麻豆社

Summary: Een volledige gids voor gravitatie-scheiding in mineralenverwerking. Leer over meervoudige fysieke mineralenverwerkingslay-outs, inclusief triltafels, jiggen en spiralen....

Wat is de zwaartekrachtseparatiemethode?

Grenzwijze voor het effectieve deeltjegrootte bereik

• Groferts: >25 mm (zware medium scheiding, grote klepeljig)
• Middelmatig erts: 2–25 mm (conventional jig, spiral chute)
• Nauwe ertsen: 0.1–2 mm (shaking table, spiral concentrator)
• Slime: <0.1 mm (slechte scheidingseffici?ntie, meestal gecombineerd met centrifugaal zwaartekrachtconcentrators)

Belangrijke voorwaarden voor effectieve scheiding

Om gravity separation economisch en technisch haalbaar te zijn, moeten aan de volgende voorwaarden worden voldaan:

Volledig 3-fasen gravity scheidingsproces

Het volledige gravity scheidingsproces omvat doorgaans drie hoofdfasen: Voorbereiding, Winnisatie (scheiding), en Product Behandeling.

1. Voorbereidingsfase

Het doel van de voorbereidende fase is om het erts voor te bereiden om de effici?ntie van het scheidingsproces te maximaliseren. Belangrijke stappen zijn onder andere:

• Verpulveren en Malen: Fijnmaking is essentieel om de waardevolle mineralen vrij te maken van de gangue. De optimale maalgrootte hangt af van de kenmerken van het erts en de korrelgrootte van de doelmineralen.
• Wassen en Ontslijpen: Voor ertsen die hoge niveaus van klei of collo?dale stoffen bevatten, wordt wassen uitgevoerd om deze fijne verontreinigingen te verwijderen, die het scheidingsproces kunnen verstoren. Dit wordt vaak gedaan in een schrobber of logwasser.
• Screening en classificatie: Het verstoorde mijnmengsel wordt gescheiden in verschillende groftes, bijvoorbeeld grof, middelgroot en fijn, door sieving of hydraulische classificatie. Dit maakt het mogelijk om verschillende apparatuur of bedrijfsomstandigheden te gebruiken die geoptimaliseerd zijn voor elk specifiek formaat.

2. Behandelingsfase

Dit is de kernfase waarin de daadwerkelijke scheiding van waardevolle mineralen van gang is plaatsvindt. Het steengruis gaat door een of meer graviteitscheidingsinstallaties, zoals jigs, triltafels, spiralen of centrifugaalconcentrators.

Veelvoorkomende configuraties:

• Eenvoudige schakeling: Voor grof, gemakkelijk vrij te maken ertsen kan een enkele doorloop door een gravitatie-apparaat (bijvoorbeeld een jig) volstaan.
• Complex circuit: For ores with unevenly disseminated valuable minerals, a multi-stage “stage separation” process is often used. This involves:
  • Roughing: Een eerste overschot om een groot deel van de afvalstoffen te verwijderen.
  • Cleaning: Een tweede doorgang om het concentraat te upgraden van de ruwwarenfase.
  • Scavenging: Een derde pass om eventuele resterende waardevolle mineralen uit de tailings van de ruwer te herstellen.

3. Concentratie & Stortrestnabehandelingsfase

Deze fase gaat over de verwerking van de eindproducten (concentraat en tailings).

Zwaartekrachtconcentratie waterafvoer
Grof/middel geconcentreerde stof heeft alleen natuurlijke percolatie-afvoer nodig op de ofenhelling; fijn microconcentraat vereist filterpersontwatering. Voor verpakte smeltlevering is droogsysteem noodzakelijk.

Stortings van afvalstoffen
Grove afval is rechtstreeks met trucks vervoerd voor mijnvulling; fijne afvalstoffen worden gepompt in raffinalingen of verwerkt door droge stapelsystemen om aan milieuregels te voldoen.

Types of gravity separation methods

Gebaseerd op de bewegingsvorm van het medium en het doel van de operatie, kunnen scheidingsmethoden op basis van zwaartekracht worden ingedeeld in verschillende categorie?n, waaronder classificatie, zwaardemiddel scheiding, jiggen, schudplaat, spiraal, centrifugale scheiding, luchtscheiding en wassen. Van deze methoden zijn zwaardemiddel scheiding, jiggen, schudplaat en spiraal de vier meest gebruikte technologie?n in de industri?le mineraalverwerking.

1. Zware Mediumscheiding (HMS) / Dichte Mediumscheiding (DMS)

Zware Medium Scheiding is een statieve scheidingsmethode die gebruikmaakt van een vloeistofmedium met een dichtheid die rechtstreeks tussen de dichtheden van de twee te scheiden mineralen ligt.

Het Proces: Het ruwe ertsmateriaal wordt ondergedompeld in een dicht vloeistofmengsel (meestal water gemengd met fijn ferrosilicium of magnetiet). Het lichtere ganggesteente drijft naar de oppervlakte, terwijl het zwaardere waardevolle mineraal naar de bodem zinkt.

Beste gebruikt voor: Voorconcentratie van groffeeltjes (kolenwas, diamantenwinning en afstoten van afvalgesteente voordat dure fijnbreekcircuits worden gebruikt om CapEx te besparen).

2. Jigconcentratie (Jigging)

Jigging is een dynamisch proces dat mineralen van verschillende dichtheden uit elkaar haalt in een verticale, pulserende vloeistofbed.

Het Proces: De ertsen liggen op een geperforeerd scherm terwijl een mechanisme water verticaal op en neer doet pulseren door het bed. De opwaartse waterslag vergroot het deeltjesbed (stratificatie), en de neerwaartse slag laat de deeltjes bezinken. Zware deeltjes bezinken sneller en verzamelen zich aan de onderkant, terwijl lichte deeltjes bovenaan blijven en weggespoeld worden.

Beste gebruikt voor: Grove tot middel-gevulde materialen (10 mm tot 0,5 mm), algemeen gebruikt bij ijzererts, mangaan, bariet en wolfraamconcentratie.

3. Schudtafelconcentratie

De trilmachine (of Wilfley-tabel) is een filmversterkende concentrator die gebruikmaakt van een schuine, geribbelde tafel die asymmetrisch in de lengterichting beweegt.

Het Proces: Een dunne waterfilm stroomt over het gekantelde tafeloppervlak terwijl de plaat heen en weer schudt. De deeldense deeltjes settelen in de groeven (rifels) en worden door de schuddende beweging horizontaal naar de concentratieloop gedreven. De lichte gangdeeltjes blijven in de waterfilm zweven en worden over de onderkant weggespoeld als schoringen.

Beste gebruikt voor: Fijnmazige materialen (0,5 mm tot 0,037 mm). Het biedt een buitengewoon hoog verrijkingspercentage, waardoor het de universele standaard is voor het produceren van eindconcentraten in zowel kleinschalige als grootschalige goudwinning.

4. Spiral Concentratie

Spiraleconcentrators zijn continue apparaten die gebruikmaken van een verticale helixvormige kanaal, waarbij centrifugale kracht wordt gecombineerd met zwaartekracht.

Het Proces: Spoelmiddel wordt aan de bovenkant van de spiraal ingeleverd. Terwijl het in een draaiende beweging naar beneden stroomt, migreren de zwaardere deeltjes naar de lage-snelheid binnenkanaal van de spiraal als gevolg van wrijving en draagskrachten. De lichtere deeltjes worden door centrifugale kracht naar de buitenrand geslingerd. Aanpasbare scheiders aan de onderkant verdelen de stroom in concentraat, middlings en tailings.

Beste gebruikt voor: Fijnkorrelige ertsen (2 mm tot 0,074 mm) die grote doorvoertrechter vereisen, zoals silicazand zuivering, chromieterts, zircon en ijzererts fijnheden.

Volledige vergelijking van elektrisch scheidingstoestellen

Belangrijke factoren die de prestaties van gewichtsscheiding be?nvloeden

Drie kerncategorie?n voor beslissende factoren: eigenschap van het oremineraal, scheidingsmedium, apparatuurmodel en bedieningsparameters.

Ore-eigendom (Primaire factor)

• 1. Dichtheidverschil tussen waardevol mineraal en gang: Groter verschil = betere stratificatie en hogere opbrengst.
• 2. Oreeestandsverdeling deeltjesgrootte: Uniforme geclassificeerde bevoorrading voorkomt kruisinterferentie tussen grof en fijn; te fijn vermaakte slib veroorzaakt metaalverlies.
• 3. Klei- en moddergehalte: Overtollige slijm verhoogt de mediumviscositeit, verzwakt de dichtheidsstratificatie, moet van tevoren geweekt worden.
• 4. Mineralendiseminalievorm: Grof monomeer verspreid orezijn veel beter gravitatie-effect dan fijn samenhangend orezijn

Scheidingmediumprestaties

Het medium (meestal water) be?nvloedt de effectieve dichtheid van het systeem. Hoewel water de standaard is, kan de dichtheid van het medium worden aangepast.

• Lucht (Droge Scheiding): Minder effici?nt vanwege lage middelste dichtheid. Gebruikt in droge gebieden of voor specifieke ertsen.
• Water: De standaardmediummethode; effici?nt en goedkoop.
• Zware Vloeistoffen / Suspensie (HMS): Het meest effici?nt, maar duur en vereist zorgvuldig omgaan met reagentia.

Apparaten-type en bedrijfsomstandigheden

Elk stuk apparatuur heeft een optimaal bedrijfsbereik voor deeltjesgrootte, capaciteit en voederdichtheid. Belangrijke factoren om te controleren zijn:

• Voersnelheid: Te hoog kan overbelasting en verlies van scheiding veroorzaken; te laag vermindert de effici?ntie van de apparatuur.
• Vastestofdichtheid: Affects the viscosity of the pulp; must be maintained within the equipment’s optimal range.
• Watertoevoer (voor spiralen, tafels): Cruciaal voor het cre?ren van de juiste fluidiserende werking en de stratificatie van deeltjes.
• Trillingsfrequentie en amplitude (voor jigs): Be?nvloedt hoe de deeltjes neerstrijken en stratificeren.
• Centrifugale kracht (voor concentrators): Determines the “effective gravity” and the recovery of fine particles.

Praktische toepassingen per type ore

Typische winning- en industrie toepassingen van gravitatie scheiding

Edelmetallengruis (platsgoud en groevegoud)

Natuurlijk goud heeft een extreme dichtheidsverschil met kwartsgang. Jig + centrifugaalconcentrator + trilbak combinede stroming herwint meer dan 93% van het grove vrije goud, breed toegepast in Afrikaanse en Zuidoost-Aziatische placergoudmijnen. Voor vein lode goud vermindert gravitatievoorconcentratie de maalbelading voorafgaand aan cyanidering of flotation.

2. Wolfraam- en tinhoudende adererts

Wolframiet en cassiteriet zijn typische oxide-mineralen met een zware dichtheid. Meerdere fasen jig-rouging + reiniging met een triltafel vormen het standaard mainstream proces voor wolfraam-loodscheiding in Fujian, Jiangxi China en tinmijnen in Zuidoost-Azi?.

3. IJzerhoudend en Zwak Magnetisch Ores

Hematiet, limoniet, chroomerts met zwakke magnetisme worden toegepast met jig en spiraal-gravitatie-scheiding wanneer de magnetische scheidingsindices slecht zijn; zware mediumscheiding verwerft het afvalgesteente vooraf voor brofferijzermetaal.

4. Zee en Rivier Zware Mineralen Zand

Zirkoon, rutiel, monaziet placerzand gebruiken spirale chute voor ruwe scheiding + schuddende tafel voor zwaartekrachtreiniging om waardevolle zeldzame zware mineralen van kwartszand te scheiden.

5. Koolwassingindustrie

Zware mediumseparators en jigmachines zijn de kernapparaten voor kolenvoorbereiding, die schoon kolen scheiden van gangmerock op basis van dichtheid.

6. Bouwafval & Afval uit mijnresten tweede opvang

Zwaartekrachtscheiding haalt resterende zwerfmetaalaggregaten uit sloopafval en oude mijnschlote af, waardoor circulair gebruik van mineralen mogelijk wordt.

Echte wereldwijde gevallen van scheiding op basis van zwaartekracht in mijnbouwprojecten

Geval 1: Oost-Afrika 500 TPD Placer Goud Gravitatie-Plant

• Ore-feature: Coarse native gold 0.1–1 mm, low clay content, local water shortage
• Processtroom: Twee-fasen vasmachine ruwe bewerking + centrifugaalconcentrator + schudtabelle eindreiniging + circulerend watersysteem
• Operatie-index: Goudterugwinningspercentage 93,38%, goudgehalte van het eindconcentraat 85%, waterrecyclingpercentage 86%, vermindering van waterverbruik met 40% vergeleken met het traditionele proces

Casus 2: Gravitatie-installatie voor 2000 TPD Wolframietaderingsmijn

• Ore-feature: Lemniskato?de veldspaat-kwartsader, ongelijkmatige gedispergeerde wolframiet
• Processtroom: Stageslijpen + meervoudige zaagvoorbewerking + meervoudige groep triltafels reinigen
• Operatie-index: Wolfraankoncentratiegehalte 66%, totaal wolfraamherstel 82%, afvoeren 65% onbelangrijke tailings in de ruwe fase om grindsnelheid te besparen

Case 3: 1200 TPH Strand Zware Mineralen Zand Scheidingslijn

• Ore-feature: Gemengde zirkoon, rutil en kwarts zand
• Processtroom: Spiraalconcentrator bulk roughing + triltafel hoogzuivere reiniging
• Operatie-index: Totaal herstel van zware mineralen 88%, geen chemisch reagentverbruik, lage dagelijkse bedrijfskosten

Beste Praktijken voor Plantontwerp

Zwaartekrachtseparatie blijft een fundamentele en zeer effectieve technologie in de moderne winning van mineralen. De kracht ligt in de eenvoud, lage bedrijfskosten en milieuvriendelijkheid. Succes hangt echter af van het gebruik van de juiste apparatuur voor het juiste type mineralen en de juiste deeltjesgrootte.

Voor plantontwerpers, ingenieurs en operators zijn de volgende principes essentieel:

1. Grondige karakterisering van ert is onaanvaardbaar te compromitteren: Test voor mineralogie, bevrijdingsgrootte en dichtheidsverschillen.
2. 2. Stem apparatuur op deeltjesgrootte: Gebruik jukken voor grof materiaal, spiraalconcentrators voor gemiddeld materiaal, en zeetten voor fijn materiaal. Gebruik centrifugale concentrators voor fijn vrij goud.
3. 3. Overweeg stadiumscheiding: Voor ertsen met ongelijkmatig verspreide mineralen is een multi-stadium circuit vaak veel effectiever dan één enkele doorvoer.
4. 4. Beheers de bedieningsvariabelen: Voedingssnelheid, waterstroom en mediumdichtheid moeten zorgvuldig worden gecontroleerd en bewaakt.
5. 5. Adres Slimes: Fijne slibben (<0,1 mm) zijn nadelig voor gravitatie scheiding. Ze moeten worden verwijderd door deslimering en indien nodig worden behandeld met andere methoden (bijvoorbeeld flotation).

Veelgestelde vragen over gravitatie-scheiding

Kan gravitatie-scheiding worden gebruikt om ultrasubtiele slibstoffen te verwerken?

A: Traditionele gravity-apparatuur zoals jiggen en spiralen verliezen hun effici?ntie onder de 74 micron (200 mesh) omdat de wateroppervlakdragkrachten de zwaartekracht overwinnen. Geavanceerde centrifugale gravity-concentrators draaien de slurry echter met snelheden die krachten tot 60G of meer genereren, waardoor een effici?nte terugwinning van zware mineralen tot 10 micron mogelijk is.

Kan gravitatie-scheiding volledig de flotatie vervangen?

A: Alleen als de concentratiecriterium hoog genoeg is. Voor complexe, fijn verdeelde sulfide-erts waarvoor waardevolle mineralen stevig verbonden zijn met gangue op microscopisch niveau, blijft flotatie verplicht. Moderne installaties gebruiken echter vaak een hybride circuit: gravity separation om de grovere mineralen vroeg te winnen, gevolgd door flottatie om de ultra- fijne restanten te herstellen.

Wat zijn de belangrijkste factoren die de effici?ntie van gravitatie scheiding be?nvloeden?

A: De effici?ntie van gravitatie-scheiding hangt af van drie belangrijke parameters: het verschil in soortelijk gewicht tussen het doelmineraal en gang (een groter verschil zorgt voor eengemakkelijkere scheiding), de deeltjesgrootteverdeling van de invoer (strikte classificatie voorkomt overlappende stratificatie), en vloeistofdynamica, inclusief waterstroomsnelheid en controle van de suspensie-dichtheid op het oppervlak van de apparatuur.

Waarom wordt scheiding op basis van zwaartekracht sterk aanbevolen voor kleine tot middelgrote milieuvriendelijke mijnen?

A: Zwaartekoppeling scheiding is een puur fysische verrijkingsmethode die geen chemische reagentia vereist. Dit elimineert volledig de behoefte aan dure chemische inputs, voorkomt milieuverontreiniging door afvalstoffen, verlaagt de algehele operationele kosten (Opex) en zorgt voor een snelle investeringterugverdientijd door het onmiddellijk opvangen van groffe vrij-molende mineralen.

Hulp nodig bij het ontwerpen van een gravitatie-scheidingscircuit?

Bij 麻豆社 bieden we uitgebreide oplossingen voor mijnverwerking, inclusief detaillistisch procesontwerp, plantindeling en een volledig assortiment vrijverdiepingsscheidingapparatuur.

Neem vandaag nog contact met ons op voor een aangepaste aanbeveling op basis van uw specifieke ertsmijn