Nowy typ separatora rentgenowskiego dla przemysłu

TECHNIKA I TECHNOLOGIA MASZYNY I URZĄDZENIA DLA GÓRNICTWA
dr Jacek Kołacz
Nowy typ separatora
rentgenowskiego dla przemysłu
węglowego i mineralnego
Wzbogacanie minerałów jest niezbędnym elementem produkcji w przemyśle górniczym. Stosowane są różne metody separacji wykorzystujące własności fizykochemiczne przerabianego materiału. W ostatnich latach coraz bardziej popularna staje się separacja optyczna,
która pozwala na wzbogacanie materiałów w oparciu o własności optyczne, takie jak kolor, geometria cząstek oraz struktura powierzchni.
D
RYS. 1
Konstrukcja separatora optycznego
i rentgenowskiego typu OSX-CRX
RYS. 2
Przykłady separacji węgla kamiennego o rozmiarach 8–20 mm –
zdjęcie separowanego materiału
RYS. 3
Przykłady analizy rentgenowskiej
przy separacji węgla kamiennego
o rozmiarach 80–200 mm
30
użą zaletą tych
separatów jest
szybkie określenie wspomnianych parametrów, jednak znaczną wadą takiej separacji jest brak informacji dotyczacej wewnętrznej struktury separowanego
materiału oraz jego gęstości. Firma Comex, która tradycyjnie zajmuje się separacją optyczną, wprowadziła na rynek
nowy typ separatora – OSX-CXR, który pozwala na określenie wewnętrznej struktury separowanego materiału
oraz jego gęstości. Wykorzystuje się w tym przypadku
analizę rentgenowską jako dodatkowy element rozpoznania własności materiału. W rezulacie możliwa jest separacja materiałów w oparciu o jednoczesną analizę koloru,
geometrii cząstek, struktury powierzchni, wewnętrznej
struktury cząstek oraz gęstości materiału. Jest to pierwszy
na rynku separator wykorzystujący tak szeroką gamę jednocześnie analizowanych parametrów. Nowe separatory
mogą znaleźć zastosowanie głównie w przemyśle węglowym i mineralnym.
ZASADA DZIAŁANIA
Schemat separatora OSX-CRX przedstawia RYS.1. Materiał podawany jest przez podajnik wibracyjny w celu
równomiernego rozmieszczenia cząstek na całej szerokości podajnika. Następnie separowany materiał
spada na przenośnik taśmowy, na którym następuje
pierwsza analiza rentgenowska, przy użyciu analizatora umieszczonego w centralnej części urządzenia. Na
końcu przenośnika taśmowego, wtedy gdy materiał
opuszcza jego strefę, ma miejsce analiza optyczna przy
wykorzystaniu kamery optycznej. Po zakończeniu analizy optycznej układ elektroniczny kwalifikuje mateirał
jako produkt (koncentrat) lub odpad. Jeżeli separowany
materiał reprezentuje odpad, uruchamiany jest system
dysz pneumatycznych w celu odrzucenia danej cząstki
tak, aby spadła do osobnego wylotu, przeznaczonego
do frakcji odpadów.
Cały proces kontrolowany jest przez system komputerowy, w którym możliwe są ustawienia dotyczące
kryteriów separacji.
P&B nr 5 sierpień–wrzesień 2011
WYNIKI SEPARACJI
Przykłady separacji z wykorzystaniem separaotra CXR
pokazane są na RYS. 2. W tym przypadku separowanym
materiałem był węgiel kamienny o uziarnieniu 8–20 mm.
Celem separacji było odseparowanie frakcji o gęstości
większej niż 1500 kg/m3, czyli oddzielenie węgla od kamienia. W procesie tej separacji wykorzystano tylko analizator
rentgenowski (bez analizy optycznej) ze względu na brak
różnic w kolorze separowanego materiału. Wynik separacji pokazany został za pomocą kolorów: kolor pomarańczowy dotyczy węgla kamiennego, a kolor zielony i niebieski to materiał skalny o gęstości powyżej 1500 kg/m3.
System z łatwością mógł więc odrzucić materiał skalny,
tak aby frakcja węgla została maksymalnie wzbogacona.
Przeprowadzenie wspomnianej separacji pozwoliło na
zdecydowane podniesienie wartości opałowej węgla. RYS.
3 przedstawia podobną separację węgla kamiennego dla
frakcji 80-200 mm. Rownież w tym przypadku separacja
pozwoliła na dokładne odrzucenie cząstek reprezentujących materiał skalny włączenie z przerostami węgla
i kamienia. Należy wspomnieć, że prezentowany tutaj
proces separacji nie wymaga użycia wody, co jest bardzo
ważnym elementem zmniejszającym koszty przeróbki
oraz poprawiającym ochronę środowiska naturalnego.
Ponadto system pozwala na dostarczenie informacji na
temat ilości odrzuconego materiału, co może być istotne
dla dalszego procesu przeróbki.
WNIOSKI
Proces wzbogacania minerałów ma ogromne znaczenie przy
produkcji większości materiałów. Mówiąc ogólnie, poprzez
podniesienie sprawności separacji można znacznie obniżyć
pozostałe koszty przeróbki, takie jak: mielenie, flotacja, suszenie
itp. Ponadto, przy sprawnej separacji wstępnej, może się znacznie poprawić wydajność wielu systemów przeróbki. Wydajna
separacja może pozwolić na wyprodukowanie nowych materiałów o ulepszonych parametrach. System separacji optycznej i rentgenowskiej firmy Comex można wykorzystać przy
wzbogacaniu niemal każdego minerału, wszędzie tam, gdzie
niezbędne jest jego oczyszczenie lub odseparowanie frakcji
o określonych własnościach.
Nowy system separacji pozwala w większości przypadków na wzbogacanie minerałów bez użycia wody lub
z wykorzystaniem jej w niewielkiej ilości. Ma to ogromne
znaczenie przy ochronie środowiska naturalnego oraz
obniżeniu kosztów inwestycyjno-eksploatacyjnych.
AUTOR JEST PREZESEM ZARZĄDU COMEX POLSKA