BÙN BẠC
Vận chuyển bùn bạc hiệu quả trong quá trình chế biến quặng
Cách bơm bùn bạc có hàm lượng chất rắn cao mà không cần pha loãng
Việc khai thác bùn giàu khoáng chất thường đặt ra những thách thức kỹ thuật cho các nhà điều hành nhà máy chế biến. Làm thế nào để vận chuyển bùn có hàm lượng chất rắn rất cao một cách đáng tin cậy mà không làm tăng không cần thiết lượng năng lượng và hóa chất sử dụng trong quy trình? Đây chính xác là vấn đề mà một công ty khai thác mỏ ở miền bắc Mexico phải đối mặt, khi họ cần vận chuyển bùn bạc từ quy trình tách nước sang quy trình chiết xuất ở giai đoạn sau.
Với tư cách là chuyên gia hàng đầu thế giới trong lĩnh vực xử lý các chất lỏng phức tạp, NETZSCH Pumps & Systems cung cấp các giải pháp bơm được thiết kế riêng cho các ứng dụng khai thác mỏ đòi hỏi khắt khe. Chúng tôi sẽ hướng dẫn quý vị cách vận chuyển bùn bạc có nồng độ cao một cách đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí.
Tư vấn ngay
Những thách thức khi bơm bùn bạc
Bùn bạc được tạo ra trong quá trình chế biến quặng sau khi tách nước cơ học khỏi hỗn hợp quặng nghiền và nước. Công đoạn này nhằm mục đích tăng hàm lượng chất rắn trong bùn lên mức cao nhất có thể. Nồng độ thành phần khoáng chất càng cao, quá trình tách chiết tiếp theo càng hiệu quả, qua đó bạc được hòa tan hóa học từ quặng. Tuy nhiên, khi nồng độ chất rắn tăng lên, các yêu cầu kỹ thuật đối với công nghệ vận chuyển cũng tăng lên đáng kể. Bùn bạc chứa một lượng lớn các hạt khoáng chất, làm tăng đáng kể độ nhớt của môi trường. Đồng thời, độ mài mòn của bùn cũng tăng lên. Các thành phần rắn gây ra sự mài mòn đáng kể đối với các bộ phận quan trọng của máy bơm như cánh quạt, vỏ và gioăng. Ngoài ra, tính chất dòng chảy của môi trường cũng thay đổi khi nồng độ chất rắn cao. Trong những điều kiện này, nhiều loại máy bơm mất khả năng cung cấp hoặc không thể vận chuyển bùn một cách ổn định nữa. Điều này dẫn đến lưu lượng bơm không ổn định, mài mòn gia tăng và phải bảo trì thường xuyên. Các yêu cầu của quá trình tách chiết ở giai đoạn sau cũng đóng vai trò quan trọng. Hàm lượng chất rắn cao hơn trong bùn bạc giúp nâng cao hiệu quả của quá trình chiết xuất hóa học. Đồng thời, hàm lượng nước thấp hơn giúp giảm nhu cầu sử dụng các hóa chất quá trình đắt tiền và có tính ăn mòn cao. Do đó, các nhà vận hành nhà máy chế biến phải đối mặt với một nhiệm vụ đầy thách thức: họ phải vận chuyển bùn bạc có nồng độ cao một cách đáng tin cậy đồng thời đảm bảo an toàn vận hành và hiệu quả kinh tế của nhà máy.
Khi máy bơm trở thành điểm nghẽn trong quy trình sản xuất bạc
Tại nhà máy chế biến của một mỏ bạc lớn ở miền bắc Mexico, bùn bạc sau khi tách nước cần được vận chuyển sang giai đoạn xử lý tiếp theo với hàm lượng chất rắn khoảng 60%. Tuy nhiên, mục tiêu này không thể đạt được với công nghệ bơm hiện có. Các máy bơm ly tâm được sử dụng chỉ có khả năng bơm bùn có hàm lượng chất rắn khoảng 30%. Để vận chuyển bùn bạc, nước phải được thêm trở lại vào môi trường đã được tách nước. Điều này dẫn đến một quy trình kém hiệu quả về mặt kỹ thuật và kinh tế. Mặc dù năng lượng và hóa chất đã được sử dụng trước đó để tách nước khỏi bùn, nhưng chúng lại được thêm trở lại để đảm bảo khả năng bơm. Hậu quả là rõ ràng. Hàm lượng nước tăng cao dẫn đến nhu cầu cao hơn về hóa chất quá trình trong giai đoạn chiết xuất tiếp theo, làm tăng thêm chi phí vận hành. Đồng thời, độ mài mòn cao của bùn bạc gây ra sự hao mòn đáng kể cho các bơm. Các bơm ly tâm phải được bảo dưỡng thường xuyên và được thay thế sau trung bình chỉ ba tháng. Ngoài ra, hàm lượng chất rắn thấp đã cản trở việc tối ưu hóa quy trình của nhà máy. Khi bùn bạc trở nên loãng hơn, hàm lượng bạc trên mỗi thể tích vận chuyển giảm xuống, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của toàn bộ quy trình xử lý. Trong quá trình tìm kiếm giải pháp thay thế, nhà điều hành đã thử nghiệm bơm cánh quay. Tuy nhiên, phương án này cũng không phù hợp với điều kiện vận hành khắc nghiệt. Chỉ sau hai ngày vận hành, vỏ bơm đã bị hư hỏng do tác động mài mòn của bùn bạc.
Vận chuyển ổn định bùn bạc có nồng độ cao
Giải pháp cho những vấn đề mà công ty khai thác mỏ ở miền bắc Mexico gặp phải đã được tìm thấy tại NETZSCH với máy bơm khoang tiến bộ (NEMO® ) trong dòng sản phẩm công nghiệp. Loại máy bơm này được thiết kế chuyên biệt cho các chất lỏng có độ nhớt cao và chứa nhiều chất rắn, đồng thời đảm bảo lưu lượng ổn định ngay cả trong điều kiện quá trình xử lý khắc nghiệt. Thiết kế dựa trên hệ thống rô-to-stô-to hoạt động theo nguyên lý khoang tiến bộ. Chất lỏng được vận chuyển liên tục qua bơm trong các buồng dẫn kín. Sự dịch chuyển tích cực liên tục này đảm bảo tốc độ dòng chảy đồng đều, ngay cả khi bùn bạc có hàm lượng chất rắn rất cao. Một yếu tố quyết định khác là quá trình vận chuyển nhẹ nhàng với ứng suất cắt thấp. Sự chuyển động đồng đều của chất lỏng, không có nhiễu loạn, giúp bùn ổn định và cho phép vận chuyển đáng tin cậy ngay cả ở độ nhớt cao. Điều này ngăn ngừa hiện tượng tách lớp hoặc điều kiện vận chuyển không ổn định. Một sự kết hợp vật liệu đặc biệt chống mài mòn cũng được lựa chọn cho ứng dụng có độ mài mòn cao này. Rotorrotor, Rotors, rotorsRotor bằng cacbua vonfram hoạt động cùng với stator được phát triển riêng cho các ứng dụng có độ mài mòn cao. Sự lựa chọn vật liệu này giúp giảm đáng kể sự mài mòn do các hạt khoáng gây ra và kéo dài tuổi thọ của các bộ phận bơm. Hình học của bơm cũng được thiết kế cho các chất lỏng có hàm lượng chất rắn cao. Hộp đệm được mở rộng và vỏ hút hình nón giúp cải thiện khả năng đi vào của chất lỏng và giảm tổn thất lưu lượng. Kết quả là, hoạt động vẫn ổn định ngay cả với bùn bạc có nồng độ cao. Trong quá trình thử nghiệm, hàm lượng nước trong bùn đã được giảm dần. Trong khi các máy bơm được sử dụng trước đây chỉ có thể vận chuyển bùn có hàm lượng chất rắn khoảng 30%, thì NEMO® bơm khoang tiến bộ hiện nay có thể vận chuyển bùn bạc có hàm lượng chất rắn lên đến 65% mà không cần bơm thêm nước.
Điều này mang lại một số lợi ích rõ rệt cho nhà điều hành. Việc loại bỏ việc bổ sung nước giúp giảm đáng kể lượng hóa chất tiêu thụ trong quá trình tách chiết tiếp theo. Đồng thời, lượng quặng bạc được xử lý mỗi giờ cũng tăng lên do bùn chứa nồng độ thành phần khoáng cao hơn. Chi phí vòng đời của nhà máy cũng được giảm thiểu. Mặc dù bùn bạc có tính mài mòn cao, nhưng rô-to và stator vẫn đạt được tuổi thọ khoảng ba tháng. Đồng thời, chi phí bảo trì cũng thấp hơn đáng kể so với các máy bơm ly tâm được sử dụng trước đây. Hiện nay, mỏ khai thác này vận hành ba dây chuyền vận chuyển bùn bạc bằng máy bơm ly tâm ( NEMO® ). Nhà máy được hưởng lợi từ việc vận chuyển ổn định hơn, chi phí quá trình thấp hơn và khả năng sẵn sàng của nhà máy cao hơn.
Hãy liên hệ với các chuyên gia tại NETZSCH nếu bạn cần vận chuyển bùn có nồng độ cao hoặc các chất lỏng khó xử lý khác. Chúng tôi rất sẵn lòng hỗ trợ bạn thiết kế công nghệ vận chuyển phù hợp cho ứng dụng của bạn.
Bơm trục vít NEMO® BY trong công nghiệp
- Chất liệu: Bùn bạc
- Công suất: 10 m³/h
- Áp suất: 9 bar
- Tốc độ: 130 vòng/phút
- Nhiệt độ: Khoảng 30 °C
- Khác: Lên đến 65% chất rắn khoáng
