rửa quặng niken

Bối cảnh ngành: Nhu cầu cấp thiết để xử lý quặng niken hiệu quả

Quá trình chuyển đổi toàn cầu sang năng lượng sạch và di chuyển bằng điện đã đặt ra nhu cầu chưa từng có về niken, một thành phần quan trọng trong cực âm của pin lithium-ion. Nhu cầu này ngày càng được đáp ứng bởi các mỏ quặng niken Laterit, tạo thành khoảng 70% trong số các nguồn tài nguyên niken của thế giới nhưng về mặt lịch sử việc chế biến khó khăn và tốn nhiều năng lượng hơn so với quặng sunfua. Một giai đoạn quan trọng và thường bị bỏ qua trong dây chuyền chế biến niken Laterit là rửa quặng..

Đá ong niken thường được khai thác bằng phương pháp lộ thiên, tạo ra nguyên liệu thô là hỗn hợp đất sét không đồng nhất, Đá, và các khoáng sản chứa niken có giá trị. Những thách thức chính trong giai đoạn xử lý ban đầu này bao gồm:

• Độ ẩm cao: Chạy của tôi (rom) quặng có thể có giá trị cao, độ ẩm thay đổi, làm phức tạp quá trình nghiền và nghiền hạ lưu.
• Sự hiện diện của vật liệu có hại: Hàm lượng đất sét có thể gây ra các vấn đề vận hành như làm tắc nghẽn máy nghiền, xây dựng trong thiết bị, và giảm sản lượng tổng thể của nhà máy.
• Lớp thấp và thay đổi: Hàm lượng niken thường thấp và không đồng đều, biến việc làm giàu hiệu quả thông qua quá trình rửa và sàng lọc trở thành điều kiện tiên quyết cho hoạt động có hiệu quả kinh tế.

Rửa không hiệu quả dẫn đến thất thoát đáng kể các hạt niken mịn, tiêu thụ nước cao, và tạo ra khối lượng lớn chất nhờn khó quản lý. Vì thế, tối ưu hóa quá trình rửa quặng không chỉ đơn thuần là cải tiến hoạt động mà còn là mệnh lệnh chiến lược để nâng cao tỷ lệ thu hồi, giảm dấu chân môi trường, và đảm bảo tính kinh tế của dự án.

công nghệ cốt lõi: Quá trình rửa quặng tiên tiến hoạt động như thế nào?

Nhà máy rửa quặng niken hiện đại là hệ thống xử lý và phân tách vật liệu phức tạp được thiết kế để giải phóng, phân loại, và tập trung quặng. Mục tiêu cốt lõi là tách phần mềm, ma trận giàu đất sét từ cứng hơn, mảnh saprolite hoặc limonit giàu niken. Kiến trúc của một hệ thống điển hình bao gồm một số giai đoạn chính:

1. Chà xát và tiêu hao sơ ​​cấp: Quặng ROM được đưa vào máy rửa gỗ hoặc máy chà sàn quay. Các thiết bị này sử dụng khuấy trộn cơ học cường độ cao bằng cách sử dụng mái chèo hoặc máy nâng trong trống để phá vỡ các khối đất sét và đánh bật chúng khỏi bề mặt đá..
2. Phân loại kích thước: Đầu ra đã được lọc sau đó được đưa qua màn rung hoặc lốc xoáy hydro. Màn hình tách vật liệu dựa trên kích thước hạt; vật liệu ngoại cỡ (+2mm) thường báo cáo cho quá trình xuôi dòng khi quặng được nâng cấp, trong khi kích thước nhỏ hơn (-2mm) dòng suối chứa đất sét và các hạt mịn.
3. Khử nước và quản lý nước: Bùn có kích thước nhỏ hơn được gửi đến các thiết bị khử nước như máy làm đặc hoặc máy ép lọc để thu hồi nước xử lý để tái tuần hoàn và tạo ra bánh lọc có thể quản lý được để xử lý hoặc xử lý tiếp..

Sự đổi mới trong các hệ thống hiện đại nằm ở sự tích hợp của chúng, Tự động hóa, và hiệu quả:

• Thiết kế mô-đun: Các nhà máy có thể được lắp ráp sẵn thành các mô-đun để triển khai và mở rộng nhanh hơn.
• Hệ thống kiểm soát quy trình: Cảm biến tiên tiến và PLC giám sát tốc độ nạp, Tỉ trọng, và tiêu thụ điện năng để tối ưu hóa cường độ chà và sử dụng nước một cách linh hoạt.
• Mạch tái chế nước: Hệ thống nước khép kín giảm thiểu lượng nước ngọt nạp vào và giảm thiểu tác động môi trường bằng cách xử lý và tái sử dụng nước sản xuất.

Chợ & Ứng dụng: Việc rửa quặng được triển khai ở đâu?

Ứng dụng chính của việc rửa quặng niken là trong các nhà máy chế biến khoáng sản phục vụ luyện kim sắt (FAY) hoặc gang niken (NPI) thị trường sản xuất, chủ yếu ở Đông Nam Á (VÍ DỤ., Indonesia và Philippines). Tuy nhiên, nguyên tắc của nó được áp dụng trên một số ngành công nghiệp.

Ứng dụng/Ngành công nghiệp	Trường hợp sử dụng cụ thể	Lợi ích chính
Gia công Niken Laterit	Tiền xử lý quặng saprolite và limonit trước khi nấu chảy hoặc lọc bằng axit áp suất cao (HPAL).	Tăng cấp độ đầu cho lò nung/nồi hấp; giảm tiêu thụ năng lượng; ngăn ngừa tắc nghẽn thiết bị; cải thiện thu hồi kim loại.
Khai thác mỏ & Làm giàu khoáng sản	Rửa các loại quặng dễ vỡ khác như quặng sắt, Mangan, và khoáng sản công nghiệp.	Loại bỏ chất gây ô nhiễm; tạo ra một đặc điểm kỹ thuật sản phẩm nhất quán; giảm chi phí vận chuyển cho quặng được nâng cấp.
Cốt liệu xây dựng	Làm sạch đá và cát nghiền để loại bỏ lớp phủ đất sét.	Nâng cao chất lượng sản phẩm bê tông; đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của ngành (VÍ DỤ., ASTM C33).

Những lợi ích có thể đo lường được khi thúc đẩy việc áp dụng bao gồm:

• Tăng khả năng phục hồi: Rửa hiệu quả có thể cải thiện khả năng thu hồi niken tổng thể bằng cách 3-8% bằng cách ngăn ngừa sự mất đi các hạt mịn nhưng có giá trị trong đất sét.
• Giảm chi phí vận hành: Nguồn cấp dữ liệu sạch hơn làm giảm sự mài mòn trên máy nghiền xuôi dòng, nhà máy, và máy bơm đồng thời giảm tiêu hao nhiên liệu trong lò sấy.
• Tuân thủ môi trường: Khử nước hiệu quả tạo ra chất thải khô hơn, giảm nguy cơ vỡ đập chất thải và tạo điều kiện phục hồi.

Triển vọng tương lai: Điều gì tiếp theo cho công nghệ rửa quặng?

Quỹ đạo của công nghệ rửa quặng niken phù hợp với sự thúc đẩy rộng hơn của ngành khai thác mỏ hướng tới tính bền vững và số hóa.

1. Tích hợp với chất thải khô: Sẽ tập trung hơn vào việc tích hợp máy ép lọc áp suất cao trực tiếp với nhà máy rửa để sản xuất "Ngăn xếp khô" chất thải từ dòng chất nhờn. Điều này loại bỏ hoàn toàn các đập chứa chất thải ướt, đại diện cho một bước tiến lớn trong quản lý môi trường.
2. Tối ưu hóa dựa trên AI: Các thuật toán học máy sẽ phân tích dữ liệu cảm biến thời gian thực để dự đoán các sự kiện làm mờ màn hình hoặc điều chỉnh các thông số lọc một cách tự động để đạt hiệu quả tối đa trên các loại quặng khác nhau.
3. Tăng cường phục hồi hạt mịn: Các công nghệ mới như bộ tập trung xoắn ốc hoặc bộ tách trọng lực nâng cao có thể được tích hợp vào mạch mịn để thu hồi giá trị niken từ những thứ trước đây được coi là chất thải..
4. Thiết kế tiết kiệm nước: Khi khan hiếm nước trở thành một vấn đề toàn cầu cấp bách hơn, R&D sẽ tập trung vào việc giảm hơn nữa mức tiêu thụ nước cụ thể thông qua các thiết kế chất làm đặc tiên tiến và công nghệ lọc hiệu quả hơn.

Phần câu hỏi thường gặp

Mức độ giảm độ ẩm điển hình đạt được sau khi giặt là bao nhiêu?
Một chu trình giặt được thiết kế tốt có thể làm giảm độ ẩm từ trên xuống dưới. 30-40% trong quặng ROM xuống còn xấp xỉ 15-22% trong sản phẩm đã rửa sẵn sàng cho quá trình xử lý tiếp theo.

Nhà máy rửa quặng tiêu thụ bao nhiêu nước?
Lượng nước tiêu thụ thay đổi theo hàm lượng đất sét nhưng thường dao động từ 0.5 ĐẾN 1.5 mét khối trên tấn thức ăn quặng. Các nhà máy hiện đại hướng đến mục tiêu không xả chất lỏng bằng cách triển khai các mạch tái chế nước mạnh mẽ.

Có thể rửa sạch tất cả các loại đá ong niken một cách hiệu quả?
Hiệu quả phụ thuộc vào khoáng vật. Quặng saprolitic (giàu silicat cứng hơn) phản ứng rất tốt vì đất sét được giải phóng khỏi các hạt đá có thẩm quyền.Quặng Limonitic (giàu oxit mềm hơn) có thể khó khăn hơn do hàm lượng đất sét vốn có cao hơn nhưng vẫn được hưởng lợi đáng kể từ quá trình chà xát tiêu hao.

Điều gì xảy ra với chất thải mịn ("chất nhờn") tạo ra?
Trong lịch sử, chất nhờn được gửi đến các cơ sở lưu trữ chất thải lớn. Ngày nay,xu hướng là khử nước bằng cách sử dụng chất làm đặc công suất cao, sau đó là máy ép lọc. Bánh lọc thu được có thể được xử lý đồng thời với đá thải hoặc được sử dụng để san lấp các khu vực khai thác mỏ.

Nghiên cứu điển hình / Ví dụ kỹ thuật

Tổng quan dự án: Nâng cấp hoạt động sản xuất đá ong niken ở Indonesia

Một công ty khai thác mỏ lớn ở Indonesia đang gặp phải tình trạng thông lượng nhà máy thấp và chất lượng thức ăn không nhất quán đối với lò điện lò quay(RKEF) nhà máy luyện kim do hàm lượng sét cao trong saproliteore của nó. Hệ thống rửa hiện tại đã lỗi thời và không hiệu quả,gây ra hiện tượng mù màn hình và caonickellossesto thường xuyên(ước tính khoảng 5%).

Thực hiện:

Một cái mới,nhà máy giặt mô-đun chìa khóa trao tay đã được đưa vào hoạt động. Giải pháp bao gồm:

• Máy chà sàn quay công suất lớn để mài mòn mạnh mẽ.
• Hệ thống sàng lọc hai giai đoạn với tấm sàng polyurethane chuyên dụng có khả năng chống chói mắt.
• Chất làm đặc công suất cao để thu hồi nước từ dòng cặn.
• Một hệ thống kiểm soát quá trình cho hoạt động tự động.

Nhà máy được thiết kế để xử lý 400 Tấn mỗi giờ(TPH)của RoMorevới mục tiêu sản xuất250 Tphof được nâng cấpwashedore(+6mm).

Kết quả có thể đo lường được:

Sau ba tháng hoạt động đầy đủ,các kết quả sau đây đã được ghi lại:

Số liệu	Trước khi thực hiện	Sau khi thực hiện	Sự cải tiến
Thông lượng nhà máy (TPH)	~280 dặm/giờ (bị giới hạn bởi tắc nghẽn)	nhất quán 400 Năng lực thiết kế TPH	+43%
Tổn thất niken do chất thải phạt	~5%	<1%	+4% Điểm khôi phục
độ ẩm (Quặng đã rửa sạch)	~25% Trung bình	~18% Trung bình	-28% Sự giảm bớt
Tiêu thụ nhiên liệu lò hạ lưu	Đường cơ sở (100%)	Giảm ~8% nhờ thức ăn khô hơn & vật liệu ít trơ hơn

Dự án có thời gian hoàn vốn dưới 18 tháng nhờ tăng cường sản xuất kim loại và giảm chi phí vận hành,chứng minh tác động sâu sắc của công nghệ rửa hiện đại lên cả bảng cân đối kế toán và tính ổn định trong hoạt động của mỏ niken-latit