Các máy tuyển nổi cột

26/12/2013 - Thứ Năm - 15:54 Lượt xem: 1666

Các kỹ sư thiết kế đã mất nhiều năm tìm kiếm các cách thức tạo bọt khí mới cho máy tuyển nổi, kể cả đã du nhập các cơ cấu của thiết bị hoá chất. Một trong các thiết kế đó là tuyển nổi cột.

Máy tuyển nổi không thể thiếu bọt khí và cách thức tạo bọt khí là một trong những điểm mấu chốt của thiết kế máy tuyển nổi. Cách thức truyền thống là sử dụng có cấu bánh khuấy để hút và phân tán không khí tạo thành các bọt khí có kích thước phù hợp với quá trình tuyển nổi. Các kỹ sư thiết kế đã mất nhiều năm tìm kiếm các cách thức tạo bọt khí mới cho máy tuyển nổi, kể cả đã du nhập các cơ cấu của thiết bị hoá chất. Một trong các thiết kế đó là tuyển nổi cột. Đó là kết cấu dạng cột (vuông hoặc tròn) có cơ cấu tạo bọt khí ở đáy và tháo bọt tuyển nổi ở đỉnh. Bùn cấp liệu được cấp ở phía giữa cột và chảy xuống phía dưới, ngược dòng với các bóng khí sinh ra ở đáy cột.

Tuyển nổi cột xuất hiện nhiều chục năm trước khi áp dụng thành công ở quy mô công nghiệp tại nhà máy tuyển môlipđen Mines Gaspé tại Canađa năm 1980. Tại đây với tuyển nổi cột từ mười ba giai đoạn tuyển tinh  đã giảm xuống còn ba và lý do thật đơn giản: cột tuyển nổi cho phép duy trì chiều dày lớp bọt đến hơn 1m và có thể tổ chức cấp nước rửa bọt, điều mà không thực hiện được với máy tuyển nổi truyền thống. Và một làn sóng tuyển nổi cột bắt đầu. Cuối những năm tám mươi và đầu những năm chín mươi thế kỷ trước đâu đâu cũng thử nghiệm để thay thế máy tuyển nổi truyển thống bằng máy tuyển nổi cột và cho đến thời điểm này cơn sốt tuyển nổi cột có thể nói đã chấm dứt.

Mặc dù cho phép nhận được tinh quặng chất lượng cao nhưng thực thu lại không cao và không ổn định và đây chính là nguyên nhân ngành công nghiệp tuyển kim loại cơ bản từ chối tuyển nổi cột. Tuyển nổi cột chỉ được áp dụng ở phổ biến ở ngành công nghiệp than còn đối với các đối tượng khác, tuyển nổi chỉ phù hợp với khâu tuyển tinh. Ngày nay tuyển nổi cột đã phát triển và có nhiều thiết kế đa dạng, nhiều khi không còn hình dáng dạng cột như ban đầu. Người ta thường đồng nhất khái niệm tuyển nổi cột với các khái niệm máy tuyển nổi tạo bọt bằng khí nén. Chúng ta hãy xem qua một số các thiết kế chủ đạo của dòng thiết bị tuyển nổi này.

Tuyển nổi cột dạng Canađa

Đây là thế hệ tuyển nổi cột đầu tiên được áp dụng trong công nghiệp, cấu tạo như đã mô tả ở trên. Cho đến nay cơ cấu tạo bọt khí đã được cải tiến nhiều, từ dạng thổi khí qua vải lọc lúc ban đầu sang các cơ cấu phức tạp hơn. Phổ biến hiện tại là cơ cấu tạo bọt khí hai pha dạng SlamJetÒ dùng nước cao áp và khí nén kết hợp với nhau tạo thành hỗn hợp nước và bọt khí mịn phun vào đáy cột tuyển nổi. Máy tuyển nổi dạng này ngày nay vẫn phổ biến ở Bắc Mỹ.

 

 

Tuyển nổi cột kiểu Mỹ
 

Tại Mỹ đã xuất hiện nhiều thiết kế mới máy tuyển nổi cột. Cuối những năm 1980 tại Mỹ tương đối phổ biến máy tuyển nổi Flotair ( đúng hơn là có dạng thùng tròn) và đặc biệt là gần đây xuất hiện máy tuyển nổi cột MicrocelÒ. Đây là thiết kế của trường Đại học Bách khoa Virginia để tuyển than cực mịn và nay được Metso thương mại với thương hiệu CISA. Đặc điểm nổi bật của thiết bị này là cơ cấu tạo bọt khí bằng cách bơm tuần hoàn bùn vật liệu  kết hợp với khí nén đi qua ống trộn tĩnh (static mixer) và phun vào đáy cột. Khi đi qua ống trộn , không khí sẽ được phân tán thành những bọt khí rất nhỏ (vài chục mm so với vài trăm mm ở máy tuyển nổi thông thường) phù hợp với tuyển những hạt vật liệu rất mịn.

Tuyển nổi cột kiểu Úc

Đó là máy tuyển nổi dạng Jameson (do giáo sư Graeme Jameson thuộc Đại học tổng hợp Newcastle phát minh vào năm 1989) rất phổ biến tại Australia ngày nay. Trong máy này bùn quặng được bơm vào một ống cắm thẳng đứng (downcomer, ống phun), không khí được hút cuốn theo vào nhờ ống dẫn khí nối vào downcomer, phân tán và trộn lẫn với bùn quặng.Ở đây quá trình tạo bọt khí và quá trình hình thành tổ hợp bóng khí - hạt khoáng được diễn ra đồng thời. Hỗn hợp bùn và bọt tuyển nổi sau đó từ ống phun xả vào một ngăn phân tách bọt. Đối với máy có năng suất lớn thì chia làm nhiều ống phun. Thiết kế này cho phép tăng hiệu suất va chạm hạt khoáng –bóng khí đồng thời giảm đáng kể chiều cao cột tuyển nổi.
 
 
Sơ đồ nguyên lý máy tuyển nổi Jameson

Máy tuyển nổi Jameson ngày nay đã chiếm lĩnh hoàn toàn thị trường thiết bị tuyển nổi than mịn tại Australia. Ngoài ra thiết bị này còn được áp dụng để thu hồi chất trích ly trong ngành thuỷ luyện kim loại màu. Những thiết kế mới của máy tuyển nổi Jameson có năng suất lớn đến 2000-2500 m3/giờ.

Máy tuyển nổi cột kiểu Đức

 Mặc dù ra đời cách nhau nhiều năm, của nhiều hãng khác nhau nhưng các thiết bị tuyển nổi cột này vẫn có những nét tương đồng, đơn giản vì tất cả chúng đều do giáo sư người Đức Rainer Imhof thiết kế. 

 
Máy tuyển nổi Jameson và máy tuyển nổi cột thông thường cùng năng suất
 

Trong máy Ekoflot thì ống dẫn bùn chứa bọt khí được cấp vào và xả ở tâm ngăn máy (tương tự như ngăn Jameson). Điểm nổi bật của Ekoflot (và của Pneuflot) là có bộ phận chỉnh khe tháo bọt, gọi là froth crowder. Cơ cấu này cho phép điều chỉnh độ đậm đặc và nhất là tốc độ chuyển động của bọt tuyển nổi.Imhoflot G-cell được coi là thiết bị tuyển nổi khí nén tiên tiến nhất hiện nay. Cách thức tạo bọt khí cũng tương tự như Ekoflot và Pneuflot nhưng cách thức đưa bùn chứa bọt khí vào ngăn máy thì có sự cải tiến mang tính cách mạng. Bùn chứa bọt khí được chia thành nhiều luồng và cấp vào ngăn theo phương tiếp tuyến tạo thành dòng bùn chuyển động xoay. Ở đây bọt được tách ra khỏi bùn quặng nhờ lực ly tâm! Nhờ có tác động ly tâm này mà thời gian lưu bùn quặng giảm đáng kể, chỉ có 30 giây (so với các máy tuyển nổi khí nén khác là 2-3 phút, tuyển nổi cột 5-10 phút và dãy ngăn máy tuyển nổi thông thưồng là 20-30 phút). Điều này cho phép giảm đáng kể chi phí về nhà xưởng cũng như các chi phí khác. 

 
Sơ đồ nguyên lý máy tuyển nổi khí nén Imhoflot G-cell
 
Máy tuyển nổi Imhoflot G-cell
 
Nguồn: Nguyễn Hoàng Sơn - vampro.vn 
 
 
 
 
 

Ý kiến đánh giá

Gửi ý kiến của bạn

Thời tiết


Giá vàng

Loại Mua Bán
SJC 37.400 38.400
Nhẫn ép 35.400 36.400
ĐVT: tr.đ/lượng

Ngoại tệ

USD21,140
GBP33,796
HKD2,735
CHF23,189
JPY214.96
AUD20,199
CAD20,491
SGD17,065
EUR28,642
NZD17,814
Bat Thái Lan679
Krone Nauy3,546

Đăng ký nhận tin qua Email

Nhập chính xác email của bạn để nhận được bản tin từ chúng tôi !

Thống kê truy cập

Trực tuyến : 39

Hôm nay : 520

Hôm qua :2,095

Tất cả : 1,632,697