Medição da densidade no processo de flotação

Você está buscando uma taxa de recuperação mais alta no processo de flotação por meio de automação e instrumentação? Este whitepaper descreve as finalidades e os benefícios da medição da densidade em diferentes aplicações na flotação de espuma. Primeiro, o próprio processo de flotação de espuma e as finalidades de controle são explicados e, em seguida, são apresentados cinco motivos principais para a medição da densidade.

A otimização total para a recuperação máxima no processo de flotação só pode ser alcançada quando um conjunto de instrumentos e analisadores é usado em conjunto, como medidores de densidade, medidores de nível, medidores de vazão, câmeras de espuma, etc. Este whitepaper mostrará a importância do medidor de densidade, que é a área de especialização da Rhosonics.

O processo de flotação de espuma

Nos estágios anteriores do processo, foram criadas partículas finas e os minerais valiosos foram liberados de seus portadores, também chamados de ganga. Em geral, a flotação é usada para separar e recuperar. Os minerais valiosos são concentrados e separados das partículas indesejadas (ganga).

Isso é feito usando produtos químicos e espuma. Esse processo explora as diferenças nas propriedades de superfície entre minerais e gangues. O princípio da flotação de espuma é uma combinação complexa das leis da química da superfície, da cristalografia e da física. A eficiência do processo depende de aspectos como densidade, condutividade elétrica e propriedades físicas e químicas.

Sem um processo de flotação, muitos metais e matérias-primas inorgânicas seriam extremamente escassos e caros, pois atualmente não há muitos depósitos de alto grau que possam ser processados por métodos físicos e mecânicos simples.

Objetivo do controle de processos

O principal objetivo do controle do processo de flotação é maximizar a qualidade da produção. Um produto enriquecido é então criado pela diminuição da quantidade de ganga. Para atingir esses objetivos, a lama precisa ser monitorada e controlada continuamente. Isso permite a estabilização do processo e garante condições ideais de flotação.

Pontos de medição

Na célula de flotação, há vários pontos de instalação possíveis para os medidores de densidade. Por exemplo, na lama de alimentação e nos rejeitos. Verifique a visão geral dos pontos de medição na figura abaixo.

Visão geral das aplicações de medição da célula de flotação

Por que medir a densidade?

Instrumentos, como medidores de densidade, ajudam o pessoal e os operadores do processo a monitorar e controlar com eficiência o processo de flotação, otimizá-lo e evitar falhas no processo. Quando usadas em conjunto com um sistema de controle avançado, as leituras de densidade permitem o controle automático de válvulas e bombas e ajudam a ter uma dosagem eficiente de produtos químicos ou de ar, resultando na melhoria do processo que pode levar a um maior enriquecimento e recuperação do mineral desejado.

Medição da alimentação de flotação

A medição da densidade na alimentação da flotação é um ponto de instalação conhecido nas plantas de processamento mineral e é muito importante para o balanço de massa. A combinação de um medidor de densidade e um medidor de vazão na alimentação da flotação e na linha do produto final da flotação permite não apenas o cálculo do balanço de massa, mas também o cálculo da eficiência do circuito.

Fases de polpa e espuma

O efeito da densidade da alimentação de flotação no desempenho metalúrgico foi investigado. Os resultados do trabalho de teste mostraram que a densidade da polpa afeta os principais parâmetros do processo de flotação nas fases de polpa e espuma (Runge et al., 2012).Runge et al, 2012).

Uma das descobertas foi que a recuperação da fase de espuma provavelmente melhora por causa de um efeito estabilizador devido a uma maior carga de sólidos nas superfícies das bolhas. Pesquisas adicionais devem ser feitas para determinar a alimentação ideal para uma operação específica.

Prevenir a formação de farelo

O tamanho das partículas desempenha um papel fundamental no enriquecimento do minério no processo de flotação. O operador de flotação quer evitar a formação de middlings (um produto que não é nem um produto mineral limpo nem rejeito/cauda).

Essas partículas de tamanho médio consistem em minerais e ganga. A ganga só pode ser separada dos minerais valiosos nas células de flotação quando as partículas foram moídas suficientemente finas nos estágios anteriores.

As bolhas removem as partículas finas

A medição da densidade em tempo real pode ajudar a verificar as alterações na polpa do circuito de moagem para as células de flotação. A densidade da polpa tem uma alta correlação com o tamanho das partículas, portanto, o operador pode usar esse parâmetro (junto com outras variáveis) para melhorar o controle do processo.

espaço

Enriquecimento eficiente

A flotação ideal significa reduzir a quantidade de ganga que é enviada junto com os minerais valiosos para outros estágios do processo. Um produto enriquecido deve ser produzido com os menores custos de energia, contendo os materiais mais valiosos (o concentrado). A redução da quantidade de ganga pode melhorar a qualidade do concentrado.

A instrumentação desempenha um papel fundamental nesse processo de enriquecimento porque é a base de todo o controle do processo. A automação pode levar a um alto nível de desempenho no circuito.

Além da densidade, a injeção de ar e a dosagem de reagentes devem ser monitoradas e controladas para um enriquecimento eficiente do produto. A injeção inteligente de ar pode resolver problemas com os níveis de espuma sem usar muitos reagentes.

A escolha correta da instrumentação só pode ser feita se for adquirido um entendimento detalhado da operação e da aplicação do instrumento necessário em um determinado processo (Laurila et al., 2002).

A instalação de sensores é importante, mas o sensor em si não garante o desempenho contínuo. Ter uma equipe capacitada também é essencial. O operador de flotação deve ser capaz de interpretar e compreender os dados de medição.

O operador é fundamental para tirar o máximo proveito dos dados de processo coletados. O controle avançado do processo é necessário para dar suporte ao operador e obter bons desempenhos em todo o circuito de flotação (Di Sandro, 2017).

Hierarquia no sistema de controle de flotação

Queda do nível de lama

O nível da polpa dentro da célula pode cair devido a um aumento na alimentação de minério (XinHai, 2020). Nesse caso, o operador de flotação deve diminuir a densidade da alimentação, ajustar os processos de moagem e classificação ou ajustar a dosagem de reagentes ou a injeção de ar para manter o nível da polpa em um determinado ponto. Um medidor de densidade em linha pode ser usado para verificar em tempo real a quantidade de minério na alimentação (XinHai, 2020).

Células de flotação em uma planta de processamento da Moroccon

O minério se acumula no tanque

Um dos problemas que podem ocorrer no processo de flotação é que o minério no tanque de flotação se acumula (XinHai, 2020), isso pode ter sido causado por um teor muito alto de sólidos na pasta de alimentação, que pode ser monitorado em tempo real com o uso de um medidor de densidade.

Outros motivos podem ser mudanças na pressão, um alto volume de inflação e mudanças na capacidade de sucção do tanque de sucção. O operador de flotação pode usar diferentes ferramentas para fazer com que a polpa flua novamente.

Equipamentos disponíveis

A medição da densidade geralmente é feita por dispositivos de medição baseados em radiação. Essa tecnologia tem sido usada no setor de processamento mineral há décadas. No entanto, atualmente, as regulamentações governamentais estão ficando mais rigorosas e os custos associados estão aumentando. Mais medidores de densidade nuclear estão sendo substituídos por alternativas.

Essas alternativas podem fazer o mesmo trabalho, sem os custos administrativos e os riscos à saúde e à segurança relacionados à fonte nuclear.

Medidor de densidade de polpa (SDM ECO)

A 3ª geração ecológica Medidor de densidade de polpa Rhosonics (SDM ECO) foi introduzido em 2023 e anuncia uma nova era de medições não nucleares de densidade de polpa. Ele é conhecido como uma das melhores alternativas aos medidores de densidade radiométricos, com mais de 1.000 instalações em todo o mundo.

Conclusão

Conforme discutido em nossos blogs sobre flotação, é importante medir a densidade no circuito de flotação. A medição da densidade pode ser usada para controle avançado do processo, evitando a queda dos níveis de polpa e o acúmulo de minério no tanque e aumentando a eficiência e a recuperação no processo de flotação.

Juntamente com a medição da vazão, a densidade também pode ser usada para o balanço de massa e para calcular o desempenho do circuito.

Mais informações?

A Rhosonics tem mais de dez anos de experiência no uso da tecnologia ultrassônica para medição de densidade não nuclear no setor de processamento mineral. Nós pode ajudá-lo a substituir os medidores de densidade nuclear. Nossos medidores de densidade são usados em diferentes aplicações, como moinhos de bolas, ciclones, células de flotação e no processo de espessamento.

Por favor contato Rhosonics se você quiser saber mais sobre a medição de densidade de uma forma não nuclear. Nossa equipe está pronta para substituir seu medidor de densidade nuclear.

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