"CUPRUM" Czasopismo Naukowo-Techniczne Górnictwa Rud Nr 2 (75)/2015

Spis artykułów

Poprawa uwolnienia ziaren dzięki rozdrabnianiu z wysoką szybkością – nowy VeRo Liberator®

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 5-14

PMS, Hamburg, Niemcy opracował ostatnio nową maszynę VeRo Liberator®. Jest to wysoce efektywny, system kruszenia udarowego do rozdrabniania na sucho rud, żużla, zbrojonego betonu i kruszyw, o zdolności przerobowej rzędu 100 Mg/h. VeRo Liberator® posiada pionowy system oś-w-osi, wyposażony w młotki, w ilości do 144 i o długości ok. 90 cm każdy. Młotki, obracające się z wysoką szybkością w kierunku zgodnym i przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, zamontowane są na trzech poziomach osi. Kierunek obrotów dwóch sąsiadujących ze sobą poziomów jest przeciwny. Materiał przepływa przez maszynę grawitacyjnie, co skutkuje bardzo niskim zużyciem energii. Wielokrotne, zachodzące z dużą szybkością,  uderzenia młotków o materiał zapewniają nieporównywalnie wysoki stopień rozdrobnienia, wynoszący ponad 400, bez zatykania systemu. The VeRo Liberator® zapewnia również nadzwyczaj wysoki stopień uwolnienia ziaren. Dominując formą separacji ziaren jest pęknięcie międzyziarnowe, wywołane wysoką szybkością uderzania przez młotek, obudowę oraz jednych ziaren o drugie. Najwidoczniej fale udarowe, przemieszczające się przez rozdrabniany materiał, stymulują indywidualną reakcję, zgodnie z jego modułem sprężystości  „E” i ściśliwości „K”. Specyficzna reakcja różnych ziaren stymulowanych udarem prowadzi najwidoczniej do pogłębionego międzyziarnowego pękania, separacji i - w rezultacie – do uwolnienia ziarna.

Pierwszy rok użytkowania prasy walcowej (HPGR) do wysokociśnieniowego rozdrabniania rudy w Kopalni Złota Tropicana

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 15-36

Proces wysokociśnieniowego rozdrabniania rudy w prasach walcowych (proces HPGR) został wybrany przez AngloGold Ashanti Australia dla ich najnowszej kopalni złota Tropicana (TGM) w Zachodniej Australii. Tropicana została zaprojektowana przez AngloGold Ashanti przy wsparciu Lycopodium Egineering, Perth. Niemiecka firma Maschinenfabrik Köppern wyprodukowała i dostarczyła HPGR. Kopalnia Tropicana została uruchomiona w październiku 2013 roku i osiągnęła pełną zdolność operacyjną w ciągu 6 miesięcy. Poniższy artykuł opisuje trudności i sukcesy w czasie poszczególnych etapów rozwoju projektu od testów pilotażowych do wyników produkcyjnych w pierwszych latach przeróbki rudy. Referat opisuje jedynie wyniki osiągnięte z HPGR. Podsumowując, HPGR osiągnęła pełną zdolność operacyjną w ciągu kilku dni od uruchomienia. Ta gotowość operacyjna HPGR przyczyniła się do szybkiego rozruchu całego zakładu przeróbki rud. Do lutego 2015 r HPGR przepracowała ponad 10,000 godzin. Wysoka dostępność mechaniczna HPGR, świetne wyniki produkcyjne i długotrwała żywotność wykładzin walców były głównymi czynnikami, które przyczyniły się do sukcesu HPGR.

Postęp w obiegach mielenia z młynami HIG (Wysokiej Intensywności Mielenia) produkcji Outotec

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 37-45

Lepsze uwolnienie pozwala na efektywniejsze wykorzystywanie malejących zasobów rud i uzyskiwanie coraz wyższych wskaźników w obiegach flotacji, o ile tylko ich ruch prowadzony jest prawidłowo, a obiegi są właściwe kontrolowane. Mimo, że młyny bębnowe w pewnym stopniu wykonują swoją pracę, istnieje silne zapotrzebowanie na nowe i bardziej wydajne sposoby mielenia. Outotec wykonał wiele badań z młynami HIG (Wysokiej Intensywności Mielenia) o różnej wielkości, które poprzednio stosowane były tylko do przeróbki „białych” minerałów. Wyniki tych testów są bardzo zachęcające i wzbudziły szerokie zainteresowanie. Szczególnym zainteresowaniem cieszą się takie kwestie jak efektywność energetyczna, niskie zapotrzebowanie na powierzchnię oraz różne możliwości pracy obiegów domielania, w których wykorzystywane są młyny HIG.W niniejszej pracy omówiono najnowsze wyniki uzyskane w badaniach prowadzonych z wykorzystaniem młynów różnej wielkości. Podano także najnowsze informacje o młynach zainstalowanych w zakładach.  Ponadto, w pracy dokonano przeglądu filozofii sterowania obiegami domielania z wykorzystaniem młynów HIG oraz omówiono najważniejsze zalety technologiczne, wynikające z ich zastosowania.

Badania procesu domielania półproduktów miedziowych w młynie elektromagnetycznym

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 47-53

W artykule przedstawiono opis i działanie przepływowego młyna elektromagnetycznego na stanowisku badawczym w Instytucie Metali Nieżelaznych. Istotą mielenia w młynie elektromagnetycznym jest chaotyczny, dynamiczny ruch mielników ferromagnetycznych, powodowany przez silne, wirujące pole elektromagnetyczne. Przedstawiono wyniki przeprowadzonych testów domielania półproduktów miedziowych w młynie elektromagnetycznym, pracującym w układzie otwartym na mokro, i porównano je z wynikami uzyskanymi dla laboratoryjnego młynka kulowego, pracującego w układzie cyklicznym na mokro. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono wysoką skuteczność domielania półproduktu miedziowego w młynie elektromagnetycznym. Po krótkim czasie domielania, wynoszącym około 6 s, następuje przyrost ziaren drobnych w produkcie mielenia, wyrażający się zmianą, między innymi, wielkości ziarna d(0,5) – z 54 µm do około 28 µm. Dla osiągnięcia porównywalnego zmielenia w młynie kulowym czas mielenia wynosił ok. 5 min. Wykazano zalety młyna elektromagnetycznego, wynikające głównie z wysokiej efektywności procesu mielenia oraz możliwości mielenia przy niskim zagęszczeniu materiału kierowanego do mielenia.

Kinetyka laboratoryjnej flotacji rudy miedzi z ZWR Polkowice po mieleniu w obecności mielników o różnym składzie chemicznym

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 55-70

Wiele danych w literaturze potwierdza, że rodzaj, skład chemiczny i ścieralność mielników użytych do przygotowania nadawy flotacyjnej wpływa na właściwości elektrochemiczne zawiesiny flotacyjnej, a tym samym na efektywność procesu wzbogacania. W pracy dokonano analizy kinetyki flotacji polkowickiej rudy miedzi mielonej w warunkach laboratoryjnych w obecności mielników stalowych (stal kuta), żeliwno-chromowych i nierdzewnych (stal łożyskowa) przy trzech różnych dawkach przemysłowego odczynnika zbierającego. Analizie poddano kinetykę flotacji miedzi, srebra, węgla organicznego oraz składników nieużytecznych, w oparciu o dostępne w literaturze modele kinetyczne. Otrzymane wyniki analiz pozwoliły na określenie charakteru kinetyki wzbogacania poszczególnych składników po procesie mielenia w różnych warunkach.

Młyny wysokoenergetyczne do mielenia rud i surowców mineralnych

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 71-86

Praca dotyczy młynów stosowanych w procesach mielenia rud, surowców mineralnych, których moc jednostkowa, czyli moc młyna przypadająca na jednostkę objętości komory, jest minimum trzy razy większa niż w młynie kulowym, SAG czy AG. Są to młyny mieszadłowe, wibracyjne, planetarne, odśrodkowe oraz walcowe, zwane również prasami. Praca zawiera opisy budowy, działania, zastosowania i podstawowe parametry technologiczne i techniczne tych młynów. Podano również wyniki porównawcze sondażowych prób mielenia polskiej rudy miedzi w laboratoryjnych młynach: kulowym i wibracyjnym. Wyniki te wykazały, że młyn wibracyjny przy niskiej częstotliwości drgań charakteryzuje się ponad 8 razy większą szybkością procesu mielenia, przy 10 razy mniejszej objętości komory.

Badania wpływu gęstości zawiesiny flotacyjnej oraz prędkości obrotowej wirnika na wzbogacalność urobku w KGHM Polska Miedź S.A.

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 87-96

W artykule przedstawiono wyniki testów laboratoryjnych nad flotowalnością nadawy o różnych gęstościach, jak i w funkcji różnych prędkości obrotowych wirnika. Eksperymentowi poddano nadawę na flotację wstępną II ciągu technologicznego Rejonu ZWR Polkowice. W czasie testu opróbowaniu podlegała jakość nadawy oraz wszystkich produktów pod względem zaw. Cu [%], składu ziarnowego wraz z zawartością Cu w klasach ziarnowych. Na podstawie wykonanych badań daje sie zaobserwować liniowy wzrost wychodu wraz ze wzrostem gęstości i prędkości obrotowej wirnika. Najwyższą zawartość miedzi w koncentracie otrzymano w wyniku flotacji laboratoryjnej przy gęstości nadawy 1100 g/dm3 oraz przy prędkości obrotowej wirnika 2190 obr/min, uzysk w tym przypadku wynosi 90,32%. Natomiast przyjmując wartość uzysku jako główny wyznacznik efektywności flotacji, dla gęstości 1200 g/dm3 oraz przy 2170 obr/min otrzymujemy wartość najwyższą – ponad 92,56%. Rozpatrując jednocześnie zawartość miedzi w koncentracie oraz uzysk, optymalne warunki procesu flotacji obserwujemy przy gęstości 1200 g/dm3 oraz przy 2450 obr/min, gdzie przy uzysku ԑ=91,97% jakość koncentratu jest na poziomie 10,31%. Biorąc pod uwagę wychód, uzysk oraz zaw. Cu w koncentracie można wnioskować na podstawie otrzymanych wyników, że flotacja prowadzona przy gęstości nadawy 1200 g/dm3oraz przy 2710 obr/min daje najlepsze rezultaty (ԑ=92,56%, β=9,65%, γ=30,81%).

Wielowymiarowa analiza statystyczna wyników wzbogacania rudy miedzi w ZWR Polkowice

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 97-108

W pracy dokonano analizy zależności pomiędzy wzbogacaniem miedzi, srebra i węgla organicznego podczas procesu flotacji. Dokonano wielowymiarowej analizy statystycznej podstawowych wskaźników wzbogacania polkowickiej rudy miedzi w oparciu o wyniki przemysłowe flotacji za lata 2011-2015 w ZWR Polkowice. Celem pracy było wyznaczenie, oddzielnie dla każdego z ciągów technologicznych zakładu, równań, pozwalających na ocenę wzbogacania węgla organicznego w stosunku do wzbogacania miedzi i srebra. Wyznaczone równania łączą Cu, Ag i Corg, tak że na podstawie wskaźników selektywności Cu i Ag można wyznaczyć selektywność węgla organicznego, a następnie oszacować jego zawartości w produktach flotacji. Wyznaczone równania pozwalają na przewidywanie wyników wzbogacania węgla organicznego na podstawie analiz miedzi i srebra.

Ocena możliwości zastosowania nowoczesnych technik separacji do wstępnego wzbogacania rudy Zn-Pb

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 109-122

W referacie dokonano przeglądu nowoczesnych technik sortowania (sensor based sorting), koncentrując się na sortowaniu z wykorzystaniem promieniowania rentgenowskiego. Istota sortowania w urządzeniach wykorzystujących promieniowanie Roentgena polega na pozyskiwaniu frakcji surowca o określonej strukturze wewnętrznej i gęstości na podstawie współczynnika absorpcji promieniowania. Zaprezentowano konstrukcję separatora rentgenowskiego serii CXR (Comex X-ray sorting) firmy Comex, wykorzystującego technologię XRT (X-Ray Transmission). Postawiono tezę, że sortowanie z wykorzystaniem technologii XRT może stanowić alternatywę dla wstępnego wzbogacania rud Zn-Pb realizowanego we wzbogacalnikach cieczy ciężkiej zawiesinowej. Badaniom poddano rudę cynkowo-ołowiową z kopalni Olkusz Pomorzany o uziarnieniu 60-20 mm, stanowiącą nadawę do wzbogacalnika bębnowego oraz produkty rozdziału (frakcję pływającą i frakcję tonącą), będące efektem wstępnego wzbogacania. Produkty te poddano także sortowaniu w separatorze serii CXR-1000 firmy Comex. Wszystkie produkty poddano badaniom densymetrycznym w cieczy ciężkiej jednorodnej oraz analizie chemicznej w zakresie metali głównych (Zn, Pb). Wyniki badań wykazały, że stosując sortowanie w separatorze rentgenowskim, z rudy zawierającej: 1,8% Zn oraz 0,8% Pb, można uzyskać 13-24% materiału o zawartości: Zn od 10,96% do 5,86% z uzyskiem w granicach 79-81%, Pb od 5,42% do 2,89% z uzyskiem na poziomie 87-90%, jako odpowiednik frakcji tonącej wzbogacalnika z cieczą ciężką zawiesinową. Wyniki badań wykazały, że zastosowanie technologii sortowania rentgenowskiego pozwala na osiągnięcie zbliżonych wyników do tych, które uzyskiwane są metodą wzbogacania w cieczy zawiesinowej. Uproszczenie wstępnego wzbogacania poprzez stosowanie technologii suchych pozwoli na istotne obniżenie kosztów tych operacji. Optymalizacja warunków separacji winna wpłynąć na wysoką sprawność proponowanej technologii. Badania będą kontynuowane.

Wstępna ocena możliwości zastosowania procesów sortowania do prekoncentracji rud miedzi KGHM Polska Miedź S.A.

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 123-136

W pracy przedstawiono zasady konstrukcji i działania sortowników oraz omówiono postęp, jaki dokonał się w tej dziedzinie w ostatnich latach. Wykorzystując próbki rudy z O/ZWR rejon Lubin, przeprowadzono wstępne badania i symulacje nad możliwością sortowania rudy lubińskiej. Uzyskano zachęcające wyniki: sortując wybrane klasy ziarnowe rudy miedzi (12,5-35 mm), stwierdzono możliwość wydzielenia odpadów końcowych, z wychodem 20 lub 30% i ze stratami Cu odpowiednio 2,8% lub 4,7%. Na podstawie dostępnych danych oszacowano celowość implementacji układu sortowania do ZWR Lubin. Po uwzględnieniu rzeczywistych wychodów klas ziarnowych nadających się do wstępnego wzbogacania, sumaryczny wychód odpadów końcowych w operacji sortowania oszacowano jako nieprzekraczający 8%. Jednocześnie stwierdzono, że wychód odpadów sortowania na II ciągu technologicznym jest około 3-krotnie mniejszy niż na ciągu I. Z uwagi na uwarunkowania ZG Lubin, możliwość wstępnego odrzucenia odpadów, przy minimalnych stratach Cu, może być wykorzystana jedynie do zmniejszenia kosztów operacyjnych zakładów wzbogacania, dzięki produkcji tej samej ilości koncentratu, przy mniejszej ilości mielonej i flotowanej rudy. Podano zakres badań, jakie powinny zostać wykonane dla uzyskania danych, niezbędnych do opracowania wariantowych koncepcji projektowych układów sortowania i przeprowadzenia analizy efektywności inwestycji.

Nowoczesne metody separacji w rentgenowsko-optycznych urządzeniach sortujących

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 137-146

Firma Comex, opracowała nowy system sortowania minerałów i materiałów, oparty na kompleksowej analizie obrazu. Główną zaletą tego układu jest możliwość zastosowania kilku czujników i systemów identyfikacji w tej samej jednostce, podczas tylko jednego przejścia materiału przez system. Układ pomiarowy opisywanego urządzenia oparty jest na kombinacji analizy optycznej za pomocą kamery oraz czujnika promieniowania Roentgena, w tym samym urządzeniu. Umożliwia to rozpoznanie cząstek różnych materiałów na podstawie analizy koloru oraz kształtu, w której cząstki te mogą być identyfikowane przy pomocy ponad 20 parametrów stosowanych do opisu koloru, rozmiaru, kształtu i tekstury. Dodatkowo, sygnał z czujnika promieniowania Roentgena (XRT) jest integrowany z analizą optyczną, co daje ważną informację na temat własności nie tylko powierzchni cząstek, ale ich wewnętrznej struktury. W artykule opisano kilka przykładów sortowania różnych materiałów, takich jak: rudy miedzi, rudy cynku i ołowiu oraz rudy chromu.

Badania wpływu różnych dodatków na odzysk miedzi w procesie bioługowania rudy łupkowej w kolumnie

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 147-156

Bioługowanie rud na hałdzie stało się komercyjnym procesem, pozwalającym na odzysk metalu z ubogich surowców mineralnych. Proces bioługowania prowadzony na hałdzie jest uzależniony od czynników mikrobiologicznych, chemicznych i hydrodynamicznych. W pracy zostały przedstawione wyniki testów prowadzonych w kolumnie z upakowanym złożem, zawierającym rudę i dodatki. Ustalony został wpływ różnych dodatków (piryt, siarka, szkło i polietylen) na stopień odzysku miedzi z rudy łupkowej. Do badań zostały użyte bakterie Acidithiobacillus ferrooxidans, pochodzące z własnej kolekcji. Bakterie były hodowane na dwóch pożywkach – 2K i 9K. Surowcem użytym w badaniach był odpad z pierwszego czyszczenia, pochodzący z Zakładu Wzbogacania Rud Lubin. Materiał ten zawierał najwięcej minerałów wchodzących w skład rudy łupkowej. Doświadczenia przeprowadzono, stosując różne ilości dodatków do złoża rudy, znajdującej się w kolumnie. Badania wskazały na istotną rolę, jaką odgrywa immobilizacja (unieruchomienie) komórek bakteryjnych na powierzchni ciał stałych w procesie bioługowania. Określony został wpływ warunków hydrodynamicznych istniejących w porowatym złożu na odzysk miedzi. W optymalnych warunkach odzysk miedzi przekroczył 70% po 14 dniach prowadzenia procesu bioługowania.

Analiza zawartości wybranych metali w węglach i produktach ich spalania

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 157-168

W ostatnich latach występuje duże zapotrzebowanie na szereg koncentratów pierwiastków ziem rzadkich, przy równoczesnym ograniczonym dostępie do nich. W tej sytuacji prowadzone są liczne badania i próby nad oceną możliwości odzysku metali śladowych i rzadkich z węgli i produktów ich tradycyjnego i termicznego wzbogacania. Poprzez selektywny dobór węgli i stosowanie odpowiednio dobranych metod wzbogacania uzyskuje się koncentraty metali o wartości surowcowej dla hutnictwa oraz gwarantujących znaczące efekty ekonomiczne. W znaczących ilościach z węgla i ich derywatów, w skali przemysłowej, wytwarzane są koncentraty germanu, galu, żelaza i wapienia.

W imię zachowania pamięci… Inauguracyjne spotkanie Sekcji Historii Nauk Geologicznych PTG

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 169-173

Dnia 27 stycznia 2015 r. powstała Sekcja Historii Nauk Geologicznych przy Polskim Towarzystwie Geologicznym. Za podstawowe obszary działania sekcji uznano konsolidację środowiska osób zajmujących się historią nauk geologicznych, promocję osiągnięć polskich geologów w świecie poprzez publikacje w języku angielskim w czasopismach o zasięgu międzynarodowym, dbałość o zachowanie dorobku materialnego: starodruki, rękopisy, stare mapy, literatura XIX wieku, pamięć o geologach poprzednich pokoleń i ich dokonaniach oraz inicjowanie działań mających na celu ochronę dziedzictwa geologicznego i górniczego. Akces do pracy w Sekcji zgłosiło kilkadziesiąt osób reprezentujących wszystkie ważniejsze ośrodki naukowe z dziedziny geologii i górnictwa oraz przedstawiciele przemysłu wydobywczego. Spotkania naukowe Sekcji będą odbywały się 3-4 razy do roku i będą miały charakter sesji naukowych. Drugie spotkanie odbyło się 20 kwietnia i było poświęcone tematyce SE Polski jako kolebce światowego górnictwa naftowego.