طراحی تعداد سلول های فلوتاسیون معدن مس نوچون بر اساس الگوی جریان های ایده آل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فرآوری مواد معدنی، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

2 استادیار، گروه مهندسی معدن دانشگاه کاشان، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

چکیده

 طراحی مدار فلوتاسیون شامل تعداد سلول‌ها و نیز چیدمان آن­ها از لحاظ سری و موازی بودن برای دستیابی به حداکثر بازیابی از مسایل مهم در کارخانه‌های فرآوری مواد معدنی است. در اکثر کارخانه‌ها از تجربیات گذشته و الگوهای از پیش تعریف شده برای طراحی استفاده می‌شود. در این تحقیق دستیابی به الگوی جریان پیستونی به عنوان مرجع و الگو در نظر گرفته شد و بازیابی حاصل از آن برای محاسبه و طراحی تعداد سلول‌های اولیه (رافر) مدار فلوتاسیون کانسنگ مس معدن نوچون مورد استفاده قرارگرفت. در مطالعه سینتیکی فلوتاسیون نمونه معدن، ثابت سینتیک (k) و بازیابی در بی­نهایت (R) به ترتیب برابر 0/13 (min/1) و 96/88 درصد و زمان ماند به میزان 28 دقیقه به دست آمد.با مدلسازی این جریان با الگوی متداول در کارخانه‌های فرآوری مواد معدنی و با توجه به ظرفیت کارخانه (180 مترمکعب در ساعت) واحد فلوتاسیون در سه خط موازی و شامل 7 سلول سری به ‌عنوان رافر تعیین شد. بدین ترتیب با 21 سلول با زمان ماند هر کدام 4 دقیقه و حجم هر سلول 4 مترمکعب، بازیابی کلی 94/34 درصد به دست آمد. این مقدار با بازیابی حاصل از یک سلول آزمایشگاهی با زمان ماند 28 دقیقه که از الگوی جریان پیستونی تبعیت می‌کند، مطابقت دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Designing the number of flotation cells in Nochon copper mine based on model of ideal flows pattern

نویسندگان [English]

  • M. Nahvi 1
  • AA. Abdollah Zadeh 2
1 Ph.D Student, Dept. of Mining & Metallurgy, Amirkabir University of Technology, Tehran
2 Assistant Professor, Dept. of Mining, University of Kashsn & Amirkabir University of Technology
چکیده [English]

Designing flotation circuits is very important in terms of number of cells, in series or parallel topology to achieve the maximum efficiency. In most factories, the conventional forms of design are used. In this article, plug flow is used for number of cells calculation and estimating and designing the recovery of the ropher circuit.  The model replicates Nochon complex flotation circuits, for which a sample of the mineral copper was collected and tested. The two key parameters of kinetic study k & R, are obtained with flotation parameter (k=0.13; R=96.88; RTD=28 min). The retention time was also calculated to be 28 minutes. Using the aformentioned Plug flow model and taking the factory production capacity into account the flotation circuit was determined with up to 3 parallel line and 7 series of cells. In other words from 21 cells with 4 minutes residence time, volume and total recovery are obtained 4 m3 & 94.34%. These results correspond with the results of a laboratory cell with 28 minutes Retention time and Plug flow. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Plug flow
  • Perfect mixer
  • Flotation modeling
  • Flotation kinetics
[1]     King, R. P. (2012). “Modelling and Simulation of Mineral Processing Systems”. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration (SME).

[2]     Yianatos, J., Bergh, L., Vinnett, L., Panire, I., and Díaz, F. (2015). “Modelling of Residence Time Distribution of Liquid and Solid In Mechanical Flotation Cells”. Minerals Engineering, 78: 69–73.

[3]     Lelinski, D., Allen, J., Redden, L., and Weber, A. (2002). “Analysis of the Residence Time Distribution in Large Flotation Machines”. Minerals Engineering, 15: 499–505.

[4]     Wills, Barry A, and Hopkins, D. W. (2006).  “Mineral Processing Technology”. 7th Edition, Elsevier Science & Technology Books.

[5]     Vinnett, L., Alvarez-Silva, M., Jaques, A., Hinojosa, F., and Yianatos, J. (2015). “Batch Flotation Kinetics: Fractional Calculus Approach”. Minerals Engineering, 77: 167–171.

[6]     Ofori, P., O’Brien, G., Hapugoda, P., and Bruce, F. (2014). “Distributed Flotation Kinetics Models – A New Implementation Approach for Coal Flotation”. Minerals Engineering, 66–68: 77–83.

[7]     Niemi, Antti J. (1995). “Role of kinetics in modelling and control of flotation plants”. Powder Technology, 82: 69-77.

[8]     Polat, M., and Chander, S. (2000). “First-Order Flotation Kinetics Models and Methods for Estimation of the True Distribution of Flotation Rate Constants”. International Journal of Mineral Processing, 58: 145–166.

[9]    نعمت اللهی،  ح.؛ 1384؛ "کانه آرایی"، جلد دوم، انتشارات دانشگاه تهران، ص 726-713.

[10]  بنیسی، ص.؛ 1388؛ "مسایل کاربردی فرآوری مواد معدنی"، جلد دوم، انتشارات دانشگاه هرمزگان، ص 426-423.

[11] Levenspiel, O. (1999). “Chemical Reaction Engineering”. Third Edition, John Wiley and Sons, New York.

[12] Barbery, G. (1984). “Engineering aspects of flotation in the minerals industry: flotation machines, circuits and their simulation”. The Scientific Basis of Flotation. Springer Netherlands, 289-348.