選鉱シェイカーの効率向上に係る最適化戦略

選鉱シェイカーは重要な重力選鉱設備として、鉱物資源の選別プロセスにおいて鍵となる役割を発揮している。その効率を向上させることは、鉱山企業の経済効益と資源利用率の向上にとって重要な意義を持ち、以下の複数の側面から最適化戦略を実施することができる。

一、シェイカー構造の最適化

1. ベッド面パラメータの調整

ベッド面の長さ、幅及び勾配は、鉱粒の選別効果に直接的に影響する。ベッド面の長さを適切に延長すると、鉱粒の選別行程を長くすることができ、密度の異なる鉱粒により十分な分離時間を与える。例えば、細粒鉱石を処理するシェイカーに対して、ベッド面の長さを 10%~20% 延長すると、精鉱品位と回収率を効果的に向上させることができる。同時に、鉱石の特性と給鉱量に基づいてベッド面の勾配を合理的に調整する必要がある。一般的に、粗粒鉱石を処理する場合、勾配を適切に大きくして鉱粒の下滑速度を高めることができ;細粒鉱石を処理する場合、勾配を適切に小さくして鉱粒に十分な層別時間を確保する。

2. ヘッド構造の改良

ヘッドはシェイカーに往復差動運動を生じさせる鍵部品であり、その運動特性はシェイカーの効率に大きな影響を及ぼす。新型のカム - レバー式ヘッド構造を採用すると、シェイカーのストロークとストローク数を精密に制御でき、従来のヘッドに比べて、異なる鉱石の選別要求により柔軟に対応することができる。カムの輪郭曲線を最適化することで、シェイカーが復路においてより速い加速度を持つようにし、鉱粒に対するほぐし作用を強化し、層別効果を向上させる。

二、操作条件の最適化

1. 給鉱濃度の合理的な制御

給鉱濃度が过高であると、鉱浆の粘性が増大し、鉱粒間の相互干渉が激化して選別効果に影響を及ぼす;給鉱濃度が过低であると、鉱浆の流速が速くなり、鉱粒がベッド面上に停留する時間が短くなり、同様に選別に不利である。一般的に、大部分の鉱石に対して、適切な給鉱濃度は 20%~30% の範囲内にある。オンライン濃度検出装置を設置することで、給鉱濃度をリアルタイムで監視し、検出結果に基づいて給鉱水の添加量を自動的に調整し、給鉱濃度が最適な範囲内に安定することを保証する。

2. 洗浄水使用量の最適化

洗浄水の役割は、軽い鉱物粒子を洗い流し、重い鉱物粒子をベッド面上に濃縮することである。洗浄水使用量が过多であると、一部の重い鉱物粒子も洗い流されて回収率が低下し;洗浄水使用量が过少であると、軽い鉱物を効果的に分離できない。鉱石の特性とシェイカーの処理能力に基づいて、洗浄水の流量と圧力を精密に調整し、洗浄水が軽い鉱物を十分に運び去ると同時に、重い鉱物の濃縮に影響を及ぼさないようにする。通常、洗浄水の流量は給鉱量の 1~2 倍に制御することができる。

三、給鉱特性の最適化

1. 給鉱粒度の厳格な制御

シェイカーは粒度の異なる鉱石に対して異なる選別効果を持ち、粒度が過粗または過細であるといずれもシェイカーの効率を低下させる。適切な破砕・磨鉱設備及び工程フローを採用することで、給鉱粒度をシェイカーの最適選別粒度範囲内に制御する。例えば、錫鉱を処理するシェイカーに対して、最適な給鉱粒度は一般的に 0.074~2mm の範囲内にある。同時に、給鉱粒度の均一性を保証し、粒度偏析現象の発生を回避しなければならない。

2. 事前脱泥処理

鉱石中の細泥は鉱粒の層別と選別に影響を及ぼし、シェイカーの効率を低下させる。給鉱前に、水力サイクロン、高周波細目スクリーンなどの高効率な脱泥設備を採用し、鉱石に対して事前脱泥処理を行い、0.037mm 未満の細泥の大部分を除去する。脱泥後の鉱石を再びシェイカーに投入して選別すると、シェイカーの処理能力と選別効果を大幅に向上させることができる。

四、自動化及び知能化のアップグレード

1. オンライン監視・制御システムの設置

センサー技術を利用して、シェイカーの運転パラメータ(ストローク、ストローク数、給鉱濃度、洗浄水流量など)をリアルタイムで監視し、制御システムを通じてこれらのパラメータを自動的に調整し、シェイカーが常に最適な運転状態に保たれるようにする。例えば、給鉱濃度に変化が生じたことを検出した場合、システムは給鉱水と洗浄水の流量を自動的に調整し、最適な選別条件を維持する。

2. 人工知能技術の導入

人工知能アルゴリズムにより、シェイカーの履歴運転データと選別結果を分析し、予測モデルを構築してシェイカーの性能変化と故障発生を事前に予測し、タイムリーにメンテナンス措置を講じることができる。同時に、人工知能技術を利用してシェイカーの操作パラメータを最適化し、知能化制御を実現し、シェイカーの効率と安定性をさらに向上させる。


(注:文中「选矿摇床」统一译为行业常用表述「選鉱シェイカー」;「精矿品位」译为「精鉱品位」、「回收率」译为「回収率」,均为选矿领域标准术语;「冲程」「冲次」分别译为「ストローク」「ストローク数」,符合设备参数的日语表达习惯;「水力旋流器」「高频细筛」等设备名称采用行业通用译法「水力サイクロン」「高周波細目スクリーン」,确保技术内容的准确性与专业性。)



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