Sortowanie oparte na czujnikach
Sortowanie oparte na czujnikach to ogólny termin określający wszystkie zastosowania, w których cząstki są wykrywane za pomocą techniki czujnika i odrzucane przez wzmocniony proces mechaniczny , hydrauliczny lub pneumatyczny .
Technika ta jest ogólnie stosowana w górnictwie , recyklingu i przetwórstwie spożywczym i jest stosowana w zakresie wielkości cząstek od 0,5 do 300 mm (0,020 do 11,811 cala). Ponieważ sortowanie oparte na czujnikach jest technologią separacji pojedynczych cząstek, przepustowość jest proporcjonalna do średniej wielkości i masy cząstek wprowadzanych do maszyny.
Zasada działania sortowania opartego na czujnikach
Główne podprocesy sortowania opartego na czujnikach to kondycjonowanie materiału, prezentacja materiału, wykrywanie, przetwarzanie danych i separacja.
- Kondycjonowanie materiału obejmuje wszystkie czynności przygotowujące cząstki do wykrycia przez czujnik. Wszystkie czujniki optyczne wymagają czystego materiału, aby móc wykryć właściwości optyczne. Kondycjonowanie obejmuje przesiewanie i czyszczenie materiału paszowego.
- Celem prezentacji materiału jest izolacja cząstek poprzez utworzenie pojedynczej warstwy cząstek z jak najgęstszą powierzchnią pokrycia bez stykania się cząstek i wystarczającą odległością od siebie, pozwalającą na selektywne wykrywanie i odrzucanie każdej pojedynczej cząstki.
Istnieją dwa typy sortowników opartych na czujnikach: typ zsypowy i typ taśmowy. W przypadku obu typów pierwszym etapem przyspieszania jest rozrzucanie cząstek za pomocą podajnika wibracyjnego , po którym następuje szybka taśma lub zsyp. W typie taśmowym czujnik zwykle wykrywa cząstki poziomo, gdy przechodzą one przez taśmę. W przypadku typu zsypowego wykrywanie materiału odbywa się zwykle w pionie, gdy materiał przechodzi przez czujnik podczas swobodnego spadania. Przetwarzanie danych odbywa się w czasie rzeczywistym przez komputer. Komputer przekazuje wynik przetwarzania danych do ultraszybkiej jednostki wyrzucającej, która w zależności od decyzji sortowania wyrzuca cząstkę lub ją przepuszcza.
Sortowanie rudy oparte na czujnikach
Sortowanie rudy oparte na czujnikach to terminologia stosowana w przemyśle wydobywczym. Jest to technologia fizycznego oddzielania grubych cząstek, zwykle stosowana w zakresie wielkości 25–100 mm (0,98–3,94 cala). Celem jest albo wytworzenie zbrylonego produktu w z metalami żelaznymi , węglem lub minerałami przemysłowymi, albo odrzucenie odpadów, zanim trafią one do wąskich gardeł produkcyjnych i droższych etapów rozdrabniania i koncentracji w procesie.
W większości procesów wydobywczych cząstki o klasie subekonomicznej przechodzą tradycyjne etapy rozdrabniania, klasyfikacji i koncentracji. Jeśli ilość materiału nieekonomicznego w wyżej wymienionej frakcji wynosi około 25% lub więcej, istnieje duże prawdopodobieństwo, że sortowanie rudy oparte na czujnikach jest opcją wykonalną technicznie i finansowo. Wysoką wartość dodaną można osiągnąć przy stosunkowo niskich nakładach inwestycyjnych , zwłaszcza przy zwiększaniu produktywności poprzez dalsze przetwarzanie paszy wyższej jakości i poprzez zwiększenie ogólnego odzysku przy odrzucaniu szkodliwych odpadów.
Wstęp
Sortowanie oparte na czujnikach to technologia separacji cząstek gruboziarnistych stosowana w górnictwie do suchej separacji materiałów sypkich . Zasada działania nie ogranicza technologii do jakiegokolwiek segmentu lub zastosowania mineralnego, ale sprawia, że techniczna wykonalność zależy głównie od charakterystyki uwalniania w zakresie wielkości 25–100 mm (0,98–3,94 cala), który jest zwykle sortowany. Jeśli występuje fizyczne wyzwolenie, istnieje duże prawdopodobieństwo, że jeden z czujników dostępnych w maszynach do sortowania na skalę przemysłową może rozróżnić cząstki wartościowe i niewartościowe.
Separacja opiera się na cechach mierzonych za pomocą technologii detekcji, które są wykorzystywane do podejmowania decyzji tak/nie dla uruchomienia zwykle impulsów pneumatycznych . Sortowanie oparte na czujnikach to przełomowa technologia w przemyśle wydobywczym, która ma uniwersalne zastosowanie do wszystkich towarów. Kompleksowe badanie analizuje zarówno potencjał technologii, jak i jej ograniczenia, zapewniając jednocześnie ramy dla rozwoju i oceny aplikacji. Omówiono wszystkie istotne aspekty, od pobierania próbek po projektowanie instalacji i integrację z systemami wydobywczymi i przetwórczymi. Inne terminologie używane w branży to m.in sortowanie rudy, sortowanie automatyczne, sortowanie elektroniczne i sortowanie optyczne .
Definicja
Sortowanie oparte na czujnikach zostało wprowadzone przez Wotrubę i Harbecka jako ogólny termin dla wszystkich zastosowań, w których cząstki są wykrywane pojedynczo za pomocą techniki czujnika, a następnie odrzucane przez wzmocniony proces mechaniczny, hydrauliczny lub pneumatyczny.
Charakterystyka wyzwolenia
Tak jak w przypadku każdego innego fizycznego procesu separacji, wyzwolenie jest warunkiem wstępnym ewentualnej separacji. Charakterystyka uwalniania jest dobrze znana i stosunkowo łatwa do zbadania dla partii cząstek stałych w mniejszych zakresach wielkości, np. wsad flotacyjny i produkty. Analiza jest niezbędna do zrozumienia możliwych wyników separacji fizycznej i stosunkowo łatwa do przeprowadzenia w laboratorium na kilkudziesięciu gramach próbki, którą można badać metodami optycznymi lub takimi jak QEMSCAN .
W przypadku większych cząstek powyżej 10 mm (0,39 cala) powszechnie znane są zastosowania, w których stosuje się metody separacji gęstości, takie jak węgiel lub ruda żelaza . Tutaj analizę zmywalności można przeprowadzić na próbkach o masie do 10 ton w wyposażonych laboratoriach. Do sortowania opartego na czujnikach, gdzie metody laboratoryjne mogą powiedzieć o charakterystyce wyzwolenia tylko wtedy, gdy cechą opisową jest gęstość (np. ruda żelaza, węgiel), liczenie ręczne, testy pojedynczych cząstek i testy masowe mogą ujawnić charakterystykę uwalniania materiału masowego: W ten sposób tylko testy pojedynczych cząstek ujawniają prawdziwe uwolnienie, podczas gdy liczenie ręczne i testy masowe dają wynik, który również obejmuje skuteczność separacji typu analizy. Więcej informacji na temat procedur testowania stosowanych w technicznej ocenie wykonalności można znaleźć w odpowiednim rozdziale.
Rozwój historyczny
Najstarszą formą obróbki minerałów praktykowaną od epoki kamienia jest ręczne zbieranie. Georgius Agricola również opisuje ręczne zbieranie w swojej książce De re metallica z 1556 roku. Sortowanie oparte na czujnikach to automatyzacja i rozszerzenie ręcznego zbierania. Oprócz czujników mierzących widoczne różnice, takie jak kolor (oraz dalsza interpretacja danych dotyczących tekstury i kształtu), na przemysłowych sortownikach dostępne są inne czujniki, które są w stanie mierzyć różnice niewidoczne dla ludzkiego oka (EM, XRT, NIR). .
tej technologii i pierwsze maszyny zostały opracowane od lat 20 . rozwój maszyn w branży recyklingu i przetwórstwa spożywczego.
W 2002 roku Cutmore i Eberhard stwierdzili, że stosunkowo niewielka baza zainstalowanych sortowników czujnikowych w górnictwie jest bardziej wynikiem niedostatecznego zainteresowania przemysłu niż jakichkolwiek technicznych barier ich efektywnego wykorzystania Obecnie sortowanie oparte na czujnikach zaczyna ujawniać swój potencjał w różnych zastosowaniach w zasadzie we wszystkich segmentach produkcji minerałów (minerały przemysłowe, kamienie jubilerskie , metale nieszlachetne, metale szlachetne , metale żelazne, paliwo). Warunkiem wstępnym jest fizyczne wyzwolenie w dużych zakresach rozmiarów (~ 10–300 mm (0,39–11,81 cala)), aby umożliwić fizyczne oddzielenie. Albo frakcja produktu, ale częściej frakcja odpadów musi zostać uwolniona. Jeśli wyzwolenie jest obecne, istnieje duży potencjał, że jedna z dostępnych technologii wykrywania w dzisiejszych sortownikach opartych na czujnikach może pozytywnie lub negatywnie zidentyfikować jedną z dwóch pożądanych frakcji.
Przygotowanie paszy
Zalecany jest współczynnik zakresu rozmiarów wynoszący około trzy. Minimalna ilość niewymiarowego drobnego materiału musi dostać się do maszyn, aby zoptymalizować dostępność. Wilgotność paszy nie ma znaczenia, jeśli materiał jest dostatecznie odwodniony, a frakcja podsitowa skutecznie usunięta. W przypadku technologii wykrywania powierzchni czasami wymagane jest rozpylanie wody na ekranie klasyfikacyjnym w celu oczyszczenia powierzchni. W przeciwnym razie technologie wykrywania powierzchni mierzyłyby współczynnik odbicia zrostów na powierzchni i nie podano korelacji z zawartością cząstek.
Główne typy maszyn
W ciągu ponad 80 lat rozwoju technicznego urządzeń do sortowania rud opartych na czujnikach opracowano różne typy maszyn. Obejmuje to sortowniki kanałowe, kołowe i stożkowe. Główne typy maszyn instalowanych obecnie w przemyśle wydobywczym to maszyny taśmowe i zsypowe. Harbeck dokonał dobrego porównania zarówno wad, jak i zalet systemów dla różnych zastosowań sortowania. Wybór typu maszyny do zastosowania zależy od różnych czynników zależnych od przypadku, w tym między innymi zastosowanego systemu wykrywania, wielkości cząstek, wilgotności, wydajności.
Maszyna typu zsypowego
Maszyna zsypowa ma mniejszą powierzchnię i mniej ruchomych części, co skutkuje niższymi kosztami inwestycyjnymi i eksploatacyjnymi. Ogólnie rzecz biorąc, jest bardziej odpowiedni do wykrywania dobrze uwolnionych materiałów i powierzchni, ponieważ dwustronne skanowanie jest możliwe w bardziej niezawodnym systemie. Stosowny górny rozmiar maszyny ze zsypem jest większy, ponieważ manipulowanie materiałem z cząstkami o średnicy do 300 mm (12 cali) jest technicznie wykonalne tylko w przypadku tej konfiguracji.
Koszt dla większości przeciętnych rolników i pracowników przemysłu wynosi około 500 USD za badanie i ergonomiczny projekt czujnika. Sam czujnik jest nadal prototypem , który nie został jeszcze zbudowany, ale ma zostać zatwierdzony przez FDA około 2003 roku
Maszyna typu pasowego
Maszyna taśmowa jest generalnie bardziej odpowiednia do podawania mniejszych i kleju. Ponadto prezentacja paszy jest bardziej stabilna, co czyni ją bardziej odpowiednią do trudniejszych i heterogenicznych zastosowań.
Podprocesy
Separacja w obu typach maszyn obejmuje następujące podprocesy:
Dystrybucja paszy
Frakcja przesianego sita o współczynniku zakresu wielkości (d95/d5) wynoszącym 2-5 (optymalnie 2-3) jest podawana na podajnik wibracyjny, którego funkcją jest tworzenie monowarstwy poprzez wstępne przyspieszenie cząstek. Częstym nieporozumieniem w projektowaniu instalacji jest to, że można użyć podajnika wibracyjnego do rozładunku z zasobnika buforowego, ale należy zastosować oddzielne jednostki, ponieważ dystrybucja paszy jest bardzo ważna dla wydajności sortownika opartego na czujnikach i różnych obciążeniach na podajnik zmienia swoje położenie i charakterystykę drgań.
Prezentacja
Pasza jest następnie przekazywana do mechanizmu prezentacji, którym jest odpowiednio taśma lub rynna w dwóch głównych typach maszyn. Podproces ten ma za zadanie przepuszczanie pojedynczych cząstek strumienia materiału w sposób stabilny i przewidywalny, a więc ruchem jednokierunkowym prostopadłym do linii detekcji z jednakowym profilem prędkości.
Wykrycie
W podprocesie wykrywania rejestrowane są wektory lokalizacji i właściwości, aby umożliwić lokalizację cząstek do wyrzucenia i klasyfikację materiału do celów dyskryminacji. Cechą wspólną wszystkich zastosowanych technologii detekcji jest to, że są tanie, bezdotykowe i szybkie. Technologie są podzielone na grupy transmitujące i odbijające, przy czym pierwsza mierzy wewnętrzną zawartość cząstki, a druga wykorzystuje tylko odbicie powierzchniowe do rozróżniania. Technologie powierzchniowe lub refleksyjne mają tę wadę, że powierzchnie muszą odzwierciedlać zawartość, a zatem muszą być wolne od zrostów gliny i kurzu. Ale domyślnie technologie odbijania powierzchni naruszają podstawową zasadę próbkowania, ponieważ nie wszystkie składniki cząstki mają takie samo prawdopodobieństwo wykrycia.
Główne technologie transmisji to EM ( elektromagnetyka ) i XRT ( transmisja promieniowania rentgenowskiego ). Wykrywanie EM opiera się na przewodnictwie materiału przechodzącego przez zmienne pole elektromagnetyczne . Zasada działania XRT jest powszechnie znana dzięki zastosowaniu w diagnostyce medycznej oraz skanerach bagażu na lotniskach. powierzchniowymi lub refleksyjnymi są tradycyjnie detektory luminescencji rentgenowskiej wychwytujące fluorescencję diamentów pod wpływem wzbudzenia promieniowania rentgenowskiego i kolorowych kamer wykrywających jasność i różnicę kolorów. Metody spektroskopowe, takie jak spektroskopia w bliskiej podczerwieni, znana od dziesięcioleci z teledetekcji w eksploracji w górnictwie, znalazły drogę do sortowników opartych na czujnikach na skalę przemysłową. Zaletą zastosowania spektroskopii w bliskiej podczerwieni jest to, że można zmierzyć dowody na obecność określonych wiązań molekularnych , a tym samym składu minerałów aktywnych w bliskiej podczerwieni. W sortownikach rudy opartych na czujnikach dostępnych jest więcej technologii wykrywania. Czytelnicy, którzy chcą zagłębić się w szczegóły, mogą znaleźć więcej w literaturze.
Przetwarzanie danych
Widmowe i przestrzenne są zbierane przez system detekcji. Komponent przestrzenny wychwytuje położenie rozkładu cząstek na całej szerokości maszyny sortującej, co jest następnie wykorzystywane w przypadku uruchomienia mechanizmu wyrzucania pojedynczej cząstki. Dane spektralne obejmują cechy, które są wykorzystywane do rozróżniania materiałów. W zastępczym etapie przetwarzania można połączyć widmowe i przestrzenne, aby uwzględnić wzorce w kryterium separacji. Ogromna ilość danych jest gromadzona w czasie rzeczywistym. Wiele etapów przetwarzania i filtrowania sprowadza dane do decyzji Tak/Nie — albo do wyrzucenia cząstki, albo do utrzymania mechanizmu wyrzucania tej cząstki.
Wyrzucanie
Najnowocześniejszym mechanizmem dzisiejszych sortowników rudy opartych na czujnikach jest wyrzut pneumatyczny. Tutaj połączenie szybkoobrotowych zaworów powietrza i szeregu dysz ustawionych prostopadle do pasa akceleracyjnego lub rynny umożliwia precyzyjne zadawanie impulsów powietrza w celu zmiany kierunku lotu pojedynczych cząstek. Podziałka dyszy jest dostosowana do wielkości cząstek. Impuls powietrza musi być wystarczająco precyzyjny, aby zmienić kierunek lotu pojedynczej cząstki poprzez przyłożenie siły oporu do tej pojedynczej cząstki i skierowanie jej na mechaniczną płytkę rozdzielającą.
Instalacje
Instalacje sortujące oparte na czujnikach zwykle składają się z następujących jednostek podstawowych; kruszarka , przesiewacz, sortownik czujnikowy i kompresor. Istnieją zasadniczo dwa różne rodzaje instalacji, które opisano w poniższych akapitach – instalacje stacjonarne i częściowo ruchome.
Instalacje półmobilne
Przenośne instalacje półmobilne zyskały na popularności w ciągu ostatnich dwóch dekad. Jest to możliwe dzięki temu, że kompletne systemy sortujące oparte na czujnikach są stosunkowo kompaktowe w stosunku do wydajności wyrażonej w tonach na godzinę. Dzieje się tak głównie dlatego, że potrzebna jest niewielka infrastruktura. Zdjęcie przedstawia kontenerowy sortownik oparty na czujnikach, który jest stosowany w sortowaniu Chromitite . System działa w połączeniu z mobilną kruszarką i przesiewaczem napędzaną silnikiem Diesla. Przeładunek materiałów w postaci paszy, frakcji podsitowej, produktu i frakcji odpadowej odbywa się za pomocą ładowarki kołowej . System jest zasilany przez generator Diesla , a stacja kompresorowa dostarcza powietrze o jakości instrumentalnej potrzebnej do operacji.
Instalacje półmobilne stosowane są przede wszystkim w celu zminimalizowania przeładunków materiałów i obniżenia kosztów transportu. Innym powodem wyboru opcji półmobilnej dla instalacji jest masowe testowanie nowych złóż rudy. Wydajność systemu w dużej mierze zależy od sortowanej frakcji, ale wydajność 250 ton na godzinę jest dobrym oszacowaniem dla instalacji półmobilnych, biorąc pod uwagę wydajność 125 ton na godzinę wsadu sortownika i 125 ton na godzinę materiału niewymiarowego. W ciągu ostatniej dekady opracowano zarówno ogólne projekty instalacji, jak i projekty niestandardowe, na przykład w ramach projektu i2mine.
Instalacje stacjonarne
Aby poradzić sobie z dużymi przepływami masowymi oraz w zastosowaniach, w których zmiana fizycznej lokalizacji procesu sortowania opartego na czujnikach nie przynosi korzyści z punktu widzenia finansowej wykonalności operacji, stosuje się instalacje stacjonarne. Innym powodem zastosowania instalacji stacjonarnych są wieloetapowe (Rougher, Scavenger, Cleaner) sensoryczne procesy sortowania rudy. W instalacjach stacjonarnych sortery są zazwyczaj usytuowane równolegle, co pozwala na transport frakcji wyładunkowych odpowiednio jednym produktem i jedną taśmą odpadową, co zmniejsza powierzchnię zakładu i ilość przenośników .
Pozycje w schemacie blokowym
Produkcja rudy bryłowej
W przypadku zastosowań o wyższej jakości, takich jak metale żelazne , węgiel i minerały przemysłowe, w celu stworzenia produktu końcowego można zastosować sortowanie rudy oparte na czujnikach. Warunkiem wstępnym jest, aby wyzwolenie umożliwiło stworzenie produktu nadającego się do sprzedaży. Materiał niewymiarowy jest zwykle pomijany jako produkt, ale może być również kierowany do frakcji odpadowej, jeśli skład nie spełnia wymaganych specyfikacji. Zależy to od przypadku i aplikacji.
Odrzucenie odpadów
Najbardziej widocznym przykładem zastosowania sortowania rudy opartego na czujnikach jest odrzucanie odpadów jałowych przed transportem i rozdrabnianiem. Odrzucanie odpadów jest również znane pod pojęciem wstępnego zagęszczania. Dyskryminacja została wprowadzona przez Robbena. Praktyczna zasada jest taka, że co najmniej 25% uwolnionych jałowych odpadów musi być obecne we frakcji, która ma być przetwarzana przez sortowanie rudy oparte na czujnikach, aby odrzucenie odpadów było wykonalne finansowo.
Zmniejszenie ilości odpadów przed ich wejściem do procesów rozdrabniania i mielenia nie tylko obniża koszty tych procesów, ale także uwalnia pojemność, którą można wypełnić materiałem wyższej klasy, a tym samym implikuje wyższą wydajność systemu. Uprzedzenie stosowania procesu odrzucania odpadów polega na tym, że utracona w tym procesie cenna zawartość jest karą wyższą niż możliwe do osiągnięcia oszczędności. Jednak w literaturze podano, że ogólny odzysk nawet wzrasta, gdy wprowadza się do młyna materiał wyższej jakości jako wsad. Ponadto wyższa produktywność jest dodatkowym źródłem dochodu. Jeśli szkodliwe odpady, takie jak pochłanianie kwasu kalcyt jest usuwany, dalszy odzysk wzrasta, a dalsze koszty spadają nieproporcjonalnie, jak podał na przykład Bergmann. Odpady wielkogabarytowe mogą być dodatkowym źródłem dochodu, jeśli istnieje lokalny rynek kruszyw.
Obróbka rudy marginalnej
Sortowanie rudy oparte na czujnikach jest szczególnie atrakcyjne pod względem finansowym w przypadku rud niskiej jakości lub rudy marginalnej lub składowisk odpadów. W tym opisanym scenariuszu opisano, że materiał składowiska odpadów lub ruda marginalna jest sortowana i dodawana do produkcji wydobywczej. Wymagana wydajność dla etapu sortowania rudy opartego na czujnikach jest w tym przypadku mniejsza, podobnie jak związane z tym koszty. Wymagane jest równoległe podawanie dwóch strumieni surowego materiału, co wymaga dwóch stacji kruszenia. Alternatywnie, rudy marginalne i wysokogatunkowe mogą być buforowane na składowisku pośrednim i wysyłane w ramach naprzemiennej operacji. Ta ostatnia opcja ma tę wadę, że planowany czas produkcji, załadunek, sortownika rudy opartego na czujnikach jest krótki, chyba że zainstalowano znaczny skład pośredni lub bunkier. Oddzielna obróbka rudy marginalnej ma tę zaletę, że potrzeba mniej sprzętu, ponieważ strumień przetwarzanego materiału jest mniejszy, ale ma tę wadę, że potencjał technologii nie jest wykorzystywany w przypadku materiału wyższej jakości, w przypadku którego sortowanie oparte na czujnikach również przyniosłoby dodatkowe korzyści .
Czujnikowe sortowanie rudy w obiegu żwirowym młynów autogenicznych i półautogenicznych
Obwody żwirowe są bardzo korzystnym miejscem do zastosowania sortowników rudy opartych na czujnikach. Zwykle jest to recyrkulacja odpadów twardych i ograniczenie całkowitej wydajności młyna. Ponadto tonaż jest znacznie mniejszy w porównaniu do całego strumienia urobku, zakres wielkości jest odpowiedni i zwykle jednorodny, a powierzchnie cząstek są czyste. W literaturze opisano duży wpływ na całkowitą wydajność młyna.
Przekierowanie typu rudy
Sortowanie oparte na czujnikach można zastosować do oddzielenia grubej frakcji materiału pochodzącego z wydobycia zgodnie z jego charakterystyką. Możliwe kryteria separacji to między innymi klasa, mineralogia , klasa i ścieralność. Oddzielne traktowanie różnych rodzajów rud skutkuje albo zoptymalizowanymi przepływami pieniężnymi w tym sensie, że przychody są przesunięte do wcześniejszego punktu w czasie, albo zwiększonym ogólnym odzyskiem, co przekłada się na wyższą produktywność, a tym samym przychody . W przypadku zainstalowania dwóch oddzielnych linii produkcyjnych zwiększona produktywność musi zrekompensować ogólne wyższe nakłady inwestycyjne i koszty operacyjne .
Wpływ ekonomiczny
Sortowanie rudy oparte na czujnikach jest w porównaniu z innymi technologiami separacji cząstek gruboziarnistych stosunkowo tanie. Chociaż koszty samego sprzętu są stosunkowo wysokie, jeśli chodzi o nakłady inwestycyjne i koszty operacyjne, brak rozbudowanej infrastruktury w systemie skutkuje kosztami operacyjnymi, które można porównać do osadzania. Konkretne koszty w dużej mierze zależą od średniej wielkości cząstek wsadu i od łatwości separacji. Większe cząstki oznaczają większą wydajność, a tym samym mniejsze koszty. Szczegółowe kosztorysowanie można przeprowadzić po etapie mini-bulk w ocenie wykonalności technicznej.
Szeroko rozpowszechnione są uprzedzenia wobec odrzucania odpadów za pomocą sortowania opartego na czujnikach, że utrata kosztowności, a tym samym kara za odzyskanie tego procesu, zastępuje potencjalne oszczędności kosztów dalszych etapów, a zatem jest ekonomicznie nieopłacalna. Należy zauważyć, że w przypadku odrzucania odpadów celem separacji za pomocą sortowania rudy opartego na czujnikach musi być maksymalny odzysk, co oznacza, że odrzucane są tylko odpady niskiej jakości lub odpady jałowe, ponieważ wykonalność finansowa jest bardzo wrażliwa na ten czynnik. Niemniej jednak, poprzez odrzucanie odpadów przed etapami rozdrabniania i koncentracji, odzysk można często zwiększyć w dalszym procesie, co oznacza, że ogólny odzysk jest równy lub nawet wyższy niż w przypadku podstawowym, co oznacza, że zamiast utraty produktu, dodatkowy produkt można wyprodukować, co dodaje dodatkowe dochody do oszczędności kosztów po pozytywnej stronie w przepływ gotówki . Jeśli odrzucony materiał zostanie zastąpiony dodatkowym materiałem wyższej jakości, główna korzyść ekonomiczna wynika z dodatkowej produkcji. Oznacza to, że w połączeniu z sortowaniem rudy opartym na czujnikach zwiększa się wydajność stacji kruszenia, aby umożliwić dodatkowy przepływ masowy, który jest następnie odbierany przez sortowniki rudy oparte na czujnikach jako odpad.
Testy wykonalności technicznej
Charakteryzacja zbiorcza
Warunkiem wstępnym możliwości zastosowania sortowania rudy opartego na czujnikach jest obecność wyzwolenia przy interesującej nas wielkości cząstek. Przed przystąpieniem do procedur testowania sortowania rudy za pomocą czujników istnieje możliwość oceny stopnia uwolnienia poprzez kontrolę rdzeni wiertniczych, ręczne liczenie i analizę zmywalności. Kwantyfikacja uwolnienia nie obejmuje żadnej wydajności procesu, ale daje oszacowanie możliwego wyniku sortowania i dlatego może być zastosowana do analizy wykonalności finansowej komputera stacjonarnego.
rdzenia wiertniczego Zarówno w zastosowaniach typu green-field, jak i brown-field , inspekcja rdzenia wiertniczego w połączeniu z rozkładem klasy i opisem mineralogicznym jest dobrą opcją do oszacowania charakterystyki uwalniania i możliwego sukcesu sortowania rudy opartego na czujnikach. W połączeniu z metodą wydobycia i planem wydobycia można oszacować możliwy rozkład frakcji w gruboziarnistych cząstkach.
Liczenie ręczne
Ręczne liczenie jest tanią i łatwą do przeprowadzenia metodą oszacowania charakterystyki uwalniania próbki zbiorczej więdnięcia pochodzącej z urobku, hałdy lub np. z wykopów poszukiwawczych. Analizę cząstek w zakresie wielkości 10-100 mm przeprowadzono na próbce o łącznej masie 10 ton. Poprzez kontrolę wzrokową przeszkolonego personelu, klasyfikacja każdej cząstki do różnych pojemników (np. litologia , klasa) jest możliwa, a dystrybucja jest określana przez ważenie każdego pojemnika. Wyszkolony profesjonalista może szybko oszacować skuteczność określonego wykrywania i wydajność procesu sortowania rudy opartego na czujnikach, znając reakcję czujnika na mineralogię danej rudy i inne parametry wydajności procesu.
Analiza zmywalności
Analiza zmywalności jest szeroko znana w analizie materiałów sypkich, gdzie gęstość właściwa jest właściwością fizyczną opisującą wyniki uwalniania i rozdzielania, która ma wtedy postać krzywej podziału. Krzywa podziału jest zdefiniowana jako krzywa, która przedstawia w funkcji właściwości fizycznej lub charakterystyki proporcje, w jakich różne klasy pierwiastków surowej paszy o tych samych właściwościach są rozdzielane na oddzielne produkty. Zatem zgodnie ze swoją definicją nie jest to ograniczone, ale przede wszystkim stosowane w analizie uwalniania i wydajności procesu w procesach rozdzielania gęstości. W przypadku sortowania rud opartego na czujnikach znane są krzywe podziału (zwane także Trompem) dla chromitu, rudy żelaza i węgla, dzięki czemu można je zastosować do modelowania procesów.
Badanie pojedynczej cząstki
Testowanie pojedynczych cząstek to obszerna, ale potężna procedura laboratoryjna opracowana przez firmę Tomra. Z zestawu próbek składającego się z kilkuset fragmentów w zakresie wielkości 30-60 mm mierzy się indywidualnie każdą z dostępnych technologii detekcji. Po zarejestrowaniu surowych danych wszystkie fragmenty są rozdrabniane i oznaczane indywidualnie, co umożliwia następnie wykreślenie funkcji uwalniania zestawu próbek, a ponadto skuteczność wykrywania każdej technologii wykrywania w połączeniu z zastosowaną metodą kalibracji. Dzięki temu możliwa jest ocena wykrywania i kalibracji, a następnie wybór najpotężniejszej kombinacji. Analiza ta jest możliwa do zastosowania na ćwiartkach lub połówkach rdzenia wiertniczego.
(Mini) testy masowe
Mini-masowe testy są przeprowadzane z 1-100 tonami próbek na sortownikach rudy opartych na czujnikach na skalę przemysłową. Przedziały frakcji wielkości, które mają być traktowane, są przygotowywane przy użyciu klasyfikacji przesiewowych. Następnie dla każdej frakcji ustalana jest pełna wydajność, aw oprogramowaniu sortującym programuje się wiele punktów odcięcia. Po utworzeniu wielu frakcji sortowania w krokach bardziej zgrubnych, oczyszczających i czystszych, zważone są wysyłane do testów. Otrzymane dane dostarczają wszystkich danych wejściowych do opracowania schematu blokowego. Ponieważ testy są przeprowadzane na urządzeniach na skalę przemysłową, nie ma potrzeby zwiększania skali podczas projektowania schematu technologicznego i instalacji sortowania rudy opartej na czujnikach.
Testy zbiorcze/pilotażowe
Aby zebrać odpowiednie dane statystyczne, w niektórych przypadkach potrzebne są większe masy próbek. W związku z tym transport próbki do obiektu do przeprowadzania małych badań masowych staje się nieopłacalny, a sprzęt jest ustawiany w terenie. Jednostki kontenerowe w połączeniu z napędzanymi olejem napędowym urządzeniami do kruszenia i przesiewania są często stosowane i wykorzystywane do testów produkcyjnych w warunkach operacyjnych na pełną skalę.
Wydajność procesu
Wydajność procesu sortowania rudy opartego na czujnikach została szczegółowo opisana przez C. Robbena w 2014 r. Całkowita wydajność procesu jest podzielona na następujące wydajności podprocesów; Wydajność platformy, wydajność przygotowania, wydajność prezentacji, wydajność wykrywania i wydajność separacji. Wszystkie podprocesy przyczyniają się do całkowitej wydajności procesu, oczywiście w połączeniu z charakterystyką uwalniania materiału sypkiego, do którego stosowana jest technologia. Szczegółowy opis procesów rodzeństwa i ich udział w całkowitej wydajności procesu można znaleźć w literaturze.
Dostawcy
Steinert GmbH – Technologie sortowania dla górnictwa i recyklingu
Steinert zapewnia technologie sortowania dla przemysłu recyklingowego i wydobywczego, wykorzystując różnorodne czujniki, takie jak czujniki rentgenowskie, indukcyjne, NIR i kolorowe czujniki optyczne oraz kamera laserowa 3D, które można łączyć w celu sortowania różnych materiałów. Technologia NIR jest wykorzystywana w dziedzinie recyklingu.
Rozwiązania Tomra do sortowania │ Górnictwo
Dostawca sprzętu do sortowania opartego na czujnikach z dużą bazą zainstalowaną w branżach wydobywczej, recyklingu i spożywczej. Oparte na czujnikach urządzenia i usługi Tomry do sortowania dla segmentu metali szlachetnych i metali nieszlachetnych są sprzedawane na podstawie umowy o współpracy z firmą Outotec z Finlandii , która łączy rozległe doświadczenie firmy Outotec w zakresie rozdrabniania, przetwarzania i stosowania z technologią i zastosowaniem Tomry do sortowania rudy opartej na czujnikach ekspertyza.
Raytec Vision │ Rozwiązania sortujące dla przemysłu spożywczego
Raytec Vision to producent kamer i czujników z siedzibą w Parmie i specjalizujący się w sortowaniu żywności. Zastosowań maszyn Raytec Vision jest wiele: pomidory, bulwy, owoce, świeże kawałki, warzywa i wyroby cukiernicze. Każda maszyna potrafi oddzielić dobre produkty od odpadów, ciał obcych i wad oraz gwarantuje wysokie bezpieczeństwo żywności dla konsumenta końcowego.
Konferencja dotycząca sortowania opartego na czujnikach
Konferencja ekspercka „Sensor-Based Sorting” poświęcona jest nowym osiągnięciom i zastosowaniom w dziedzinie technik automatycznej separacji czujników dla surowców pierwotnych i wtórnych. Konferencja stanowi platformę wymiany wiedzy i doświadczeń dla operatorów instalacji, producentów, programistów i naukowców.
Gospodarzem kongresu jest Wydział Przetwarzania i Recyklingu oraz Zakład Przeróbki Minerałów (AMR) Uniwersytetu RWTH Aachen we współpracy ze Stowarzyszeniem Metalurgów i Górników GDMB, Clausthal. Opiekunami naukowymi są profesor Thomas Pretz i profesor Hermann Wotruba. .
Filmy
Wolfram odgrywa dużą i niezastąpioną rolę w nowoczesnym przemyśle high-tech. Każdego roku firma Wolfram Bergbau und Hütten AG (WHB) wydobywa do 500 000 ton surowej rudy wolframu w Felbertal w Austrii, które jest największym szelitu w Europie. 25% rudy wydobywczej jest oddzielane jako odpad przed wejściem do młyna.
Linki zewnętrzne
„ Sortowanie oparte na czujnikach ”