quá trình thu hồi phốt phát
Tỷ lệ thu hồi trong quá trình làm giàu phốt phát: Tổng quan về quy trình và tối ưu hóa
Tỷ lệ thu hồi là chỉ số kinh tế và hiệu quả quan trọng nhất trong quá trình tận dụng phốt phát. Nó đề cập đến tỷ lệ khoáng chất phốt phát có giá trị được chiết xuất và cô đặc thành công từ quặng khai thác, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tồn tại của dự án, sử dụng tài nguyên, và dấu chân môi trường. Bài viết này cung cấp một cái nhìn tổng quan về các phương pháp hưởng lợi chính, tác động của chúng đến tỷ lệ thu hồi, và các yếu tố công nghệ và vận hành ảnh hưởng đến số liệu quan trọng này. Tối ưu hóa khả năng thu hồi bao gồm sự cân bằng cẩn thận giữa tối đa hóa sản lượng phốt phát và duy trì cấp độ cô đặc trong khi quản lý chi phí.
Các quá trình hưởng lợi chính và tác động của chúng tới quá trình phục hồi
Quặng photphat được làm giàu để loại bỏ tạp chất (băng nhóm) chẳng hạn như silic, cacbonat, và đất sét. Sơ đồ quy trình được lựa chọn phụ thuộc rất nhiều vào thành phần khoáng vật của quặng (trầm tích vs. lửa) và kết cấu. Tỷ lệ phục hồi có thể thay đổi đáng kể.
| Quá trình | Ứng dụng điển hình (Loại quặng) | Cơ chế thu hồi phốt phát | Các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ phục hồi | Phạm vi tỷ lệ phục hồi điển hình* |
|---|---|---|---|---|
| rửa & giảm béo | Quặng phong hóa, hàm lượng sét cao | Chà xát vật lý và tách kích thước để loại bỏ chất nhờn đất sét mịn. | Hiệu quả phân tán đất sét; mất các hạt phốt phát mịn trong chất nhờn. | Cao (>85%), nhưng chỉ loại bỏ một số tạp chất nhất định. |
| tuyển nổi (Anion/Cation) | Quặng silic / Quặng cacbonat | Gắn có chọn lọc các khoáng chất photphat hoặc tạp chất vào bọt khí. | Loại thuốc thử/liều lượng, hóa học bột giấy (pH), kích thước giải phóng, nội dung chất nhờn. | 70% - 90% (Phụ thuộc nhiều vào độ phức tạp của quặng). |
| nung | Quặng chứa hàm lượng cacbonat cao | Xử lý nhiệt để phân hủy cacbonat; sự phân tách tiếp theo thông qua quá trình rửa. | Truyền nhiệt hiệu quả; sự phân hủy của hạt phốt phát; tổn thất bụi. | Có thể cao (85-95%), nhưng tốn nhiều năng lượng. |
| Tách trọng lực (VÍ DỤ., xoắn ốc) Quặng giải phóng thô có sự chênh lệch mật độ rõ ràng giữa phốt phát và gangue. | Tách dựa trên sự khác biệt trọng lượng riêng trong môi trường chất lỏng. | kích thước giải phóng; độ tương phản mật độ; tính nhất quán của thức ăn. | 60% - 80% (Thường được sử dụng như bước cô đặc trước). | |
| tách từ | Để loại bỏ tạp chất từ tính (VÍ DỤ., từ tính) từ một số photphat lửa. | Phản ứng khác biệt với từ trường. | Độ nhạy từ của khoáng chất mục tiêu; Kích thước hạt. | Loại bỏ có mục tiêu, không phải quá trình phục hồi chính. |
*Ghi chú: Phạm vi là ước tính của ngành dựa trên các tài liệu kỹ thuật đã xuất bản và kỷ yếu hội nghị. Sự phục hồi thực tế của nhà máy phụ thuộc vào đặc điểm cặn lắng.
Tối ưu hóa để tăng cường phục hồi
Tối đa hóa khả năng phục hồi mà không ảnh hưởng đến cấp độ cô đặc (% P₂O₅) đòi hỏi các chiến lược tích hợp:.jpg)
- Đặc tính nâng cao: Việc sử dụng các công cụ như QEMSCAN hoặc MLA để lập bản đồ giải phóng khoáng sản sẽ cung cấp dữ liệu để nhắm mục tiêu kích thước xay.
- Kiểm soát quá trình: Giám sát thời gian thực các thông số như mật độ, pH, và bổ sung thuốc thử bằng hệ thống điều khiển tiên tiến giúp ổn định hoạt động.
- Quản lý chất thải: Việc thực hiện các chu trình tuyển nổi chất thải hoặc tái xử lý các chất thải lịch sử có thể phục hồi lượng photphat bị thất lạc.
- Phát triển thuốc thử: Bộ sưu tập và sửa đổi tiểu thuyết cải thiện tính chọn lọc, đặc biệt đối với quặng phức tạp hoặc cấp thấp.
Nghiên cứu trường hợp thực tế: Mỏ photphat đá Jhammarkotra, Ấn Độ
Mỏ Jhamarkotra ở Rajasthan chế biến quặng canxi silic cấp thấp. Nhà máy sử dụng một mạch tuyển nổi kép (tuyển nổi cacbonat sau đó là tuyển nổi silicat). Thách thức chính là khả năng phục hồi thấp do thành phần khoáng vật phức tạp và sự phát triển xen kẽ tốt.
- hoạt động: Triển khai sơ đồ thuốc thử tùy chỉnh bao gồm sự kết hợp giữa các chất thu gom axit béo cụ thể và chất ức chế silicat được tối ưu hóa cho quặng địa phương.
- kết quả: Theo các nghiên cứu được công bố bởi ấn phẩm IBM của Bộ Mỏ, những tối ưu hóa này đã dẫn đến sự gia tăng được báo cáo về khả năng thu hồi phốt phát tổng thể khoảng 5-7 điểm phần trăm trong khi vẫn duy trì loại chất cô đặc có thể bán được trên thị trường, cải thiện đáng kể tính kinh tế của mỏ.
Câu hỏi thường gặp.jpg)
1. Điều gì quan trọng hơn: tỷ lệ thu hồi cao hoặc cấp độ cô đặc cao?
Cả hai đều quan trọng và thường tồn tại trong mối quan hệ đánh đổi. Điểm kinh tế tối ưu cân bằng chúng. Khả năng thu hồi rất cao với chất lượng thấp mang lại nhiều sản phẩm hơn nhưng có mức phạt tạp chất cao hơn hoặc chi phí xử lý ở khâu tiếp theo (VÍ DỤ., trong cây axit). Ngược lại, việc thúc đẩy loại cực cao có thể dẫn đến thất thoát đáng kể phốt phát thành chất thải. Mục tiêu được đặt dựa trên NPV tổng thể của dự án (Giá trị hiện tại ròng).
2. Tại sao phục hồi tuyển nổi đôi khi giảm đột ngột?
Sự sụt giảm đột ngột thường xuất phát từ sự thay đổi trong thức ăn - những thay đổi về cấp độ đầu, Nội dung đất sét, hoặc khoáng vật học mà sơ đồ thuốc thử cố định không thể xử lý được. Các nguyên nhân khác bao gồm sự dao động của pH bột giấy, ô nhiễm trong nước xử lý, hỏng hóc cơ học trong bộ điều hòa hoặc tế bào, hoặc kích thước xay không nhất quán từ quá trình nghiền ngược dòng.
3 Liệu chúng ta có thể đạt được 100% Sự hồi phục?
KHÔNG, đạt được 100% việc phục hồi là không thể về mặt kỹ thuật và kinh tế do các yếu tố cơ bản: các hạt siêu mịn không thể được xử lý hiệu quả ("tổn thất chất nhờn"), giải phóng khoáng chất hoàn hảo mà không thể đạt được nếu không có chi phí nghiền quá cao, và tổn thất do mắc kẹt trong dòng chất thải.
4 Chất lượng nước ảnh hưởng đến quá trình thu hồi tuyển nổi như thế nào?
Chất lượng nước rất quan trọng, đặc biệt với nước tuần hoàn phổ biến hiện nay.. Hàm lượng ion hòa tan cao ("độ cứng"), thuốc thử dư ("tải hữu cơ"), hoặc chất rắn lơ lửng có thể làm suy giảm cả khoáng chất phốt phát và gangue một cách bừa bãi, làm gián đoạn tính chọn lọc làm giảm cả hai loại &phục hồi đòi hỏi chiến lược quản lý nước phù hợp
.5 Có công nghệ mới nào hứa hẹn tỷ lệ thu hồi cao hơn trong tương lai không??
Có, các công nghệ như phân loại quặng XRT/LIBS dựa trên cảm biến có thể sớm loại bỏ chất thải thô, tăng cấp thức ăn hiệu quả &phục hồi ở hạ lưu.. Hình ảnh bọt tiên tiến &các mô hình tối ưu hóa quy trình điều khiển bằng AI đang được triển khai để dự đoán &duy trì hiệu suất cao nhất trong các điều kiện khác nhau, giảm thiểu tổn thất