شبیه سازی مدار شستشوی فلوتاسیون ستونی کارخانه فرآوری مس میدوک

Abstract

مدار فلوتاسیون کلینر (شستشو) کارخانه فرآوری مس میدوک شامل 3 سلول ستونی موازی به قطر 4 متر و ارتفاع 12 متر است. کنسانتره تولیدی مدار کلینر محصول نهایی کارخانه است. در صورت مطلوب نبودن عیار کنسانتره مدار کلینر (کمتر از 30%)، محصول آن برای پرعیارسازی بیشتر وارد مدار ری‌کلینر (شستشوی مجدد) شامل 3 سلول ستونی موازی به قطر 2/3 متر و ارتفاع 12 متر می‌شود. هدف از پژوهش حاضر، شبیه‌سازی مدار فلوتاسیون کلینر کارخانه فرآوری مس میدوک با استفاده از نرمافزار USIM PAC با هدف افزایش کارآیی متالورژیکی فرآیند است. پارامترهای مدل‌ها شامل ثوابت نرخ شناورسازی ذرات (kf و ks)، تابع توزیع زمان ماند ذرات (RTD)، ماندگی گاز در زون جمع‌آوری (gε)، ابعاد حباب‌های هوا (db)، بازیابی زون جمع‌آوری (Rc) و زون کف (Rf) به همراه پارامترهای عملیاتی و هندسی مدار تعیین گردید. ثوابت نرخ شناورسازی از برازش مدل سینتیک تندشناور و کندشناور به داده‌های فلوتاسیون آزمایشگاهی، تابع توزیع زمان ماند سلول‌های ستونی به کمک ردیاب (محلول اشباع کلرید سدیم، NaCl)، ماندگی گاز در زون جمع‌آوری سلول‌های ستونی به روش اختلاف فشار، ابعاد حباب‌های هوا به روش دریفت فلاکس و بازیابی زون کف از طریق اندازه‌گیری تغییرات دبی جرمی کنسانتره در عمق‌های کف مختلف و برونیابی به عمق کف صفر محاسبه شدند. از مجموع 5 مرحله نمونه‌برداری از مدار، 3 مرحله برای کالیبراسیون و 2 مرحله برای اعتبارسنجی مدل‌ها استفاده شد. نتایج شبیه‍سازی نشان داد که دبی جرمی جامد، عیار مس و توزیع ابعادی جریان‌های کنسانتره و باطله ستون‍های کلینر با دقت قابل قبولی قابل پیش‌بینی است. افزایش تعداد ستون‌های کلینر در مدار باعث افزایش بازیابی (از 67/45 به 64/54 درصد) و کاهش عیار کنسانتره نهایی (از 17/26 به 22/24 درصد) گردید. افزودن ستون‍‍های ری‌کلینر باعث افزایش قابل ملاحظه عیار کنسانتره نهایی (از 17/26 به 99/36 درصد در مداری شامل 2 کلینر و از 22/24 به 13/36 درصد در مداری شامل 3 کلینر) شد. نتایج شبیه‍سازی اثر درصد جامد خوراک بر کارآیی ستون‍های کلینر نشان داد که افزایش درصد جامد باعث کاهش بازیابی مس در همه فراکسیون‍های ابعادی گردید. بهترین ترکیب ستون‍های کلینر و ری‍کلینر برای دستیابی به عیار کنسانتره نهایی حداقل 30% با بازیابی مطلوب پیشنهاد گردید.