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Clasificación basada en sensores

Instalación paralela de dos clasificadores de mineral de cinta basados ​​en sensores en la mina Mittersill

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

La técnica se aplica generalmente en la minería , el reciclaje y el procesamiento de alimentos y se utiliza en un rango de tamaño de partícula 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 alimentadas a la máquina.

Principio de funcionamiento de la clasificación basada en sensores

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

Hay dos tipos de clasificadores basados ​​en sensores: el tipo de tolva y el tipo de cinta. Para ambos tipos, el primer paso en la aceleración es esparcir las partículas mediante un alimentador vibratorio seguido de una correa rápida o un conducto. En el tipo de correa, el sensor normalmente detecta las partículas horizontalmente mientras pasan por la correa. Para el tipo de tolva, la detección del material generalmente se realiza verticalmente mientras el material pasa por el sensor en caída libre. El procesamiento de datos se realiza en tiempo real por una computadora. 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 gruesa de partículas gruesas que generalmente se aplica en el 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 residuos antes de que entren en cuellos de botella de producción y en pasos más costosos de trituración y concentración en el proceso.

En la mayoría de los procesos mineros, las partículas de grado subeconómico entran en los pasos tradicionales de trituración, clasificación y concentración. Si la cantidad de material subeconómico en la fracción mencionada anteriormente es aproximadamente del 25% o más, existe una buena posibilidad 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 mediante el procesamiento posterior de alimentos 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 aplicada 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 generalmente se clasifica. Si hay liberación física, existe una buena posibilidad de que uno de los sensores disponibles en las máquinas clasificadoras 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 utiliza para derivar una decisión de sí o no para la actuación de impulsos normalmente neumáticos . La clasificación basada en sensores es una tecnología disruptiva en la industria minera que es universalmente aplicable a 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 han introducido la clasificación basada en sensores como un término general para todas las aplicaciones en las que las partículas se detectan de forma singular mediante una técnica de sensor y luego se rechazan mediante un proceso mecánico, hidráulico o neumático amplificado. [5]

Características de la liberación

Como ocurre con cualquier otro proceso de separación física, la liberación es un requisito previo para una 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, alimentos y productos de flotación. El análisis es esencial para comprender los posibles resultados de la separación física y es relativamente fácil de realizar en laboratorio en un par de docenas de gramos de muestra que pueden estudiarse mediante métodos ópticos o como el QEMSCAN .

Para partículas más grandes, superiores a 10 mm (0,39 pulgadas), es ampliamente conocido para aplicaciones que se tratan mediante métodos de separación por densidad, como carbón o mineral de hierro . En este caso, el análisis de lavabilidad se puede realizar en laboratorios equipados con masas de muestra de hasta 10 toneladas. Para la clasificación basada en sensores, donde los métodos de laboratorio sólo pueden informar sobre las características de liberación cuando la característica que describe es la densidad (por ejemplo, mineral de hierro, carbón), el recuento manual, las pruebas de una sola partícula y las pruebas a granel pueden revelar las características de liberación de un material a granel. : Por lo tanto, sólo las pruebas de partículas individuales revelan la verdadera liberación, mientras que el recuento manual y las pruebas en masa dan 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 historico

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 la extensión de la recolección manual. Además de los sensores que miden diferencias visibles como el color (y la interpretación adicional 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 estándar y ampliamente aplicada se encuentra sólo en los segmentos de minerales industriales y piedras preciosas . La minería se está beneficiando de los avances radicales en la detección y la informática. tecnologías y del desarrollo de máquinas en las industrias de reciclaje y procesamiento de alimentos.

En 2002, Cutmore y Eberhard afirmaron que la base relativamente pequeña instalada de clasificadores basados ​​en sensores en la minería se debe más a un interés insuficiente de la industria que a cualquier barrera técnica para su uso efectivo [8]. Hoy en día, la clasificación basada en sensores está comenzando a revelar su potencial. en diversas aplicaciones básicamente en todos los segmentos de la producción de minerales (minerales industriales, piedras preciosas , metales básicos, metales preciosos , metales ferrosos, combustibles). La condición previa es la liberación física en rangos de tamaño grueso (~10 a 300 mm (0,39 a 11,81 pulgadas)) para hacer posible la separación física. Es necesario liberar la fracción de producto, pero más a menudo la fracción de residuo. Si la liberación está presente, existe una buena posibilidad 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 del alimento

Se recomienda un coeficiente de rango de tamaño de aproximadamente tres. Una cantidad mínima de material fino de tamaño insuficiente debe ingresar a las máquinas para optimizar la disponibilidad. La humedad del alimento no es importante si el material está suficientemente deshidratado y la fracción de tamaño inferior se elimina eficientemente. Para las tecnologías de detección de superficies, a veces es necesario 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 proporcionan una correlación con el contenido de las partículas.

Principales tipos de máquinas

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

Máquina tipo tolva

La máquina tipo rampa ocupa menos espacio y tiene menos piezas móviles, lo que resulta 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 a doble cara de forma más confiable en el sistema. El tamaño superior aplicable de la máquina tipo tolva es mayor, ya que el manejo de materiales de partículas de hasta 300 mm (12 pulgadas) sólo es técnicamente viable en esta configuración.

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

El costo para la mayoría de los agricultores y trabajadores de la industria 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 que espera ser aprobado por la FDA alrededor de 2003.

Máquina tipo cinta

La máquina de tipo cinta es generalmente más aplicable para alimentación más pequeña y de adhesivo. Además, la presentación del alimento es más estable, lo que lo hace más aplicable para aplicaciones más difíciles y heterogéneas.

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

Subprocesos

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

Distribución de pienso

Una fracción de tamiz dimensionada 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 , acelerando previamente las partículas. Un malentendido común en el diseño de plantas es que se puede usar el alimentador vibratorio para descargar desde un silo de amortiguación, pero es necesario aplicar unidades separadas, ya que la distribución del alimento es muy importante para la eficiencia del clasificador basado en sensores y las diferentes cargas en el alimentador cambia su posición y características de vibración.

Presentación

Luego, el alimento se transfiere 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 hacer pasar partículas individuales de la corriente de material de una manera estable y predecible, por lo tanto en un movimiento unidireccional ortogonal a la línea de detección con un perfil de velocidad uniforme.

Detección

En el subproceso de detección se registran la ubicación y los vectores de propiedades para permitir la localización de partículas para la eyección 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 transmisores y reflectantes: el primero mide el contenido interno de una partícula, mientras que el segundo sólo utiliza la reflexión superficial para discriminar. Las tecnologías de superficie o reflexión tienen la desventaja de que las superficies deben representar el contenido y, por lo tanto, 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 ( electromagnética ) 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 por su aplicación en diagnósticos médicos y escáneres de equipaje en aeropuertos. Las principales tecnologías de superficie o reflexión son tradicionalmente detectores de luminiscencia de rayos X que capturan la fluorescencia de los diamantes bajo la excitación de radiación de rayos X y cámaras de color que detectan el brillo y la diferencia de color. Los métodos espectroscópicos, como la espectroscopia de infrarrojo cercano , conocidos desde hace décadas por la detección remota en la exploración minera, se han introducido en los clasificadores basados ​​en sensores a escala industrial. La ventaja de la aplicación de la espectroscopia de infrarrojo cercano es que se puede medir la evidencia de la presencia de enlaces moleculares específicos y, por lo tanto, la composición mineral de los minerales activos del 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]

Procesamiento de datos

El sistema de detección recopila datos espectrales y espaciales. El componente espacial capta la posición de la distribución de partículas a lo 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 material. En una etapa de procesamiento sustitutiva, se pueden combinar espectrales y espaciales para incluir patrones en el criterio de separación. Se recopila una gran cantidad de datos en tiempo real. Múltiples pasos de procesamiento y filtrado reducen los datos a la decisión Sí/no, ya sea para expulsar una partícula o para mantener el mecanismo de expulsión quieto para esa partícula.

Expulsión

El mecanismo de última generación de los clasificadores de minerales basados ​​en sensores de hoy en día es una expulsión neumática. Aquí, 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 las partículas. El impulso del aire debe ser lo suficientemente preciso como 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 fijas y semimóviles.

Instalaciones semimóviles

Las instalaciones transportables semimóviles han ganado cada vez más popularidad en las últimas dos décadas. Esto se debe a que los sistemas de clasificación completos basados ​​en sensores 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 cromitita . El sistema funciona junto con una trituradora y una criba móviles alimentadas por diésel. El manejo de materiales de alimentación, fracción de tamaño inferior, producto y fracción de desperdicio se realiza utilizando un cargador de ruedas . El sistema funciona con un generador diésel y una estación compresora suministra el aire de calidad a los instrumentos necesario para la operación.

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

Clasificador de minerales en contenedores basado en sensores 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 una ubicación física cambiante del proceso de clasificación basado en sensores no es beneficioso para la viabilidad financiera de la operación, se utilizan instalaciones estacionarias. Otra razón para utilizar instalaciones estacionarias son los procesos de clasificación de minerales basados ​​en sensores de varias etapas (más desbaste, más limpio, más limpio). En 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 cinta de residuos respectivamente, lo que disminuye la huella de la planta y la cantidad de transportadores .

Posiciones en el diagrama de flujo

Producción de mineral grumoso

Para aplicaciones de mayor ley, 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 tamaño insuficiente generalmente se desvía 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 grumos

Rechazo de residuos

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

La reducción de residuos 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 en contra de la aplicación de un proceso de rechazo de residuos es que el contenido valioso que se pierde en este proceso es una penalización superior a los ahorros que se pueden lograr. Pero en la literatura se informa que la recuperación general incluso aumenta al introducir material de mayor calidad como alimento en el molino. Además, la mayor productividad es una fuente adicional de ingresos. Si se eliminan residuos nocivos como la calcita que consume ácido , la recuperación posterior aumenta y los costos posteriores disminuyen desproporcionadamente, como informa, por ejemplo, Bergmann. [14] Los residuos gruesos rechazados pueden ser una fuente adicional de ingresos si existe un mercado local para los áridos.

Diagrama de flujo simplificado para el rechazo de residuos 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 ley o marginales o material de vertedero de desecho. [4] Este escenario descrito describe que el material de vertedero de desecho o el mineral marginal se clasifica y se agrega a la producción total de la mina. La capacidad necesaria para la etapa de clasificación de minerales basada en sensores es menor en este caso, al igual que los costos involucrados. El requisito es que se alimenten dos flujos de material bruto en paralelo, por lo que se necesitan dos estaciones de trituración. Alternativamente, el mineral marginal y de alta ley se puede almacenar en una reserva intermedia y enviarse en una operación alterna. Esta última opción tiene el inconveniente de que el tiempo de producción previsto, es decir, la carga del clasificador de minerales basado en sensores, es reducido, a menos que se instale un depósito intermedio o un depósito de almacenamiento importante. 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 aprovecha para el material de mayor ley, 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 guijarros de molinos autógenos y semiautógenos

Los circuitos de guijarros son un lugar muy ventajoso para la aplicación de clasificadores de minerales basados ​​en sensores. Generalmente son residuos duros los 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 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 de un circuito de guijarros

Desvío de tipo mineral

La clasificación basada en sensores se puede aplicar para separar la fracción gruesa del material de la mina según sus características. Los posibles criterios de separación son grado, mineralogía , grado y capacidad de molienda, entre otros. El tratamiento de diferentes tipos de minerales 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 separadas, el aumento de la productividad debe compensar el mayor gasto de capital y los costos operativos generales .

Diagrama de flujo simplificado de desviación de 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 gastos de capital y costos operativos, la ausencia de una infraestructura extensa en un sistema da como resultado costos operativos que se pueden comparar con los de jigging. Los costes específicos dependen en gran medida del tamaño medio de partículas del alimento y de la facilidad de separación. Las partículas más gruesas implican una mayor capacidad y, por tanto, menos costes. Se pueden realizar cálculos de costos detallados después de la etapa mini-bulk en la evaluación de viabilidad técnica.

Está muy extendido el prejuicio contra el rechazo de residuos en la clasificación basada en sensores: la pérdida de objetos de valor y, por tanto, la penalización de la recuperación de este proceso, anula los posibles ahorros de costes posteriores y, por lo tanto, no es económicamente viable. Cabe señalar que, para el rechazo de residuos, el objetivo de la separación con clasificación de minerales basada en sensores debe centrarse en la recuperación máxima, lo que significa que sólo se rechazan residuos de baja calidad o estériles porque la viabilidad financiera es muy sensible a ese factor. Sin embargo, mediante el rechazo de los desechos antes de las etapas 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 genera producto adicional. se pueden producir, lo que suma los ingresos adicionales a los ahorros de costos en el lado positivo del flujo de caja . Si el material rechazado se reemplaza con material adicional de mayor calidad, el principal beneficio económico se obtiene a través de la producción adicional. Implica que, junto con la clasificación de minerales basada en sensores, se aumenta la capacidad de la estación de trituración, para permitir el flujo másico adicional que posteriormente los clasificadores de minerales basados ​​en sensores eliminan como residuo.

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 comenzar con los procedimientos de prueba de clasificación de minerales basados ​​en sensores, existe la posibilidad de evaluar el grado de liberación mediante la inspección de los 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 clasificación y, por lo tanto, puede aplicarse para un análisis de viabilidad financiera de escritorio.

Análisis de núcleos de perforación Tanto para aplicaciones green-field como brown-field , la inspección del núcleo de perforación en combinación con la distribución de leyes 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 y el plan de minería, se puede realizar una estimación de la posible distribución de leyes en partículas gruesas.

Contando a mano

El recuento manual es un método barato y fácil de realizar para estimar las características de liberación de una muestra a granel procedente de material agotado de la mina, un vertedero de desechos o, por ejemplo, excavaciones de zanjas de exploración. El análisis de partículas en el rango de tamaño de 10 a 100 mm se realizó en una masa total de muestra de 10 toneladas. Mediante inspección visual por parte de personal capacitado, es posible clasificar 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 los resultados de liberación y separación, que luego se presenta en forma de curva de partición. La curva de partición se define como la curva que da, en función de una propiedad o característica física, las proporciones en las que diferentes clases elementales de piensos crudos que tienen la misma propiedad se dividen en productos separados. [16] Por lo tanto, según su definición, no se limita, sino que se aplica predominantemente en el análisis de la liberación y la eficiencia del proceso de separación por densidad. Para la clasificación de minerales basada en sensores, las curvas de partición (también llamadas Tromp) para cromita, mineral de hierro y carbón son conocidas y, por lo tanto, pueden aplicarse para el modelado de procesos.

Pruebas de partículas individuales

La prueba de partículas individuales es un procedimiento de laboratorio extenso pero potente desarrollado por Tomra. De un conjunto de muestra de varios cientos de fragmentos en el rango de tamaño de 30 a 60 mm se miden individualmente en cada una de las tecnologías de detección disponibles. Después del registro de los datos sin procesar, 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 posible la evaluación de la detección y la calibración y, posteriormente, la selección de la combinación más potente posible. Este análisis se puede aplicar a cuartos o medias secciones del núcleo de perforación.

(Mini) pruebas masivas

Las pruebas mini-a granel se realizan con 1-100 toneladas de muestras en clasificadores de minerales basados ​​en sensores a escala industrial. Los intervalos de fracción de tamaño a tratar se preparan mediante 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 pasos más rugosos, limpiadores y limpiadores, estos pesados ​​se envían para ensayos. Los datos resultantes proporcionan todos los datos necesarios para el desarrollo del diagrama de flujo. Dado que las pruebas se realizan en equipos a escala industrial, no hay ningún factor de escala involucrado al diseñar un diagrama de flujo y la instalación de clasificación de minerales basada en sensores.

Pruebas masivas/piloto

Para recopilar datos estadísticos relevantes , en algunos casos se necesitan masas de muestra más altas. Por lo tanto, el transporte de la muestra a la instalación de pruebas mini-bulk se vuelve inviable y el equipo se instala en el campo. Las unidades en contenedores junto con equipos de trituración y cribado con motor diésel se aplican y utilizan a menudo para pruebas de producción en condiciones operativas a gran escala.

Eficiencia del proceso

C. Robben describe en detalle la eficiencia del proceso de clasificación de minerales basada en sensores en 2014. [4] La eficiencia total del proceso se subdivide en las siguientes eficiencias de subproceso; Eficiencia de 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 proporciona tecnologías de clasificación para las industrias de reciclaje y minería utilizando una variedad de sensores, como rayos X, inductivos, NIR y sensores ópticos de color y cámaras 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 Tomra │ Minería

Un proveedor de equipos de clasificación basados ​​en sensores con una gran base instalada en las industrias de minería, reciclaje y alimentos. 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 reúne la amplia experiencia en trituración, procesamiento y aplicación de Outotec junto con la tecnología y aplicación de clasificación de minerales basada en sensores de Tomra. pericia.

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, IV gama, hortalizas y productos de confitería. Cada máquina puede separar los buenos productos 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 proporciona tecnologías de clasificación para las industrias mineras utilizando soluciones multisensoriales integradas en las mismas unidades de clasificación, como rayos X, infrarrojos hiperespectrales y sensores ópticos de color y cámaras 3D, que pueden ser muy efectivas 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 de clasificación basada en sensores

La conferencia de expertos "Clasificación basada en sensores" aborda nuevos desarrollos y aplicaciones en el campo de las técnicas de separación automática de sensores para materias primas primarias y secundarias. La conferencia proporciona una plataforma para que 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 Aachen en cooperación con la Sociedad de Metalúrgicos y Mineros GDMB 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 depósito de scheelita más grande de Europa. El 25% del mineral bruto se separa como residuo antes de ingresar al molino. [18]

enlaces externos

“Clasificación basada en sensores”

Referencias

  1. ^ Pequeño, 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 los minerales (SDIMI) 2011, Aquisgrán, Alemania, ISBN  978-3-86797-119-5
  2. ^ Wotruba, Hermann: Tecnología de clasificación de sensores: ¿la industria de los minerales está perdiendo una oportunidad? . Actas del XXIII Congreso Internacional de Procesamiento de Minerales, IMPC 2006, Estambul, Turquía
  3. ^ Kleine, Christopher y Wotruba, Hermann: Valor agregado a la industria minera mediante la integración de clasificación basada en sensores . Simposios internacionales de minería de Aquisgrán, Recursos minerales y desarrollo minero, 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. ^ ab Wotruba, Hermann y Hartmut Harbeck. "Clasificación basada en sensores". En la Enciclopedia de Química Industrial de Ullmann. 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 sostenible". Cairns, Australia: sn, 2002. Conferencia de procesamiento 2002.
  9. ^ Clayton CG y Spackman R Clasificación de mineral de oro Nr. 4830193 [Patente]. - Estados Unidos de América, 29 de diciembre de 1987.
  10. ^ Blagden T y Verboomen J Limpiar el carbón a la velocidad de la luz [Informe]. - Caboolture, Australia: Programa de investigación de la industria australiana del carbón (ACARP) Proyecto nº 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 los minerales. En Proc. Jornada de 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 para la Investigación y el Desarrollo Tecnológico en 'Nanociencias, Nanotecnologías, Materi [en línea] // Descripción general 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 separación física de 2011.
  15. ^ K. Seerane ( Grupo Rio Tinto ) y G. Rech (CommodasUltrasort), "Investigación de la tecnología de clasificación para eliminar guijarros duros y recuperar rocas que contienen cobre de un circuito de molino autógeno", Instituto de Minería y Metalurgia de África Meridional (SAIMM) 6.º 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: Sociedad Australiana de Preparación del Carbón, 2007. - Vol. núm. IV.
  17. ^ Departamento de Procesamiento y Reciclaje. "Clasificación basada en sensores 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.