ما هي وظيفة التكثيف؟

تتضمن عملية التكثيف فصل خليط من مادة صلبة إلى سائلة، إلى فيضان سفلي كثيف وفيضان صافٍ عادةً. يتكون الأول من جزيئات صلبة، بينما يُزيل الثاني الشوائب قدر الإمكان. عملية الفصل ناتجة عن الجاذبية. تُشكل جميع الجزيئات، بمختلف أحجامها وكثافاتها، طبقات مختلفة عبر الخزان.

تتم عمليات التكثيف في خزان الترسيب أثناء معالجة المعادن لفصل المركزات والمخلفات.

نقاط القياس الضرورية في التكثيف

أجهزة قياس كثافة السوائل عبر الإنترنتضرورية لتحسين تشغيل المكثفات. على سبيل المثال، تشمل نقاط التركيب التغذية، والفيضان السفلي، والفائض، وداخل خزان المكثف. في الظروف المذكورة أعلاه، يمكن اعتبار هذه المستشعراتجهاز قياس كثافة الملاطأومقياس كثافة الحمأةكما أنها مفيدة في تحسين التحكم التلقائي في المحركات والمضخات ولتحديد الجرعات الفعالة من المواد المخثرة.

أسباب قياس الكثافة

قد تختلف أسباب قياس الكثافة من حالة لأخرى. تُبرز الحالات الخمسة التالية أهمية مراقبة الكثافة لتحسين الأداء الصناعي.

رقم 1 في استعادة المياه

يُعتبر الماء من أهم الموارد في قطاع التعدين والمعادن. لذلك، يُوفّر استخلاص المياه أو إعادة استخدامها تكاليف التكثيف بشكل كبير. وتعني زيادة طفيفة بنسبة 1-2% في كثافة التدفق السفلي الحاجة إلى كميات كبيرة من المياه لتشغيل المنشآت. وتُسهم زيادة الكثافة بشكل فعّال في ضمان متانة سدود المخلفات، والتي قد تنهار في حال ضخّ كميات كبيرة من السوائل إليها.

رقم 2 استعادة المعادن

في مُكثِّفات المُركَّزات، عادةً ما تأتي التغذية من دائرة التعويم. تتضمن عملية التعويم فصل الجسيمات بفعل الجاذبية. بمعنى آخر، تطفو الجسيمات المُرتبطة بفقاعات هوائية إلى السطح وتُزال، بينما تبقى الجسيمات الأخرى في الطور السائل. عند حدوث هذه العملية في مُكثِّف المنتج، يمكن للرغوة أن تحمل المواد الصلبة إلى الفائض.

هذه المواد الصلبة قيّمة، وإذا لم تُستعاد، فقد تُقلل من معدل استخلاص المعدن المُركّز. إضافةً إلى ذلك، قد تؤدي المواد الصلبة في الفائض إلى ارتفاع تكاليف الكواشف، وتلف المضخات والصمامات، وزيادة تكاليف الصيانة، مثل تنظيف خزانات مياه العمليات عند تراكم المواد الصلبة فيها.

يُسترد حوالي 90% من المواد الصلبة المفقودة في الفائض في مراحل لاحقة من العملية (مثل الخزانات والسدود). أما نسبة الـ 10% المتبقية، والتي تُمثل قيمة اقتصادية كبيرة، فتُفقد بشكل دائم. لذا، ينبغي أن يكون الحد من فقدان المواد الصلبة في الفائض أولوية. ويمكن للاستثمار في تقنيات التحكم في العمليات أن يُحسّن معدلات الاسترداد ويُحقق عوائد سريعة على الاستثمار.

استخدام لونميترأجهزة قياس الكثافةوعدادات التدفقفي التدفق السفلي، يُمكّن ذلك من مراقبة أداء المُكثِّف بشكل أفضل. كما يُمكن الكشف الفوري عن المواد الصلبة في التدفق الزائد باستخدام عدادات الكثافة أو عدادات المواد الصلبة. يُمكن دمج إشارات الأجهزة التي تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير في نظام التحكم لتحسين العملية مباشرةً.

3 استخدام المواد المتخثرة بكفاءة

تعمل المواد المُركِّبة على تحسين كفاءة الترسيب، وتحديدًا المواد الكيميائية التي تُسهِّل تكتل الجسيمات في السوائل. يُراعي تحديد جرعات المواد المُركِّبة التحكم في تكلفة الكواشف وكفاءة التشغيل. يتيح مقياس الكثافة ضبطًا دقيقًا وموثوقًا لكثافة مُكثِّف التغذية. الهدف هو تحقيق أعلى نسبة ممكنة من المواد الصلبة وزنًا في ملاط ​​التغذية مع السماح بترسيب الجسيمات بحرية. إذا تجاوزت كثافة ملاط ​​التغذية الهدف، فيجب إضافة سائل معالجة إضافي، وقد يلزم المزيد من طاقة الخلط لضمان خلط جيد في بئر التغذية.

يُعدّ قياس كثافة ملاط ​​العلف آنيًا باستخدام مقياس كثافة داخلي أمرًا بالغ الأهمية للتحكم في العملية. يضمن ذلك استخدامًا فعالًا لمادة التخثر، ويُحسّن عملية الخلط، مع الحفاظ على عمل المُكثّف ضمن نطاقه المستهدف.

4 الكشف الفوري عن مشاكل التكتل

يسعى المُشغِّلون جاهدين للحفاظ على ظروف ثابتة في المُكثِّفات، مُحقِّقين فيضًا صافيًا بأقل قدر من المواد الصلبة، وفيضًا سفليًا كثيفًا بأقل قدر من السوائل. ومع ذلك، قد تتغير ظروف العملية بمرور الوقت، مما قد يؤدي إلى ترسيب ضعيف، وانخفاض كثافة فيضان سفلي، وارتفاع في نسبة المواد الصلبة في الفائض. قد تنجم هذه المشاكل عن مشاكل في التجلُّد، أو وجود هواء أو رغوة في الخزان، أو ارتفاع مُفرط في تركيز المواد الصلبة في المُغذِّي.

يمكن للأجهزة والأتمتة مساعدة المشغلين على الحفاظ على التحكم من خلال الكشف الفوري عن هذه المشاكل. بالإضافة إلى القياسات المباشرة، يمكن لأجهزة القياس المثبتة في الخزانات، مثل مجسات مستوى سطح الخزان بالموجات فوق الصوتية، توفير رؤى قيّمة. تتحرك هذه المجسات "الغواصة" صعودًا وهبوطًا داخل الخزان، لتحديد مستويات الطين، ومناطق الترسيب، ووضوح الفائض. تُعد قياسات مستوى سطح الخزان مفيدة بشكل خاص لاستراتيجيات التحكم في التخثر، مما يضمن أداءً ثابتًا.