Automatizacija i optimizacija rudarskih operacija s Rheonics Senzori i rješenja

Tablica sadržaja

1. Uvod
2. Rheonics Pregled linijskih senzora viskoznosti i gustoće tipa SR
3. Relevantni parametri
4. Viskoznost i gustoća kao pokazatelj procesa
5. Ključne primjene rudarstva
6. Uvjeti procesa i najbolje prakse
7. Reference

Rudarska industrija oduvijek je bila poznata po svojoj složenosti i teškim uvjetima. Od vađenja rude do iskorištavanja konačnog proizvoda, kupci se moraju suočiti s različitim procesima koji obično uključuju abrazivne suspenzije, naizmjenične koncentracije krutih tvari i kemijski agresivna okruženja. Ovi uvjeti čine stabilnost procesa stalnim izazovom, a proces... mjerenja neophodan alat.
Ova industrija uvijek je u potrazi za kontrolirajući koncentraciju, teksturu, sastav i svojstva tečenja svojih procesa. Ovi parametri mogu utjecati na performanse njihove opreme, učinkovitost oporavka metala, pametno korištenje energije i sigurnosne uvjete. Ovi željeni uvjeti često se neizravno promatraju ili kontroliraju korištenjem gustoće i viskoznosti kao ključnih pokazatelja.
Obično se koristi tradicionalno laboratorijsko uzorkovanje, ali ono pruža povremene uvide koji nisu u stanju uhvatiti promjene u stvarnom vremenu. S druge strane, mjerenja u stvarnom vremenu daju kontinuiranu vidljivost procesa u stvarnom vremenu, omogućujući brži odgovor.

Rheonics Senzori tipa SR (SRV i SRD) mjere viskoznost, gustoću i temperaturu u liniji za kontrolu i nadzor procesa. SRV mjeri viskoznost, dok SRD mjeri gustoću i viskoznost.
Ovi senzori su tvornički kalibrirani i ne zahtijevaju ponovnu kalibraciju tijekom svog radnog vijeka. Međutim, klijenti mogu zahtijevati kalibraciju ili provjeru instrumenata koji se koriste u njihovoj industriji kao dio kontrole kvalitete. Po potrebi se mogu izvršiti opcionalna ponovna podešavanja ili korekcije pomaka kako bi se uskladile sa specifičnim referencama. Za više detalja pogledajte Kalibracija viskozimetra SRV u liniji na terenu i u tvornici.
Rheonics Tehnologija senzora temelji se na uravnoteženom torzijskom rezonatoru (BTR). Ova patentirana tehnologija ima značajnu prednost nad konkurencijom jer omogućuje da senzori budu kompaktni, lagani i ne pod utjecajem vanjskih vibracija.
Rheonics SRV i SRD su se dobro dokazali u primjenama u rudarskoj industriji. Na primjer, uobičajeni slučajevi upotrebe su praćenje transport rudne suspenzije, flotacija, upravljanje vodama, isplaka za bušenje (također u rudarstvu dubokih slojeva), ili zadebljanje faze. Točno i kontinuirano praćenje pomaže optimizirati kontrolu koncentracije, učinkovitost iskorištavanja metala i ukupnu stabilnost procesa u abrazivnim i kemijski agresivnim okruženjima.

Mjerenja viskoznosti i gustoće koriste se u rudarskoj industriji za praćenje procesa, kao i za ostali povezani parametri od interesa. To uključuje:

Koncentracija krutih tvari (% w/w ili % krutih tvari)

Jedna od najvažnijih kontrolnih varijabli u preradi minerala. Izravno utječe na učinkovitost mljevenja, iskorištavanje flotacije i upravljanje jalovinom.

• zgušnjivači
• Hidrocikloni
• Flotacijske ćelije
• SAG/kuglični mlinovi
• Spremnici jalovine

Tekstura ili tečljivost kaše

Važno za pravilan transport i obradu. Ako je mulj pregust ili prerijedak, može dovesti do začepljenja, oštećenja pumpe ili slabog odvajanja.

• Cjevovodi za transport gnojnice
• Pumpe za gnojnicu
• Dodavači mlinova
• Mokro drobljenje
• Spremnici za miješanje s miješalicama

Kemijski sastav ili homogenost miješanja

To je ključni pokazatelj u ispiranju, flotaciji, kontroli pH, doziranju reagensa i flokulaciji. Nedosljednosti u ovim svojstvima može signalizirati loše miješanje, nepotpuno otapanje ili slojevitost, što utječe na oporavak i povećava potrošnju reagensa

Primjeri:

• Spremnici za ispiranje
• flokulacija
• Doziranje reagensa
• Neutralizacija / kontrola pH
• Miješanje u flotacijskim ćelijama
• Spremnici za pripremu reagensa

SRV linijski mjerač viskoznosti

Ovaj senzor mjeri širok raspon viskoznosti i temperature u stvarnom vremenu i prikladan je za ugradnju u spremnike za praćenje procesa miješanja i u cjevovode za kontinuirano mjerenje protoka tekućine. Rheonics SRV je posebno prikladan za procese miješanja velikom brzinom i na njega ne utječe prisutnost mjehurića u tekućini ili vanjske vibracije.

Viskoznost mjeri otpor fluida protoku. U suspenzijama, na viskoznost utječu:

• Sadržaj krutih tvari
• Distribucija veličine čestica
• Oblik i kemijska interakcija čestica
• Temperatura

Kako se viskoznost povećava, mulj postaje teže pumpati, miješati ili transportirati. Mjerenja viskoznosti omogućuju operaterima da:

• Otkrijte kada suspenzije postaju preguste, što riskira začepljenja ili preopterećenje pumpe.
• Pratite ponašanje smicanja i identificirajte probleme poput aglomeracije ili prorjeđivanja čestica.
• Razumjeti i kontrolirati cjelokupno ponašanje toka (reologiju) pod različitim procesnim uvjetima.

SRD Inline mjerač gustoće i viskoznosti

Ovaj senzor dodaje gustoću mjerenju viskoznosti i temperature u stvarnom vremenu. Najprikladniji je za ugradnju u cjevovode i spremnike s konstantno i nisko brzina miješanja. Dodavanje gustoće mjerenjima omogućuje daljnje izračune koncentracije fluida; međutim, ima uži raspon mjerenja viskoznosti u usporedbi sa SRV-om, a visoke koncentracije mjehurića mogu dodati šum očitanjima zbog mjerenja gustoće. Na SRD također ne utječu vanjske vibracije.

Gustoća se odnosi na masu materijala po jedinici volumena. U kontekstu suspenzija, snažno je povezana s postotkom prisutnih krutih tvari. Kako se koncentracija krutih tvari povećava, povećava se i gustoća.y.
Mjerenja gustoće omogućuju operaterima da:

• Kontinuirano pratite sadržaj krutih tvari.
• Otkrivanje problema s razrjeđivanjem ili promjena u sastavu.
• Kontrolirajte procese poput zgušnjavanja, flotacije i mljevenja s većom točnošću.

Osim toga, SRD elektronika podržava prilagođene izračune procesnih varijabli, na temelju unosa gustoće, viskoznosti i temperature u stvarnom vremenu.

Bušenje i miniranje

Bušenje i miniranje su prvi koraci u vađenju minerala, lomljenje stijena na upravljive veličine
Loša fragmentacija dovodi do povećane potrošnje energije u nizvodnom drobljenju i većeg trošenja opreme.

• Visoka gustoća u eksplozivnim emulzijama ili suspenzijama (vodenim gelovima) može smanjiti učinkovitost eksplozije
• Visoka viskoznost u eksplozivnim emulzijama ili suspenzijama (vodeni gelovi) mogu ometati pravilan protok.

Rheonics Ugradnja senzora na linije za miješanje ili spremnike tekućina za bušenje i eksplozivnih emulzija omogućuje:

• Održavanje optimalnih svojstava eksplozivne emulzije ili suspenzije
• Poboljšajte eksplozivne performanse i kvalitetu eksplozije

Mljevenje i klasifikacija

Drobljenje i mljevenje su prvi koraci u preradi minerala, gdje se ruda smanjuje na veličinu kako bi se olakšali procesi ekstrakcije.
Ova pozornice Učinkovitost izravno utječe na uspjeh nizvodnih operacija poput flotacije i ispiranja.

• Visoka gustoća može preopteretiti mlin i rasipati energiju.
• Niska gustoća dovodi do lošeg mljevenja i neoptimalne veličine čestica.
• Visoka viskoznost smanjuje kretanje medija i prigušuje brušenje.

Rheonics Ugradnja senzora na cjevovode za dovod i ispuštanje mulja mlinova i ciklona u krugovima mljevenja omogućuje:

• Prilagodite dodavanje vode ili brzinu hranjenja.
• Spriječite preopterećenje mlina
• Optimizirajte potrošnju energije

Flotacija i separacija

Flotacija je vitalni korak separacije u preradi minerala, koji se koristi za selektivno izdvajanje vrijednih minerala.
Loše odvajanje i stvaranje srednjeg otpada mogu rezultirati većom upotrebom reagensa i nižim iskorištenjem.

• Visoka gustoća utječe na disperziju zraka i učinkovitost reagensa.
• Visoka viskoznost moglo bi ograničiti prianjanje mjehurića i čestica.

Rheonics Ugradnja senzora u dovodne linije flotacije, unutar flotacijskih ćelija ili u ispust jalovine u flotacijskim krugovima omogućuje:

• Podesite doziranje vode, zraka i reagensa.
• Osigurati uvjete pulpe za selektivnu flotaciju.
• Poboljšajte stabilnost pjene i oporavak minerala.
• Spriječite prekomjernu upotrebu reagensa i smanjite gubitke u jalovini.

Ispiranje i upravljanje kiselinama

Ispiranje je vitalna hidrometalurška tehnika u kojoj se vrijedni metali izdvajaju iz rude otapanjem u kemijskoj otopini.
Ako se otopina za luženje ne kontrolira pravilno, iskorištenje metala opada.

• Visoka gustoća može smanjiti vrijeme zadržavanja, ograničavajući otapanje minerala.
• Prekomjerna viskoznost može usporiti difuziju reagensa i transport metala.

Rheonics Ugradnja senzora u cijevi za mulj ili izravno u spremnike za ispiranje omogućuje:

• Optimizirajte vrijeme zadržavanja i koncentraciju reagensa
• Poboljšajte iskorištavanje metala
• Smanjite trajanje ciklusa ispiranja

Zgušnjavanje i odvodnjavanje

Zgušnjavanje i odvodnjavanje su ključni u preradi minerala, smanjujući volumen mulja uklanjanjem viška vode.
Loša kontrola može dovesti do neučinkovitog iskorištavanja vode i nestabilne jalovine za odlaganje.

• Gustoća suspenzije može ukazivati ​​na dobre performanse zgušnjavanja
• Prekomjerna viskoznost može usporiti sedimentaciju, što otežava odvajanje vode

Rheonics Ugradnja senzora u dovodne vodove mulja, spremnike za zgušnjavanje, podtokove i preljevne tokove omogućuje:

• Optimizirajte brzinu doziranja mulja i flokulanta
• Osigurajte da donja suspenzija postigne željenu koncentraciju krutih tvari
• Maksimizirajte oporavak vode

Upravljanje jalovinom

Gospodarenje jalovinom je ključno, osiguravajući sigurno i ekološki odgovorno rukovanje otpadom nastalim tijekom prerade minerala.
Ako se svojstva gnojnice ne kontroliraju pravilno, povećavaju se operativni rizici i troškovi.

• Visoka gustoća varijacije mogu utjecati na stabilnost jalovine i dugoročnu sigurnost.
• Visoka viskoznost povećava potrošnju energije crpljenja i može uzrokovati začepljenje cjevovoda.

Rheonics Ugradnja senzora u cjevovode ili bazene za jalovinu omogućuje:

• Rano otkrivanje problema s protokom i sprječavanje začepljenja cjevovoda
• Podrška geotehničkom praćenju odlaganja jalovine
• Optimizirajte potrošnju energije pumpanja
• Učinkovito iskorištavanje vode iz jalovišta identificiranjem razina sedimentacije

Upravljanje podmazivanjem

Upravljanje podmazivanjem osigurava kontinuirani rad teške rudarske opreme, uključujući kamione za prijevoz tereta, bagere i bušilice.
Loše stanje maziva može povećati trošenje motora ili čak kvar opreme, što dovodi do:

• Smanjeni vijek trajanja opreme
• Neočekivani zastoji i skupi popravci

Rheonics Ugradnja senzora u sustave podmazivanja ili postavke za analizu ulja za kontinuirano praćenje omogućuje:

• Omogućite održavanje na temelju stanja
• Rano otkrivanje degradacije maziva
• Poboljšajte pouzdanost opreme i smanjite troškove održavanja

Abrazija erozijom


U rudarskim operacijama, abrazivne suspenzije mogu s vremenom nagristi senzorske sonde. U tom slučaju treba uzeti u obzir da je potrebno zamijeniti samo senzorsku sondu; elektronika i kabel mogu ostati na mjestu. Vijek trajanja ovisit će o veličini čestica, brzini protoka i sastavu suspenzije. Rheonics Sonde također uključuju značajku praćenja abrazije, upozoravajući korisnike prije nego što dođe do kvara kako bi se osigurao kontinuirani rad.
Ograničenje brzine protoka


Rheonics SRV i SRD sonde su općenito kompatibilan s brzinama protoka do 10 m/sbudući da rudarske muljeve se mogu pumpati blizu tako velike brzine kako bi se spriječilo taloženje, preporučuje se instalacija sonda paralelna sa smjerom protoka u koljenima, jer to može smanjiti mehanički utjecaj, međutim, brzine u ovom rasponu i dalje mogu dodati previše šuma očitanjima. Za više detalja pogledajte Rheonics Senzori tipa SR za primjene s visokim protokom i visokom viskoznošću
Čestice u tekućini
Rheonics Senzori mogu obrađivati ​​meke čestice mikronske veličine uz minimalan utjecaj na točnost, a elektronika može filtrirati svaki dodatni šum signala. Međutim, suspenzije s velikim česticama (milimetarske veličine ili veće) mogu uzrokovati nestabilnost očitavanja i mehanička oštećenja senzora. Stoga treba razmotriti prethodno filtriranje ili ugradnju dalje od tih čestica.

[1] Metso."Vodič za početnike o zgušnjivačima". https://www.metso.com/insights/blog/mining-and-metals/beginners-guide-to-thickeners/
[2] Fluid Flow.Sustavi cjevovoda za mulj u rudarskoj i mineralnoj industriji. https://blog.fluidflowinfo.com/slurry-piping-systems-in-mining-mineral-processing-industries/
[3] Emerson."Poboljšanje sigurnosti i operativnih performansi u rudarskim operacijama izluživanja iz gomile". https://www.emerson.com/sv-se/automation/measurement-instrumentation/common-applications/enhancing-safety-and-operational-performance-in-heap-leach-mining-operations
[4] Mineser.Bušenje i miniranje". https://mineser.de/eng/page/33/drilling-and-blasting/
[5] AT Minerals.Trendovi u rudarskoj industriji”. https://www.at-minerals.com/en/artikel/at_Trends_in_der_Minenindustrie-3596021.html
[6] Rudarski dokument.Optimizirajte performanse flotacije podešavanjem raspodjele veličine čestica. https://www.miningdoc.tech/2025/06/03/optimize-flotation-performance-by-adjusting-particle-size-distribution/
[7] Rudarska tehnologija.Inovatori u ekstrakciji ispiranjem.https://www.mining-technology.com/data-insights/innovators-extraction-by-leaching-mining-2/
[8] Australsko rudarstvo.Nadogradnja zgušnjivača: Gdje se financijska i održiva pitanja preklapaju. https://www.australianmining.com.au/thickener-upgrade-where-financial-and-sustainability-overlap/
[9] JOUAV.Praćenje rudničke jalovine dronovima, https://www.jouav.com/blog/mine-tailings.html
[10] Podmazivanje strojeva.Podmazivanje otvorenih zupčanika. https://www.machinerylubrication.com/Read/242/open-gear-lubrication