كيف يندمج فاصل الحديد في مصنع غسل الذهب؟
يُركَّب فاصل الحديد في مصنع غسل الذهب بوصفه مرحلة للفصل المغناطيسي، إما قبل المراحل اللاحقة لإزالة الشوائب الحديدية غير المرغوب فيها، أو بعدها لفصل المعادن المغناطيسية من مواد مغذية مفروزة أو من مُركَّز. ويتوقف موضعه على المواد المطلوب إزالتها، وحجم المادة وحالتها، وما إذا كان للجزء المغناطيسي قيمة.
فعلى سبيل المثال، قد تحتوي مواد تغذية الرواسب الغرينية على قطع حديدية مختلطة بالحصى والطين، بينما قد يحتوي المُركَّز على المغنيتيت ممزوجًا بمعادن ثقيلة حاملة للذهب. وهاتان حالتان مختلفتان: فالمغناطيس الموضوع لحماية الآلات من قطع الحديد الكبيرة المتناثرة ليس بالضرورة الجهاز المناسب لتنقية مُركَّز ناعم. وفي كلتا الحالتين، يدعم الفاصل دائرة الغسل والاستخلاص؛ لكنه لا يحل محل المعدات التي تستخلص الذهب.
دور الفاصل في مخطط تدفق العملية
يجمع مصنع غسل الذهب المزود بفاصل للحديد بين الغسل وتصنيف الأحجام واستخلاص الذهب، إلى جانب مهمة فصل مغناطيسي واحدة أو أكثر. وتؤثر الوحدة المغناطيسية في المواد التي يجذبها مجالها المغناطيسي. ولا يُستخلص الذهب عادةً باستخدام فاصل مغناطيسي تقليدي، لذا فإن إزالة المواد المغناطيسية عملية مساندة وليست خطوة استخلاص الذهب الرئيسية.
هناك هدفان مختلفان ينبغي تحديدهما قبل اختيار موضع الفاصل:
- إزالة الحديد المتناثر غير المرغوب فيه: إزالة الأجسام الحديدية غير المرغوب فيها، مثل شظايا الفولاذ، قبل أن تتسبب في تلف المعدات المعرضة لذلك أو انسدادها. والهدف هو إزالة الشوائب، لا إنتاج خام.
- فصل المعادن المغناطيسية: إزالة المعادن المغناطيسية، مثل المغنيتيت، من تيار تغذية مناسب أو جمعها منه. وقد تكون المادة المفصولة منتجًا أو تيار نفايات أو جزءًا يتطلب مزيدًا من الفحص.
قد تتطلب هاتان المهمتان تصميمين مختلفين للفاصل وتهيئة مختلفة لمواد التغذية. وقد يستخدم المصنع مغناطيسًا لمهام إزالة الأجسام الخشنة للحماية، ومرحلة فصل مغناطيسي رطبة مستقلة للمواد الأدق. ولا ينبغي افتراض ضرورة أي منهما قبل تقييم مواد التغذية والهدف التشغيلي.
أين يمكن وضع مرحلة الفصل المغناطيسي؟
قبل الغسل أو الغربلة
يمكن النظر في استخدام مغناطيس علوي أو بكرة مغناطيسية على ناقل يحمل مواد التغذية الخام عندما يشكل الحديد المتناثر خطرًا على المعدات الواقعة في المراحل اللاحقة. في هذه المرحلة، يؤدي المغناطيس دورًا وقائيًا، إذ يحاول التقاط الأجسام الحديدية التي يمكن الوصول إليها قبل دخولها إلى الآلة التالية.
لكن وضع المغناطيس في موقع مناسب لا يضمن التقاط الأجسام الحديدية. فقد تُدفن القطع الحديدية تحت طبقة عميقة من المواد المختلطة، بما يتجاوز نطاق التأثير الفعال، كما قد يُبقي الطين اللزج الشوائب داخل كتل أكبر. ويؤثر عمق المواد على الناقل وسرعة السير وحجم الأجسام والمسافة بين المغناطيس والمواد في الأداء. وقد تجعل الصخور الكبيرة جدًا أو التحميل غير المنتظم استخدام موقع عند المواد الخام صعبًا على نحو متسق.
عندما تدخل مواد التغذية مباشرةً عبر قادوس بدلًا من ناقل، قد لا يتوفر موضع مناسب لوحدة علوية ما لم يُعدَّل الترتيب. وينبغي أن يتيح تخطيط المصنع مسارًا عمليًا لتفريغ الحديد المزال وإمكانية وصول كافية لفحص الفاصل وتنظيفه.
بعد الغسل والغربلة
يفكك الغسل الطين ويحرر المواد التي كانت ستبقى محصورة داخل الكتل. ثم تقسم الغربلة مواد التغذية إلى أجزاء ذات أحجام مختلفة. ويمكن للفاصل المغناطيسي الموضوع بعد هاتين الخطوتين معالجة تيار أكثر تجانسًا، ما قد يسهل تحديد مهمة الفصل المطلوبة منه.
قد يكون التيار المعني جزءًا جافًا مفروزًا، أو ملاطًا رطبًا، أو مُركَّزًا من المعادن الثقيلة. ويتطلب كل منها فاصلًا ملائمًا لشكله الفيزيائي. فعلى سبيل المثال، يمكن النظر في استخدام فاصل أسطواني رطب لملاط يحتوي على معادن مغناطيسية، بينما يؤدي المغناطيس المثبت على ناقل مهمة مختلفة على المواد المنقولة. ويجب أن تكون فتحة الغربال وتدفق الملاط ومحتوى المواد الصلبة متوافقة مع الوحدة المختارة.
في مواد التغذية الغنية بالطين، يمكن أن يساعد وضع الفصل المغناطيسي بعد الفرك الكافي على كشف الجسيمات المغناطيسية. ومع ذلك، من المهم التأكد من أن جهاز الفرك حرر المواد بالقدر الكافي؛ إذ قد ينقل الطين غير المتفتت المعادن المغناطيسية والذهب معًا إلى الجزء غير المناسب.
داخل دائرة تنقية المُركَّز
يمكن أيضًا استخدام الفصل المغناطيسي لمعالجة مواد سبق رفع تركيزها بواسطة قناة استخلاص أو مُركِّز طرد مركزي أو جهاز آخر للفصل بالجاذبية. وقد تسهّل إزالة جزء من المعادن الثقيلة المغناطيسية فحص المُركَّز المتبقي أو مواصلة معالجته.
لكن ذلك لا يعني التخلص تلقائيًا من الجزء المغناطيسي. فقد يُحتجز الذهب الناعم ميكانيكيًا بين الجسيمات أو ينتقل إلى مخرج المواد المغناطيسية مع الماء والمواد الصلبة. وينبغي أخذ عينات من الجزءين المغناطيسي وغير المغناطيسي وفحصهما قبل تحديد طريقة التخلص منهما.
مثال عملي على دمج المعدات في المصنع
قد تبدأ دائرة غسل المواد الغرينية بتهيئة مواد التغذية، تليها غسالة أسطوانية دوارة وغربال أسطواني. ويُفصل الجزء كبير الحجم عن الجزء المغسول الأصغر، الذي يُوجَّه بعد ذلك إلى معدات استخلاص مناسبة بالجاذبية. ويمكن إضافة مغناطيس عند تحديد مشكلة محددة تتعلق بالحديد: على ناقل التغذية لإزالة الحديد المتناثر، أو على تيار مفروز مناسب لفصل المعادن المغناطيسية، أو في مرحلة لاحقة من تنقية المُركَّز.
يوضحمصنع غسل الذهب بطاقة 300 طن في الساعة نوع ترتيب الغسل الذي يكون لهذا القرار أهمية فيه. وتبلغ سعته المعلنة 300 طن في الساعة، ويمكن أن يجمع تكوينه بين غسالة أسطوانية دوارة وغربال أسطواني ومعدات استخلاص، مثل صناديق السدّ أو المُركِّزات الطاردة المركزية أو طاولات الهز. وهو مخصص لتطبيقات تشمل المواد الغرينية ومواد التغذية الغنية بالطين وإعادة تركيز المخلفات. ولا تحدد المعلومات المقدمة موضعًا قياسيًا للفاصل المغناطيسي، لذا يلزم تحديد مرحلة الفصل المغناطيسي وسعتها وفقًا لتيار مواد التغذية المختار.
في التخطيط المعياري أو المتنقل، ينبغي مراعاة مساحة المغناطيس ومخرج المواد التي يجمعها وإمكانية الوصول لأغراض الصيانة، إلى جانب الغسالة والغربال ووحدات الاستخلاص. ولا تكفي الطاقة الإنتاجية الاسمية للمصنع وحدها لتحديد حجم الفاصل في المراحل اللاحقة؛ فالفاصل يعالج التدفق المخصص للتيار المعني، وقد يختلف هذا التدفق عن معدل التغذية الخام الإجمالي.
ما العوامل التي تحدد نجاح الفصل؟
ابدأ بعينات ممثلة ووصف واضح للمادة المستهدفة. فوجود الحديد لا يثبت بحد ذاته أن مغناطيسًا معينًا سيزيله. وتختلف الاستجابة المغناطيسية باختلاف نوع المعدن، كما أن الفصل المغناطيسي العادي لا يستخلص الذهب غير المغناطيسي لمجرد ارتباطه بمعادن حاملة للحديد.
تُعد العوامل التالية مفيدة بوجه خاص عند مقارنة ترتيبات المصنع:
- حجم الجسيمات وتحررها: حدّد ما إذا كانت المادة المستهدفة تظهر على شكل شوائب كبيرة أو حبيبات معدنية حرة أو جسيمات محصورة في الطين والصخور. فلا يستطيع الفاصل العمل بموثوقية على مواد لا يمكنه الوصول إليها بفعالية أو تمييزها.
- الحالة الرطبة أو الجافة للمواد: تأكد مما إذا كان الموضع المختار يحمل مواد جافة أو مواد صلبة رطبة أو ملاطًا. إذ يؤثر تدفق الماء وتركيز المواد الصلبة في الفصل الرطب، بينما تكتسب سماكة طبقة المواد وظروف السير على الناقل أهمية في حالة النواقل.
- شدة المجال المغناطيسي ونوع المعدات: طابق الفاصل مع الاستجابة المغناطيسية للمادة المستهدفة وحجمها. ولا ينبغي افتراض أن جهازًا مختارًا لإزالة شظايا الفولاذ شديدة المغناطيسية مناسب لكل معدن يحتوي على الحديد.
- انتقال الذهب إلى الجزء المغناطيسي: افحص كلا تياري التفريغ بحثًا عن الذهب، ولا سيما عند وجود جسيمات دقيقة أو طين. فقد يتزامن الحصول على منتج غير مغناطيسي يبدو نظيفًا مع خسائر غير مرغوب فيها للذهب في موضع آخر.
- السعة والتنظيف: تأكد من قدرة الوحدة على التعامل مع التدفق المخصص لها ومن إمكانية تفريغ المواد المجمعة دون إعاقة العملية. فقد يختلف أداء المغناطيس المشبع أو الذي لا يُنظف جيدًا عن أداء المغناطيس النظيف.
فحص التركيب أثناء التشغيل
بعد تشغيل الدائرة، قارن ما يدخل إلى الفاصل بما يخرج منه في كل تيار. عند إزالة الحديد المتناثر، افحص الشوائب المجمعة وتحقق مما إذا كانت الأجسام الحديدية لا تزال تظهر في المراحل اللاحقة. أما عند فصل المعادن، فخذ عينات من مخارج المواد المغناطيسية وغير المغناطيسية في ظروف تغذية ممثلة؛ إذ يمكن أن يؤدي تغير محتوى الطين أو حجم الجسيمات إلى تغيير النتيجة.
تحرَّ سبب زيادة كمية الذهب في مخرج المواد المغناطيسية قبل تعديل المغناطيس أو رفض ذلك التيار. ومن الأسباب المحتملة عدم كفاية الغسل، أو انتقال كمية مفرطة من المواد الصلبة، أو وجود حالة تغذية خارج النطاق المخصص للفاصل. وينبغي تقييم أي تعديل بناءً على إزالة المواد المغناطيسية وانتقال الذهب معًا، لا على مظهر منتج واحد فقط.
