre utalhat
Túlzott viszkozitás lassíthatja az üledékképződést, ami megnehezíti a víz elválasztását
Rheonics szenzorok telepítése zagyadagoló vezetékekbe, sűrítő tartályokba, alul- és túlfolyó patakokba lehetővé teszi:
Optimalizálja a zagy adagolási sebességét és a flokkulálószer adagolását
Győződjön meg arról, hogy az alulfolyó zagy eléri a kívánt szilárdanyag-koncentrációt
Maximalizálja a vízvisszanyerést
12. ábra – Sűrítés és víztelenítés [8]
Érdekes KPI-k
Hatással Rheonics Műszerek
Alulfolyó szilárdanyag-koncentráció (%)
Javított, ami hatékonyabb zagyszállítást és ártalmatlanítást eredményez
Vízvisszanyerési arány (%)
Optimalizált ülepítés és fokozott elválasztási hatékonyság révén növelve
Zagygazdálkodás
A zagykezelés elengedhetetlen, biztosítva az ásványi feldolgozás során keletkező hulladék biztonságos és környezetbarát kezelését. Ha a zagy tulajdonságait nem szabályozzák megfelelően, a működési kockázatok és költségek megnőnek.
Nagy sűrűségű A változások befolyásolhatják a zagy stabilitását és hosszú távú biztonságát.
Nagy viszkozitás növeli a szivattyúzás energiafogyasztását, és csővezeték-elzáródást okozhat.
Rheonics Az érzékelők zagyvezetékekbe vagy tavakba történő telepítése lehetővé teszi:
Az áramlási problémák korai felismerése és a csővezeték elzáródásának megelőzése
Csökkent a szivattyúzási paraméterek optimalizálásával
Zagyszuszpenzió sűrűségének változása (%)
Csökkentve a zagytároló létesítmény (TSF) stabilitásának és lerakódási konzisztenciájának javításával
Vízvisszanyerési hatékonyság (%)
Az üledékképződési szintek monitorozásával javult
Kenés menedzsment
A kenéskezelés biztosítja a nehéz bányászati berendezések, beleértve a dömpereket, kotrógépeket és fúrógépeket, folyamatos működését. A rossz kenőanyag-állapot növelheti a motor kopását, vagy akár a berendezés meghibásodását is okozhatja, ami a következőkhöz vezethet:
Csökkentett berendezések élettartama
Váratlan leállás és költséges javítások
Rheonics Az érzékelők kenőrendszerekbe vagy olajelemző rendszerekbe történő folyamatos felügyelete lehetővé teszi a következőket:
Állapotalapú karbantartás engedélyezése
Kenőanyag-lebomlás korai felismerése
Javítsa a berendezések megbízhatóságát és csökkentse a karbantartási költségeket
14. ábra – Kenéskezelés [10]
Érdekes KPI-k
Hatással Rheonics Műszerek
Kenési hibák miatti berendezésleállás (óra/hónap)
Csökkentett a kenőanyag-lebomlás korai felismerésével
Kenőanyag-fogyasztás (liter/hónap)
Csökkentés optimalizált csereintervallumokon keresztül
Alkatrészcsere gyakorisága (arány)
Csökkentett, mivel a megfelelő kenés meghosszabbítja az alkatrész élettartamát és csökkenti a kopást
Folyamatfeltételek és legjobb gyakorlatok
Erózió okozta kopás
Bányászati műveletek során az abrazív iszapok idővel károsíthatják az érzékelő szondáit. Ebben az esetben figyelembe kell venni, hogy csak az érzékelő szondáját kell cserélni; az elektronika és a kábel a helyén maradhat. Az élettartam a részecskemérettől, az áramlási sebességtől és az iszap összetételétől függ. Rheonics A szondák kopásfigyelő funkcióval is rendelkeznek, amely a meghibásodás előtt figyelmezteti a felhasználókat, biztosítva a folyamatos működést. Áramlási sebességkorlátozás
Rheonics SRV és SRD szondák általában összeegyeztethető akár 10 m/s áramlási sebességgelmivel a bányászati iszapok szivattyúzhatók közel ilyen nagy sebességek, hogy megakadályozzák az ülepedést, telepítése javasolt a szondát a könyökökben az áramlási iránnyal párhuzamosan kell elhelyezni, mivel ez csökkentheti a mechanikai behatásokat, azonban, Az ebben a tartományban lévő sebességek továbbra is túl sok zajt adhatnak a mérési eredményekhez. További részletekért lásd: Rheonics SR típusú érzékelők nagy áramlási sebességű és nagy viszkozitású alkalmazásokhoz Részecskék a folyadékban Rheonics Az érzékelők a mikron méretű lágy részecskéket minimális pontossági hatással képesek kezelni, és az elektronika kiszűri az esetlegesen fellépő jelzajt. A nagy részecskéket (milliméteres vagy nagyobb) tartalmazó iszapok azonban instabil leolvasást és az érzékelő mechanikai károsodását okozhatják. Ezért érdemes előzetesen szűrni vagy ezektől a részecskéktől távol telepíteni.
Csatlakozik Rheonics a limai EXPOCOBRE 2026 kiállításon, és fedezze fel, hogyan javítja a precíziós érzékelés a bányászat hatékonyságát. Az iszap sűrűségétől a vegyi anyagok monitorozásáig tekintse meg technológiánkat működés közben.