Investigación sobre la tendencia de desarrollo de la tecnología de equipos de molienda.
Introducción
El equipo de molienda es el equipo principal de una planta de procesamiento de minerales y sus costos de inversión y operación representan más del 60% del costo total. Según el desarrollo de equipos de molienda en el país y en el extranjero en los últimos años, se concluye que la industria de molienda actual tiene las características de flujo de proceso diversificado, especificaciones de equipos a gran escala, sistematización de equipos de proceso y operación inteligente de equipos. Se señala que los equipos de molienda se están desarrollando hacia un ahorro de energía a gran escala, inteligente, estandarizado y ecológico, lo que proporciona una referencia para el desarrollo de la industria nacional de equipos de molienda.
Los equipos de trituración y molienda son la clave para la preparación de la tecnología de procesamiento de minerales, y su consumo de energía representa aproximadamente del 65% al 70% de la planta de procesamiento de minerales, del cual aproximadamente el 90% es el consumo de energía de la molienda. La inversión en equipos de molienda es alta y representa más del 60% de la inversión total de la planta de procesamiento de minerales. El principal equipo de molienda incluye un molino (semi)autógeno, un molino de bolas, un molino de rodillos de alta presión y un molino agitado vertical. En los últimos 20 años, el proceso de molienda de más rápido crecimiento es el proceso de molino de bolas semiautógeno, y el molino de rodillos de alta presión se ha convertido en un equipo importante que debe considerarse en el proceso de trituración y molienda en los últimos años. En la actualidad, la industria de la molienda se está desarrollando hacia la diversificación del proceso de molienda, especificaciones de equipos a gran escala, sistematización de equipos de proceso y operación inteligente de equipos.
1 Diversificación del flujo de procesos
1.1 Principios básicos para seleccionar el flujo del proceso de trituración y molienda.
La selección del flujo del proceso de trituración y molienda está relacionada con muchos factores, que se pueden resumir de la siguiente manera:
(1) Métodos y métodos de minería;
(2) Escala de mina;
(3) Ocurrencia de cuerpos minerales;
(4) El tamaño de las partículas incrustadas y la morfología estructural de los minerales útiles;
(5) Propiedades del mineral y tamaño de partícula del producto de los minerales objetivo;
(6) Costos de inversión y operación.
La estructura básica del flujo del proceso de trituración y molienda incluye principalmente tres tipos: proceso de trituración y molienda convencional, proceso de molienda semiautógena (molienda autógena) y proceso de molienda con rodillos de alta presión. En la década de 1980, basándose en el principio de más trituración y menos molienda, se popularizó ampliamente el proceso de trituración y molienda de "trituración de tres etapas + molino de bolas". En la década de 1990, con la creciente escala de las minas, la madurez de la tecnología de molienda semiautógena (molienda autógena) y el enfoque de las empresas mineras en beneficios integrales, el proceso de trituración y molienda de "trituración gruesa + molienda semiautógena (molienda autógena ) + molino de bolas" se promovió y generó mayores beneficios económicos en la producción. En el proceso de trituración y molienda, el molino de rodillos de alta presión a menudo reemplaza a la trituradora de trituración fina de tercera etapa, o se coloca después de la trituradora de tercera etapa para la trituración ultrafina de cuarta etapa, que se utiliza para procesar materiales duros y rotos. minerales de baja y media abrasividad para lograr ahorro energético y reducción del consumo. El proceso de molienda semiautógena (molienda autógena) y el proceso de molino de rodillos de alta presión se utilizan principalmente para reemplazar las operaciones de trituración media y fina en el proceso de trituración convencional. El proceso de trituración y molienda ampliamente utilizado en el país y en el extranjero se enumera en la Tabla 1.
Tabla 1 Aplicación de procesos de trituración y molienda ampliamente utilizados
1.2 Principal aplicación del proceso doméstico de trituración y molienda.
La principal aplicación del proceso doméstico de trituración y molienda se enumera en la Tabla 2.
Tabla 2 Principales aplicaciones del proceso doméstico de trituración y molienda
2 Especificaciones de equipos a gran escala
2.1 Razones
2.1.1 Requisitos de capacidad de procesamiento
Con el aumento de los costos energéticos de la minería y la disminución de las leyes mineras, la reducción de la inversión en construcción y los costos de producción es un tema importante que enfrentan todas las minas. Para minimizar el costo de producción del procesamiento de minerales y mejorar la competitividad, la escala y la eficiencia son opciones importantes para varias empresas mineras. Por lo tanto, la escala de las plantas de procesamiento de minerales es cada vez mayor y también se requiere que la capacidad de procesamiento del equipo sea cada vez mayor. En los últimos años, la escala de construcción de plantas de procesamiento de minerales nacionales se enumera en la Tabla 2. Las plantas de procesamiento de minerales que procesan decenas de millones de toneladas de mineral por año ya son muy comunes. Un volumen de procesamiento a tan gran escala debe requerir equipos de trituración y molienda a gran escala.
2.1.2 Requisitos de inversión y costos operativos
A gran escala puede ahorrar la inversión inicial y aportar beneficios directos a los usuarios. Para lograr economías de escala, los desarrolladores de recursos minerales deben requerir equipos a gran escala. Tomando como ejemplo un molino de bolas de φ7,32 m×9,60 m, la potencia instalada alcanza los 10.000 kW, lo que equivale a la potencia de 8 molinos de bolas de φ3,6 m×6,0 m. Sin embargo, su área de construcción es solo el 40% de esta última, lo que reduce en gran medida el área de construcción de la planta y reduce la inversión en la construcción de la planta. En segundo lugar, la inversión en instalaciones de automatización que respaldan la fábrica también se puede ahorrar en un 50% y, debido a la reducción en el número de fábricas, es más fácil lograr la automatización. Según datos extranjeros, en comparación con los molinos de tamaño pequeño, los molinos de bolas grandes por encima de φ6,7 m pueden reducir el consumo de energía de la capacidad de procesamiento unitario en un 22,7%, el consumo de bolas en un 14% y el consumo unitario de material resistente al desgaste en un 33%. Por lo tanto, el equipo de molienda a gran escala es un requisito para ahorrar energía y reducir el consumo en la planta de procesamiento de minerales.
El equipo a gran escala también puede optimizar el flujo del proceso y promover el progreso tecnológico de todo el equipo de la planta de procesamiento. Si se utiliza un sistema de molienda semiautógeno a gran escala, se puede evitar el uso de sistemas de trituración de múltiples etapas y múltiples series, se puede simplificar el proceso del equipo y se pueden reducir los costos laborales y operativos.
En el proceso de equipos de molienda a gran escala, los proveedores nacionales de equipos de trituración y molienda representados por CITIC Heavy Industries han logrado un gran desarrollo y han alcanzado el nivel de... en muchos campos.
2.2 Molino cilíndrico
2.2.1 Molino SAG/molino AG
Hay cuatro proveedores principales de grandes plantas SAG/AG en el país y en el extranjero: CITIC Heavy Industries, FL-Smidth, Metso y Outotec. Los parámetros de los grandes molinos SAG/molinos AG producidos por ellos se enumeran en la Tabla 3. La aplicación de algunos molinos SAG producidos por CITIC Heavy Industries en los últimos años se enumeran en la Tabla 4.
Tabla 3 Parámetros del molino SAG/molino AG grande
Cuadro 4 Aplicación de algunos molinos SAG producidos por CITIC Heavy Industries en los últimos años
2.2.2 Molino de bolas
Hay cuatro proveedores principales de grandes molinos de bolas en el país y en el extranjero: CITIC Heavy Industries, FL-Smidth, Metso y Outotec. Los parámetros de los grandes molinos de bolas producidos por ellos se enumeran en la Tabla 5. La aplicación de algunos molinos de bolas producidos por CITIC Heavy Industries en los últimos años se enumera en la Tabla 6.
Tabla 5 Comparación de las principales especificaciones de los proveedores de molinos de bolas.
Tabla 6 Aplicación de algunos molinos de bolas de CITIC Heavy Industries en los últimos años
2.3 Molino agitador vertical
Los principales proveedores de grandes molinos agitadores verticales en el país y en el extranjero son Metso, EIRICH, CITIC Heavy Industries, Northern Heavy Industries y Changsha Mining and Metallurgy Research Institute, etc. Los grandes molinos agitadores verticales producidos por ellos se enumeran en la Tabla 7. La aplicación En la Tabla 8 se enumeran algunos grandes molinos verticales agitados producidos por CITIC Heavy Industries en los últimos años.
Tabla 7 Comparación de parámetros a gran escala de los principales proveedores de molinos agitados verticales
Tabla 8 Aplicación de algunos grandes molinos agitadores verticales de CITIC Heavy Industries en los últimos años
El Instituto de Investigación de Minería y Metalurgia de Changsha ha realizado investigaciones en el campo de la molienda fina y ultrafina durante muchos años. Los molinos agitadores verticales que desarrolló se han utilizado en más de 600 minas de mineral de hierro, mineral de cobre, mineral de molibdeno, mineral de níquel, mineral de cobre-molibdeno, mineral de cobre-zinc, mineral de cobre-estaño, mineral de plomo-zinc, minas químicas y minas no industriales. minas metálicas. Por ejemplo, China Gold Wushan Fase 1 y Fase 2, Jiama Fase 1 y Fase 2, Mina de cobre Dexing, Cobre Yunnan, Mina de cobre Ashele de Zijin Mining, Minería occidental, Mina de plomo y zinc Fankou, Mina Ma Steel Nanshan, etc. Las especificaciones son en su mayoría pequeñas y medianas (potencia inferior a 500 kW) y no se han informado molinos agitadores verticales a gran escala. A pesar de esto, sigue contribuyendo significativamente al ahorro de energía y la recuperación de recursos en las minas de metales.
3. Sistematización de equipos de proceso
Debido a la naturaleza de la trituración y molienda de minerales, el hardware y el software de prueba son altamente profesionales y tienen umbrales altos. Además, las especificaciones del equipo se han vuelto cada vez más grandes en tan solo unos pocos años, mucho más grandes que los tamaños anteriores. El equipo a gran escala no simplemente aumenta la escala, por lo que el diseño del proceso de trituración y la selección del equipo ya no pueden ser análogos e inferidos por el conocimiento y la experiencia tradicionales de los institutos de diseño y los usuarios. Por lo tanto, la demanda del mercado de equipos de trituración y molienda ha cambiado rápidamente de un solo equipo a soluciones de sistemas de trituración y molienda en un corto período de tiempo. Mucho antes de los equipos de trituración y molienda a gran escala, CITIC Heavy Industries había realizado una gran cantidad de trabajo básico en pruebas de propiedades de minerales, cálculo de selección de equipos y parámetros de operación de procesos de campo industriales. Con años de acumulación técnica, ha establecido una solución completa de sistematización de equipos de proceso, como se muestra en la Figura 1.
La triturabilidad y molienda de la muestra de mineral se determinan mediante experimentos, y el circuito de trituración y molienda se calcula utilizando los tres modelos de cálculo principales de SMCC, CITIC Heavy Industries y JK. Las fortalezas de los tres modelos principales se combinan para determinar las especificaciones de los equipos de trituración y molienda y los parámetros técnicos relacionados, brindando a los usuarios las mejores soluciones de procesos de trituración y molienda.
3.1 Tecnología de prueba de propiedades del mineral
La tecnología de prueba de propiedades del mineral incluye principalmente tecnología de prueba de peso de caída de molienda autógena/semiautógena, tecnología de prueba de molienda con rodillos de alta presión, tecnología de prueba de índice de trabajo de la serie Bond, tecnología de prueba de molino agitador vertical y sistema de prueba de clasificación de molienda seca y húmeda. El Laboratorio Clave de Equipo Pesado para Minería puede probar las propiedades del mineral y tiene una gran base de datos para la selección de equipos, como se enumera en la Tabla 9.
Tabla 9 Equipo pesado para minería. Base de datos clave de propiedades de minerales de laboratorio
3.2 Diseño del proceso de trituración y molienda y tecnología de selección de equipos
3.2.1 Tecnología JKSimMet
JKSimMet es un software de simulación de procesos de trituración y molienda lanzado por JKMRC, un instituto de investigación afiliado a la Universidad de Queensland, Australia. Como se muestra en la Figura 2, JKSimMet puede estudiar la relación entre varias unidades operativas en el proceso de tratamiento de minerales mediante la simulación del proceso y analizar el impacto de varios parámetros en el rendimiento general del proceso. El software JKSimMet tiene tres funciones de ingeniería principales: balance de masa, diseño de procesos y selección de equipos, y optimización y transformación del proceso de producción. Más de 500 usuarios en todo el mundo utilizan este software.
Figura 2 Cálculo de simulación del proceso de trituración y molienda JKSimMet
3.2.2 Tecnología CITIC SMCC
La tecnología SMCC fue desarrollada por el Dr. Stephen Morrell de Australia, y SMCC Technology Company se estableció en 2000. SMCC ha realizado el diseño de procesos de trituración y molienda y la selección de equipos para más de 200 proyectos en el mundo, acumuló una buena reputación y se convirtió en uno de los líderes en el campo de la molienda de minerales. En diciembre de 2012, CITIC Heavy Industries adquirió SMCC Company, propietaria de todos los derechos de propiedad intelectual y software de cálculo de SMCC, y la empresa pasó a llamarse CITIC SMCC. CITIC SMCC cuenta principalmente con los siguientes modelos de cálculo básicos:
(1) Modelo de predicción de la distribución del tamaño de partículas del mineral;
(2) modelo de predicción de distribución del tamaño de partículas de alimentación del molino SAG;
(3) Modelo de predicción del consumo de energía específico del proceso de trituración y del equipo;
(4) Modelo de predicción de potencia del eje del molino de tambor;
(5) modelo de predicción de producción de roca rebelde del molino AG/molino SAG;
(6) modelo de predicción del flujo de lodo del molino AG/molino SAG;
(7) Modelo de predicción del flujo de lodo del molino de bolas de desbordamiento;
(8) Modelo de industrialización molino AG/molino SAG.
3.2.3 Tecnología CITIC
CITIC Heavy Industries tiene más de 2000 conjuntos de datos completos sobre propiedades de materiales mineros nacionales y extranjeros, parámetros del proceso de trituración, estructura del equipo del proceso de trituración y parámetros operativos, y más de 1000 modelos de equipos de trituración y molienda. Combinando las fortalezas de los modelos informáticos de SMCC y JKSimMet y años de experiencia práctica en trituración y molienda, CITIC tiene su propia tecnología central única.
La tecnología JKSimMet, la tecnología CITIC SMCC y la tecnología CITIC juntas forman la plataforma sistematizada de tecnología y equipos de trituración y molienda de CITIC Heavy Industries, que tiene seis funciones principales:
(1) Formulación del plan de prueba y análisis de datos de prueba;
(2) Tecnología de molienda y selección de equipos;
(3) Diseño del proceso de trituración y molienda del nuevo proyecto;
(4) Simulación del proceso de trituración y molienda de minas;
(5) Evaluación del proceso de trituración y molienda de minas;
(6) Optimización del proceso de trituración y molienda de minas.
En los últimos años, CITIC Heavy Industries ha seleccionado equipos y formulado soluciones técnicas para más de 400 proyectos nacionales y extranjeros basándose en datos de pruebas, con un valor total de contrato de más de 10 mil millones de yuanes. La Tabla 10 enumera algunos de los logros de las soluciones sistematizadas de trituración y molienda de CITIC Heavy Industries.
4 Operación inteligente del equipo
Las operaciones de trituración y molienda son eslabones de producción importantes en la planta de procesamiento de minerales, que afectan directamente la eficiencia de los procesos posteriores y la calidad y producción del producto final. El objetivo del control es estabilizar el tamaño de las partículas desbordadas de la suspensión dentro de los requisitos del proceso, al tiempo que se mejora la eficiencia del molino para lograr el propósito de ahorrar energía y reducir el consumo. Sin embargo, en la producción de trituración y molienda, hay muchos factores de interferencia aleatorios, procesos largos, grandes retrasos, muchos parámetros que deben controlarse y tienen fuertes correlaciones y, al mismo tiempo, las propiedades del material cambian drásticamente, el proceso de producción Es inestable y las fluctuaciones son grandes. A medida que las especificaciones de los equipos de trituración y molienda se vuelven cada vez más grandes, los requisitos de estabilidad operativa son cada vez más altos, mientras que la gran mayoría de los procesos de producción nacionales de trituración y molienda todavía dependen de la operación manual, con un único método de ajuste, ajuste retrasado, y baja eficiencia de producción. La inteligenteización de los equipos de trituración y molienda se ha convertido en un problema urgente a resolver en el desarrollo de la industria.
En la actualidad, los proveedores de equipos de trituración y molienda nacionales y extranjeros tienen soluciones inteligentes para el flujo del proceso de trituración y molienda, como el sistema OCS (Optimizing Control Software) de Metso Cisa, el sistema ACT (Advance Control Tools) de Finlandia Outotec y el CSGS de CITIC Heavy Industries ( Sistema de molienda inteligente CITIC). La estructura básica y el algoritmo básico de estas soluciones inteligentes son similares y se dividen en dos categorías en términos de función: una es la medición en línea de parámetros clave, que puede realizar la medición en línea de parámetros del proceso como el tamaño de las partículas del mineral triturado, carga del molino y tamaño de partículas de desbordamiento; el otro es el controlador difuso basado en un algoritmo de inteligencia artificial, que utiliza algoritmos de inteligencia artificial como el algoritmo de inferencia difusa para desarrollar un software de control especial para los procesos de trituración, molienda y procesamiento de minerales. En términos de la implementación de la arquitectura del sistema de control inteligente, todos están ubicados en el nivel superior de DCS o PLC, es decir, la función del sistema de control inteligente es ajustar los valores establecidos de alimentación del molino, velocidad del molino y velocidad de la bomba de lodo. de acuerdo con los cambios en las condiciones de trabajo, y DCS o PLC es responsable de la ejecución. La Figura 3 muestra el marco básico del sistema CSGS de CITIC Heavy Industries. El sistema CSGS recopila parámetros como potencia, presión de aceite y velocidad del PLC/DCS, y recopila parámetros como la carga del molino y la composición del tamaño de las partículas del mineral a partir de instrumentos de medición en línea. Después de obtener estos parámetros, el sistema utiliza su propio algoritmo inteligente para analizar, juzgar y calcular, y obtiene la cantidad de ajuste, como avance y velocidad, y la envía al PLC/DCS para su ejecución, logrando percepción autónoma, toma de decisiones autónoma y automática. control. La comunicación entre CSGS y PLC/DCS normalmente se realiza mediante OPC.
5. Conclusión
Con el avance de la tecnología, la industria de la molienda ha provocado la diversificación de los flujos de procesos. La escala de las plantas de procesamiento de minerales es cada vez mayor, lo que requiere una capacidad de procesamiento de equipos cada vez mayor, y los equipos a gran escala pueden reducir los costos de inversión y operación. La demanda del mercado de equipos de trituración y molienda ha pasado de equipos únicos a soluciones de sistemas de trituración y molienda, y los equipos de molienda también se han desarrollado en la dirección de la inteligencia. Las pruebas de procesos y el desarrollo de equipos son cada vez más sistemáticos, el desarrollo interdisciplinario y multidisciplinario se profundiza, el nivel de la mecatrónica, la tecnología de control, la digitalización y la inteligencia mejora constantemente y se han creado una serie de nuevos equipos de ahorro de energía, como por ejemplo Se están desarrollando molinos de rodillos de alta presión, molinos verticales agitados y molinos Isa.
Introducción
El equipo de molienda es el equipo principal de una planta de procesamiento de minerales y sus costos de inversión y operación representan más del 60% del costo total. Según el desarrollo de equipos de molienda en el país y en el extranjero en los últimos años, se concluye que la industria de molienda actual tiene las características de flujo de proceso diversificado, especificaciones de equipos a gran escala, sistematización de equipos de proceso y operación inteligente de equipos. Se señala que los equipos de molienda se están desarrollando hacia un ahorro de energía a gran escala, inteligente, estandarizado y ecológico, lo que proporciona una referencia para el desarrollo de la industria nacional de equipos de molienda.
Los equipos de trituración y molienda son la clave para la preparación de la tecnología de procesamiento de minerales, y su consumo de energía representa aproximadamente del 65% al 70% de la planta de procesamiento de minerales, del cual aproximadamente el 90% es el consumo de energía de la molienda. La inversión en equipos de molienda es alta y representa más del 60% de la inversión total de la planta de procesamiento de minerales. El principal equipo de molienda incluye un molino (semi)autógeno, un molino de bolas, un molino de rodillos de alta presión y un molino agitado vertical. En los últimos 20 años, el proceso de molienda de más rápido crecimiento es el proceso de molino de bolas semiautógeno, y el molino de rodillos de alta presión se ha convertido en un equipo importante que debe considerarse en el proceso de trituración y molienda en los últimos años. En la actualidad, la industria de la molienda se está desarrollando hacia la diversificación del proceso de molienda, especificaciones de equipos a gran escala, sistematización de equipos de proceso y operación inteligente de equipos.
1 Diversificación del flujo de procesos
1.1 Principios básicos para seleccionar el flujo del proceso de trituración y molienda.
La selección del flujo del proceso de trituración y molienda está relacionada con muchos factores, que se pueden resumir de la siguiente manera:
(1) Métodos y métodos de minería;
(2) Escala de mina;
(3) Ocurrencia de cuerpos minerales;
(4) El tamaño de las partículas incrustadas y la morfología estructural de los minerales útiles;
(5) Propiedades del mineral y tamaño de partícula del producto de los minerales objetivo;
(6) Costos de inversión y operación.
La estructura básica del flujo del proceso de trituración y molienda incluye principalmente tres tipos: proceso de trituración y molienda convencional, proceso de molienda semiautógena (molienda autógena) y proceso de molienda con rodillos de alta presión. En la década de 1980, basándose en el principio de más trituración y menos molienda, se popularizó ampliamente el proceso de trituración y molienda de "trituración de tres etapas + molino de bolas". En la década de 1990, con la creciente escala de las minas, la madurez de la tecnología de molienda semiautógena (molienda autógena) y el enfoque de las empresas mineras en beneficios integrales, el proceso de trituración y molienda de "trituración gruesa + molienda semiautógena (molienda autógena ) + molino de bolas" se promovió y generó mayores beneficios económicos en la producción. En el proceso de trituración y molienda, el molino de rodillos de alta presión a menudo reemplaza a la trituradora de trituración fina de tercera etapa, o se coloca después de la trituradora de tercera etapa para la trituración ultrafina de cuarta etapa, que se utiliza para procesar materiales duros y rotos. minerales de baja y media abrasividad para lograr ahorro energético y reducción del consumo. El proceso de molienda semiautógena (molienda autógena) y el proceso de molino de rodillos de alta presión se utilizan principalmente para reemplazar las operaciones de trituración media y fina en el proceso de trituración convencional. El proceso de trituración y molienda ampliamente utilizado en el país y en el extranjero se enumera en la Tabla 1.
Tabla 1 Aplicación de procesos de trituración y molienda ampliamente utilizados
1.2 Principal aplicación del proceso doméstico de trituración y molienda.
La principal aplicación del proceso doméstico de trituración y molienda se enumera en la Tabla 2.
Tabla 2 Principales aplicaciones del proceso doméstico de trituración y molienda
2 Especificaciones de equipos a gran escala
2.1 Razones
2.1.1 Requisitos de capacidad de procesamiento
Con el aumento de los costos energéticos de la minería y la disminución de las leyes mineras, la reducción de la inversión en construcción y los costos de producción es un tema importante que enfrentan todas las minas. Para minimizar el costo de producción del procesamiento de minerales y mejorar la competitividad, la escala y la eficiencia son opciones importantes para varias empresas mineras. Por lo tanto, la escala de las plantas de procesamiento de minerales es cada vez mayor y también se requiere que la capacidad de procesamiento del equipo sea cada vez mayor. En los últimos años, la escala de construcción de plantas de procesamiento de minerales nacionales se enumera en la Tabla 2. Las plantas de procesamiento de minerales que procesan decenas de millones de toneladas de mineral por año ya son muy comunes. Un volumen de procesamiento a tan gran escala debe requerir equipos de trituración y molienda a gran escala.
2.1.2 Requisitos de inversión y costos operativos
A gran escala puede ahorrar la inversión inicial y aportar beneficios directos a los usuarios. Para lograr economías de escala, los desarrolladores de recursos minerales deben requerir equipos a gran escala. Tomando como ejemplo un molino de bolas de φ7,32 m×9,60 m, la potencia instalada alcanza los 10.000 kW, lo que equivale a la potencia de 8 molinos de bolas de φ3,6 m×6,0 m. Sin embargo, su área de construcción es solo el 40% de esta última, lo que reduce en gran medida el área de construcción de la planta y reduce la inversión en la construcción de la planta. En segundo lugar, la inversión en instalaciones de automatización que respaldan la fábrica también se puede ahorrar en un 50% y, debido a la reducción en el número de fábricas, es más fácil lograr la automatización. Según datos extranjeros, en comparación con los molinos de tamaño pequeño, los molinos de bolas grandes por encima de φ6,7 m pueden reducir el consumo de energía de la capacidad de procesamiento unitario en un 22,7%, el consumo de bolas en un 14% y el consumo unitario de material resistente al desgaste en un 33%. Por lo tanto, el equipo de molienda a gran escala es un requisito para ahorrar energía y reducir el consumo en la planta de procesamiento de minerales.
El equipo a gran escala también puede optimizar el flujo del proceso y promover el progreso tecnológico de todo el equipo de la planta de procesamiento. Si se utiliza un sistema de molienda semiautógeno a gran escala, se puede evitar el uso de sistemas de trituración de múltiples etapas y múltiples series, se puede simplificar el proceso del equipo y se pueden reducir los costos laborales y operativos.
En el proceso de equipos de molienda a gran escala, los proveedores nacionales de equipos de trituración y molienda representados por CITIC Heavy Industries han logrado un gran desarrollo y han alcanzado el nivel de... en muchos campos.
2.2 Molino cilíndrico
2.2.1 Molino SAG/molino AG
Hay cuatro proveedores principales de grandes plantas SAG/AG en el país y en el extranjero: CITIC Heavy Industries, FL-Smidth, Metso y Outotec. Los parámetros de los grandes molinos SAG/molinos AG producidos por ellos se enumeran en la Tabla 3. La aplicación de algunos molinos SAG producidos por CITIC Heavy Industries en los últimos años se enumeran en la Tabla 4.
Tabla 3 Parámetros del molino SAG/molino AG grande
Cuadro 4 Aplicación de algunos molinos SAG producidos por CITIC Heavy Industries en los últimos años
2.2.2 Molino de bolas
Hay cuatro proveedores principales de grandes molinos de bolas en el país y en el extranjero: CITIC Heavy Industries, FL-Smidth, Metso y Outotec. Los parámetros de los grandes molinos de bolas producidos por ellos se enumeran en la Tabla 5. La aplicación de algunos molinos de bolas producidos por CITIC Heavy Industries en los últimos años se enumera en la Tabla 6.
Tabla 5 Comparación de las principales especificaciones de los proveedores de molinos de bolas.
Tabla 6 Aplicación de algunos molinos de bolas de CITIC Heavy Industries en los últimos años
2.3 Molino agitador vertical
Los principales proveedores de grandes molinos agitadores verticales en el país y en el extranjero son Metso, EIRICH, CITIC Heavy Industries, Northern Heavy Industries y Changsha Mining and Metallurgy Research Institute, etc. Los grandes molinos agitadores verticales producidos por ellos se enumeran en la Tabla 7. La aplicación En la Tabla 8 se enumeran algunos grandes molinos verticales agitados producidos por CITIC Heavy Industries en los últimos años.
Tabla 7 Comparación de parámetros a gran escala de los principales proveedores de molinos agitados verticales
Tabla 8 Aplicación de algunos grandes molinos agitadores verticales de CITIC Heavy Industries en los últimos años
El Instituto de Investigación de Minería y Metalurgia de Changsha ha realizado investigaciones en el campo de la molienda fina y ultrafina durante muchos años. Los molinos agitadores verticales que desarrolló se han utilizado en más de 600 minas de mineral de hierro, mineral de cobre, mineral de molibdeno, mineral de níquel, mineral de cobre-molibdeno, mineral de cobre-zinc, mineral de cobre-estaño, mineral de plomo-zinc, minas químicas y minas no industriales. minas metálicas. Por ejemplo, China Gold Wushan Fase 1 y Fase 2, Jiama Fase 1 y Fase 2, Mina de cobre Dexing, Cobre Yunnan, Mina de cobre Ashele de Zijin Mining, Minería occidental, Mina de plomo y zinc Fankou, Mina Ma Steel Nanshan, etc. Las especificaciones son en su mayoría pequeñas y medianas (potencia inferior a 500 kW) y no se han informado molinos agitadores verticales a gran escala. A pesar de esto, sigue contribuyendo significativamente al ahorro de energía y la recuperación de recursos en las minas de metales.
3. Sistematización de equipos de proceso
Debido a la naturaleza de la trituración y molienda de minerales, el hardware y el software de prueba son altamente profesionales y tienen umbrales altos. Además, las especificaciones del equipo se han vuelto cada vez más grandes en tan solo unos pocos años, mucho más grandes que los tamaños anteriores. El equipo a gran escala no simplemente aumenta la escala, por lo que el diseño del proceso de trituración y la selección del equipo ya no pueden ser análogos e inferidos por el conocimiento y la experiencia tradicionales de los institutos de diseño y los usuarios. Por lo tanto, la demanda del mercado de equipos de trituración y molienda ha cambiado rápidamente de un solo equipo a soluciones de sistemas de trituración y molienda en un corto período de tiempo. Mucho antes de los equipos de trituración y molienda a gran escala, CITIC Heavy Industries había realizado una gran cantidad de trabajo básico en pruebas de propiedades de minerales, cálculo de selección de equipos y parámetros de operación de procesos de campo industriales. Con años de acumulación técnica, ha establecido una solución completa de sistematización de equipos de proceso, como se muestra en la Figura 1.
La triturabilidad y molienda de la muestra de mineral se determinan mediante experimentos, y el circuito de trituración y molienda se calcula utilizando los tres modelos de cálculo principales de SMCC, CITIC Heavy Industries y JK. Las fortalezas de los tres modelos principales se combinan para determinar las especificaciones de los equipos de trituración y molienda y los parámetros técnicos relacionados, brindando a los usuarios las mejores soluciones de procesos de trituración y molienda.
3.1 Tecnología de prueba de propiedades del mineral
La tecnología de prueba de propiedades del mineral incluye principalmente tecnología de prueba de peso de caída de molienda autógena/semiautógena, tecnología de prueba de molienda con rodillos de alta presión, tecnología de prueba de índice de trabajo de la serie Bond, tecnología de prueba de molino agitador vertical y sistema de prueba de clasificación de molienda seca y húmeda. El Laboratorio Clave de Equipo Pesado para Minería puede probar las propiedades del mineral y tiene una gran base de datos para la selección de equipos, como se enumera en la Tabla 9.
Tabla 9 Equipo pesado para minería. Base de datos clave de propiedades de minerales de laboratorio
3.2 Diseño del proceso de trituración y molienda y tecnología de selección de equipos
3.2.1 Tecnología JKSimMet
JKSimMet es un software de simulación de procesos de trituración y molienda lanzado por JKMRC, un instituto de investigación afiliado a la Universidad de Queensland, Australia. Como se muestra en la Figura 2, JKSimMet puede estudiar la relación entre varias unidades operativas en el proceso de tratamiento de minerales mediante la simulación del proceso y analizar el impacto de varios parámetros en el rendimiento general del proceso. El software JKSimMet tiene tres funciones de ingeniería principales: balance de masa, diseño de procesos y selección de equipos, y optimización y transformación del proceso de producción. Más de 500 usuarios en todo el mundo utilizan este software.
Figura 2 Cálculo de simulación del proceso de trituración y molienda JKSimMet
3.2.2 Tecnología CITIC SMCC
La tecnología SMCC fue desarrollada por el Dr. Stephen Morrell de Australia, y SMCC Technology Company se estableció en 2000. SMCC ha realizado el diseño de procesos de trituración y molienda y la selección de equipos para más de 200 proyectos en el mundo, acumuló una buena reputación y se convirtió en uno de los líderes en el campo de la molienda de minerales. En diciembre de 2012, CITIC Heavy Industries adquirió SMCC Company, propietaria de todos los derechos de propiedad intelectual y software de cálculo de SMCC, y la empresa pasó a llamarse CITIC SMCC. CITIC SMCC cuenta principalmente con los siguientes modelos de cálculo básicos:
(1) Modelo de predicción de la distribución del tamaño de partículas del mineral;
(2) modelo de predicción de distribución del tamaño de partículas de alimentación del molino SAG;
(3) Modelo de predicción del consumo de energía específico del proceso de trituración y del equipo;
(4) Modelo de predicción de potencia del eje del molino de tambor;
(5) modelo de predicción de producción de roca rebelde del molino AG/molino SAG;
(6) modelo de predicción del flujo de lodo del molino AG/molino SAG;
(7) Modelo de predicción del flujo de lodo del molino de bolas de desbordamiento;
(8) Modelo de industrialización molino AG/molino SAG.
3.2.3 Tecnología CITIC
CITIC Heavy Industries tiene más de 2000 conjuntos de datos completos sobre propiedades de materiales mineros nacionales y extranjeros, parámetros del proceso de trituración, estructura del equipo del proceso de trituración y parámetros operativos, y más de 1000 modelos de equipos de trituración y molienda. Combinando las fortalezas de los modelos informáticos de SMCC y JKSimMet y años de experiencia práctica en trituración y molienda, CITIC tiene su propia tecnología central única.
La tecnología JKSimMet, la tecnología CITIC SMCC y la tecnología CITIC juntas forman la plataforma sistematizada de tecnología y equipos de trituración y molienda de CITIC Heavy Industries, que tiene seis funciones principales:
(1) Formulación del plan de prueba y análisis de datos de prueba;
(2) Tecnología de molienda y selección de equipos;
(3) Diseño del proceso de trituración y molienda del nuevo proyecto;
(4) Simulación del proceso de trituración y molienda de minas;
(5) Evaluación del proceso de trituración y molienda de minas;
(6) Optimización del proceso de trituración y molienda de minas.
En los últimos años, CITIC Heavy Industries ha seleccionado equipos y formulado soluciones técnicas para más de 400 proyectos nacionales y extranjeros basándose en datos de pruebas, con un valor total de contrato de más de 10 mil millones de yuanes. La Tabla 10 enumera algunos de los logros de las soluciones sistematizadas de trituración y molienda de CITIC Heavy Industries.
4 Operación inteligente del equipo
Las operaciones de trituración y molienda son eslabones de producción importantes en la planta de procesamiento de minerales, que afectan directamente la eficiencia de los procesos posteriores y la calidad y producción del producto final. El objetivo del control es estabilizar el tamaño de las partículas desbordadas de la suspensión dentro de los requisitos del proceso, al tiempo que se mejora la eficiencia del molino para lograr el propósito de ahorrar energía y reducir el consumo. Sin embargo, en la producción de trituración y molienda, hay muchos factores de interferencia aleatorios, procesos largos, grandes retrasos, muchos parámetros que deben controlarse y tienen fuertes correlaciones y, al mismo tiempo, las propiedades del material cambian drásticamente, el proceso de producción Es inestable y las fluctuaciones son grandes. A medida que las especificaciones de los equipos de trituración y molienda se vuelven cada vez más grandes, los requisitos de estabilidad operativa son cada vez más altos, mientras que la gran mayoría de los procesos de producción nacionales de trituración y molienda todavía dependen de la operación manual, con un único método de ajuste, ajuste retrasado, y baja eficiencia de producción. La inteligenteización de los equipos de trituración y molienda se ha convertido en un problema urgente a resolver en el desarrollo de la industria.
En la actualidad, los proveedores de equipos de trituración y molienda nacionales y extranjeros tienen soluciones inteligentes para el flujo del proceso de trituración y molienda, como el sistema OCS (Optimizing Control Software) de Metso Cisa, el sistema ACT (Advance Control Tools) de Finlandia Outotec y el CSGS de CITIC Heavy Industries ( Sistema de molienda inteligente CITIC). La estructura básica y el algoritmo básico de estas soluciones inteligentes son similares y se dividen en dos categorías en términos de función: una es la medición en línea de parámetros clave, que puede realizar la medición en línea de parámetros del proceso como el tamaño de las partículas del mineral triturado, carga del molino y tamaño de partículas de desbordamiento; el otro es el controlador difuso basado en un algoritmo de inteligencia artificial, que utiliza algoritmos de inteligencia artificial como el algoritmo de inferencia difusa para desarrollar un software de control especial para los procesos de trituración, molienda y procesamiento de minerales. En términos de la implementación de la arquitectura del sistema de control inteligente, todos están ubicados en el nivel superior de DCS o PLC, es decir, la función del sistema de control inteligente es ajustar los valores establecidos de alimentación del molino, velocidad del molino y velocidad de la bomba de lodo. de acuerdo con los cambios en las condiciones de trabajo, y DCS o PLC es responsable de la ejecución. La Figura 3 muestra el marco básico del sistema CSGS de CITIC Heavy Industries. El sistema CSGS recopila parámetros como potencia, presión de aceite y velocidad del PLC/DCS, y recopila parámetros como la carga del molino y la composición del tamaño de las partículas del mineral a partir de instrumentos de medición en línea. Después de obtener estos parámetros, el sistema utiliza su propio algoritmo inteligente para analizar, juzgar y calcular, y obtiene la cantidad de ajuste, como avance y velocidad, y la envía al PLC/DCS para su ejecución, logrando percepción autónoma, toma de decisiones autónoma y automática. control. La comunicación entre CSGS y PLC/DCS normalmente se realiza mediante OPC.
5. Conclusión
Con el avance de la tecnología, la industria de la molienda ha provocado la diversificación de los flujos de procesos. La escala de las plantas de procesamiento de minerales es cada vez mayor, lo que requiere una capacidad de procesamiento de equipos cada vez mayor, y los equipos a gran escala pueden reducir los costos de inversión y operación. La demanda del mercado de equipos de trituración y molienda ha pasado de equipos únicos a soluciones de sistemas de trituración y molienda, y los equipos de molienda también se han desarrollado en la dirección de la inteligencia. Las pruebas de procesos y el desarrollo de equipos son cada vez más sistemáticos, el desarrollo interdisciplinario y multidisciplinario se profundiza, el nivel de la mecatrónica, la tecnología de control, la digitalización y la inteligencia mejora constantemente y se han creado una serie de nuevos equipos de ahorro de energía, como por ejemplo Se están desarrollando molinos de rodillos de alta presión, molinos verticales agitados y molinos Isa.