Alapvető alkalmazási forgatókönyvek a bányákban
A folyamatos keverők a bányászati értékláncok különböző anyagfeldolgozási igényeit elégítik ki, az érc előkezelésétől a hulladékkezelésig. Ezek a leggyakoribb felhasználási esetek:
1.1 Ércdúsítás: Az ásványi anyagok szétválasztásának fokozása
Az érc dúsítása (az értékes ásványok nyers ércből való kinyerésének folyamata) nagymértékben támaszkodik az egyenletes anyagkeverésre a hatékony elválasztás érdekében. A folyamatos keverőket két fő szakaszban használják:
Flotációs reagenskeverés
A flotáció a legszélesebb körben alkalmazott dúsítási módszer szulfidércek (pl. réz, ólom-cink) és szén esetében. Az ércpép (zúzott érc + víz) pontos összekeverését igényli kémiai reagensekkel (gyűjtők, habosítók, módosítók), hogy a célásványok hidrofóbbá (víztaszítóvá) (-víztaszítóvá) váljanak és a légbuborékokhoz tapadjanak.
Folyamatos keverők szerepe: Az ércpép (20-40%-os szilárdanyag-tartalommal) és a reagensek folyamatos keverése szabályozott arányban. A szakaszos keverőktől eltérően ezek kiküszöbölik a reagenskoncentráció „részegenkénti-a-részenkénti” ingadozását, biztosítva, hogy minden ércszemcsét azonos reagens adagolásnak tegyenek ki. Ez javítja a flotációs visszanyerési arányt (tipikus esetekben 3–5%-kal), és csökkenti a reagenspazarlást.
Példa: A rézbányákban egy spirálkeverővel ellátott vízszintes folyamatos keverő óránként 500-2000 m³ ércpépet dolgoz fel, megszakítás nélkül közvetlenül a flotációs cellákba táplálva.
Lúgozószer keverése (hidrometallurgiához)
A hidrometallurgia (arany-, nikkel- és uránércekhez) savas/lúgos kilúgozószereket (pl. cianidot az aranyhoz, kénsavat a nikkelhez) használ az értékes fémek ércből való kioldására. A folyamatos keverők biztosítják:
Egyenletes érintkezés a kilúgozószerek és a zúzott érc között (gyakran finom{0}}szemcsés,<1 mm), avoiding "dead zones" where ore is not fully leached.
Stabil pH- és hőmérsékletszabályozás (kritikus a kilúgozás hatékonyságához) a reagens adagolásának folyamatos beállításával.
Alkalmazási eset: Az aranybányák függőleges folyamatos keverőket használnak a cianid oldatok érczagyjával való keverésére, így több mint 90%-os kilúgozási hatékonyság érhető el (vs
1.2 Bányafeltöltés: A földalatti biztonság biztosítása
A bányafeltöltés az a folyamat, amikor a föld alatti ásatásokat (megállóhelyeket) hulladékanyagokkal (pl. meddő, meddőkőzet) töltik fel a talaj összeomlása, a süllyedés szabályozása és a bányászati hulladék újrafelhasználása érdekében. A folytonos keverők a visszatöltő rendszerek „szívét” alkotják, mivel egyenletes sűrűségű és folyékony töltetet állítanak elő -a szerkezeti stabilitás kulcsa.
Cementezett zagy visszatöltés (CTB) előkészítése
A CTB (zagy + cement + víz) a leggyakoribb utántöltőanyag. Folyamatos keverők:
Folyamatosan adagolja a zagyot (a flotációs hulladékból), a cementet (kötőanyag) és a vizet a keverőkamrába.
Homogén keveredést kell elérni, hogy elkerülje a cement leválasztását (ami gyenge pontokat okoz a visszatöltésben).
Stabil szilárdanyag-tartalmat (65–75%) és süllyedést (15–25 cm) kell fenntartani a zökkenőmentes csővezetékes szállítás érdekében.
Előny: Csökkenti a zagytárolási mennyiséget (jelentős környezeti kockázat), és szükségtelenné teszi a drága földi tartószerkezeteket.
Paszta háttérkitöltő keverés
Paste backfill (high-solids tailings + cement, solids content >75%) stabilabb, mint a CTB, de intenzív keverést igényel az eltömődések elkerülése érdekében. A speciális folyamatos keverők (pl. iker-csavaros vagy bolygókeverők) nagy-nyírású keverést alkalmaznak a zagyagglomerátumok feldarabolására, így biztosítják a paszta egyenletes áramlását a csővezetékeken, vízleválasztás nélkül.
1.3 Szén előkészítése: Az üzemanyag minőségének javítása
A szénbányákban a folyamatos keverők optimalizálják a szénfeldolgozást az energiatermeléshez vagy az ipari felhasználáshoz azáltal, hogy két fő kihívást kezelnek:
Szénszuszpenzió-keverés nedves tisztításhoz
Nedves tisztítás (pl. sűrű, közepes ciklonozás) sűrű iszap (pl. magnetit + víz) segítségével választja el a szenet a szennyeződésektől (a kőzetszennyeződésektől). Folyamatos keverők:
Tartsa fenn a sűrű, közepes iszap egyenletes sűrűségét (1,2–1,5 g/cm³), biztosítva a szén (alacsonyabb sűrűségű) pontos elválasztását az üregtől (nagyobb sűrűségű).
Folyamatos keveréssel akadályozza meg a magnetit részecskék leülepedését (ami rontja az elválasztás hatékonyságát).
Por elnyomás és szén hidratálás
A zúzott szén nagy mennyiségű port termel, ami egészségügyi (légzési kockázat) és biztonsági (robbanásveszély) veszélyt jelent. A folyamatos keverők vizet vagy porcsökkentő vegyszereket permeteznek- a szénre a szállítás során (pl. szállítószalagon), így egyenletes nedvességbevonatot biztosítanak (nedvességtartalom 8–12%), hogy túlzott vízveszteség nélkül elnyomják a port.
1.4 Zagy és hulladékkezelés
A bányák hatalmas mennyiségű meddőt (a dúsításból származó finomszemcsés hulladékot) és hulladékkőzetet termelnek. A folyamatos keverők támogatják a környezetbarát hulladékkezelést:
Zagy sűrítő segédanyag keverése
Mielőtt a zagyot tavakban tárolnák, a víztartalom csökkentése érdekében besűrítik. A folyamatos keverők flokkulálószereket (polimer vegyi anyagokat) adnak a zagy zagyhoz, elősegítve a részecskék aggregációját és felgyorsítva az ülepedést. Az egyenletes pelyhesítő keverés 10-15%-kal csökkenti a vegyszerfelhasználást és lerövidíti a sűrítési időt.
Hulladékkő stabilizálása
Felszíni hulladékkőcölöpök esetén a folyamatos keverők hulladékkőzetet kötőanyagokkal (pl. mész, cement) kevernek a halom stabilizálása érdekében, megakadályozva az eróziót és a nehézfémek talajba/vízbe való kimosódását.