精准放大技术
凭借实验室中精准的一对一直接规模放大技术,IsaGrind技术可大幅降低客户项目风险。
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良好的项目表现离不开精确的试验工作和精准的规模放大技术。因此,IsaGrind技术的一个显著特征是,仅需将12.5千克样本在一台四升容量实验型磨机(M4)所得的试验结果便能把能量和产品粒度特征精准放大到全负荷生产的IsaGrind磨机上。IsaGrind之所以能够实现出色的试验放大效果,得益于以下多种特性的共同作用:
- 全规模磨机与测试用磨机均采用相同规格和粒径的研磨介质
- 在全规模磨机和IsaGrind测试磨机中,研磨介质与浆液均以相似且高效的方式进行搅动
- 全规模磨机和测试用磨机采用一致布局,均采用卧式设计,并配备多个研磨室。
IsaGrind在能耗和产品粒度分布(PSD)方面的试验放大效果极为准确。
- 能耗放大试验的准确性主要源于通过精确测量搅拌轴的能耗来确定所需的特定能耗值,并据此合理确定磨机规格。
- 产品粒度分布放大试验的准确性则归因于IsaGrind独特的卧式设计,该布局有效消除了短路现象,同时产品分离器具备出色的分级功能。这两个关键特点在实验型与全规模磨机中均得到充分体现。IsaGrind的粒度分布非常集中,这为浮选和浸出操作带来了显著优势。其他研磨技术在全规模磨机应用时,往往会产生更宽的粒度分布,这主要是由于大规模筛网或旋流器的效率无法与实验室测试中的效率相媲美。更为严重的是,实验室测试有时可能在间歇式磨机中进行,而这些磨机所得到的细度分布结果并不能真实反映连续排料磨机的实际情况。
IsaGrind这种准确的规模放大试验,是球磨机或其他搅拌式研磨技术所无法比拟的。
在球磨机的实验室测试中,小型实验型球磨机中25毫米的介质球与大型生产型球磨机中的介质球在运动轨迹上存在差异,同时它们与筒体提升板和矿石颗粒的相互作用方式也不尽相同。此外,尽管邦德功指数和“规模放大系数”等技术在粗磨领域具有一定参考价值,但它们可能会严重低估100微米以下粒度矿物所需的研磨量。
同样地,塔磨机的实验室测试通常使用比全规模磨机更细的研磨介质,并且测试过程以“间歇”模式进行,这与实际生产中的连续运行模式存在差异。
相比之下,在IsaGrind中,矿石颗粒会与高速搅拌的小粒径研磨介质颗粒(如2至3毫米)充分接触,这一过程与磨机壳体的尺寸大小无关。根据我们的丰富经验,只要样品具有足够的代表性,从实验型IsaGrind磨机测试中得出的规模放大结果通常非常准确可靠。IsaGrind在能耗和产品粒度分布(PSD)方面均展现出了卓越的准确规模放大能力。
测试程序必须严格考虑能耗测量、粒度测量、研磨介质粒径、产品分级以及间歇测试与连续运行条件下的对比验证。嘉能可科技有限公司秉承严格的科学设计理念,并在每个工厂中实地验证规模放大效果,确保IsaGrind磨机的安装始终符合设计要求。
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尽管实验室M4的规模放大效果极为准确,但在实际操作过程中仍需关注多个关键因素,因此我们始终坚持使用经过严格培训和认证的实验室进行测试工作。例如:
- 能耗测量:测量磨机能耗的唯一准确方法是直接测量输入到主轴上的功率或扭矩。而间接测量并不准确,会导致磨机能耗测量值偏低(Nesset, J.E.等人,《细磨技术性能与效率评估》,CMP第38届年会,加拿大,2006年1月)。测量“净能耗”(即实现有效研磨所需的能耗)和“总能耗”(包括电机、齿轮箱和传动装置损耗在内的能耗)都很重要。IsaGrind磨机实验室测试中的规模放大结果可直接算出净能耗。
- 细度测量:细度测量十分重要,对于超细研磨尤其如此,因为对于细度较大的矿物而言,研磨能耗会呈指数级增加。从9微米研磨至7微米可能会使研磨能耗增加50%——因此,细度测量必须准确且一致。
- 矿物分类,连续分离与分批处理,颗粒分离相对比:规模放大方法必须具备准确预测实际工厂连续运行和分类效果的能力。测试程序必须确保测试磨机状态稳定,并且杜绝立式磨机特有的粗颗粒滞留问题。IsaGrind磨机测试程序使用与完全投产规模的磨机相同的连续给料和分类方式,并在测试前确认磨机是否已达到稳定状态。
- 研磨介质尺寸和类型:对于任何给定的矿石,研磨能效主要取决于研磨介质的尺寸和类型。嘉能可科技有限公司的程序使用与完全投产规模的IsaGrind磨机相同尺寸的研磨介质——这对于能耗精准放大至关重要。这些程序首先使用基准研磨介质进行测试,然后使用客户指定的其他类型的研磨介质进行测试。
因此,虽然您的工厂或实验室是证明IsaGrind磨机的解离和工艺优势的最佳场所,但是一旦您选定了目标研磨细度,最终应在经过授权的IsaGrind磨机实验室中使用我们的标准磨机和测量设备进行磨机规模放大测试。以往测试证明,以上方式能够实现精准的能耗规模放大结果。
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确定IsaGrind磨机精确细度的最佳方式是选取具有代表性的矿料样品进行测试。嘉能可科技有限公司拥有专属测试设施,并已授权多家独立实验室进行IsaGrind磨机测试。由于测试设备的配置与完全投产的磨机具备相同的连续给料、内部分级器、研磨作用和研磨介质,IsaGrind磨机的测试程序能够始终确保一对一的能效规模放大。
我们所需的样品细度取决于客方矿料的固体比重(SG)。其重量变化区间为12.5至22.5千克。对于比重较低的样品,其重量为12.5千克。对于比重为3的样品(例如铜),其重量为15千克。对于比重为3.5的样品(例如铜、铅、锌),其重量为17.5千克。而对于比重为4.5的样品(例如磁铁矿),其重量可能为22.5千克。
我们在初步测试中使用M4 IsaGrind磨机来确定特定功耗与产品尺寸之间的关系,即“特征曲线”。另外,我们还可提供自给自足的M20工厂试验设备,用于现场测试活动。M20试验设备可在研究研磨介质消耗和真实工厂矿料流下游处理性能的同时,确定功率需求。
在地图上查看测试设施的位置。
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IsaGrind磨机 M4 testing unit -
Accurate IsaGrind磨机 scale-up