چرا گفته می‌شود که «هیچ دو قطعه سنگ معدن در جهان دقیقاً یکسان نیستند» و بنابراین هیچ فرآیند جهانی وجود ندارد؟

در صنعت معدن، یک ضرب المثل رایج این است که "هیچ معدن دیگری دقیقاً یکسان نیست". این یک قانون ساده نیست؛این یک اصل اصلی فنی است که بر کل فرآیند توسعه منابع معدنی حاکم است. It profoundly reveals the natural heterogeneity of ores and directly determines the complexity and uniqueness of mineral processing process design—there's no "one-size-fits-all" process suitable for all oresاین مقاله به علل ریشه ای ناهمگن بودن معدن و الزامات اجتناب ناپذیر برای طراحی فرآیند پردازش معدنی سفارشی می پردازد.با هدف ارائه حرفه ای معدن با یک، دقيق و چشم انداز درخشان.

معدن "شخصیت": ریشه ی ناهمگن بودن

ناهمگن بودن معدن ناشی از فرآیند طولانی و پیچیده زمین شناسی معدن سازی است. محیط های تکتونیکی مختلف زمین شناسی، دمای معدن سازی و فشار،و شرایط فیزیکی و شیمیایی محیط همگی به ماهیت متنوع سنگ معدنی کمک می کنند.حتی در داخل یک سنگ معدن، بخش های مختلف، یا حتی دو سنگ معدن مجاور، تفاوت های قابل توجهی در ترکیب و ساختار وجود دارد.این "شخصیت" عمدتاً در جنبه های زیر آشکار می شود::

پیچیدگی ترکیب شیمیایی و معدنی:علاوه بر فلزات ارزشمند یا مواد معدنی، سنگهای معدنی همچنین حاوی گانگ و سایر مواد معدنی فلزی هستند. انواع، محتوای و وضعیت رخ دادن این اجزای (به عنوان مثال،به عنوان مواد معدنی مستقل یا ایزومورف در شبکه کریستالی دیگر مواد معدنی وجود دارد) بسیار متفاوت است.به عنوان مثال، در برخی از سنگ آهن، آهن ممکن است در اشکال مختلف مانند مغناطیس قوی مغناطیسی، همتایت ضعیف مغناطیسی یا لیمونیت وجود داشته باشد، همراه با مواد معدنی مانند پیروکسین و میکا.این مسئله چالش های قابل توجهی را برای روش های جدایی از یک منبع ایجاد می کند..

تغییر در خواص فیزیکی:سنگ آهن همچنین در خواص فیزیکی مانند سختی، تراکم، خواص مغناطیسی، خواص الکتریکی، قابلیت خرد کردن، محتوای گل و محتوای آب متفاوت است.تغییرات در سختی معدن و قابلیت خرد کردن به طور مستقیم بر انتخاب تجهیزات خرد و خرد تاثیر می گذارد، مصرف انرژی و در نهایت، بهره وری آسیاب.

تنوع ساختارهای ساختاریتوزیع مواد معدنی در یک سنگ معدنی، به طور خاص رشد بین مواد معدنی مفید و گانگی، و اندازه و شکل ذرات جاسازی شده،عوامل کلیدی هستند که بر دشواری پردازش مواد معدنی تاثیر می گذارند.هرچه اندازه ذرات مواد معدنی مفید کوچک تر باشد، برای جدا کردن اجزای جداگانه، خرد کردن معدن دقیق تر مورد نیاز است، که بدون شک هزینه پردازش را افزایش می دهد.

جریان فرآیند سفارشی: یک انتخاب اجتناب ناپذیر برای متناسب کردن معدن

دقیقاً به دلیل ناهمگن بودن معدن، طراحی جریان های پردازش مواد معدنی باید از یک رویکرد یک اندازه مناسب برای همه و به سمت پردازش سفارشی و سفارشی حرکت کند.توسعه یک جریان فرآیند وظیفه اصلی و اصلی طراحی کارخانه پردازش مواد معدنی استاصول اساسی طراحی آن بر اساس تحقیقات دقیق آزمایش پردازش مواد معدنی و مرجع به تجربه اثبات شده از معادن مشابه است.

آزمایشات پردازش مواد معدنی: سنگ بنای طراحی فرآیند

قبل از طراحی هر کارخانه پردازش مواد معدنی، آزمایشات جامع پردازش مواد معدنی باید انجام شود. آزمایشات سیستماتیک درک عمیق از انتخابی معدن را فراهم می کند، از جمله:

تعیین بهترین ظرافت خرد کردن:خرد کردن برای جدا کردن کامل مواد معدنی مفید از مواد معدنی گانگی طراحی شده است.در حالی که خرد کردن بیش از حد صرفه جویی در انرژی و ممکن است تولید چسب، که در عملیات شناور شدن بعدی دخالت می کند.

انتخاب موثرترین روش جداسازی:روش جدایی مناسب بر اساس تفاوت در خواص فیزیکی و شیمیایی مواد معدنی مختلف در معدن انتخاب می شود.جداسازی مغناطیسی می تواند برای مغناطیس استفاده شوددر بسیاری از موارد، فلاتاسیون برای معادن سولفید مس مورد استفاده قرار می گیرد و جدایی گرانشی روش اصلی برای معادن طلا است.ترکیب روش های متعدد برای دستیابی به جدایی کارآمد لازم است.

بهینه سازی سیستم عامل و پارامترهای فرآیند:در روش های جدایی شیمیایی مانند شناور، نوع واکنشگر، دوز، مدت زمان عمل و pH مواد خمیر، همه بر عملکرد جدایی تأثیر حیاتی دارند.حتی وقتی که همان سنگ گرافیت را پردازش می کنند، دوز مورد نیاز واکنشگر و روش خرد کردن ممکن است به دلیل تفاوت در کریستالینیت و اندازه فلک متفاوت باشد.

انعطاف پذیری و بهینه سازی در طراحی فرآیند

یک فرآیند پردازش معدنی عالی نه تنها باید از نظر فنی امکان پذیر و از نظر اقتصادی مناسب باشد،اما همچنین دارای درجه انعطاف پذیری برای سازگاری با تغییرات در خواص سنگ معدنی است که ممکن است در طول فرآیند تولید معدن رخ دهد.به عنوان مثال، تغییرات در نوع سنگ معدنی مورد پردازش ممکن است نیاز به تنظیم ظرافت خرد کردن یا فرآیند شناور شدن داشته باشد.با پیشرفت های تکنولوژیکی و تلاش برای کاهش هزینه ها و بهره وری، بهینه سازی فرآیند پردازش مواد معدنی یک فرآیند مداوم است.معرفی تجهیزات خرد و خرد کننده کارآمدتر و اتخاذ فن آوری های کنترل خودکار می تواند به بهبود بهره وری پردازش مواد معدنی و کاهش هزینه های عملیاتی کمک کند.

خطرات رویکرد "یک اندازه برای همه مناسب است": دو برابر از دست دادن اقتصاد و منابع

نادیده گرفتن ویژگی های خاص معدن و اتخاذ اجباری به اصطلاح "یک اندازه برای همه" یا فرآیند استاندارد می تواند پیامدهای جدی داشته باشد.مثل درجه، اندازه ذرات و ویژگی های میانگیری، می تواند به طور مستقیم منجر به بدتر شدن عملکرد تولید شود اگر فرآیند پردازش مواد معدنی نمی تواند سازگار شود.تحقیقات نشان داده است که یک فرآیند نامناسب می تواند منجر به:

کاهش بازیافت پردازش مواد معدنی:مقادیر زیادی از فلزات ارزشمند در تخلیه به دلیل جدایی یا جدایی ناکارآمد از دست می روند و منجر به اتلاف منابع می شود.

درجه غلظت کاهش یافته:مواد معدنی بیش از حد یا ناخالصی های مضر در غلظت بر بهره وری فرآیندهای ذوب بعدی و کیفیت محصول نهایی تأثیر می گذارد،کاهش رقابت در بازار محصول.

افزایش هزینه های تولید:برای جبران نقص های فرآیند، ممکن است نیاز به افزایش مصرف عامل و مصرف انرژی باشد که منجر به افزایش قابل توجهی در هزینه های تولید می شود.