¿Cómo seleccionar y diseñar equipos para plantas de tratamiento de minerales?

En el diseño de plantas de tratamiento de minerales, la selección y el diseño de equipos de tratamiento de minerales se determinan en función de los materiales que se van a procesar en cada operación y de la correspondiente calidad del producto propuesta en el flujo del proceso de diseño, teniendo en cuenta las propiedades mecánicas y físicas de los materiales, la composición granulométrica, el rendimiento de los equipos y la calidad de fabricación, las cuotas de producción de empresas similares y el sistema de trabajo de la planta de tratamiento de minerales.

¿Cuáles son los principios para la selección de equipos?

Selección de equipos Principios generales

• El equipo seleccionado debe adaptarse a la capacidad de producción de la planta de tratamiento de minerales, a las características del flujo del proceso de diseño y a las condiciones locales.
• El equipo seleccionado debe ser tecnológicamente avanzado y fiable en su rendimiento, garantizando la producción y dejando margen para su funcionamiento y mantenimiento.
• Según la escala del planta de tratamiento de minerales, seleccionar el equipo correspondiente lo más grande posible para ahorrar terreno e inversión, y mejorar la mano de obra y la eficiencia.
• Investigar y estudiar el equipo principal, y seleccionarlo tras comparar múltiples esquemas técnicos y económicos. Los indicadores de comparación técnica y económica del equipo principal incluyen el peso del equipo, la potencia instalada, la inversión en equipo, la superficie y el volumen del equipo instalado en el taller, etc.
• Preste atención al equipo auxiliar mientras selecciona el equipo principal. La selección y el diseño de los equipos auxiliares están relacionados con el buen desarrollo de la marcha de prueba y la producción. Es necesario ser lo más concienzudo posible para evitar modificaciones y sustituciones durante la marcha de prueba y la producción, que afectarán al periodo oficial de producción.
• Al seleccionar los equipos de cada serie, las especificaciones y los modelos de un mismo tipo de equipo deben ser lo más similares posible para facilitar el mantenimiento y la sustitución de piezas y reducir el almacenamiento de piezas de repuesto.
• Preste atención al ahorro de energía y seleccione equipos de alta eficiencia energética.

Principios de selección de equipos de tratamiento de minerales no metálicos

• Las plantas de procesamiento de minerales no metálicos seleccionan principalmente equipos especiales en el diseño en función de los requisitos del producto, como el tamaño del cristal, la longitud, etc.
• La trituración del mineral de amianto considera principalmente el uso de la fuerza de impacto para triturar el mineral a lo largo de las juntas. Este equipo de trituración debe tener esta característica, tales como trituradora de impacto y trituradora de martillos.
• Trituración y molienda del mineral de grafito, se debe evitar la trituración de grafito en escamas grandes, y se debe utilizar un molino o molino de bolas Si se selecciona un molino de bolas, la velocidad no debe ser demasiado alta y la bola debe cargarse adecuadamente.
• La wollastonita tiene una estructura en forma de aguja similar a la del amianto, pero es difícil de triturar. En la actualidad, Estados Unidos ha desarrollado equipos especiales para triturar la wollastonita. El producto triturado es un polvo en forma de aguja con una relación de aspecto de 7:1 a 8:1.

¿A qué hay que prestar atención al seleccionar los equipos?

1. Sistema de trituración

El equipo principal y los equipos auxiliares del sistema de trituración deben adaptarse a la capacidad máxima de procesamiento de la trituradora. 

Para garantizar la producción y el mantenimiento, y aprovechar al máximo la capacidad de producción de la trituración media y fina, las plantas de tratamiento de minerales a gran escala suelen tener pilas de mineral intermedias entre la trituración gruesa, media y fina, y a veces también se colocan tolvas de mineral intermedias entre la trituración media y fina. En este caso, el equipo auxiliar entre las pilas intermedias de mineral debe calcularse de acuerdo con la capacidad máxima de producción de la trituración gruesa. El equipo auxiliar después de la pila intermedia de mineral debe adaptarse a la capacidad de producción del sistema de trituración media y fina. Si se instala una pila intermedia de mineral entre la trituración media y la fina, el equipo auxiliar del taller de trituración fina deberá adaptarse a la capacidad de producción del sistema de la trituradora fina.

2. Sistema de separación

La capacidad de producción del equipo principal y del equipo auxiliar del taller principal del sistema de separación debe adaptarse a la capacidad de procesamiento del molino.

3. Sistema de deshidratación

En general, la capacidad de producción de los equipos principales y auxiliares del sistema de deshidratación debe ser compatible con la capacidad de molienda y separación capacidad.

Generalmente, se adopta la deshidratación en tres etapas o la deshidratación en dos etapas (es decir, concentración-filtración-secado o concentración-filtración). En las zonas frías, para evitar que el concentrado se congele durante el transporte o cuando la fundición tenga requisitos especiales, deben establecerse operaciones de secado. Si la operación de filtración utiliza un filtro prensa o añade coadyuvantes de filtración para reducir el contenido de humedad del concentrado, la operación de secado debe omitirse en la medida de lo posible para ahorrar combustible y evitar la contaminación ambiental.

Algunos concentradores de metales no ferrosos tienen una pequeña cantidad de concentrado (como el concentrado de molibdeno, etc.). El taller de deshidratación es intermitente. El concentrado suele almacenarse en el concentrador, y la filtración suele ser una operación de un solo turno. Por lo tanto, sus equipos auxiliares pueden adaptarse al filtro.

4. Serie de talleres de separación

El número de series del taller de separación debe determinarse comparando los esquemas según las condiciones del equipo. Es mejor considerar el uso de equipos grandes con menos series en el diseño. Las ventajas son: reducir el mantenimiento; simplificar las instalaciones de control automático del proceso de tratamiento de minerales; mejorar la eficiencia de la mano de obra y la paz; y reducir el espacio del suelo. También tiene la ventaja de ser conveniente para la dosificación centralizada para plantas de flotación. Se prefieren de 1 a 2 series para plantas de procesamiento de minerales pequeñas y medianas. El número de series de equipos para plantas de procesamiento de minerales grandes o extragrandes puede determinarse mediante investigación y comparaciones técnicas y económicas basadas en si el plan de construcción es por fases o no o si se procesan diferentes tipos de mineral.

5. Datos de medición de materiales

Los datos de algunos materiales necesarios para la selección del equipo son los siguientes:

• A la hora de diseñar, la selección de algunos equipos requiere datos de medición de minerales para su cálculo. Por ejemplo densidad del mineral, densidad suelta, dificultad de molienda, y Índice de trabajo de los bonos. La selección y el cálculo de molinos autógenos o semiautógenos requieren datos de pruebas semiindustriales de molinos autógenos y semiautógenos. Una prueba semi-industrial de molinos autógenos y semi-autógenos requiere de 25 a 50 toneladas de muestras representativas de mineral, con un tamaño máximo de partícula de mineral de 200 mm (8 pulgadas), y la prueba utiliza un molino autógeno con un diámetro de 1,83 metros (6 pies).
• La concentración y deshidratación de concentrados y relaves requieren datos de pruebas de sedimentación. Si se añaden floculantes, se requieren datos comparativos de pruebas de sedimentación con y sin floculantes para seleccionar el espesante. La selección y el cálculo del filtro requieren una prueba de filtración y datos de humedad de la torta de filtración. Si se utiliza un filtro prensa, se requieren datos de la prueba de filtro prensa.
• Las pruebas de los equipos y los datos de capacidad de producción son necesarios cuando se utilizan equipos nuevos o especiales.
• La selección de equipos de sinterización y briqueteado requiere datos de pruebas de sinterización y briqueteado.

La selección y el diseño de equipos para plantas de tratamiento de minerales requieren un conocimiento profundo de las características del mineral, los principios de selección de equipos, una cuidadosa selección del proceso, las precauciones de cada etapa, etc., Siguiendo estos pasos, puede obtener equipos mineros eficientes y eficaces para plantas de tratamiento de minerales.