جانمایی هیدروسیکلون در مدار آسیاکنی خطوط فرآوری شماره 5، 6 و 7 مجتمع گلگهر با استفاده از مدلسازی و شبیهسازی با نرمافزار یوسیمپک | |
| روش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن | |
| دوره 15، شماره 44، مهر 1404، صفحه 13-26 اصل مقاله (1.8 M) | |
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | |
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/anm.2024.20840.1613 | |
| نویسندگان | |
| حسن هاشمی1؛ محمدرضا صمدزاده یزدی* 1؛ مجتبی قربانژاد2؛ محمد قره داغی3 | |
| 1دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، یزد، ایران | |
| 2پژوهشگر ارشد فرآوری مدیریت مرکز تحقیقات گل گهر سیرجان، شرکت معدنی و صنعتی گل گهر سیرجان، ایران | |
| 3ارشد فرآیند مدیریت امور فرآوری گل گهر سیرجان، شرکت معدنی و صنعتی گلگهر سیرجان، ایران | |
| چکیده | |
| مدلسازی و شبیهسازی در طراحی، توسعه و بهینهسازی مدارهای فرآوری و پیشبینی رفتار و عملکرد کارخانه، نقش مهمی دارد. خط 5، 6 و 7 مجتمع گلگهر ازنظر فرآیندی با یکدیگر مشابه هستند و از معدن شماره سه این شرکت خوراکدهی میشوند. با توجه به اینکه خوراک ورودی به این خطوط دارای مقدار قابلتوجهی نرمه است، جانمایی صحیح هیدروسیکلون مهم 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. ابتدا پارامترهای لازم جهت شبیهسازی این مدار از قبیل تابع شکست، تابع انتخاب، زمانماند و پارامترهای هندسی تجهیزات مختلف جمعآوریشده و سپس دو حالت مدار فعلی (آسیا-جداکنندههای مغناطیسی–هیدروسیکلون) و پیشنهادی (هیدروسیکلون-آسیا-جداکنندههای مغناطیسی) شبیهسازی شد. نتایج بهدستآمده از شبیهسازی نشان داد که برای حالت فعلی، سه هیدروسیکلون با فشار عملیاتی 112 کیلو پاسکال و با قطر دهانه ورودی، سرریز و تهریز به ترتیب 260، 160 و 130 میلیمتر موردنیاز 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 کیلو پاسکال و قطر دهانه ورودی، سرریز و تهریز هیدروسیکلون به ترتیب 225، 297 و 5/82 میلیمتر موردنیاز است. d80 خوراک، سرریز و تهریز به ترتیب 25/574، 104 و 01/1229 میکرون به دست 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 درصد کاهش و 03/159 درصد افزایش، به دلیل بهبود خردایش، تناژ و d80 جریان بار برگشتی و d80 جریان خروجی از آسیا به ترتیب 71/37 درصد،43/4 درصد و 8 درصد کاهش یافت. استفاده از حالت پیشنهادی نسبت به فعلی، سبب افزایش 69/21 درصد ظرفیت مدار و افزایش 98/172 درصد نسبت خردایش آسیاگلولهای میشود. ازاینرو کارایی مدار در حالت پیشنهادی نسبت به فعلی از عملکرد بالاتری برخوردار است. | |
| کلیدواژهها | |
| شبیهسازی؛ مدارآسیاکنی؛ جانمایی هیدروسیکلون؛ نرمافزار یوسیمپک | |
| 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 Hashemi1؛ Mohammadreza Samadzadehyazdi1؛ Mojtaba Ghorbanejad2؛ Mohammad Garedaqi3 | |
| 1Dept. of Mining and Metallurgy Engineering, Yazd University, Yazd, Iran | |
| 2Senior Researcher, Management Processing, Gol Gohar Sirjan Research Center, Gol Gohar Sirjan Mining and Industrial Company, Iran | |
| 3Senior Process Manager, Golgohar Sirjan Processing Affairs, Golgohar Sirjan Mining and Industrial Company, Iran | |
| 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 Golgohar 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 determine the optimal 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 the effect of the hydrocyclone's placement on 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 the 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] | |
| Simulation, Grinding circuit, Hydrocyclone placement, USIM PAC Software | |
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
|
| مراجع | |
|
[1] Morrison, R. D., and J. M. Richardson. “JKSimMet: A simulator for analysis, optimisation and design of comminution circuits.” (2002): 442-460.
[2] Souza de Oliveira, Pablo, et al. "simulacao em softwares de processamento para obtencao de fluxograma de cominuicao e classificacao da cromita", Revista Foco (Interdisciplinary Studies Journal) 16.6 (2023).
[3] Bodin, Jérôme, et al. "Linking mineral processing simulation with life cycle assessment (LCA) to forecast potential environmental impacts of small-scale mining technologies development." 15th SGA Biennial Meeting on Life with Ore Deposits on Earth. 2019.
[4] King, Ronald Peter. Modeling and simulation of mineral processing systems. Elsevier, 2001.
[5] Basu, Saprativ, et al. "Modeling and simulation of mechanical degradation of iron ore sinter in a complex transfer chute system using the discrete element model and a particle breakage model." Powder Technology 417 (2023): 118264.
[6] Gupta, A., and D. S. Yan. “Mineral Processing Design and Operation, Perth, Australia.” (2006).
[7] Whitworth, Anne J., et al. "Review on advances in mineral processing technologies suitable for critical metal recovery from mining and processing wastes." Cleaner Engineering and Technology 7 (2022): 100451.
[8] Herbst, J. A., and Y. C. Lo. “Microscale comminution studies for ball mill modeling.” Comminution—Theory and Practice Symposium. SME, 1992.
[9] Rodriguez, Victor A., et al. "Mechanistic modeling and simulation of a wet planetary ball mill." Powder Technology 429 (2023): 118901.
[10] Plitt, L. R. “A mathematical model of the hydrocyclone classifier.” Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, (1976).
[11] Mohanty, Sunati, and Ajit Swain. "Design and Simulation Analysis of Dewatering Hydrocyclones." Mining, Metallurgy & Exploration 39.3 (2022): 1277-1284 .
[12] Zhao, Qiang, et al. "Evaluation and improvement of mathematical models for hydrocyclone classifiers part I: Laboratory scale." Powder Technology (2023): 118718.
[13] BRGM, Caspeo. “USIM PAC 3.2 user manual of steady mineral processing simulator (Starting Guide).” (2004): 1-25.
[14] Hoseini Jirdehi, M., and S. M. Razavian. "Development of Minerals Liberation Spectrum Simulator in Ball Mills." Journal of Mineral Resources Engineering 4.2 (2019): 93-105.
[15] Marchand, J. C., D. Hodouin, and M. D. Everell. "Residence time distribution and mass transport characteristics of large industrial grinding mills." IFAC Proceedings Volumes 13.7 (1980): 295-302.
[16] Vinnett, Luis, et al. "Estimating Residence Time Distributions in Industrial Closed-Circuit Ball Mills." Minerals 12.12 (2022): 1574.
[17] Moraga, Carlos, Willy Kracht, and Julian M. Ortiz. "Process simulation to determine blending and residence time distribution in mineral processing plants." Minerals Engineering 187 (2022): 107807
[18] Hashemi, Hasan, Evaluation of efficiency and optimization of ballmill and hydrocyclone circuit in line 6 of Golgohar Mining and Industrial Company, MSc thesis, Yazd University, 2022 (in Persian).
[19] Sehati, Ramin, Mohamad Reza Samadzadeh Yazdi, and Amir Hajizadeh Omran. "Assessment of the effect of iron magnetic concentrate desulfurization by flotation method on the quality of green and cooked pellets: A laboratory and pilot-scale study." Minerals Engineering 202 (2023): 108269.
[20] Barzegar, Hossein, and Mohamad Reza Samadzadeh Yazdi. "Evaluation of green phosphate rock benefication by the present processing circuit of Esfordi phosphate plant." Journal of Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering 12.30 (2022): 15-30.
[21] Poursaeidi, Majid, et al. "Increasing Efficiency of Initial Grinding Circuit of Share-Babak Copper Complex Concentration Plan." Journal of Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering 2.4 (2013): 88-92.
|
|
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 478
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 309