Optimization of Classification Results by Controlling of Hydrocyclone Process Parameters

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Diese Arbeit ist ein Versuch den Einfluss des Dichteregimes einen Hydrozyklons auf die Produktqualität im geschlossenen Mahlkreislauf zu beschreiben. Da die Mahlung einer der kapitalintensivsten Prozessschritte in der Aufbereitung darstellt, ist es sowohl technisch als auch wirtschaftlich von großem Interesse den Einfluss des Klassierapparates auf den gesamten Kreislauf und die Produktqualität zu beleuchten. Diese kann nachhaltig durch Kontrolle des Dichteregimes von Hydrozyklonen beeinflusst werden. Hierbei wird nicht nur der Betrieb des Zyklons, sondern auch der Betrieb des gesamten Mahlkreislaufes optimiert. Technische Ergebnisse Auf technischer ebene konnten folgende Zusammenhänge erkannt und beschrieben werden: Apex Kapazität und Zyklon Konuswinkel Erreichbare Unterlauftrübedichte als Funktion der Korngrößenverteilung Reaktionen des Systems – Mühle-Zyklon bei Variation des Apexdüsendurchmessers •Unterlaufdichte und umlaufende Last •Umlaufende Last und Viskosität der Trübe •Unterlaufdichte und D50 •Unterlauftrübedichte und Produktqualität •Der Anteil von Fehlkorn bei abnehmendem Apexdüsendurchmesser Prognoserechnung Zur Modellierung des Verlaufs der Teilungskurve wird im Allgemeinen die aus der Literatur bekannte Lynch-Rao Gleichung herangezogen. Die einzig frei wählbare Variable in dieser Gleichung ist der Alpha-Wert. Mit diesem kann die Form (Steigung) der Teilungskurve beeinflusst werden. Die sich dabei aus dieser Gleichung ergebende Teilungskurve ist um den D50-Wert symmetrisch, was sich im Rahmen der Modellierung als entscheidender Nachteil herausgestellt hat. Die systematischen experimentellen Untersuchungen haben gezeigt, dass sich die Fein- und Grobkornflanken der Teilungskurven mit variierenden Teilungszahlen für das Wasser relativ zueinander verändern. Ein verbesserter Gleichungsansatz zur Modellierung von Teilungskurvenverläufen sollte daher die voneinander unabhängige Modellierung der Verläufe der Fein- und Grobkornflanken von Teilungskurven ermöglichen, jedoch unter Aufrechterhaltung des annähernd linearisierten Verlaufes um den D50-Wert. Es wurde ein neuer Ansatz gefunden mit der gewichteten zweiparametrigen Lynch-Rao Funktion gefunden. Mit der gewichteten zweiparametrigen Lynch-Rao Funktion können nunmehr Teilungskurven von Hydrozyklonen unter den verschiedensten Betriebsbedingungen dargestellt werden. Es kann sowohl zur Prognoserechnung als auch zur Analyse von Trennergebnissen herangezogen werden und ist wesentlich aussagekräftiger als das ursprüngliche symmetrische Modell von Lynch-Rao. Wirtschaftliche Bertachtung Oberstes strategisches und operatives Ziel von Aufbereitungsanlagen ist die Optimierung betrieblichen Abläufe um dadurch das bestmögliche Betriebsergebnis zu erzielen. Einer der Hauptsäulen der betrieblichen Optimierung ist das erkennen, fördern und vermehren von betrieblichem Wissen. Wissensmanagement ist somit als eine der Grundvoraussetzungen für Nachhaltigkeit zu bewerten. Technisch betrachtet können mit modernen Hydrozyklonen zwei Verbesserungsansätze verwirklicht werden. Zum einen liegt in der Reduzierung des Betriebsdrucks ein beachtliches Energieeinsparungspotential. Zum anderen führt ein angepasstes Dichteregime zur Optimierung des Mahlkreislaufes mit dem Erfolg eines höheren Durchsatzes und eines besseren Produktes des Mahlkreislaufes und in weiterer Folge zu einem höheren Gesamtausbringen von Wertmineralien. •Höheres Ausbringen resultiert in mehr Produkt und Umsatz. •Höheres Ausbringen führt zur besseren Nutzung nicht erneuerbarer Energien und vermehrt dadurch die nutzbaren Reserven auf Firmen – Nationalem und Globalem Niveau. •Verringerter Energieverbrauch führt zu geringeren operativen Kosten und höheren Gewinnen. •Verringerter Energieverbrauch resultiert in der Verringerung von energieabhängigen Umweltbelastungen wie dem CO2 Ausstoß.

Details

Titel in ÜbersetzungOptimierung der Klassierung mittels Kontrolle des Dichteregimes von Hydrozyklonen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Nötstaller, Richard, Beurteiler B (intern), Externe Person
  • Flachberger, Helmut, Beurteiler A (intern)
StatusVeröffentlicht - 2011