في خطوط إنتاج معالجة المعادن، غالبًا ما يكون الطحن هو أول نقطة تحول حاسمة تحدد النجاح أو الفشل. عندما يتعلق الأمر بدقة الطحن في الموقع، فإن الحدس الشائع عادة ما يكون "أدق، وأفضل، وأدق، وأكثر أمانًا". ومع ذلك، فإن أي شخص لديه خبرة إنتاجية فعلية يعرف: إذا كان الطحن خشنًا جدًا، تظل المعادن غير منفصلة؛ بغض النظر عن كيفية ضبط الكواشف أو الماء أو المجالات الكهربائية في الفصل المغناطيسي أو التعويم أو الفصل الكهروستاتيكي اللاحق، فإن الأمر يشبه "الرقص مع الأغلال". إذا كان الطحن ناعمًا جدًا، فسوف يتسبب في سلسلة من الآثار الجانبية مثل التنحيف، والطلاء، والسحب، والالتصاق، مما يجعل الفصل أكثر صعوبة، وفي النهاية يقلل من جودة الاسترداد والتركيز. 

هناك مقولة بسيطة ولكنها حاسمة في صناعة معالجة المعادن: بغض النظر عن الخام الذي تقوم بمعالجته، بمجرد الطحن، يجب عليك أولاً الحصول على "نقاوة" الخام بشكل صحيح. 

لماذا يهم حجم الجسيمات: تحرير المعادن هو شرط أساسي لمعالجة المعادن

سواء كان الفصل اللاحق يستخدم الفصل المغناطيسي، أو التعويم، أو الفصل الكهروستاتيكي، فإن جميعها تخدم نفس الغرض بشكل أساسي: إنشاء اختلافات فيزيائية أو كيميائية متميزة بين المعادن المستهدفة والشوائب، وبالتالي تحقيق الفصل. 

لكي تكون هذه الاختلافات فعالة وموثوقة، هناك شرط صارم واحد: تحرير المعادن. 

يعتمد الفصل المغناطيسي على الاختلافات في الخواص المغناطيسية. إذا ظل الماجنتيت والشوائب كجسيمات مقفلة، فإن الجزء المغناطيسي سوف "يسحب" الشوائب معها، مما يؤدي إلى انخفاض درجة التركيز. 

يعتمد التعويم على الاختلافات في خصائص السطح. يحتوي سطح الجسيم المقفل على معادن ثمينة وشوائب؛ حتى مع الكواشف الانتقائية للغاية، فإن "السطح المختلط" يضعف الأداء، مما يسبب تلوثًا في التركيزات وفقدان المخلفات. 

يعتمد الفصل الكهروستاتيكي على الاختلافات في التوصيل الكهربائي أو خصائص العزل الكهربائي. وتصبح الاستجابة الكهربائية للجسيمات المقفلة متوسطة، مما يؤدي إلى توسيع نافذة الفصل وتقليل حدة الفصل بشكل كبير. 

ولذلك، فإن الهدف الأساسي للطحن ليس أبدًا "كلما كان أدق كلما كان أفضل"، بل تحرير المعادن بدرجة كافية لتهيئة الظروف الملائمة للفصل اللاحق. 

ما الذي يحدد دقة الطحن؟ حجم تحرير المعادن هو الذي يقرر

تبدأ معالجة الخام دائمًا بالتفتيت. والسؤال هو: ما هو حجم الجسيمات المناسب؟

لا تأتي الإجابة من التخمين أو الخبرة وحدها، بل من الخصائص الهيكلية المتأصلة للخام: حجم تحريره. 

يمكن فهم حجم التحرير على أنه حجم الحبوب الطبيعي الذي تتشكل فيه المعادن الثمينة داخل الشوائب. تحتوي بعض المعادن على حبيبات خشنة وبلورات كبيرة، والتي يمكن تحريرها بطحن خفيف. والبعض الآخر منتشر بدقة ومتشابك بإحكام، مما يتطلب طحنًا ناعمًا "لتحريرها" من الشوائب. 

ولهذا السبب، حتى في نفس عملية الفصل، فإن الطحن المطلوب يختلف بشكل كبير: 

بالنسبة للتعويم، تحتاج بعض النباتات فقط إلى تمرير 70% -74 ميكرومتر، بينما تتطلب نباتات أخرى تمرير 80% -38 ميكرومتر للحصول على أداء مستقر.        

بالنسبة للفصل المغناطيسي، فإن بعض خامات الماجنتيت تحقق درجة عالية من النعومة المعتدلة، في حين أن بعض خامات الماجنتيت الفاناديوم والتيتانيوم تتطلب تحكمًا دقيقًا عند عتبة التنحيف. 

يعتمد تحديد حجم التحرير في الموقع عادةً على عملية علم المعادن: الفحص المجهري البصري، MLA/SEM، التحليل الكيميائي لحجم الجسيمات، قياس التحرير، والمزيد.   

كل هذه البيانات تؤدي في النهاية إلى مبدأ أساسي واحد: تحقيق التحرير الكافي للفصل مع الحد الأدنى من استهلاك الطاقة والحد الأدنى من التنحيف. 

الأدق ليس دائمًا الأفضل: الإفراط في الطحن يسبب التنحيف وصعوبات في الانفصال

لا تحدث العديد من الخسائر في المكثفات أثناء الطحن الخشن، ولكن بعد الطحن الزائد. ويؤدي الطحن الناعم المفرط إلى تنحيف شديد (غالبًا ما يشار إليه في الموقع باسم "اللب" أو "تكوين الوحل"): 

طلاء الوحل والامتزاز غير الانتقائي يلتصق السلايم بسهولة بأسطح الجسيمات الخشنة، ويشكل طبقة طينية تمنع الكواشف من العمل بفعالية على المعادن المستهدفة. وفي الوقت نفسه، يمتص السلايم الكواشف بقوة، مما يزيد من الاستهلاك ويقلل الانتقائية. 

التصريف والتلوث الرغوي (خاصة في التعويم) يتم احتجاز الجزيئات الدقيقة للغاية بسهولة في الرغوة، مما يزيد من محتوى الشوائب ويخفض درجة التركيز. لتقليل التصريف، يجب على النباتات إضعاف الزبد أو زيادة مياه الغسيل، مما يقلل بدوره من التعافي. 

انخفاض كفاءة التصنيف وتدهور حمل التدوير تعمل الجسيمات الدقيقة للغاية على تشويش حجم القطع في السيكلونات المائية، مما يتسبب في وصول المزيد من المواد الدقيقة إلى التدفق السفلي. يرتفع الحمل التدويري، ويتم إهدار عمل الطحن الفعال على "التدوير غير المنتج"، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف الطاقة والكاشف. 

انخفاض كفاءة الفصلتؤدي الجسيمات الدقيقة المفرطة إلى إضعاف قوى الفصل الفيزيائي في الفصل المغناطيسي والكهروستاتيكي. في التعويم، ينخفض ​​تصادم فقاعات الجسيمات واستقرار الارتباط. والنتيجة النهائية هي انخفاض الاسترداد. 

ولذلك، فإن دقة الطحن المثالية هي دائمًا "نافذة": خشن جدًا ← لا يوجد تحرير؛ ناعم جدًا ← فصل صعب. 

لا تهدف العملية عالية المستوى حقًا إلى الحصول على أفضل طحن ممكن، ولكنها تحافظ على تشغيل النظام ضمن نطاق حجم الجسيمات الأكثر ربحية. 

إعادة الطحن – التصنيف – الفصل كنظام متكامل: استخدام البيانات لتحديد النقطة المثلى

الطحن ليس عملية معزولة. فهو مقترن بإحكام بالتصنيف، وكثافة اللب، ونظام الكاشف، وكيمياء الملاط. لتحسين المصنع، نوصي بالتركيز على ثلاثة خطوط أساسية: 

1. خط التحرير: تحليل مساهمة التحرير والانتعاش لكسور مختلفة الحجم لتحديد أين تكمن "الدقة الفعالة".  

2. خط توزيع حجم الجسيمات: ركز على التوزيع الكامل لحجم الجسيمات (وليس فقط النسبة المئوية التي تمر -74 ميكرومتر)، بما في ذلك محتوى الوحل، d80، d50، وشكل منحنى حجم الجسيمات.     

3. خط استجابة الفصل ربط درجة التركيز، والاسترداد، ودرجة المخلفات مع حجم الجسيمات، وكثافة اللب، واستهلاك الكاشف. قم بإجراء اختبارات مقارنة لتحديد ذروة الأداء.  

4. عندما يتم دمج هذه البيانات، يظهر نمط واضح: دقة الطحن المثالية تتوافق مع النقطة التي يكون فيها التحرير كافيًا، ويتم التحكم في محتوى الوحل، وكفاءة التصنيف مستقرة، ويتم تقليل استهلاك الكاشف.  

عند هذه النقطة، يصبح كل من توازن درجة الاسترداد في الفصل المغناطيسي وتوازن الانتقائية والحركية في التعويم أسهل وأكثر استقرارًا. 

من "الطحن المناسب" إلى "الجرعات الدقيقة": يحدد إعداد الكاشف أيضًا الحد الأعلى

في حين أن الطحن يحدد أساسيات تحرير المعادن وتوزيع حجم الجسيمات، فإن نظام الكاشف يفرض انتقائية واستقرار عملية الفصل. خاصة في أنظمة التعويم، تؤثر طريقة الجرعة والإضافة للمجمعات والمعدلات والمثبطات والأخوة بشكل مباشر على تمعدن الزبد، والسحب، والتقلبات في جودة التركيز. ولترجمة "دقة الطحن الصحيحة" إلى مكاسب ملموسة في الاستخلاص والدرجة، يجب أن يتطور رابط الكاشف. من "الجرعات القائمة على الخبرة" إلى الإدارة الدقيقة القابلة للقياس والتتبع والتحكم في الحلقة المغلقة. 

إن تطبيق مغذيات الكاشف التفاضلي الكهربي في إعداد الكاشف وجرعات التعويم يتيح خرج تدفق أكثر استقرارًا وتعديلًا أكثر دقة لإضافة الكاشف، مما يلبي المتطلبات الديناميكية لظروف الخام المعقدة. تقلل الجرعات عالية الدقة من التقلبات في استهلاك الكاشف والامتزاز غير الانتقائي الناتج عن الجرعات الزائدة، مع تحسين استقرار العملية وإمكانية التحكم في الإنتاج. يؤدي الطحن إلى تحرير المعادن، وتقوم وحدات التغذية الكاشفة التفاضلية الكهربائية بتسليم الكواشف بدقة إلى نقطة العمل. والجمع بين الاثنين هو المسار الرئيسي لتحسين جودة الاسترداد والتركيز بشكل مستمر في أنظمة معالجة المعادن.