Firma Comex wprowadziła na rynek nowy typ separatora CXR, który pozwala na określenie gęstości oraz wewnętrznej struktury separowanego materiału. W rezultacie możliwa jest separacja materiałów w oparciu o jednoczesną analizę koloru, geometrii cząstek, struktury powierzchni, wewnętrznej struktury cząstek oraz gęstości materiału.
Dr Jacek Kołacz
 

W ostatnich latach coraz bardziej popularna staje się separacja w oparciu o czujniki elektroniczne, która pozwala na separację materiałów w zależności od własności optycznych, takich jak kolor, geometria cząstek oraz struktura powierzchni. Dużą zaletą tego procesu jest szybkie określenie wspomnianych parametrów, jednak znaczną wadą takiej separacji jest brak informacji dotyczącej wewnętrznej struktury separowanego materiału oraz jego gęstości. W przypadku zastosowania produkowanego przez firmę Comex separatora typu CXR nie występuje ten problem, ponieważ wykorzystuje on analizę rentgenowską jako podstawowy element i potrafi dzięki niej precyzyjnie określić gęstość materiału, jak i jego wewnętrzną strukturę. Jest to pierwszy na rynku separator wykorzystujący tak szeroką gamę jednocześnie analizowanych parametrów. Nowe separatory mogą znaleźć szerokie zastosowanie głównie w przemyśle węglowym, mineralnym, jak również metalurgicznym oraz w recyklingu.

Zasada działania
Schemat separatora CXR przedstawiony jest na RYS. 1. Materiał podawany jest przez podajnik wibracyjny w celu równomiernego rozmieszczenia cząstek na całej szerokości podajnika. Następnie separowany materiał spada na przenośnik taśmowy, na którym następuje analiza rentgenowska, przy użyciu analizatora umieszczonego w centralnej części urządzenia. Po zakończeniu analizy układ elektroniczny podejmuje decyzję co do kwalifikacji materiału – czy jest to produkt (koncentrat), czy odpad. Jeżeli separowany materiał reprezentuje odpad, uruchamiany jest system dysz pneumatycznych w celu odrzucenia danej cząstki tak, aby spadła do osobnego wylotu, przeznaczonego do frakcji odpadów. Cały proces kontrolowany jest przez system komputerowy, w którym możliwe są ustawienia dotyczące kryteriów separacji. W ten sposób analizowane i separowane są cząstki z przepustowością do nawet kilkunastu tysięcy cząstek na sekundę. Na FOT. 1 przedstawiony został separator typu CXR podczas prac montażowych.

RYS. 1 Konstrukcja separatora rentgenowskiego typu CXR firmy Comex

 

FOT. 1 Separator rentgenowski CXR podczas montażu

Rudy metali
Jeden z przykładów separacji z wykorzystaniem separatora CXR przedstawiony został na FOT. 2, gdzie pokazana jest analiza rudy cynku i ołowiu. Jest to materiał, który już został przetworzony w cieczach ciężkich jako frakcja lekka (odpad) i ciężka (produkt). W dolnej części przedstawiono obrazy analizy rentgenowskiej obu frakcji materiału. Kolor niebieski przedstawia cząstki o niskiej gęstości, a kolor żółty i czerwony – cząstki o dużej gęstości, czyli wysokiej koncentracji rudy. Jak widać z analizy rentgenowskiej frakcji ciężkiej, system CXR rozpoznaje część cząstek o niskiej gęstości, które powinny znaleźć się we frakcji lekkiej. W ten sposób analiza rentgenowska jest w stanie dokładniej analizować i odseparować frakcje lekkie i ciężkie wspomnianej rudy Zn–Pb. Tak wiec możliwe jest zastąpienie procesu wzbogacania w cieczach ciężkich poprzez analizę rentgenowską i uzyskanie lepszego lub porównywalnego wyniku. Pozwala to na zdecydowaną poprawę całości procesu wzbogacania, zredukowanie kosztów oraz podniesienie jakości końcowego produktu. Podobny proces można zastosować w wypadku innych rud metali, takich jak rudy aluminium, wolframu, żelaza, manganu itd.

FOT. 2 Przykład separacji rentgenowskiej rudy cynku i ołowiu po procesie separacji w cieczach ciężkich.

Węgiel kamienny
Inny przykład separacji przedstawia FOT. 3. W tym przypadku separowanym materiałem był węgiel kamienny o uziarnieniu 80–200 mm. Celem separacji było odseparowanie frakcji o gęstości większej niż 1500 kg/m³, czyli oddzielenie kamienia od węgla. Wynik separacji pokazany został za pomocą kolorów: kolor pomarańczowy dotyczy czystego węgla kamiennego, a kolor zielony i niebieski to materiał skalny o gęstości powyżej 1500 kg/m³. System z łatwością mógł więc odrzucić materiał skalny, tak aby frakcja węgla została maksymalnie wzbogacona. Dodatkowo możliwe były wyliczenia zawartości węgla lub kamienia w przypadku cząstek o mieszanej strukturze. Pozwoliło to na zdecydowane podniesienie wartości opałowej węgla po przeprowadzeniu wspomnianej separacji. W tym wypadku nie było już konieczne wzbogacanie separowanego węgla w cieczach ciężkich.

FOT. 3 Przykłady analizy rentgenowskiej podczas separacji węgla kamiennego o rozmiarach 80–200 mm – kolor zielony oznacza materiał skalny o dużej gęstości

Ogromny potencjał i rosnące zainteresowanie
Proces wzbogacania ma ogromne znaczenie podczas produkcji większości materiałów. Ogólnie rzecz traktując – poprzez zastosowanie opisanej separacji można znacznie obniżyć pozostałe koszty takiej przeróbki, jak dalsza separacja, mielenie, flotacja, suszenie itp. Pozwala to na wyeliminowanie wody z tej części procesu, co ma ogromne znaczenia dla środowiska naturalnego. Jednak największym atutem separacji rentgenowskiej jest jej niski koszt. TAB. 1 przedstawia krótkie porównanie kosztów inwestycyjnych oraz eksploatacyjnych systemu separacji rentgenowskiej z kosztami separacji w cieczach ciężkich. Separacja rentgenowska to ok. 65–80% kosztów separacji w cieczach ciężkich, natomiast w przypadku kosztów eksploatacyjnych jest to różnica ponad dziesięciokrotna! Dodatkowo w przypadku separacji rentgenowskiej nie potrzebna jest woda.

TAB. 1 Porównanie kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych separacji rentgenowskiej z kosztami separacji w cieczach ciężkich

Parametr   Ciecze ciężkie Separator Comex-CXR
Wydajność Mt/rok 4,5–5 4,5–5
Zużycie wody l/t 3-5 0
Koszt inwestycji USD 15 mln 12-15 mln
Koszt eksploatacji USD/t 1-1,5 0,05-0,1

System separacji rentgenowskiej firmy Comex można wykorzystać podczas wzbogacania niemal każdego minerału – zawsze gdy niezbędne jest jego oczyszczenie lub odseparowanie frakcji o zróżnicowanych własnościach. Obecnie urządzenia sortujące CXR znalazły szerokie zastosowanie podczas wzbogacania węgla kamiennego, rudy Cu–Zn–Pb–Sn oraz rudy żelaza. Więcej informacji można uzyskać na stronie internetowej firmy Comex:
www.comex-group.com.
 

 

 

 

 

 

Nowy numer

  1. Temat numeru: Górnictwo,energetyka.ATEX

    05/2017 (55)
  2. Temat numeru: Rynek tworzyw sztucznych i kompozytów

    04/2017 (54)
  3. Temat numeru: Rozwiązania dla branży kruszywowej

    03/2017 (53)
  4. Temat numeru: Automatyka, pomiary

    02/2017 (52)
  5. Temat numeru: Filtracja,odpylanie,odkurzanie,BHP, ATEX

    01/2017 (51)
  6. Temat numeru: Transport  materiałów sypkich

    07/2016 (50)
  7. Temat numeru: Magazynowanie materiałów sypkich

    06/2016 (49)
  8. Temat numeru: Zabezpieczenia przeciwwybuchowe

    05/2016 (48)
  9. Temat numeru: Wagi.Dozowniki

    04/2016 (47)
  10. Temat numeru: Kruszenie.Mielenie.Granulowanie

    03/2016 (46)
  11. Temat numeru: Filtracja.odpylanie.BHP

    02/2016 (46)
  12. Temat numeru: Automatyka i pomiary 

    01/2016 (45)
  13. Temat numeru: Transport materiałów sypkich

    07/2015 (44)
  14. Temat numeru: Magazynowanie materiałów sypkich

    06/2015 (43)
  15. Temat numeru: Bezpieczeństwo procesowe i zabezpieczenia ATEX

    05/2015 (42)
  16. Temat numeru: Kruszenie, mielenie, mieszanie

    04/2015 (41)
  17. Temat numeru: Sita,przesiewacze,separatory

    03/2015 (40)
  18. Temat numeru: Automatyka i pomiary

    02/2015 (39)
  19. Temat numeru: Odkurzanie, odpylanie, BHP, Atex

    01/2015 (38)
  20. Temat numeru: Transport materiałów sypkich

    07/2014 (37)
  21. Temat numeru: Opakowania w przemyśle materiałów sypkich

    06/2014 (36)
  22. Temat numeru: Silosy i magazyny na materiały sypkie

    05/2014 (35)
  23. Temat numeru: Systemy dozujące, ważące i pakujące

    04/2014 (34)
  24. Temat numeru: Filtracja,odpylanie,odkurzanie

    03/2014 (33)
  25. Temat numeru: Automatyka i aparatura kontrolno-pomiarowa

    02/2014 (32)
  26. Temat numeru: Sita, przesiewacze i separatory przemysłowe

    01/2014 (31)
  27. Temat numeru: Rozdrabnianie i granulowanie

    06/2013 (30)
  28. Temat numeru: Przemysł wydobywczy surowców energetycznych

    05/2013 (29)
  29. Temat numeru: Silosy do zastosowań przemysłowych

    04/2013 (28)
  30. Temat numeru: Sytuacja na rynku kruszyw

    03/2013 (27)
  31. Temat numeru: Aparatura pomiarowa w aplikacjach wysokotemperaturowych

    02/2013 (26)
  32. Temat numeru: Polski rynek cementu i betonu

    01/2013 (25)
  33. Temat numeru: Postęp techniczny w konstrukcji młynów

    06/2012 (24)
  34. Temat numeru: Konstrukcje silosów aluminiowych

    05/2012 (23)
  35. Temat numeru: Europejski rynek tworzyw sztucznych

    04/2012 (22)
  36. Temat numeru: Zmiany technologiczne w produkcji kruszyw

    03/2012 (21)
  37. Temat numeru: Automatyzacja procesów

    02/2012 (20)
  38. Temat numeru: Polski rynek targowy

    Rozmowa z dr. inż hab. Lidią Gawlik zastepcą dyrektora IGSMiE 
    01/2012 (19)
  39. Temat numeru: Nauka dla przemysłu

    Rozmowa z dr. inż Szymonem Modrzejewskim
    06/2011 (18)
  40. Temat numeru: Nowoczesne technologie górnicze

    Węgiel polskie bogactwo narodowe
    05/2011 (17)
  41. Temat numeru: Transport, logistyka i magazynowanie

    03-04/2011 (16)
  42. Temat numeru: Automatyzacja procesów

    Innowacyjny mechatroniczny system manipulacyjny
    02/2011 (15)
  43. Temat numeru: Rynek kruszyw w Polsce

    Recykling gruzu powyburzeniowego
    01/2011 (14)
  44. Temat numeru: Przemyslowe systemy ważąco-dozujące 05-06/2010 (13)
  45. Temat numeru: Magazynowanie sypkich produktów spożywczych 04/2010 (12)
  46. Temat numeru: Transport pneumatyczny materiałów sypkich 03/2010 (11)
  47. Temat numeru: Rynek cementu w polsce 02/2010 (10)
  48. Temat numeru: Krajowy rynek automatyki przemyslowej 01/2010 (9)