مروری بر اثرات آسیاب غلطکی با فشار بالا HPGR
همان‌طور که در قسمت HPGR چیست توضیح داده شد، دستگاه از دو غلظک ساخته شده است. آنها روی یاتاقان‌های مخصوص سوار شده و در اثر حرکت شافت، غلطک‌ها نیز حرکت کرده و عمل خردایش انجام می‌شود.
- سازندگان دستگاه، بسته به نوع مواد معدنی و نوع سنگی که نیاز دارند، فاصله این دو غلطک را تغییر می‌دهند. این تغییر در فواصل غلطک‌ها موجب می‌شود از پودر شدن و خرد شدن بیش از حد مواد معدنی جلوگیری شود.
- تأثیر دیگر استفاده از سنگ شکن HPGR ، مصرف کمتر انرژی الکتریکی در معادن است. خردایش یک سنگ، نیاز به انرژی الکتریکی بالایی دارد. استفاده از آسیا غلطکی فشار بالا ، موجب کاهش مصرف انرژی الکتریکی در کارخانه‌ها و معادن می‌شود.
- با استفاده از رول hpgr میزان هزینه‌های یک معدن تا 53% و هزینه‌های کارخانه سنگ‌شکنی تا 10% کم می‌شود. کاهش هزینه در زمانی که بازار به شدت رقابتی است، موجب کاهش هزینه تمام شده می‌شود.
- در معادن یا شرکت‌هایی که در صادرات کالا حضور دارند، استفاده از HPGR می‌تواند یک مزیت رقابتی برای آنها محسوب شود.
- یکی از مراحل مهم در فرآوری سنگ‌های معدنی فلوتاسیون یا شناورسازی است. استفاده از آسیای غلتکی فشار بالا موجب افزایش بهره‌وری در فلوتاسیون می‌شود.
زمانی که از دستگاه hpgr استفاده می‌شود مقدار ذرات با ابعاد بحرانی کمتر می‌شود. اصولاً دستگاه‌های نرم‌کنی به‌ویژه مدارهای نرم‌کنی از نوع خودشکن به دلیل وجود ذرات با ابعاد بحرانی دچار مشکل می‌شوند. - استفاده از سنگ‌شکن hgpr موجب می‌شود ذرات با ابعاد بحرانی، کاملاً خردایش شده و خارج‌سازی انجام شود.
- یکی دیگر از هزینه‌های جاری که با استفاده از این دستگاه کاهش پیدا می‌کند، مصرف آب است. در رول HPGR میزان آب تا حدی بسیار زیادی کاهش پیدا می‌کند.
مقایسه استفاده از HPGR و روش‌های معمول سنگ‌شکنی
متأسفانه تمام کشورهای دنیا نمی‌توانند از رول HPGR استفاده کنند. زیرا فناوری به‌کار رفته در این دستگاه بسیار استثنایی و بی‌نظیر است. اما خوشبختانه در ایران این امکان وجود دارد. در حال حاضر چندین شرکت از آسیا غلتکی فشار بالا استفاده می‌کنند. در خطوطی که از رول HPGR استفاده نمی‌شود، از دستگاه سنگ شکن بهره‌برداری می‌شود. طبیعی است که خرید رول HPGR کمتر از دستگاه سنگ‌شکن معمولی خواهد بود. اما اگر در مقام مقایسه بین این دو دستگاه بربیاییم باید به موارد زیر اشاره کنیم:
- سازوکار شکست مواد معدنی در HPGR متفاوت از سنگ‌شکن معمولی است. در دستگاه سنگ‌شکن غلطکی معمولی، سنگ‌ها در تماس مستقیم با استوانه‌ها خرد می‌شوند. درحالی‌که در دستگاه آسیای غلتکی فشار بالا مواد در اثر فشرده شدن بین ذرات دیگر خرد می‌شوند. درواقع مواد بین غلتک قرار نمی‌گیرند.
- فرایند شکست در سنگ‌شکن hpgr موجب آزاد شدن کانی‌های ارزشمند خواهد شد. سازوکار شکست در آسیا غلتکی فشار بالا موجب ریزترک در محور مرز دانه‌ها می‌شود. در حالی که در سنگ‌شکن معمولی به دلیل فشار نامتقارن روی مواد معدنی این اتفاق کمتر رخ می‌دهد.
- همچنین این ریز ترک‌ها موجب بهبود خاصیت لیچینگ و فلوتاسیون می‌شود. یکی دیگر از تفاوت‌های سنگ‌شکن معمولی در مقایسه با HPGR زمان قرارگیری مواد در رول HPGR است. به دلیل نوع چرخش و فشار در غلتک فشار بالا، مواد در زمان کمتری بین غلتک‌ها قرار می‌گیرند که همین امر موجب پودر نشدن مواد ارزشمند می‌شود.
- یکی دیگر از مقایسه‌هایی که شرکت‌های تولیدکننده HPRG بازگو می‌کنند، عمر مفید دستگاه در مقایسه با سنگ‌شکن معمولی است. سنگ‌شکن معمولی نیاز به توقف و غلتک‌زنی دارد و عمر غلتک‌ها به دلیل تماس مستقیم با مواد معدنی بسیار پایین است؛ اما دستگاه آسیای غلتکی فشار بالا، عمر مفید بالاتر و هزینه نگهداری کمتر دارد.
نتیجه‌گیری
کارایی و کارکرد بهینه تجهیزات، یکی از مهمترین عوامل کیفی در تولیدات صنایع معدنی است. شکست مواد در هنگام خرد شدن سنگ‌های معدنی، عامل مهمی در استخراج کانی‌های ارزشمند مثل سیلیسیم و پلاتینیوم است.
یکی از مسائل مهم در تولید فولاد سنگ‌های معدنی این است که بلور مواد دچار تغییر نشود. ثبات در آرایش مولکولی مواد آهن به زمان خرد شدن بستگی دارد.
امروزه مایه خوشبختی است که فناوری تولید سنگ شکن HPGR در ایران انجام می‌شود. این امر می‌تواند کیفیت مواد فولادی و فلزی در کشور را بالا ببرد.
در حال حاضر بسیاری از محققان کشورمان در حال مطالعه اثرات رول HPRG بر روی شکست مواد هستند. اینکه چه میزان فشار و چه میزان فاصله بین غلتک‌ها، موجب کیفیت بهتر مواد تولیدی می‌شود.
