stringtranslate.com

Clasificación basada en sensores

Instalación paralela de dos separadores de minerales basados ​​en sensores de tipo cinta en la mina de Mittersill

La clasificación basada en sensores es un término general para todas las aplicaciones en las que se detectan partículas utilizando una técnica de sensor y se rechazan mediante un proceso mecánico , hidráulico o neumático amplificado.

La técnica se aplica generalmente en minería , reciclaje y procesamiento de alimentos y se utiliza en el rango de tamaño de partículas entre 0,5 y 300 mm (0,020 y 11,811 pulgadas). Dado que la clasificación basada en sensores es una tecnología de separación de partículas individuales, el rendimiento es proporcional al tamaño y peso promedio de las partículas que se introducen en la máquina.

Principio de funcionamiento de la clasificación basada en sensores

Los principales subprocesos de la clasificación basada en sensores son el acondicionamiento del material, la presentación del material, la detección, el procesamiento de datos y la separación. [1]

Existen dos tipos de clasificadores basados ​​en sensores: el tipo de canal y el tipo de banda. En ambos tipos, el primer paso de aceleración es la distribución de las partículas mediante un alimentador vibratorio, seguido por una banda rápida o un canal. En el tipo de banda, el sensor suele detectar las partículas horizontalmente mientras pasan por la banda. En el tipo de canal, la detección del material se realiza normalmente verticalmente mientras el material pasa por el sensor en caída libre. El procesamiento de datos se realiza en tiempo real mediante un ordenador. El ordenador transfiere el resultado del procesamiento de datos a una unidad de expulsión ultrarrápida que, según la decisión de clasificación, expulsa una partícula o la deja pasar. [3]

Clasificación de minerales basada en sensores

La clasificación de minerales basada en sensores es la terminología utilizada en la industria minera. Es una tecnología de separación física de partículas gruesas que se aplica generalmente en un rango de tamaño de 25 a 100 mm (0,98 a 3,94 pulgadas). El objetivo es crear un producto grumoso en aplicaciones de metales ferrosos , carbón o minerales industriales o rechazar los desechos antes de que entren en cuellos de botella de producción y en pasos de concentración y conminución más costosos en el proceso.

En la mayoría de los procesos mineros, las partículas de calidad subeconómica ingresan a los pasos tradicionales de conminución, clasificación y concentración. Si la cantidad de material subeconómico en la fracción mencionada anteriormente es de aproximadamente el 25 % o más, existe un buen potencial de que la clasificación de minerales basada en sensores sea una opción técnica y financieramente viable. Se puede lograr un alto valor agregado con un gasto de capital relativamente bajo , especialmente cuando se aumenta la productividad a través del procesamiento posterior de material de mayor calidad y mediante una mayor recuperación general al rechazar desechos nocivos.

Introducción

La clasificación basada en sensores es una tecnología de separación de partículas gruesas que se aplica en la minería para la separación en seco de materiales a granel . El principio funcional no limita la tecnología a ningún tipo de segmento o aplicación mineral, sino que hace que la viabilidad técnica dependa principalmente de las características de liberación en el rango de tamaño de 25 a 100 mm (0,98 a 3,94 pulgadas), que normalmente se clasifica. Si hay liberación física, existe un buen potencial de que uno de los sensores disponibles en las máquinas de clasificación a escala industrial pueda diferenciar entre partículas valiosas y no valiosas.

La separación se basa en características medidas con una tecnología de detección que se utilizan para derivar una decisión de sí/no para la actuación de impulsos generalmente neumáticos . La clasificación basada en sensores es una tecnología disruptiva en la industria minera que es universalmente aplicable para todos los productos básicos. Un estudio exhaustivo examina tanto el potencial de la tecnología como sus limitaciones, al tiempo que proporciona un marco para el desarrollo y la evaluación de aplicaciones. Se cubren todos los aspectos relevantes, desde el muestreo hasta el diseño de la planta y la integración en los sistemas de minería y procesamiento de minerales. [4] Otras terminologías utilizadas en la industria incluyen clasificación de minerales, clasificación automatizada, clasificación electrónica y clasificación óptica .

Definición

Wotruba y Harbeck introdujeron la clasificación basada en sensores como un término general para todas las aplicaciones en las que las partículas se detectan individualmente mediante una técnica de sensor y luego se rechazan mediante un proceso mecánico, hidráulico o neumático amplificado. [5]

Características de la liberación

Al igual que en cualquier otro proceso de separación física, la liberación es un requisito previo para la posible separación. Las características de liberación son bien conocidas y relativamente fáciles de estudiar para lotes de partículas en rangos de tamaño más pequeños, por ejemplo, productos y materias primas de flotación. El análisis es esencial para comprender los posibles resultados de la separación física y es relativamente fácil de realizar en el laboratorio con un par de docenas de gramos de muestra que se pueden estudiar utilizando métodos ópticos o como el QEMSCAN .

Para partículas más grandes de más de 10 mm (0,39 pulgadas), es ampliamente conocido para aplicaciones que se tratan utilizando métodos de separación por densidad, como carbón o mineral de hierro . Aquí, el análisis de lavabilidad se puede realizar en masas de muestra de hasta 10 toneladas en laboratorios equipados. Para la clasificación basada en sensores, donde los métodos de laboratorio solo pueden informar sobre las características de liberación donde la característica descriptiva es la densidad (por ejemplo, mineral de hierro, carbón), el conteo manual, las pruebas de partículas individuales y las pruebas a granel pueden revelar las características de liberación de un material a granel: Por lo tanto, solo las pruebas de partículas individuales revelan la verdadera liberación, mientras que el conteo manual y las pruebas a granel brindan un resultado que también incorpora la eficiencia de separación del tipo de análisis. Puede encontrar más información sobre los procedimientos de prueba utilizados en la evaluación de viabilidad técnica en el capítulo respectivo.

Desarrollo histórico

La forma más antigua de procesamiento de minerales practicada desde la Edad de Piedra es la recolección manual. Georgius Agricola también describe la recolección manual en su libro De re metallica en 1556. [6] La clasificación basada en sensores es la automatización y extensión de la recolección manual. Además de los sensores que miden diferencias visibles como el color (y la interpretación posterior de los datos sobre textura y forma), hay otros sensores disponibles en clasificadores a escala industrial que pueden medir diferencias invisibles para el ojo humano (EM, XRT, NIR).

Los principios de la tecnología y la primera maquinaria se han desarrollado desde la década de 1920 (. [7] Sin embargo, la tecnología ampliamente aplicada y estándar solo se encuentra en los segmentos industriales de minerales y piedras preciosas . La minería se está beneficiando de los avances revolucionarios en tecnologías de detección y computación y del desarrollo de maquinaria en las industrias de reciclaje y procesamiento de alimentos.

En 2002, Cutmore y Eberhard afirmaron que la base instalada relativamente pequeña de clasificadores basados ​​en sensores en la minería es más el resultado de un interés insuficiente de la industria que de cualquier barrera técnica para su uso efectivo [8] Hoy en día, la clasificación basada en sensores está comenzando a revelar su potencial en varias aplicaciones en básicamente todos los segmentos de la producción mineral (minerales industriales, piedras preciosas , metales base, metales preciosos , metales ferrosos, combustible). La condición previa es la liberación física en rangos de tamaño grueso (~10–300 mm (0,39–11,81 pulgadas)) para hacer posible la separación física. Es necesario liberar la fracción de producto, pero más a menudo la fracción de desechos. Si hay liberación, existe un buen potencial de que una de las tecnologías de detección disponibles en los clasificadores basados ​​en sensores actuales pueda identificar positiva o negativamente una de las dos fracciones deseadas.

Preparación de alimentos

Se recomienda un coeficiente de rango de tamaño de aproximadamente tres. Debe ingresar una cantidad mínima de material fino de tamaño inferior a las máquinas para optimizar la disponibilidad. La humedad de la alimentación no es importante, si el material está suficientemente deshidratado y la fracción de tamaño inferior a las dimensiones se elimina de manera eficiente. Para las tecnologías de detección de superficies, a veces se requiere rociar agua sobre la pantalla de clasificación para limpiar las superficies. De lo contrario, las tecnologías de detección de superficies medirían la reflectancia de las adherencias en la superficie y no se proporciona una correlación con el contenido de partículas.

Principales tipos de máquinas

Durante los más de 80 años de desarrollo técnico de los equipos de clasificación de minerales basados ​​en sensores, se han desarrollado varios tipos de máquinas. Esto incluye los clasificadores de tipo canal, tipo rueda de cangilones y tipo cono. [9] [10] Los principales tipos de máquinas que se instalan en la industria minera hoy en día son las máquinas de tipo banda y tipo canal. Harbeck hizo una buena comparación de las desventajas y ventajas de los sistemas para diferentes aplicaciones de clasificación. [11] La selección de un tipo de máquina para una aplicación depende de varios factores dependientes del caso, incluido el sistema de detección aplicado, el tamaño de partícula, la humedad, el rendimiento, entre otros.

Máquina tipo tolva

La máquina tipo canaleta ocupa menos espacio y tiene menos piezas móviles, lo que se traduce en menores costos de inversión y operación. En general, es más aplicable a la detección de superficies y materiales bien liberados, porque es posible un escaneo de doble cara de manera más confiable en el sistema. El tamaño máximo aplicable de la máquina tipo canaleta es mayor, ya que el manejo de material de partículas de hasta 300 mm (12 in) solo es técnicamente viable en esta configuración.

Vista lateral y principio de funcionamiento de la máquina clasificadora de minerales basada en sensores de tipo canal

El costo para la mayoría de los agricultores y trabajadores industriales promedio es de alrededor de $500 por el estudio y diseño ergonómico del sensor. El sensor en sí es todavía un prototipo que aún no se ha construido, pero se espera que sea aprobado por la FDA alrededor de 2003.

Máquina de tipo cinta

La máquina de cinta transportadora es generalmente más aplicable a aplicaciones más pequeñas y con alimentación adhesiva. Además, la presentación de la alimentación es más estable, lo que la hace más aplicable a aplicaciones más difíciles y heterogéneas.

Vista lateral y principio de funcionamiento de la máquina clasificadora de minerales basada en sensores de tipo cinta

Subprocesos

La separación en ambos tipos de máquinas comprende los siguientes subprocesos:

Distribución de piensos

Una fracción de tamiz calibrada con un coeficiente de rango de tamaño (d95/d5) de 2-5 (óptimo 2-3) se alimenta a un alimentador vibratorio que tiene la función de crear una monocapa , mediante la preaceleración de las partículas. Un malentendido común en el diseño de plantas es que se puede utilizar el alimentador vibratorio para descargar desde un búnker de almacenamiento intermedio, pero se deben aplicar unidades separadas, ya que la distribución de la alimentación es muy importante para la eficiencia del clasificador basado en sensores y las diferentes cargas en el alimentador cambian su posición y características de vibración.

Presentación

El material se transfiere luego al mecanismo de presentación, que es la cinta o el conducto en los dos tipos principales de máquinas respectivamente. Este subproceso tiene la función de pasar partículas individuales de la corriente de material de manera estable y predecible, es decir, en un movimiento unidireccional ortogonal a la línea de detección con un perfil de velocidad uniforme.

Detección

En el subproceso de detección se registran los vectores de ubicación y propiedad para permitir la localización de partículas para su expulsión y la clasificación de materiales con fines de discriminación. Todas las tecnologías de detección aplicadas tienen en común ser económicas, sin contacto y rápidas. Las tecnologías se subdividen en grupos de transmisión y reflexión, la primera mide el contenido interno de una partícula mientras que la segunda solo utiliza la reflexión de la superficie para la discriminación. Las tecnologías de superficie o reflexión tienen la desventaja de que las superficies deben representar el contenido, por lo que deben estar limpias de adherencias de arcilla y polvo. Pero por defecto, las tecnologías de reflexión de superficie violan el Principio Fundamental de Muestreo porque no todos los componentes de una partícula tienen la misma probabilidad de ser detectados.

Las principales tecnologías de transmisión son EM ( electromagnetismo ) y XRT ( transmisión de rayos X ). La detección EM se basa en la conductividad del material que pasa por un campo electromagnético alterno. El principio de XRT es ampliamente conocido a través de la aplicación en diagnósticos médicos y escáneres de equipaje de aeropuerto. Las principales tecnologías de superficie o reflexión son tradicionalmente los detectores de luminiscencia de rayos X que capturan la fluorescencia de los diamantes bajo la excitación de la radiación de rayos X y las cámaras de color que detectan el brillo y la diferencia de color. Los métodos espectroscópicos como la espectroscopia de infrarrojo cercano conocida por la teledetección en la exploración minera durante décadas, han encontrado su camino en los clasificadores basados ​​en sensores a escala industrial. La ventaja de la aplicación de la espectroscopia de infrarrojo cercano es que la evidencia se puede medir en la presencia de enlaces moleculares específicos , por lo tanto, la composición mineral de los minerales activos de infrarrojo cercano. [12] Hay más tecnologías de detección disponibles en clasificadores de minerales basados ​​en sensores a escala industrial. Los lectores que quieran entrar en detalles pueden encontrar más en la literatura. [5]

Proceso de datos

El sistema de detección recopila datos espectrales y espaciales. El componente espacial capta la posición de la distribución de partículas a lo largo del ancho de la máquina clasificadora, que luego se utiliza en caso de que se active el mecanismo de expulsión para una sola partícula. Los datos espectrales comprenden las características que se utilizan para la discriminación de materiales. En un paso de procesamiento posterior, los datos espectrales y espaciales se pueden combinar para incluir patrones en el criterio de separación. Se recopila una gran cantidad de datos en tiempo real; varios pasos de procesamiento y filtrado reducen los datos a la decisión de sí o no, ya sea para expulsar una partícula o para mantener el mecanismo de expulsión inmóvil para esa partícula.

Expulsión

El mecanismo de última generación de los clasificadores de minerales basados ​​en sensores actuales es una expulsión neumática. En este caso, una combinación de válvulas de aire de alta velocidad y una serie de boquillas perpendiculares a la cinta o canal de aceleración permite la aplicación precisa de pulsos de aire para cambiar la dirección de vuelo de partículas individuales. El paso y el diámetro de la boquilla se adaptan al tamaño de la partícula. El impulso de aire debe ser lo suficientemente preciso para cambiar la dirección de vuelo de una sola partícula aplicando la fuerza de arrastre a esta única partícula y dirigiéndola sobre la placa divisora ​​mecánica.

Instalaciones

Las instalaciones de clasificación basadas en sensores normalmente comprenden las siguientes unidades básicas: trituradora , criba, clasificador basado en sensores y compresor. Existen principalmente dos tipos diferentes de instalaciones que se describen en los párrafos siguientes: instalaciones estacionarias y semimóviles.

Instalaciones semimóviles

Las instalaciones semimóviles transportables han ganado cada vez más popularidad en las últimas dos décadas. Son posibles gracias a que los sistemas de clasificación basados ​​en sensores completos son relativamente compactos en relación con la capacidad en toneladas por hora. Esto se debe principalmente a que se necesita poca infraestructura. La imagen muestra un clasificador basado en sensores en contenedores que se aplica en la clasificación de cromita . El sistema se opera junto con una trituradora y una criba móviles impulsadas por diésel. La manipulación de materiales de alimentación, fracción de tamaño inferior, producto y fracción de desechos se realiza utilizando una cargadora de ruedas . El sistema está alimentado por un generador diésel y una estación de compresión suministra el aire de calidad instrumental necesario para la operación.

Las instalaciones semimóviles se aplican principalmente para minimizar la manipulación de materiales y ahorrar costos de transporte. Otra razón para elegir la opción semimóvil para una instalación es la prueba en masa de nuevos cuerpos de mineral. La capacidad de un sistema depende en gran medida de la fracción de tamaño clasificada, pero una capacidad de 250 t/h es una buena estimación para instalaciones semimóviles, considerando una capacidad de 125 t/h de alimentación de clasificador y 125 t/h de material de tamaño inferior. Durante la última década se han desarrollado diseños de plantas tanto genéricos como personalizados, por ejemplo en el marco del proyecto i2mine. [13]

Clasificador de minerales basado en sensores en contenedores aplicado en una planta modular operada como instalación semimóvil

Instalaciones estacionarias

Para hacer frente a flujos de masa de gran volumen y para aplicaciones en las que un cambio de ubicación física del proceso de clasificación basado en sensores no es beneficioso para la viabilidad financiera de la operación, se aplican instalaciones estacionarias. Otra razón para aplicar instalaciones estacionarias son los procesos de clasificación de minerales basados ​​en sensores de múltiples etapas (desbastador, depurador, limpiador). Dentro de las instalaciones estacionarias, los clasificadores suelen estar ubicados en paralelo, lo que permite el transporte de las fracciones de descarga con una cinta de producto y una de desechos respectivamente, lo que reduce el espacio de la planta y la cantidad de transportadores .

Posiciones en el diagrama de flujo

Producción de mineral en trozos

Para aplicaciones de mayor calidad, como metales ferrosos , carbón y minerales industriales, se puede aplicar la clasificación de minerales basada en sensores para crear un producto final. La condición previa es que la liberación permita la creación de un producto vendible. El material de menor tamaño generalmente se descarta como producto, pero también se puede desviar a la fracción de desechos, si la composición no cumple con las especificaciones requeridas. Esto depende del caso y de la aplicación.

Diagrama de flujo simplificado para la producción de mineral en trozos

Rechazo de residuos

El ejemplo más destacado de la aplicación de la clasificación de minerales basada en sensores es el rechazo de desechos estériles antes del transporte y la trituración. El rechazo de desechos también se conoce con el término preconcentración. Robben introdujo una discriminación. [4] La regla general es que al menos el 25% de los desechos estériles liberados debe estar presente en la fracción que se va a tratar mediante la clasificación de minerales basada en sensores para que el rechazo de desechos sea económicamente viable.

La reducción de los desechos antes de que entren en los procesos de trituración y molienda no sólo reduce los costos en esos procesos, sino que también libera la capacidad que se puede llenar con material de mayor calidad y, por lo tanto, implica una mayor productividad del sistema. Un prejuicio contra la aplicación de un proceso de rechazo de desechos es que el contenido valioso que se pierde en este proceso es una penalización mayor que los ahorros que se pueden lograr. Pero se informa en la literatura que la recuperación general incluso aumenta al traer material de mayor calidad como entrada al molino. Además, la mayor productividad es una fuente adicional de ingresos. Si se eliminan los desechos nocivos, como la calcita que consume ácido , la recuperación posterior aumenta y los costos posteriores disminuyen desproporcionadamente, como lo informa, por ejemplo, Bergmann. [14] Los desechos gruesos rechazados pueden ser una fuente adicional de ingresos si existe un mercado local para los agregados.

Diagrama de flujo simplificado para el rechazo de desechos con clasificación de minerales basada en sensores

Tratamiento de minerales marginales

La clasificación de minerales basada en sensores es especialmente atractiva desde el punto de vista financiero para minerales de baja calidad o marginales o material de vertedero de desechos. [4] Este escenario descrito describe que el material de vertedero de desechos o el mineral marginal se clasifica y se agrega a la producción bruta. La capacidad necesaria para el paso de clasificación de minerales basada en sensores es menor en este caso, como los costos involucrados. El requisito es que se alimenten dos corrientes de material crudo en paralelo, lo que requiere dos estaciones de trituración. Alternativamente, el mineral marginal y de alta calidad se puede almacenar en una pila intermedia y despachar en una operación alterna. La última opción tiene la desventaja de que el tiempo de producción planificado, la carga, del clasificador de minerales basado en sensores es bajo, a menos que se instale una pila intermedia o búnker significativo. Tratar el mineral marginal por separado tiene la ventaja de que se necesita menos equipo ya que el flujo de material procesado es menor, pero tiene la desventaja de que el potencial de la tecnología no se desarrolla para el material de mayor calidad, donde la clasificación basada en sensores también agregaría beneficios.

Diagrama de flujo simplificado para el tratamiento de minerales marginales con clasificación de minerales basada en sensores

Clasificación de minerales basada en sensores en circuitos de pebbles de molinos autógenos y semiautógenos

Los circuitos de guijarros son una ubicación muy ventajosa para la aplicación de clasificadores de minerales basados ​​en sensores. Por lo general, se trata de desechos duros que recirculan y limitan la capacidad total del molino. Además, el tonelaje es significativamente menor en comparación con el flujo total de la mina, el rango de tamaño es aplicable y generalmente uniforme y las superficies de las partículas están limpias. En la literatura se informa sobre un alto impacto en la capacidad total del molino. [15]

Diagrama de flujo simplificado para la eliminación de desechos y excrementos con clasificación de minerales basada en sensores a partir de un circuito de guijarros

Desviación de tipo mineral

La clasificación basada en sensores se puede aplicar para separar la fracción gruesa del material bruto de la mina según sus características. Los posibles criterios de separación son el grado, la mineralogía , el grado y la molturabilidad, entre otros. El tratamiento de los diferentes tipos de mineral por separado da como resultado un flujo de caja optimizado en el sentido de que los ingresos se trasladan a un punto anterior en el tiempo, o una mayor recuperación general que se traduce en una mayor productividad y, por lo tanto, en ingresos . Si se instalan dos líneas de planta independientes, la mayor productividad debe compensar el mayor gasto de capital y los costos operativos generales .

Diagrama de flujo simplificado de la desviación del tipo de mineral con clasificación de mineral basada en sensores

Impacto económico

La clasificación de minerales basada en sensores es relativamente barata en comparación con otras tecnologías de separación de partículas gruesas. Si bien los costos del equipo en sí son relativamente altos en términos de inversión de capital y costos operativos, la ausencia de una infraestructura extensa en un sistema da como resultado costos operativos que son comparables a los de la separación por jigging. Los costos específicos dependen en gran medida del tamaño promedio de las partículas de la alimentación y de la facilidad de la separación. Las partículas más gruesas implican una mayor capacidad y, por lo tanto, menores costos. El cálculo detallado de los costos se puede realizar después de la etapa de mini-bulk en la evaluación de viabilidad técnica.

El prejuicio contra el rechazo de residuos con la clasificación basada en sensores está ampliamente extendido, ya que la pérdida de objetos valiosos, y por lo tanto la penalización de recuperación de este proceso, supera los posibles ahorros de costos posteriores y, por lo tanto, no es económicamente viable. Debe tenerse en cuenta que para el rechazo de residuos, el objetivo de la separación con clasificación de minerales basada en sensores debe ser la recuperación máxima, lo que significa que solo se rechazan los desechos de baja calidad o estériles porque la viabilidad financiera es muy sensible a ese factor. Sin embargo, a través del rechazo de residuos antes de los pasos de trituración y concentración, la recuperación a menudo se puede aumentar en el proceso posterior, lo que significa que la recuperación general es igual o incluso mayor que la del caso base, lo que significa que en lugar de perder producto, se puede producir producto adicional, lo que suma los ingresos adicionales a los ahorros de costos en el lado positivo en el flujo de caja . Si el material rechazado se reemplaza con material adicional de mayor calidad, el principal beneficio económico se desarrolla a través de la producción adicional. Esto implica que, junto con la clasificación de mineral basada en sensores, se aumenta la capacidad de la estación de trituración para permitir el flujo de masa adicional que posteriormente los clasificadores de mineral basados ​​en sensores extraen como desecho.

Pruebas de viabilidad técnica

Caracterización masiva

La condición previa para la aplicabilidad de la clasificación de minerales basada en sensores es la presencia de liberación en el tamaño de partícula de interés. Antes de iniciar los procedimientos de prueba de clasificación de minerales basados ​​en sensores, existe la posibilidad de evaluar el grado de liberación mediante la inspección de núcleos de perforación, el recuento manual y el análisis de lavabilidad. La cuantificación de la liberación no incluye ninguna eficiencia del proceso, pero proporciona una estimación del posible resultado de la clasificación y, por lo tanto, se puede aplicar para el análisis de viabilidad financiera de escritorio.

Análisis de núcleos de perforación Tanto para aplicaciones en terrenos nuevos como en terrenos industriales , la inspección de núcleos de perforación en combinación con la distribución de grados y la descripción mineralógica es una buena opción para estimar las características de liberación y el posible éxito de la clasificación de minerales basada en sensores. En combinación con el método de extracción y el plan de mina, se puede realizar una estimación de la posible distribución de grados en partículas gruesas.

Conteo manual

El recuento manual es un método barato y fácil de realizar para estimar las características de liberación de una muestra a granel proveniente de material de mina, un vertedero de desechos o, por ejemplo, una zanja de exploración. Se ha realizado un análisis de partículas en el rango de tamaño de 10 a 100 mm en una masa total de muestra de 10 toneladas. Mediante la inspección visual de personal capacitado, es posible una clasificación de cada partícula en diferentes contenedores (por ejemplo, litología , grado) y la distribución se determina pesando cada contenedor. Un profesional capacitado puede estimar rápidamente la eficiencia de una detección específica y la eficiencia del proceso de clasificación de minerales basada en sensores conociendo la respuesta del sensor de la mineralogía del mineral en cuestión y otros parámetros de eficiencia del proceso.

Análisis de lavabilidad

El análisis de lavabilidad es ampliamente conocido en el análisis de materiales a granel, donde la densidad específica es la propiedad física que describe la liberación y los resultados de la separación, que luego se presenta en forma de curva de partición. La curva de partición se define como la curva que proporciona, en función de una propiedad o característica física, las proporciones en las que diferentes clases elementales de materia prima que tienen la misma propiedad se dividen en productos separados. [16] Por lo tanto, por su definición, no se limita a, sino que se aplica predominantemente en el análisis de liberación y eficiencia de proceso de los procesos de separación por densidad. Para la clasificación de minerales basada en sensores, se conocen las curvas de partición (también llamadas de Tromp) para cromita, mineral de hierro y carbón y, por lo tanto, se pueden aplicar para el modelado de procesos.

Prueba de partículas individuales

La prueba de partículas individuales es un procedimiento de laboratorio extenso pero potente desarrollado por Tomra. De un conjunto de muestras de varios cientos de fragmentos en el rango de tamaño de 30-60 mm, se miden individualmente en cada una de las tecnologías de detección disponibles. Después de registrar los datos brutos, todos los fragmentos se trituran y se analizan individualmente, lo que luego permite trazar la función de liberación del conjunto de muestras y, además, la eficiencia de detección de cada tecnología de detección en combinación con el método de calibración aplicado. Esto hace que la evaluación de la detección y la calibración y, posteriormente, la selección de la combinación más potente posible. Este análisis se puede aplicar en cuartos o medias secciones del núcleo de perforación.

Pruebas (mini) masivas

Las pruebas a granel se realizan con muestras de 1 a 100 t en clasificadores de mineral basados ​​en sensores a escala industrial. Los intervalos de fracciones de tamaño que se van a tratar se preparan utilizando clasificaciones de pantalla. Luego, se establece la capacidad total con cada fracción y se programan múltiples puntos de corte en el software de clasificación. Después de crear múltiples fracciones de clasificación en los pasos de desbaste, depuración y limpieza, estas fracciones pesadas se envían para los ensayos. Los datos resultantes proporcionan toda la información para el desarrollo del diagrama de flujo. Dado que las pruebas se realizan en equipos a escala industrial, no hay ningún factor de ampliación involucrado al diseñar un diagrama de flujo e instalar un sistema de clasificación de mineral basado en sensores.

Pruebas piloto/en masa

En algunos casos, para recopilar datos estadísticos relevantes se necesitan muestras de mayor tamaño. Por lo tanto, el transporte de la muestra a la instalación de prueba de minigraneles se vuelve inviable y el equipo se instala en el campo. A menudo se utilizan unidades en contenedores junto con equipos de trituración y cribado alimentados con diésel para realizar pruebas de producción en condiciones de funcionamiento a gran escala.

Eficiencia del proceso

La eficiencia del proceso de clasificación de minerales basada en sensores se describe en detalle por C. Robben en 2014. [4] La eficiencia total del proceso se subdivide en las siguientes eficiencias de subproceso: eficiencia de la plataforma, eficiencia de preparación, eficiencia de presentación, eficiencia de detección y eficiencia de separación. Todos los subprocesos contribuyen a la eficiencia total del proceso, por supuesto en combinación con las características de liberación del material a granel al que se aplica la tecnología. La descripción detallada de los procesos hermanos y su contribución a la eficiencia total del proceso se puede encontrar en la literatura.

Proveedores

Steinert GmbH – Tecnologías de clasificación para minería y reciclaje

Steinert ofrece tecnologías de clasificación para las industrias de reciclaje y minería utilizando una variedad de sensores, como sensores de rayos X, inductivos, NIR y ópticos de color y una cámara láser 3D, que se pueden combinar para clasificar una variedad de materiales. La tecnología NIR se utiliza en el campo del reciclaje.

Soluciones de clasificación de Tomra │ Minería

Proveedor de equipos de clasificación basados ​​en sensores con una amplia base instalada en las industrias de minería, reciclaje y alimentación. Los equipos y servicios de clasificación basados ​​en sensores de Tomra para el segmento de metales preciosos y metales básicos se comercializan a través de un acuerdo de cooperación con Outotec de Finlandia , que combina la amplia experiencia en trituración, procesamiento y aplicación de Outotec con la tecnología de clasificación de minerales basada en sensores y la experiencia en aplicaciones de Tomra.

Raytec Vision │ Soluciones de clasificación para la industria alimentaria

Raytec Vision es un fabricante de cámaras y sensores con sede en Parma y especializado en la clasificación de alimentos. Las aplicaciones de las máquinas de Raytec Vision son múltiples: tomates, tubérculos, frutas, productos de IV gama, verduras y productos de confitería. Cada máquina puede separar los productos en buen estado de los desechos, cuerpos extraños y defectos y garantiza altos niveles de seguridad alimentaria para el consumidor final.

Comex – Tecnologías de clasificación para la minería

Comex ofrece tecnologías de clasificación para las industrias mineras mediante soluciones multisensoriales integradas en las mismas unidades de clasificación, como sensores ópticos de rayos X, infrarrojos hiperespectrales y de color y cámaras 3D, que pueden ser muy eficaces para identificar y clasificar diversas partículas minerales. La integración de modelos de IA para el procesamiento de datos de sensores es de vital importancia para lograr buenos resultados de clasificación.

Conferencia sobre clasificación basada en sensores

La conferencia de expertos «Sensor-Based Sorting» aborda nuevos desarrollos y aplicaciones en el campo de las técnicas de separación automática mediante sensores para materias primas primarias y secundarias. La conferencia ofrece una plataforma para que los operadores de plantas, fabricantes, desarrolladores y científicos intercambien conocimientos y experiencias.

El congreso está organizado por el Departamento de Procesamiento y Reciclaje y la Unidad de Procesamiento de Minerales (AMR) de la Universidad RWTH de Aquisgrán en cooperación con la Sociedad GDMB de Metalúrgicos y Mineros de Clausthal. Los supervisores científicos son el Profesor Thomas Pretz y el Profesor Hermann Wotruba. [17]

Vídeos

El tungsteno desempeña un papel importante e indispensable en la industria moderna de alta tecnología. Wolfram Bergbau und Hütten AG (WHB) extrae cada año hasta 500.000 toneladas de mineral de tungsteno en bruto en Felbertal, Austria, que es el mayor depósito de scheelita de Europa. El 25% del mineral bruto se separa como desecho antes de entrar en el molino. [18]

Enlaces externos

“Clasificación basada en sensores”

Referencias

  1. ^ Kleine, Christopher; Wotruba, Hermann y Robben, Mathilde: Una nueva herramienta para ingenieros de minas: el clasificador basado en sensores . Conferencia sobre desarrollo sostenible en la industria de minerales (SDIMI) 2011, Aachen, Alemania, ISBN  978-3-86797-119-5
  2. ^ Wotruba, Hermann: Tecnología de clasificación por sensores: ¿está perdiendo una oportunidad la industria de los minerales? Actas del XXIII Congreso Internacional de Procesamiento de Minerales, IMPC 2006, Estambul, Turquía
  3. ^ Kleine, Christopher y Wotruba, Hermann: Valor añadido a la industria minera mediante la integración de la clasificación basada en sensores . Simposio internacional de minería de Aquisgrán, Recursos minerales y desarrollo de minas, Instituto de Ingeniería de Minas I, 26 y 27 de mayo de 2010, 411-434
  4. ^ abcd Robben C, Características de la tecnología de clasificación basada en sensores e implementación en minería [Libro]. - Shaker Verlag GmbH, en der Schriftenreihe zur Aufbereitung und Veredlung, ISBN 978-3-8440-2498-2 
  5. ^ de Wotruba, Hermann y Hartmut Harbeck. "Clasificación basada en sensores". En Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2010.
  6. ^ Agricola G De Re Metallica Libri XII [Libro]. - Wiebaden: Fourier Verlag GmbH 2003, 1556.
  7. ^ Sweet AT [Patente] : 1678884. - Estados Unidos de América, 1928.
  8. ^ Cutmore, NG y Eberhardt, JE “El futuro de la clasificación de minerales en el procesamiento sustentable”. Cairns, Australia: sn, 2002. Conferencia de procesamiento 2002.
  9. ^ Clayton CG y Spackman R Clasificación de minerales de oro Nr. 4830193 [Patente]. - Estados Unidos de América, 29 de diciembre de 1987.
  10. ^ Blagden T y Verboomen J Carbón limpio a la velocidad de la luz [Informe]. - Caboolture, Australia: Programa de investigación de la industria del carbón de Australia (ACARP), proyecto n.º C13052, 2009.
  11. ^ Harbeck H y Kroog H Nuevos desarrollos en la clasificación basada en sensores [Revista] // Aufbereitungs Teechnik 49. - 2008. - págs.
  12. ^ Wotruba, H., Robben, MR, Balthasar, D., Clasificación basada en sensores de infrarrojo cercano en la industria de minerales. En Proc. Conferencia sobre ingeniería de minerales. Universidad Técnica de Luleå, Lulea (Suecia), 2009, págs. 163-176)
  13. ^ i2mine Tecnologías y conceptos innovadores para la mina profunda inteligente del futuro – Comisión Europea en el marco del Programa de Cooperación del Séptimo Programa Marco de Investigación y Desarrollo Tecnológico en 'Nanociencias, Nanotecnologías, Materias primas y energía' [En línea] // Resumen del proyecto. - 2012. - 22 de mayo de 2012. - http://www.i2mine.eu/.
  14. ^ Bergmann, J. Clasificación basada en sensores: experiencia, tecnología y oportunidades. Falmouth, Reino Unido: Minerals Engineering International, 2011. Actas de Physical Separation 2011.
  15. ^ K. Seerane ( Rio Tinto Group ) y G. Rech (CommodasUltrasort), "Investigación de tecnología de clasificación para eliminar guijarros duros y recuperar rocas que contienen cobre de un circuito de molienda autógeno", Instituto de Minería y Metalurgia de África Meridional (SAIMM), 6.ª Conferencia sobre metales básicos de África Meridional 2011, Phalaborwa, República de Sudáfrica
  16. ^ Sanders GJ Los principios de la preparación del carbón [Libro]. - Newcastle, Australia: Australian Coal Preparation Society, 2007. - Vol. IV.
  17. ^ Departamento de Procesamiento y Reciclaje. «Sensor-Based Sorting 2014». Universidad RWTH de Aquisgrán . Consultado el 4 de marzo de 2016 .
  18. ^ Clasificación de tungsteno en WOLFRAM Bergbau AG, Austria. YouTube. 13 de mayo de 2014. Consultado el 4 de marzo de 2016 , a través de YouTube.