ミネラル濃縮物とは何ですか?グレード、製法、生産者の作り方

同じ朝、2台のトラックが銅山の門を出発した。 1 つ目は、銅が約 0.5% 含まれる鉱山から出た鉱石 40 トンを運びます。 2 つ目は、銅濃度が 26% である、暗く湿った細かく粉砕された約 2 トンの銅精鉱を運びます。最初の荷物は処理を待つために備蓄庫に投入されます。 2 つ目は密閉された容器に直接入れられ、製錬所への移動が始まります。これら 2 つの積荷を分離するものはすべて選鉱の仕事であり、2 番目の積荷自体は業界で鉱物精鉱と呼ばれるものです。

短い答え: 鉱物濃縮物は、鉱物処理の濃縮製品です。貴重な鉱物が廃岩から分離され、製錬所や化学工場が支払うグレードにアップグレードされた、採掘された材料の小さくて高密度の部分です。 これは鉱山と製錬所の間にあります。未加工の鉱石や精製された金属ではなく、独自の価格計算式、品質仕様、サンプリング規則、輸送規制を持つ中間製品です。

ミネラル濃縮物とは一体何ですか?

精鉱 - ドレス鉱石とも呼ばれる - は、選鉱作業の産物であり、精錬や化学抽出が行われる前に貴重な金属含有鉱物が廃岩から分離される採掘段階です。原料の鉱石は製粉装置で細かく粉砕され、その後、貴重な鉱物を含む粒子を選択する分離機械を通過します。植物から濃縮物として残るものは、通常、原料となる鉱石よりも何倍も高い金属含有量を含む、鉱物に応じて黒、灰色、緑色、黄褐色の微粉末または濃厚なスラリーです。

数字はアイデアを具体化します。銅鉱石に 0.5% の銅が含まれており、プラントが 25% の銅精鉱を供給する場合、銅の含有量は 50 倍に向上します。化学的に何も抽出されておらず、新しい金属も作成されていません。この工場は、黄銅鉱やその他の銅鉱物が豊富に含まれるごく一部の粒子を収集しただけで、残りはすべて尾鉱として拒否しました。濃縮は物理的な選別であり、大規模かつ厳しい許容範囲内で行われます。

この単語は、区別する価値のある 2 番目の設定にも現れます。探査では、川の堆積物をパンニングまたはテーブルで採取することによって現場で「重鉱物濃縮物」が生成されるため、数粒の指標鉱物を顕微鏡で観察して堆積物をその起源まで追跡することができます。物理的なアップグレードという原理は同じですが、目的と規模はまったく異なります。この記事は植物濃縮物に関するものです。植物濃縮物は、鉱山が販売し、下流の工場が購入し、船積みで移動し、コンテナで検査するバルク製品です。

鉱山で採掘された鉱石から出荷可能な精鉱まで: 3 段階のチェーン

すべての精鉱機は、1 日あたり 500 トンの鉱石を処理するか 30,000 トンの鉱石を処理するかに関係なく、同じロジックで動作します。つまり、鉱物を解放し、分離し、結果を脱水します。獲得するミネラルによってマシンは異なりますが、順序はほとんど変わりません。

解放: 研磨が常に最初に行われる理由

貴重なミネラルは、最初は個々の粒子として存在していた場合にのみ回収できます。採掘されたままの鉱石では、黄銅鉱の粒子は直径 1 ミリメートルの何分の 1 で、石英または炭酸塩の中に閉じ込められている可能性があります。破砕すると、岩は扱いやすい破片に砕かれます。粉砕は仕事を完了し、鉱物と脈石の間の結合が物理的に切断されるまで、鋼球を使用して鉱石を粉砕機で転がします。粉砕が不十分で、分離機が複合粒子を受け取るときれいに選別できないため、金属が尾鉱に漏れます。粉砕しすぎると、極細のスライムが生成され、泡に誤って報告され、製品が薄まってしまいます。多くの卑金属鉱石で「80% が 75 ミクロンを通過」とよく引用される目標粉砕値は、工場内で最も重要な数値の 1 つであり、隣の鉱山との類推ではなく、実験室での試験作業によって決定されます。

湿式グリッド式ボールミル 湿式火格子ボールミルは、供給部、排出部、回転部、伝動部（減速機、小型伝動ギア、モーター、電子制御装置）で構成されています。 製品を見る→

分離: 最初に浮力を与え、重力と磁気をサポートします

泡浮遊選鉱は、卑金属、リチウム鉱物、リン鉱石の濃縮の主力製品です。粉砕パルプは慎重に添加された試薬で調整され、浮選機で撹拌され、空気が何百万もの微細な泡として分散されます。コレクター化学物質は貴重な鉱物の表面を撥水性にするため、それらの粒子は泡に付着し、濃縮物として細胞の縁の上の泡に乗りますが、水を好む脈石は沈んで尾鉱に報告されます。複雑な鉱石では、順序回路によって鉱物が互いに引き離されます。亜鉛から鉛が、モリブデンから銅が、黄鉄鉱から閃亜鉛鉱が引き離されます。密度差が大きい場所（鉄鉱石、錫、タングステン）では、重力集中がフローシートを導く可能性があります。鉱物が磁場に反応する場合、磁気分離が引き継ぎます。また、製品が可溶性の場合は、撹拌タンクでの浸出が物理的な選別に完全に置き換えられます。

XCF/KYF型浮遊選鉱機 XCFII型とKYFII型浮遊選鉱機は、XCFII型をサクションタンク、KYFII型を直流タンクとして組み合わせた構成も可能です。 製品を見る→

脱水：泡を貨物に変える

浮選濃縮物は、かろうじて 25 ～ 35% の固体を含む泡として細胞を残しますが、船倉に積み込むには水が多すぎます。増粘剤は重力で固形物を沈殿させ、きれいなオーバーフロー水をプラントの上部に戻します。このループは、あらゆる立方メートルの水が予算化され再利用される乾燥した鉱山地域では非常に重要です。濃厚なアンダーフローは濾過されるか、最終的な脱水の前に撹拌された貯蔵タンクに保持されます。商業的なターゲットは輸送可能な製品です。多くの銅および亜鉛精鉱は、約 8 ～ 10% の水分で出荷され、取り扱い時の粉塵の損失を避けるのに十分な湿り気を持ち、海上での貨物の液状化を防ぐ輸送可能な水分制限内に留まるのに十分に乾燥しています。

中央駆動コンセントレーター 効率的なコンセントレータの構造は、中央駆動コンセントレータの構造と似ています。その主な特徴は、一定量の凝集剤を添加していることです。 製品を見る→

グレード番号の実際の意味

濃縮グレードは任意のマーケティング対象ではありません。それらは鉱物学によって制限され、下流のプラントが経済的に処理できるものによって形作られます。黄銅鉱濃縮物は理論上でも約 34.6% の銅を超えることはできません。これは純粋な鉱物の銅含有量だからです。閃亜鉛鉱は、亜鉛の含有率が 67% 近くに達します。したがって、植物は現実的なグレードウィンドウを目指し、同伴した脈石粘液を拒否し、泡の中にペナルティ要素が入らないようにすることでそれを守ります。

勾配と回復は、トレードオフ曲線を介して股関節で結合されます。さらに 2 ポイントの勾配でクリーナー セルを押し込むと、脈石を拒否するメカニズムが貴重な微細粒子も排出し始めるため、通常は回復を放棄します。精鉱の操作は主に、鉱石 1 トンあたりの収益 (品位、回収率、価格公式の積) が最高となる曲線上の点を見つけ、その下で鉱体が変化する間その点を維持するという規律です。試運転時には素晴らしく見えたプラントが、誰もレンチに触れなければ凡庸になってしまうのはこのためです。

一般的な濃縮物とそれぞれの行き先

銅精鉱 ファミリーの中で最も頻繁に取引されています。製錬業者は、含まれている銅から処理および精製料金を差し引いた金額を支払う条件で銅を購入し、フラッシュまたはバス精錬によって粗銅に変換し、最後に陰極にします。製錬能力が少数の地域に集中しているため、銅精鉱は、通常の取引では他のほとんどの鉱山製品よりも遠くまで移動する可能性があります。

鉛および亜鉛精鉱 方鉛鉱と閃亜鉛鉱は同じ鉱体で一緒に成長するため、通常は同じ鉱山から出てきます。差動浮遊選鉱により、それらは販売可能な 2 つの別々の流れに分割され、仕様は容赦のないものです。鉛精鉱中の亜鉛、または亜鉛精鉱中の鉛は、それぞれが相手の製錬ルートを汚染するため、重く罰せられます。

鉄鉱石精鉱 縞模様の鉄地層から磁気分離によってアップグレードされるか、尾鉱の再処理から回収され、ペレット化プラントや高炉に供給されます。ここでの精鉱は中間体ではなく最終製品に近いことが多く、価格には鉄含有量からシリカ、リン、アルミナなどの不純物を差し引いたものが反映されます。

リチウム鉱物濃縮物 約6%のLi2Oを含むスポジュメン、または雲母を含む鉱床からのレピドライト濃縮物は、それらを焙煎して炭酸リチウムと水酸化リチウムに浸出させる変換プラントに販売される。電池製造の成長により、かつてはニッチなセラミック市場製品であった製品が、過去 10 年間で最も急速に動く精鉱取引の 1 つに変わりました。

カリおよびリン酸塩濃縮物 肥料の枝です。カリ操作では、シルビナイト鉱石または塩水由来の塩を 95% KCl 以上の製品にアップグレードします。リン酸塩岩は、硫酸プラントが経済的に攻撃できる 28 ～ 34% の P2O5 の市販グレードにアップグレードされます。塩水抽出と浮遊選別、撹拌、濃縮装置を組み合わせた塩湖プロジェクトは、まさにこのジャンクションに位置しており、そのため、採掘と化学処理の両方にサービスを提供する装置製造業者のプロジェクトリストの上位を占めています。

経済学: なぜ鉱石ではなく鉱山が濃縮物として出荷されるのか

ロジックは純粋な算術です。輸送、製錬、精製はすべて、処理される材料のトンごとに請求されます。製錬所に運ばれる石英は 1 トンごとに輸送費がかかり、炉のエネルギーを吸収してスラグとして工場から出ます。顧客がロックではなくメタルにお金を払うために集中が存在します。

この 50 倍の削減が、鉱山が精鉱機全体を建設することを正当化できる理由です。製品の価値密度は、輸送、港での取り扱い、輸送が手頃なレベルまで上昇し、製錬所は効率的に溶解できる原料を受け取ることができます。 25% の銅精鉱を充填した炉ではスラグの一部が生成され、銅 1 トン当たりのエネルギー消費量は生の鉱石に比べてわずかです。どちらの党の経済学も、鉱山の流出物質には取り組んでいません。集中は、低品位の地質学的存在を、収益性の高い採掘プロジェクトに変えるステップです。

支払いも同じロジックに従います。買い手は含まれている金属を相場価格で支払い、処理料金と精製料金を差し引き、誰も水を金属として出荷しないように水分控除を適用し、不純物元素が合意された上限に違反した場合には罰金を課します。これらの請求書明細はすべて、集信業者が日々管理する番号にまで遡ります。

購入者が指定するもの: 濃縮物の品質パラメータ

出荷が予約される前に、生産者と購入者は仕様書に同意します。査定されたグレードによって最高額が決まりますが、残りのパラメータによって、貨物がスムーズに決済されるか、減額、滞船料、口論が生じるかが決まります。精鉱取引における紛争のほとんどは、金属が存在するかどうかではなく、水分、不純物、サンプルの採取方法などに関するものです。

そのうちの 2 つは強調する価値があります。水分は静かな変数です。不必要な水はすべて 2 回支払われます。1 回目は貨物代として、もう 1 回目は金属控除で希釈されます。一方、ペナルティ要素は地質学的遺伝です。鉱体にヒ素が含まれている場合、フローシートは最初のテストキャンペーンからその不合格を計画する必要があります。これは、どんなに賢明なマーケティングを行っても最終精鉱からヒ素を除去できないためです。

濃縮物の製造でよく問題が発生する場所

品質に関する主張、水分に関する論争、期待外れの回収に特別な原因があることはほとんどありません。運用レビューでは同じような失敗が何度も繰り返されますが、それぞれに実践的な対策があります。

1. 研削中。 粗い複合粒子は浮遊性が悪く、脈石を精鉱に引きずり込むか、金属を尾鉱に押し込みます。解決策は、正直な粉砕性テスト作業と、スループット圧力が高まったときに目標粉砕を維持するための操作規律です。
2. 磨きすぎとスライム。 超微粒子は、実際の付着ではなく同伴によって泡に到達し、グレードを希釈し、増粘剤中での沈降を遅らせます。脱スライムステージと正しい分類器カットポイントにより、損傷が制限されます。
3. 鉱石の多様性。 鉱床内での採掘が進むにつれてヘッドグレードと鉱物質が変動し、先月調整された試薬計画が今月は過剰投与となった。アッセイの迅速な所要時間と試薬レジームの定期的な再テストにより、回路が正確に保たれます。
4. 試薬管理。 コレクターとフォーザーの投与量はグレードと回復を同時に設定します。漂流する飼料に対する手動の投与は、静かで継続的な利益の漏洩であり、単一のシフトでは誰も気付かない。
5. 薄い増粘剤のアンダーフロー。 不足しているアンダーフロー密度のすべての点は、濾過するために支払った水であり、その後再び運賃として支払われます。アンダーフロー密度は日次生産レポートに記載されており、操作マニュアルには記載されていません。
6. 取り扱い時の汚染。 混載、汚れたコンテナ、裏地のない備蓄は、お客様の分析ではなく購入者の分析に現れる異物を混入させます。罰則条項も同様に適用されます。

これらの失敗はどれも不思議なものではありません。これらはすべて、重要な 3 つの流れ（飼料、濃縮物、尾鉱）の定期的なサンプリングによって、また品位と水分を港で発見される結果としてではなく、管理されたパラメータとして扱うことによって早期に捕獲されます。

クリーンな濃縮物の背後にある装置チェーン

チェーンの各ステージはマシンの特定のクラスにマップされ、ステージ間のインターフェイスはマシン自体と同じくらい重要です。不適切なサイズに粉砕したミルは、優れた浮選によって救済することはできません。美しい泡を生成する浮遊セクションは、湿った濃縮物を出荷する小型の増粘剤によって元に戻すことができます。

粉砕は基礎を確立し、分級機能を備えた閉回路で稼働する湿式グリッドタイプのボールミルが、その責務に対する標準的な答えであり続けています。これはまさに、グレート排出によって安定したパルプレベルと予測可能な製品サイズが維持されるためです。粉砕と分離の間に、調整と保管は混合タンクによって処理されます。混合タンクには、重作業向けの高濃度および高さのある設計など、さまざまな構成のスラリーおよび試薬タンクが含まれます。分離段階自体は浮遊選鉱機によって生死が決まります。自己吸引セルと強制空気セルの設計は、それぞれ特定の粒子サイズと用途に適しており、大型セルが大量濃縮装置のスループットを担っており、トン当たりのエネルギーが収益性を決定します。脱水は濃縮装置に基づいて行われ、中央の駆動濃縮装置が希薄な泡を沈殿させて高密度で輸送可能なアンダーフローにし、同時にきれいな水をプラントの上部に戻します。

これらの機械の中から選択することは、数十年単位で測定される結果を伴う設計作業です。セルの体積、撹拌強度、濃縮剤の面積はすべて、鉱山の存続期間にわたる資本と運営コストを決定します。の 濃縮装置の選択原則 したがって、フローシートの化学的性質と同じ厳密さを受ける価値があり、早期に脱水能力の圧力テストを行う購入者は、通常、後で最も高価なクラスの改造を回避します。

実用例: レピドライト リチウム濃縮物

リチウム含有雲母であるレピドライトは、濃縮物の仕様がプロジェクト全体をどのように形作ることができるかを示しています。スポジュメンとは異なり、レピドライトは粒子が細かく、化学的に複雑であるため、一貫したリチウム精鉱を製造するには、粉砕の細かさ、脱スライム、および浮遊選鉱剤の管理を厳密に制御する必要があり、上記のチェーンのすべての段階を狭い許容範囲内で実行します。

当社のエンジニアリングチームは、ジンバブエで 1 日あたり 3,000 トンのレピドライト鉱物処理プロジェクトを実施しました。このプロジェクトでは、破砕と粉砕、浮遊選鉱、脱水が単一のトレインとして設計され、リチウム変換用の濃縮ストリームが生成されました。この種のプロジェクトは、タイトルの質問に対する実際的な答えです。精鉱は、フローシートの最後に表示される副産物ではありません。精鉱は鉱山全体が提供するために存在する製品であり、上流のすべての決定は、最終的なグレードと回収にどのような影響を与えるかによって判断されます。の ジンバブエ日量3,000トンのレピドライト鉱物加工プロジェクト ページでは、まさにその目的のために機器の選択がどのように組み立てられたかを説明します。

ミネラル濃縮物に関するよくある質問

集中回路の計画: 最初に何を設定するか

鉱床を評価している場合、既存のプラントを拡張している場合、または老朽化した精鉱を再建している場合、機器の価格を決定する前に 4 つの決定を下す必要があります。1 つは、鉱石が実際に必要とする放出サイズであり、類推ではなくテスト作業から得られます。あなたの鉱物学に合った分離ルート。購入者の価格計算式が実際に報酬を与えるグレード回復ポイント。物流チェーンが耐えられる脱水目標。プラント内のその他すべての選択肢は、これら 4 つの数値に対応するために存在します。

当社は、湿式グリッドタイプのボールミル、小型の自己吸引ユニットから大型の強制空気セルに至るまでの浮選機、高濃度混合タンク、中央駆動濃縮装置、機械式撹拌浸出タンクなど、これらの数を支える機器チェーンを製造し、フローシート設計から設置および試運転までの完全な鉱物処理 EPC プロジェクト内で納入します。生産は ISO9001:2008 品質管理システムに基づいて行われ、約 200 セットの生産および試験装置と年間 25,000 トンを超える金属構造物生産量によってサポートされています。フローシート、精鉱の仕様、または増粘剤のサイジングについてセカンドオピニオンが必要な場合は、当社のエンジニアが喜んで鉱石データを確認し、数値が許容する範囲を明確にお知らせします。