جانمایی هیدروسیکلون در مدار آسیاکنی خطوط فراوری شماره 5، 6 و 7 مجتمع گل‌گهر با استفاده از مدلسازی و شبیه سازی با نرم‌افزار یوسیم‌پک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1- دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه یزد

2 گروه استخراج، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد

3 3- کارشناس ارشد فرآوری موارد معدنی، رئیس تحقیقات فرآوری مدیریت مرکز تحقیقات گل‌گهر سیرجان، شرکت معدنی و صنعتی گل‌گهرسیرجان

4 4- کارشناس ارشد فرآوری موارد معدنی، کارشناس ارشد فرآیند مدیرت امور فرآورای گل‌گهر سیرجان، شرکت معدنی و صنعتی گل‌گهر سیرجان

چکیده

مدل‌سازی و شبیه‌سازی در طراحی، توسعه و بهینه سازی مدارهای فرآوری و پیش‌بینی رفتار و عملکرد کارخانه، نقش بسزایی دارد. خط 5، 6 و 7 مجتمع گل‌گهر از نظر فرآیندی با یکدیگر مشابه هستند و از معدن شماره سه این شرکت خوراک‌دهی می‌شوند. با توجه به این که خوراک ورودی به این خطوط دارای مقدار قابل توجهی نرمه است، اهمیت جانمایی صحیح هیدروسیکلون دو چندان می‌شود. هدف اصلی این تحقیق، دستیابی به چیدمان بهینه مدار آسیای گلوله‌ای، جداکننده مغناطیسی شدت متوسط و هیدروسیکلون در مدار آسیاکنی این خطوط است. دو گزینه قرار دادن هیدروسیکلون ابتدا و انتها مدارآسیاکنی مورد ارزیابی قرار گرفت. شبیه‌سازی نحوه اثر جانمایی هیدروسیکلون بر عملکرد مدار آسیاکنی با استفاده از نرم‌افزار یوسیم‌پک بررسی شد. برای دست‌یابی به این مهم، ابتدا پارامترهای لازم جهت شبیه‌سازی این مدار از قبیل تابع شکست، تابع انتخاب، زمان‌ماند و پارامترهای هندسی تجهیزات مختلف جمع‌آوری شده و سپس دو حالت مدار فعلی (آسیا- جداکننده‌‌های مغناطیسی – هیدروسیکلون) و پیشنهادی (هیدروسیکلون-آسیا -جداکننده‌های مغناطیسی) شبیه‌سازی شد. نتایج به دست آمده از شبیه‌سازی نشان داد که برای حالت فعلی، سه هیدروسیکلون با فشار عملیاتی 112 کیلوپاسکال و با قطر دهانه ورودی، سرریز و ته‌ریز به ترتیب 260، 160 و 130 میلی‌متر مورد نیاز بوده و d80 خوراک، سرریز و ته‌ریز به ترتیب 52/243، 102 و 86/321 میکرون است. در حالت پیشنهادی، سه هیدروسیکلون با فشار عملیاتی 134 کیلوپاسکال و قطر دهانه ورودی، سرریز و ته‌ریز هیدروسیکلون به ترتیب 225، 297 و 5/82 میلی‌متر مورد نیاز است. d80 خوراک، سرریز و ته‌ریز به ترتیب 25/574، 104 و 01/1229 میکرون بدست آمد. در مدار آسیاکنی پیشنهادی نسبت به فعلی به دلیل راهیابی ذرات نرمه خوراک ورودی به جریان سرریز هیدروسیکلون، تناژ و d80 خوراک ورودی به آسیاگلوله‌ای به ترتیب 69/21% کاهش و 03/159% افزایش، به دلیل بهبود خردایش، تناژ و d80 جریان بار برگشتی و d80 جریان خروجی از آسیا به ترتیب 71/37% ،43/4% و 8% کاهش یافت. استفاده از حالت پیشنهادی نسبت به فعلی، سبب افزایش 69/21% ظرفیت مدار و افزایش 98/172% نسبت خردایش آسیاگلوله‌ای می‌شود. از این رو کارایی مدار در حالت پیشنهادی نسبت به فعلی از عملکرد بالاتری برخوردار است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Optimizing Hydrocyclone Placement in Grinding Circuits of Lines 5, 6, and 7 at Golgohar Iron Complex using USIM PAC Software

نویسندگان [English]

  • Hassan Hashemi 1
  • Mohammadreza samadzadehyazdi 2
  • Mojtaba Ghorbanejad 3
  • Mohammad garedaqi 4
1 Safaeieh, Daneshgah Boulevard, Yazd University,
2 Department of Mining, Faculty of Mining Engineering and Metallurgy, Yazd University
3 Gole gohar
4 gole-gohar
چکیده [English]

Modeling and simulation play a crucial role in designing, developing, and optimizing processing circuits, enabling accurate prediction of their behavior and performance. Lines 5, 6, and 7 of the Golgohar plant are similar, each receiving feed from the No. 3 Gogohar mine. The high concentration of fine particles in the feed to these lines significantly increases the importance of proper hydrocyclone positioning. This research aims to find the best layout for the ball mill, medium intensity magnetic separators, and hydrocyclones. Two placement options for the hydrocyclone were evaluated: at the beginning or the end of the grinding circuit. USIM PAC software was used to simulate how the hydrocyclone's placement affected the milling circuit's performance. The initial step involved defining the key simulation parameters, such as the breakage function, selection function, residence time, and the geometric features of the equipment used. Both the existing circuit (Ballmill-Magnetic Separators-Hydrocyclones) and the proposed alternative (Hydrocyclones-Ballmill-Magnetic Separators) were simulated. The analysis suggests that the existing circuit requires three hydrocyclones operating at 112 kilopascals. Optimal diameters are 260 mm for the inlet, 160 mm for the overflow, and 130 mm for the underflow. The feed, overflow, and underflow particle sizes (d80) are 52, 243, 102, and 321.86 microns, respectively. The proposed circuit incorporates three hydrocyclones, each operating at 134 kilopascals. These hydrocyclones have inlet, overflow, and underflow diameters of 225 mm, 297 mm, and 82.5 mm, respectively. The particle size (d80) of the feed, overflow, and bottom products was measured as 574.25, 104, and 1229.01 microns, respectively. The proposed grinding circuit's input feed saw a 21.69% reduction in tonnage, while particle size increased by 159.03%. The circulating load tonnage, particle size, and outflow particle size from the ball mill decreased by 37.71%, 4.43%, and 8%, respectively. The proposed circuit boosts capacity and the size reduction ratio of the ball mill by 21.69% and 172.98% respectively. These results, confirmed that the proposed circuit has a higher efficiency than the existing one.

کلیدواژه‌ها [English]

  • mineral processing
  • software
  • mass balance
  • gole gohar
  • iron ore