En el complejo ámbito del procesamiento de mineral de cobre, las etapas de molienda y flotación juegan un papel fundamental en la determinación de la eficiencia general y la rentabilidad de la operación. La elección tradicional de medios de recti, como las bolas de acero, es habitual desde hace mucho tiempo. Sin embargo, con la creciente demanda de mayor eficiencia, menores costos y prácticas más sostenibles en la industria minera, se están explorando medios de molienda alternativos. Las bolas de alúmina, con sus propiedades únicas, han surgido como un cambio de juego potencial. Este amplio estudio profundien el impacto del uso de bolas de alúmina en lugar de bolas de acero para volver a esmerilar concentrado bruto de cobre, analizando diversos aspectos de la eficiencia de molienda y la tasa de desgaste para el consumo de energía y el rendimiento de flotación.
El uso de bolas de alúmina para el reesmerde concentrado bruto de cobre fue meticulevaluado bajo diferentes tasas de llenado: 20%, 25%, 30%, 33% y 35%. Estas tasas se eligieron para comprender de forma integral cómo la proporción de medios de molienda en el molino afecta el proceso de molienda. Los resultados fueron notables. Cuando la tasa de llenado alcanzó el 35%, proporcionó la mayor eficiencia de molienda. A esta velocidad, un sorprendente 95.32% de partículas eran − 76 ≤ m y 71.36% eran − 38.5μm. Comparando estas cifras con las obtenidas con las bolas de acero, estaba claro que las bolas de alúmina a una tasa de llenado del 35% marcaron mejoras significativas. Hubo un aumento del 3,63% en la proporción de partículas − 76 ≤ m y un aumento del 7,45% en la proporción de partículas − 38,5 μm. Esto indica que las bolas de alúmina, cuando se llenan de manera óptima, pueden lograr un producto de grano más fino, lo cual es crucial para los procesos de flotación posteriores.
Además de la distribución de tamaño de partícula mejorada, las bolas de alúmina demostraron otras ventajas notables. Su desgaste disminuyó en un sorprendente 82,14% en comparación con las bolas de acero. Esta reducción en el desgaste es de gran importancia ya que afecta directamente a los costes operativos. Las bolas de acero, debido a su corrosión mecánica y electroquímica durante el proceso de molienda hú, tienden a degradarse con el tiempo. Esta degradación no sólo afecta a su eficiencia de molienda, sino que también requiere reemplazos frecuentes. Con las bolas de alúmina, la necesidad de tales reemplfrecuentes se reduce drásticamente.
Además, el consumo de energía se redujo en un 56,70% al utilizar bolas de alúmina. En una industria donde los costos de energía pueden ser una parte sustancial de los gastos totales, esta reducción es una gran ventaja. El menor consumo de energía no sólo conduce a un ahorro de costos, sino que también se alinecon el creciente énfasis mundial en las prácticas mineras sostenibles. Por lo tanto, las bolas de alúmina demuestran ser una alternativa altamente eficiente y rentable a las bolas de acero en la molienda de concentrado bruto de cobre.
Los métodos tradicionales de molienda húque se basan en bolas de acero se enfrentan a numerosos desafíos. Las fuerzas mecánicas en juego durante el rectificado, combinadas con la corrosión electroquímica en el ambiente húmedo, causan un desgaste significativo de las bolas de acero. A medida que pasa el tiempo, el desgaste continuo conduce a una degradación en la forma y el tamaño de las bolas de acero. Esto, a su vez, tiene un efecto perjudicial sobre la eficiencia de recti. Las bolas de acero de forma irregular y desgastya no son capaces de moler el concentrado en bruto de cobre con la misma eficacia que cuando eran nuevas.
Para mantener un cierto nivel de eficiencia de molienda, las bolas de acero deben ser reemplazcon frecuencia. Este reemplazo frecuente no sólo implica el costo de comprar nuevas bolas, sino también la mano de obra y el tiempo necesario para el proceso de reemplazo. Además, el tiempo de inactividad durante el período de reemplazo interrumpe aún más el flujo de producción, lo que conduce a un aumento general de los costos operativos.
Para hacer frente a estos desafíos y mejorar la eficiencia de molienda al tiempo que se reducen los costos, los medios de molienda alternativos, como las bolas de cerámica de alúmina han sido objeto de un amplio estudio. Las bolas de alúmina son famosas por su alta resistencia, dureza, resistencia al desgaste y estabilidad química. Estas propiedades las hacen muy adecuadas para diversas industrias. En la industria cerámica, su resistencia al desgaste garantiza un rendimiento duradero en el pulido de materiales cerámicos. En la industria del vidrio, pueden moler eficientemente las materias primas de vidrio sin contaminar el producto debido a su estabilidad química. En la industria química, pueden soportar ambientes químicos duros durante los procesos de molienda.
En el sector minero, la adopción de bolas de alúmina está aumentando gradualmente. Su durabilidad y rendimiento superior ofrecen una solución viable a los problemas asociados con las bolas de acero. Este estudio se enfoca específicamente en cómo las bolas de almina al 95% pueden mejorar la eficiencia de molienda y el rendimiento de flotación en el afilado de concentrado bruto de cobre, proporcionando una alternativa sostenible y económica para la industria minera.
La mina de cobre Dexing Sizhou Processing Plant (fase II) es una operación a gran escala que proces20,000 toneladas de mineral por día. El proceso de reafilaquí es una operación de múltiples pasos y altamente coordinada.
El concentrado bruto de la primera etapa se somete a preclasificación. Este paso inicial es crucial ya que separa las partículas gruesas y finas en el concentrado áspero. El flujo inferior, que consiste en las partículas más gruesas, se dirige a continuación en el molino de bolas para afil. El molino de bolas es donde tiene lugar la reducción de tamaño real de las partículas. La descarga del proceso de afil, junto con los concentrados de dos etapas de recolección, entra en la clasificación de inspección. Esta etapa refinaún más la distribución de tamaño de partícula, asegurando que sólo las partículas de tamaño óptimo avanzan en el proceso. El desborde de la clasificación de inspección luego se fusioncon el desborde de pre - clasificación antes de avanzar a la etapa de separación de cobre - azufre. Esta separación cobre - azufre es un paso crítico en la obtención del concentrado final de cobre.
Este proceso de varios pasos está diseñado para asegurar una óptima distribución del tamaño de las partículas para la posterior flotación y recuperación del metal. Cada paso es cuidadosamente orquestado para maximizar la eficiencia del proceso en general y la calidad del concentrado de cobre final.
Bolas de acero de molienda, con su alta densidad, tienen ciertas características que afectan el proceso de molienda. Su densidad aumenta la carga del molino, lo que inicialmente puede parecer beneficioso para la molienda. Sin embargo, con el tiempo, experimentan un importante desgaste y deformación. Los datos del estudio muestran que la tasa de desgaste promedio de las bolas de acero es de 28g/t.
En la prueba de molienda de bolas de acero, se utilizaron bolas de 35mm con una tasa de llenado del 35%. Los resultados de esta prueba fueron los siguientes: en el desborde de pre - clasificación, el 95,06% de las partículas fueron − 76 ≤ m y el 75,95% fueron − 38,5 μm. En el desborde de la clasificación de inspección, el 85,43% de las partículas eran − 76 ≤ m y el 52,44% eran − 38,5 μm. El desbortotal tenía 91,69% de partículas − 76 ≤ m y 63,91% − 38,5 μm. La eficiencia de rectise midió a 0,887 t/(mm ·h).
Las bolas de acero, debido a su alta densidad, tienden a sobremoler materiales. Este sobreesmerilconduce a la generación de partículas finas excesivas. Estas partículas finas excesivas pueden tener un impacto negativo en el rendimiento de flotación. Además, la corrosión de los medios de molienda de acero resulta en la liberación de iones de hierro. Estos iones de hierro pueden alterar la química del slurry, lo que a su vez reduce la eficiencia de flotación.
Para la prueba de molido de bolas de alúmina, se utilizaron bolas de molido de alúmina de 15mm, 25mm y 35mm con una relación de carga inicial de 3:4:3. Una vez que se determinó la tasa de llenado óptima, sólo las bolas de alúmina de 35mm se repusieron. Las condiciones de prueba para las bolas de molienda de acero y alúmina se mantuvieron idénticas para garantizar una comparación precisa y justa.
Las bolas de alúmina, con su menor densidad y mayor resistencia al desgaste, crean un entorno de molienda único. Su menor densidad significa que no sobremotan los materiales tanto como las bolas de acero, reduciendo la generación de partículas finas innecesarias. Su alta resistencia al desgaste garantiza que mantengan su forma y tamaño durante un período más largo, proporcionando un rendimiento de rectirectificado más consistente. Esta combinación de propiedades ayuda a asegurar condiciones óptimas de afilado para el concentrado en bruto de cobre.
El estudio probó tasas de llenado de bolas de alúmina de 20%, 25%, 30%, 33% y 35%, mientras se mantenían bolas de acero a una tasa de llenado de 35% para comparación. Los resultados demostraron claramente el impacto de la tasa de llenado en la eficiencia de recti.
A una tasa de llenado del 20%, el rendimiento de las bolas de alúmina era ligeramente inferior al de las bolas de acero. A medida que la tasa de llenado aument, pero se mantuvo por debajo del 35%, el contenido de partículas finas en el desbordamiento de las bolas de alúmina fue menor que el de las bolas de acero. Sin embargo, cuando la tasa de llenado alcanzó el 35%, la finura de desborde de las bolas de alúmina fue superior a la de las bolas de acero. Con un 95,32% de partículas − 76 ≤ m y un 71,36% − 38,5 μm, las bolas de alúmina a esta velocidad de llenado lograron un producto de grano más fino.
Estos hallazgos sugieren una correlación positiva entre el aumento de las tasas de llenado de bolas de alúmina y el aumento de la eficiencia de molienda. Además, la estabilidad química de las bolas de alúmina juega un papel crucial. Evita la liberación de iones metálicos no deseados, lo que ayuda a mantener un entorno de purín más estable para el proceso de flotación posterior. Un entorno de slurry estable es esencial para una flotación eficiente, ya que permite que los reactivos de flotación interactúen de manera más efectiva con las partículas de cobre.
Se realizó una prueba de seguimiento de medio mes para determinar la tasa de desgaste de las bolas de alúmina. Los resultados fueron sorprendentes. La tasa de desgaste promedio de las bolas de alúmina fue de 4,7 g/t, que es significativamente menor que la tasa de desgaste de 28g/t de las bolas de acero. Esto representa una reducción de desgaste del 83.21%.
Esta reducción sustancial en el desgaste tiene varias implicaciones. En primer lugar, conduce a un ahorro significativo de costes. Con una menor tasa de desgaste, el consumo de medios de molienda se reduce, lo que significa menos dinero necesario para la compra de nuevas bolas. En segundo lugar, la menor tasa de desgaste minimiel tiempo de inactividad necesario para la reposición de la bola. En una operación minera continua, minimizar el tiempo de inactividad es crucial para mantener una alta productividad. Por lo tanto, la menor tasa de desgaste de las bolas de alúmina no sólo reduce los costos, sino que también mejora la eficiencia general del proceso.
El consumo de energía del proceso de molienda es una preocupación importante en la industria minera. El estudio comparó el consumo de energía del molino de bolas de alúmina y el molino de bolas de acero. El molino de alúmina funcionó durante 2738,7 horas y consumi190,734,48 kWh, con un consumo de energía unitario de 0,084 kWh/t. En contraste, el molino de bolas de acero funcionó durante 2773,18 horas y consumi502,208,96 kWh, con un consumo de energía unitario de 0,194 kWh/t.
El cambio a bolas de alúmina condujo a una reducción del 56,70% en el consumo de energía. Esta reducción del consumo energético no sólo es beneficiosa desde una perspectiva de ahorro de costes, sino también desde una perspectiva de sostenibilidad medioambiental. Un menor consumo de energía significa una menor huella de carbono, lo que está en línea con los esfuerzos globales para hacer que la industria minera sea más respetuosa con el medio ambiente.
Se llevó A cabo un estudio de 20 días para comparar los indicadores de flotación antes y después del cambio A bolas de alúmina. Los resultados mostraron que el interruptor tuvo un impacto mínimo en el rendimiento de flotación. De hecho, la ley de concentrado de cobre final y la tasa de recuperación de cobre se mejoraron ligeramente en comparación con cuando se utilizaron bolas de acero.
La mejora en el rendimiento de flotación puede atribuirse a varios factores. Las bolas de alúmina producen menos partículas ultrafinas durante la molienda. Las partículas ultrafinas a veces pueden interferir con el proceso de flotación causando aglomerno deseada o por ser demasiado pequeñas para ser capturefectivamente por las burbujas de flotación. Además, la estabilidad química de las bolas de alúmina ayuda a mantener estable la química del purín. Una química de slurry estable es esencial para el buen funcionamiento de los reactivos de flotación, que son responsables de la separación selectiva de las partículas de cobre de la gang.
En conclusión, las bolas de alúmina han demostrado ser un reemplazo efectivo para las bolas de acero en el afilado de concentrado bruto de cobre, ofreciendo una multitud de ventajas significativas.
A una tasa de llenado del 35%, las bolas de alúmina lograron resultados de molienda más finos en comparación con las bolas de acero. Con un 95,32% de partículas − 76 ≤ m y un 71,36% − 38,5 μm, superaron a las bolas de acero en términos de distribución de tamaño de partícula, que es crucial para una flotación eficiente.
La tasa de desgaste de los medios de molienda de las bolas de alúmina se redujo en un 83,21% en comparación con las bolas de acero. Esta reducción en el desgaste no sólo disminuye los costos operativos, sino que también aumenta la longede los medios de molienda, reduciendo la frecuencia de reemplazos y minimizando el tiempo de inactividad.
El consumo de energía se redujo en un 56,70% al utilizar bolas de alúmina. Esta reducción en el uso de energía contribuye tanto a la eficiencia de costos como a la sostenibilidad ambiental, haciendo que la operación minera sea más viable económicamente y amigable con el medio ambiente.
A pesar de los cambios significativos en los medios de molienda, el rendimiento de flotación se mantuvo estable, con ligeras mejoras en la ley de concentrado de cobre final y la tasa de recuperación. Esto indica que el cambio a bolas de alúmina no afecta negativamente el proceso general de recuperación de cobre.
En resumen, la adopción de bolas de molienda de alúmina en el procesamiento de concentrado de cobre ofrece una mayor eficiencia de molienda, menores costos operativos y una mayor sostenibilidad. Su uso en operaciones mineras representa un importante paso adelante en el logro de soluciones de procesamiento de minerales eficientes, rentables y respetucon el medio ambiente. A medida que la industria minera continúa buscando formas de mejorar sus procesos y reducir su impacto ambiental, es probable que las bolas de alúmina jueguen un papel cada vez más importante en el futuro.
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