Bước vào bất kỳ hệ thống tuyển nổi nào đang hoạt động ở Vương quốc Anh — một nhà máy tuyển đồng ở Cornwall, một nhà máy sản xuất chì-kẽm sunfua ở North Pennines, một cơ sở chuẩn bị than đá ở Yorkshire — và cùng một biến số quan trọng quyết định sự khác biệt giữa một chiến dịch có lợi nhuận và một sự thiếu hụt thu hồi tốn kém: đó là độ tinh khiết của không khí nén cung cấp cho mỗi bể tuyển nổi. Trong phần lớn thế kỷ trước, máy nén khí trục vít quay bôi trơn bằng dầu là lựa chọn mặc định, lượng dầu khoáng còn sót lại được chấp nhận như một sự bất tiện về mặt kỹ thuật. Sự chấp nhận đó hiện đang bị thách thức ở mọi cấp độ. Các quy định về môi trường được Cơ quan Môi trường thắt chặt, các hướng dẫn về phơi nhiễm nghề nghiệp được Cơ quan An toàn và Sức khỏe Lao động thực thi, và một thực tế thương mại khắc nghiệt — rằng ngay cả một vài phần triệu dầu trong không khí tuyển nổi cũng có thể chứng minh là làm giảm khả năng thu hồi khoáng sản — đang hội tụ lại để biến máy nén khí không dầu không chỉ là một lựa chọn cao cấp mà còn là lựa chọn kỹ thuật chính xác cho các hoạt động chế biến khoáng sản nghiêm túc. Hướng dẫn này dựa trên hơn 18 năm kinh nghiệm kỹ thuật ứng dụng khí nén tại các khu mỏ ở Anh và châu Âu để giải thích chính xác cách thức hoạt động của công nghệ này, những lĩnh vực mà nó mang lại giá trị lớn nhất, cũng như cách tính toán và lựa chọn hệ thống sao cho đạt được kết quả nhất quán và có thể đo lường được năm này qua năm khác.
📷 Dòng máy nén khí không dầu Ever Power — được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng tuyển nổi và chế biến khoáng sản trên khắp Vương quốc Anh và Châu Âu.✉ Nhận báo giá miễn phí — Máy nén khí không dầu cho hệ thống tuyển nổi
Phản hồi trong vòng 24 giờ · Hỗ trợ kỹ thuật tại Anh · Có thể đặt kích thước theo yêu cầu
Quá trình tuyển nổi tạo bọt hoạt động như thế nào — và tại sao chất lượng không khí lại quan trọng đến vậy
Quỹ Kỹ thuật
Sự hình thành bọt khí và hóa học bề mặt
Quá trình tuyển nổi khai thác sự khác biệt tự nhiên về khả năng thấm ướt bề mặt giữa các hạt khoáng chất mục tiêu và tạp chất. Không khí nén được đưa vào hỗn hợp bùn đã được xử lý thông qua các ống phun hoặc cụm cánh khuấy-stator, tạo ra một đám mây dày đặc các bọt khí nhỏ - thường có đường kính từ 0,5 đến 1,5 mm. Bề mặt khoáng chất kỵ nước, được tạo ra bởi các chất phản ứng chọn lọc gọi là chất thu gom, sẽ bám ưu tiên vào các bọt khí nổi lên. Khối bọt khí chứa khoáng chất sẽ nổi lên bề mặt bùn, tạo thành một lớp bọt ổn định và được cạo bằng cơ học hoặc tràn vào máng dẫn tinh. Tạp chất, vẫn giữ tính ưa nước, sẽ ở lại trong bùn và được đưa vào bãi thải. Toàn bộ tính chọn lọc của quá trình này phụ thuộc vào hóa học bề mặt chính xác - và bất kỳ hợp chất hoạt tính bề mặt nào được đưa vào cùng với không khí đều có thể phá vỡ hoàn toàn tính chọn lọc đó.
Vai trò của lưu lượng và áp suất khí nén
Các máy tuyển nổi quy mô lớn hiện đại — bao gồm các thiết bị tuyển nổi cơ khí tự hút, các thiết bị tuyển nổi bể khí cưỡng bức, các thiết bị tuyển nổi cột — đều tiêu thụ một lượng lớn khí nén, thường ở áp suất từ 0,4 đến 0,8 bar(g) đối với các hệ thống dựa trên bộ phân phối khí và lên đến 2,5 bar(g) đối với các ứng dụng cột áp suất cao. Tốc độ dòng khí trực tiếp quyết định lưu lượng diện tích bề mặt bọt khí (Sb), và Sb lại là một trong những yếu tố dự báo mạnh nhất về hằng số tốc độ tuyển nổi và chất lượng quặng tinh. Thiếu khí sẽ làm tắc nghẽn mạch và giảm hiệu suất thu hồi; lượng khí dư thừa tạo ra các bọt khí lớn, không ổn định và bọt ẩm, chất lượng thấp. Do đó, tính nhất quán và độ sạch của nguồn cung cấp khí này cũng quan trọng như thể tích của nó — và đây chính là điểm mà máy nén bôi trơn bằng dầu đưa một biến số không kiểm soát được vào một hệ thống hóa học được kiểm soát chặt chẽ.
Vì sao dầu khoáng trong không khí tuyển nổi lại là một vấn đề nghiêm trọng trong quy trình sản xuất?
Kẻ giết chết quá trình phục hồi thầm lặng
Một máy nén khí trục vít quay bôi trơn bằng dầu tiêu chuẩn được trang bị bộ tách kết tụ thông thường sẽ cung cấp không khí thải chứa từ 1 đến 5 mg/m³ sol khí dầu dư. Con số đó nghe có vẻ không đáng kể cho đến khi bạn xem xét những gì xảy ra bên trong một bể tuyển nổi. Dầu khoáng — parafin, naphthenic hoặc tổng hợp — về bản chất hóa học là một hợp chất không phân cực, hoạt động trên bề mặt. Khi sol khí dầu xâm nhập vào hỗn hợp tuyển nổi được mang theo trong luồng khí nén, nó cạnh tranh trực tiếp với các phân tử chất thu gom xanthate hoặc dithiophosphate để giành các vị trí hấp phụ trên bề mặt khoáng chất. Dầu bao phủ bề mặt bong bóng, làm giảm sức căng bề mặt của chúng và làm suy yếu nghiêm trọng khả năng tạo liên kết ổn định với các hạt khoáng chất kỵ nước. Đồng thời, dầu hấp phụ trên thành bong bóng hoạt động như một chất tạo bọt ở quy mô không phù hợp, tạo ra các bong bóng thứ cấp nhỏ làm đoản mạch hệ thống thủy lực và mang tạp chất không mong muốn vào chất cô đặc, làm giảm chất lượng. Dữ liệu thực địa thu thập được từ ba hoạt động tuyển nổi đồng tại Anh từ năm 2019 đến năm 2023 cho thấy việc chuyển từ hệ thống cung cấp khí nén bôi trơn bằng dầu sang hệ thống không dầu đã giảm lượng tiêu thụ thuốc thử từ 8 đến 141 tấn/năm, đồng thời nâng cao hiệu suất thu hồi đồng từ 1,2 đến 2,6 điểm phần trăm - một kết quả có ý nghĩa thương mại ở bất kỳ quy mô sản lượng nào.
⚠️ Dư thừa dầu mỏ — Rủi ro về mặt quy định
Theo Quy định về Cấp phép Môi trường (Anh và xứ Wales) năm 2016 của Vương quốc Anh, nước thải từ các hoạt động chế biến khoáng sản — bao gồm cả dòng chất thải tuyển nổi — phải tuân thủ giới hạn dầu trong nước thường được đặt ở mức 5 đến 20 mg/lít. Sự nhiễm bẩn nước trong mạch tuyển nổi do dầu máy nén khí lẫn vào có thể đẩy hoạt động đến gần hoặc vượt quá các điều kiện cho phép một cách nguy hiểm. Giới hạn phơi nhiễm tại nơi làm việc EH40 của Cơ quan An toàn và Sức khỏe Lao động cũng hạn chế phơi nhiễm nghề nghiệp với các sol khí dạng sương dầu. Máy nén khí không dầu loại bỏ nguồn gây ô nhiễm ngay từ đầu, đơn giản hóa cả việc cấp phép môi trường và đánh giá COSHH.
Nguyên lý hoạt động của máy nén khí không dầu: Nguyên tắc, vật liệu và thiết kế.
Kỹ thuật không thỏa hiệp
Thách thức thiết kế cơ bản của máy nén khí không dầu là loại bỏ chất bôi trơn khỏi buồng nén trong khi vẫn duy trì khe hở vận hành nhỏ gọn cho phép nén hiệu quả, kiểm soát sinh nhiệt và đạt được tuổi thọ tương đương với các máy móc bôi trơn thông thường. Dòng máy nén khí không dầu của Ever Power giải quyết vấn đề này thông qua ba chiến lược thiết kế tích hợp. Rôto được chế tạo từ hợp kim nhôm rèn hoặc thép không gỉ và được phủ lớp composite gốc PTFE cấp thực phẩm, cung cấp cả độ cứng bề mặt cần thiết để chống mài mòn do hút các hạt và khả năng tự bôi trơn vốn có, loại bỏ nhu cầu sử dụng dầu trong lưới rôto. Vỏ ổ trục được bịt kín hoàn toàn khỏi buồng nén bằng các vòng đệm mê cung chính xác và vòng giữ dầu bằng đồng phốt pho, tạo ra một rào cản không cho chất lỏng xâm nhập. Hệ thống làm mát được quản lý bởi hệ thống làm mát trung gian hai giai đoạn tích hợp — một lợi thế đáng kể so với các giải pháp một giai đoạn — giúp giảm nhiệt độ đầu ra xuống dưới 80°C trước khi cung cấp khí cho quy trình, loại bỏ sự suy giảm do hút ẩm trong bột tuyển nổi. Kết quả là khí nén đáp ứng tiêu chuẩn ISO 8573-1 Loại 0 về hàm lượng dầu — được chứng nhận không phát hiện thấy dầu dạng sol khí, hơi hoặc chất lỏng — ở mọi giai đoạn trong chu trình hoạt động, từ khi khởi động nguội đến áp suất định mức tối đa.
🔥
Lớp phủ rôto composite PTFE
Loại bỏ sự tiếp xúc kim loại với kim loại. Không cần dầu. Tự bôi trơn hoàn toàn khi hoạt động.
❌
Rào chắn mê cung kín
Hệ thống màng chắn dầu kép dạng mê cung + đồng phosphor. Đảm bảo không có dầu rò rỉ vào đầu nén khí.
❄
Làm mát trung gian hai giai đoạn
Nhiệt độ xả <80°C. Bảo vệ thuốc thử, giảm thiểu sự lẫn hơi ẩm.
📊
Đạt chứng nhận ISO 8573-1 Hạng 0
Đã được kiểm nghiệm bởi bên thứ ba. Không phát hiện thấy dầu ở bất kỳ điểm vận hành nào.
Thông số kỹ thuật: Máy nén khí không dầu Ever Power dùng cho tuyển nổi
Dữ liệu hiệu năng và xây dựng
Bảng dưới đây tóm tắt các thông số hiệu suất chính trong toàn bộ dòng sản phẩm EP-OF. Tất cả các số liệu đều thể hiện giá trị đã được kiểm tra theo điều kiện ISO 1217 (20°C, áp suất đầu vào 1 bar). Kích thước mạch tuyển nổi nên dựa trên tổng nhu cầu sục khí cộng thêm biên độ 20% cho tổn thất van điều khiển và khả năng mở rộng công suất trong tương lai. Áp suất định mức tùy chỉnh từ 0,3 đến 13 bar(g) có sẵn theo yêu cầu — xem phần tùy chỉnh bên dưới.
| Người mẫu | Công suất (kW) | Vận chuyển hàng không miễn phí (m³/phút) | Áp suất định mức (bar g) | Hàm lượng dầu (mg/m³) | Nhiệt độ xả (°C) | Mức độ tiếng ồn (dB(A)) | Loại truyền động |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EP-OF 11 | 11 | 1.42 | 7 / 10 | 0 (Lớp 0) | < 75 | 65 | Tùy chọn trực tiếp / VFD |
| EP-OF 22 | 22 | 3.10 | 7 / 10 | 0 (Lớp 0) | < 75 | 67 | Tùy chọn trực tiếp / VFD |
| EP-OF 37 | 37 | 5.40 | 7 / 10 / 13 | 0 (Lớp 0) | < 78 | 69 | Tiêu chuẩn VFD |
| EP-OF 55 | 55 | 8.20 | 7 / 10 / 13 | 0 (Lớp 0) | < 78 | 70 | Tiêu chuẩn VFD |
| EP-OF 75 | 75 | 11.60 | 7 / 10 / 13 | 0 (Lớp 0) | < 80 | 72 | Tiêu chuẩn VFD |
| EP-OF 110 | 110 | 17.80 | 7 / 10 / 13 | 0 (Lớp 0) | < 80 | 74 | Tiêu chuẩn VFD |
ℹ Tất cả các mẫu đều có dấu CE và tuân thủ Quy định về Thiết bị Áp suất (An toàn) năm 2016 (UK SI 2016/1105). Các mẫu công suất cao hơn (132–315 kW) và áp suất tùy chỉnh có sẵn theo yêu cầu.
Sáu lý do các nhà máy tuyển nổi tại Anh lựa chọn máy nén khí không dầu của chúng tôi
Ưu điểm về hiệu suất đã được xác minh
📈
Hiệu suất thu hồi kim loại cao hơn — Có thể đo lường được
Khi loại bỏ dầu khỏi nguồn cung cấp khí tuyển nổi, quá trình hấp phụ chất thu gom lên bề mặt khoáng chất mục tiêu diễn ra không bị cản trở bởi sự cạnh tranh của dầu. Các thử nghiệm tại các nhà máy khai thác đồng và chì ở Anh đã ghi nhận sự cải thiện về hiệu suất thu hồi từ 1,2 đến 2,8 điểm phần trăm — tương đương với doanh thu bổ sung đáng kể trên mỗi tấn quặng được chế biến. Với giá quặng đồng trên 7.000 bảng/tấn, ngay cả mức tăng hiệu suất thu hồi 11 tấn/5 tấn trên một hoạt động sản xuất 2 triệu tấn/năm cũng tạo ra hơn 400.000 bảng doanh thu bổ sung hàng năm.
💶
Giảm lượng thuốc thử tiêu thụ
Khi dầu khoáng không cạnh tranh với các phân tử chất thu gom trong quá trình hấp phụ bề mặt, nồng độ hiệu quả của chất thu gom hoạt tính trong bột giấy sẽ cao hơn với cùng một liều lượng. Hầu hết các nhà máy chuyển sang sử dụng máy nén khí không dầu đều nhận thấy họ có thể giảm liều lượng xanthate hoặc dithiophosphate từ 8 đến 151 tấn trong khi vẫn duy trì hoặc cải thiện hiệu suất thu hồi. Với chi phí chất thu gom điển hình từ 800 đến 2.500 bảng Anh/tấn, điều này trực tiếp làm giảm chi phí vận hành và cải thiện chi phí trên mỗi tấn sản phẩm được xử lý.
⚖️
Tuân thủ đầy đủ các quy định pháp luật — Vương quốc Anh và EU
Chứng nhận ISO 8573-1 Loại 0 đáp ứng các yêu cầu pháp lý khắt khe nhất, bao gồm các điều kiện cấp phép môi trường của Cơ quan Môi trường về xả thải dầu vào nước, đánh giá COSHH về phơi nhiễm sương dầu và các yêu cầu của Chỉ thị về Chất thải Khai thác mỏ đối với quản lý chất lượng nước trong quá trình sản xuất. Đối với các hoạt động hướng tới chứng nhận môi trường theo ISO 14001, việc sử dụng nguồn khí nén không dầu giúp đơn giản hóa đáng kể việc đăng ký khía cạnh môi trường.
⚡
Biến tần - Hiệu quả năng lượng
Tất cả các mẫu EP-OF từ 37 kW trở lên đều được trang bị biến tần VFD tích hợp theo tiêu chuẩn, cho phép máy nén điều chỉnh chính xác lưu lượng xả phù hợp với nhu cầu tuyển nổi tức thời. Trong các hoạt động với độ cứng quặng hoặc lưu lượng thay đổi, điều này tránh được chu kỳ tải/không tải đặc trưng của máy tốc độ cố định và có thể giảm từ 15 đến 25% mức tiêu thụ điện năng riêng (kWh/m³). Kết hợp với hệ thống thu hồi nhiệt — một tùy chọn được lắp đặt tại nhà máy giúp thu hồi 80% nhiệt nén để làm nóng nước xử lý — tổng hiệu quả năng lượng rất ấn tượng.
🛠️
Giảm chi phí bảo trì
Việc loại bỏ dầu khỏi buồng nén đồng nghĩa với việc không cần thay thế các bộ phận tách dầu sau mỗi 2.000 giờ hoạt động, không cần các chương trình phân tích dầu, không có các bộ lọc bão hòa dầu tạo ra chất thải nguy hại và không có nguy cơ tắc nghẽn vòi phun khí phía sau do sự trùng hợp dầu ở nhiệt độ cao. Kinh nghiệm thực tế cho thấy khoảng thời gian bảo dưỡng lớn giữa các lần bảo trì đối với máy nén dòng EP-OF hoạt động trong môi trường phòng nén được kiểm soát có thể lên đến 8.000 giờ vận hành.
🌿
Bãi thải sạch hơn & Giảm thiểu trách nhiệm pháp lý đối với môi trường
Nước tái chế từ dòng chất thải tuyển nổi có hàm lượng hydrocarbon thấp hơn đáng kể khi nguồn cung cấp không khí không chứa dầu. Điều này làm giảm gánh nặng cho các nhà máy xử lý nước, kéo dài tuổi thọ vật liệu lọc trong các giai đoạn làm sạch và giúp việc chứng minh tuân thủ các điều kiện cấp phép khai thác và xả thải trở nên dễ dàng hơn đáng kể. Đối với các hoạt động phải tuân thủ các nghĩa vụ giám sát và báo cáo môi trường theo lịch trình, khả năng chứng minh nguồn không khí đầu vào luôn sạch là một lợi thế vận hành đáng kể.
Nơi máy nén không dầu mang lại hiệu quả cao nhất: Các ứng dụng tuyển nổi quan trọng
Bốn lĩnh vực ứng dụng có giá trị cao
⚠ Độ nhạy cao
Tuyển nổi đồng sunfua
Các khoáng chất sunfua đồng — chalcopyrite, bornite, chalcocite — nằm trong số những nguyên liệu tuyển nổi nhạy cảm nhất với sự nhiễm bẩn dầu do góc tiếp xúc hẹp, trong đó sự bám dính hiệu quả giữa bọt khí và hạt chỉ xảy ra. Ngay cả một lượng nhỏ dầu khoáng làm thay đổi góc tiếp xúc từ 5 đến 10 độ cũng có thể đẩy hiệu quả bám dính xuống dưới ngưỡng quan trọng. Các hoạt động tại Anh xử lý các mỏ đồng kiểu porphyry phân tán hoặc hệ thống VMS đa kim loại ngày càng yêu cầu sử dụng máy nén khí không dầu làm tiêu chuẩn thiết kế cho các giai đoạn tuyển nổi thô-tuyển nổi. Sự kết hợp giữa tỷ lệ thu hồi cao hơn và chi phí thuốc thử thấp hơn làm cho mô hình kinh doanh trở nên đơn giản ở bất kỳ công suất nào trên 200 tấn/giờ.
✓ Mức độ cải thiện khả năng phục hồi điển hình: +1,5 đến +2,8 điểm phần trăm so với nguồn cung cấp được bôi trơn
🔱 Tính chọn lọc quan trọng
Tuyển nổi chọn lọc chì-kẽm
Quá trình tách chì-kẽm bằng tuyển nổi chọn lọc là một hoạt động đòi hỏi kỹ thuật cao, cần các chu kỳ ức chế-kích hoạt chính xác — thông thường, quặng galena được tuyển nổi trước bằng xanthate trong khi sphalerite được ức chế bằng kẽm sulfat và natri xyanua, tiếp theo là kích hoạt bằng đồng sulfat và tuyển nổi sphalerite ở giai đoạn thứ hai. Sự nhiễm dầu trong nguồn cung cấp khí có thể cản trở phản ứng hóa học kích hoạt-ức chế của cả hai giai đoạn, làm giảm tính chọn lọc và tạo ra các hạt phức hợp trong quặng tinh cuối cùng, gây thiệt hại cho các nhà máy luyện kim. Một số hoạt động khai thác chì-kẽm ở North Pennines và xứ Wales đã ghi nhận những cải thiện đáng kể về chất lượng quặng tinh — hàm lượng Zn cao hơn, giảm tổn thất Pb trong mạch kẽm — sau khi chuyển sang sử dụng nguồn cung cấp khí nén không dầu.
✓ Cải thiện độ chọn lọc: Độ sắc nét của quá trình tách Pb/Zn được cải thiện rõ rệt tại 4 trong 5 địa điểm thử nghiệm.
● Nhiệm vụ theo quy định
Tuyển nổi than (Thu hồi than mịn)
Quá trình tuyển nổi than mịn — thu hồi các hạt than nhỏ hơn 0,5 mm từ bùn thải của nhà máy chế biến — hoạt động ở tốc độ và áp suất dòng khí tương tự như tuyển nổi kim loại nhưng nhạy cảm hơn với đặc tính hydrocarbon của nguồn khí cung cấp. Dầu khoáng trong khí tuyển nổi có thể liên kết với bề mặt của các hạt than có tính kỵ nước tự nhiên theo cách nghịch lý là làm giảm khả năng tuyển nổi hiệu quả của chúng bằng cách tạo ra các mảng kỵ nước không đều thay vì đặc tính bề mặt đồng nhất. Các hoạt động chế biến than ở Yorkshire và Nam Wales đã phát hiện ra rằng việc chuyển sang sử dụng máy nén khí không dầu loại bỏ được một nguồn biến động quy trình mà trước đây khó chẩn đoán hoặc kiểm soát. Các quy định về môi trường liên quan đến việc xả nước thải từ quá trình chế biến than cũng đặc biệt nghiêm ngặt ở các lưu vực của Vương quốc Anh có độ nhạy cảm sinh thái cao.
✓ Lượng hydrocarbon trong nước xử lý: giảm 60–80% so với nguồn cung cấp được bôi trơn trong các thử nghiệm so sánh.
⚡ Ứng dụng mới nổi
Tuyển nổi Liti và Spodumen
Tầm quan trọng chiến lược ngày càng tăng của lithium đối với sản xuất pin đã thúc đẩy sự quan tâm trở lại đối với việc chế biến khoáng sản trong nước của Vương quốc Anh, với việc đầu tư đáng kể vào phát triển quy trình đối với spodumene và các khoáng sản chứa lithium khác. Quá trình tuyển nổi spodumene nổi tiếng là nhạy cảm với thuốc thử và phản ứng mạnh mẽ với bất kỳ hợp chất hoạt động bề mặt nào không được kiểm soát trong môi trường xử lý. Các hoạt động chế biến lithium mới đang được phát triển ở Cornwall và Scotland đang yêu cầu lắp đặt máy nén khí không dầu ngay từ đầu, nhận thấy rằng việc đạt được các thông số kỹ thuật sản phẩm lithium cao cấp theo yêu cầu của chuỗi cung ứng pin đòi hỏi sự kiểm soát tuyệt đối về hóa học tuyển nổi. Đây là lĩnh vực mà việc lựa chọn hệ thống không dầu ngay từ đầu thay vì trang bị thêm sau này thể hiện cả thực tiễn kỹ thuật và thương mại tốt nhất.
✓ Chuỗi cung ứng lithium dùng cho pin ngày càng yêu cầu không khí không chứa dầu ở cấp độ nhà máy tuyển quặng.
Bối cảnh quy định và tiêu chuẩn của Vương quốc Anh về chất lượng không khí trong quá trình tuyển nổi
Khung tuân thủ và tiêu chuẩn
Tiêu chuẩn ISO 8573-1 : 2010 Loại 0
Tiêu chuẩn quốc tế được công nhận về độ tinh khiết của khí nén. Cấp 0 biểu thị không có hàm lượng dầu có thể phát hiện được — nghiêm ngặt hơn bất kỳ yêu cầu cụ thể nào của khách hàng. Tất cả các máy nén dòng EP-OF đều được kiểm tra và chứng nhận bởi bên thứ ba theo cấp độ này.
BS EN 1012-1 : 2010
Các yêu cầu an toàn theo tiêu chuẩn Anh dành cho máy nén khí. Tất cả các thiết bị EP-OF đều được thiết kế và sản xuất tuân thủ tiêu chuẩn BS EN 1012-1, áp dụng cho máy nén khí hoạt động trong môi trường chế biến khoáng sản tại Vương quốc Anh.
Tiếp xúc nghề nghiệp HSE EH40
Giới hạn phơi nhiễm tại nơi làm việc EH40 của HSE quy định mức trung bình theo thời gian 8 giờ (TWA) là 1 mg/m³ đối với sương dầu khoáng. Máy nén không dầu loại bỏ nguồn nguy cơ phơi nhiễm này trong các tòa nhà tuyển nổi và phòng máy nén, đơn giản hóa việc đánh giá rủi ro COSHH và cải thiện phúc lợi người lao động.
Giấy phép xả thải của Cơ quan Môi trường
Giấy phép môi trường được cấp theo Quy định về cấp phép môi trường năm 2016 thường bao gồm các giới hạn định lượng đối với hàm lượng dầu trong nước thải và nước thải công nghiệp. Việc sử dụng nguồn khí nén không dầu cung cấp một biện pháp kiểm soát kỹ thuật rõ ràng, có thể kiểm chứng được, hỗ trợ việc tuân thủ giấy phép.
Thành công của khách hàng: Nâng cấp nhà máy tuyển nổi đa kim loại Bắc Wales
Kết quả thực tế — Hoạt động tại Vương quốc Anh
KHÁCH HÀNG
Công ty TNHH Chế biến Khoáng sản Cambrian
VỊ TRÍ
Vùng chân đồi Snowdonia, Bắc Wales, Vương quốc Anh
LOẠI QUẶNG
Đồng-Chì-Kẽm sunfua, công suất 650 tấn/giờ.
HỆ THỐNG ĐÃ ĐƯỢC CÀI ĐẶT
3 × EP-OF 75 kW + 1 × EP-OF 37 kW (chế độ chờ)
Thử thách
Công ty Cambrian Minerals Processing đã vận hành một hệ thống tuyển nổi đồng-chì-kẽm bốn giai đoạn từ năm 2009, sử dụng hai máy nén khí trục vít quay tốc độ cố định, bôi trơn bằng dầu. Các nhà luyện kim từ lâu đã nghi ngờ rằng sự không nhất quán trong hiệu suất thu hồi đồng thô – dao động giữa 82% và 87% với nguồn quặng tương đương – có liên quan đến chất lượng không khí hơn là thành phần khoáng vật, nhưng biến số này chưa bao giờ được xác định rõ. Áp lực từ Cơ quan Tài nguyên Thiên nhiên xứ Wales (NRW) về mức độ hydrocarbon cao trong nước thải đã làm tăng thêm tính cấp thiết cho cuộc điều tra. Một cuộc kiểm toán khí nén độc lập năm 2021 đã đo được lượng dầu lẫn trong khí nén từ các máy nén hiện có ở mức 3,2 mg/m³ – phù hợp với thiết bị bôi trơn bằng dầu được bảo dưỡng tốt, nhưng vẫn cao hơn không.
Giải pháp
Vào quý 1 năm 2022, Ever Power đã cung cấp và vận hành ba máy nén khí không dầu EP-OF 75 kW tích hợp biến tần (VFD) và mô-đun thu hồi nhiệt, thay thế cho hai máy nén khí bôi trơn bằng dầu hiện có. Một máy nén khí EP-OF 37 kW thứ tư được lắp đặt làm máy dự phòng. Việc lắp đặt bao gồm hệ thống thông gió phòng máy nén được thiết kế riêng và tích hợp giám sát từ xa với nền tảng SCADA hiện có của nhà máy, cả hai đều được chỉ định trong hội thảo kỹ thuật tiền dự án do nhóm kỹ sư ứng dụng của Ever Power thực hiện. Hệ thống được thiết kế với khả năng dự phòng N+1 để cho phép bảo trì trực tuyến mà không làm gián đoạn mạch nổi.
Kết quả — 12 tháng sau khi đưa vào vận hành
| Số liệu | Trước đó (trung bình năm 2021) | Sau (trung bình năm 2023) | Thay đổi |
|---|---|---|---|
| Phục hồi đồng thô (%) | 84.1 | 86.8 | +2,7 điểm |
| Liều lượng xanthate (g/t) | 42 | 36 | -14.3% |
| Hàm lượng dầu trong nước thải (mg/L) | 11.4 | 2.1 | -81.6% |
| Mức tiêu thụ năng lượng của máy nén (kWh/m³) | 0.138 | 0.112 | -18.8% |
| Doanh thu bổ sung ước tính hàng năm (£) | — | +£620,000 | Thu hồi + tiết kiệm thuốc thử |
Các kỹ sư chế biến khoáng sản của Anh nói gì?
“
Chúng tôi đã nỗ lực khắc phục sự biến động trong quá trình tinh chế đồng thô của mình trong nhiều năm. Việc chuyển sang sử dụng máy nén không dầu của Ever Power thực sự là thay đổi mang tính đột phá nhất mà chúng tôi đã thực hiện đối với hệ thống trong một thập kỷ qua — cả về tính nhất quán trong việc thu hồi và kết quả giám sát môi trường NRW của chúng tôi. Sự hỗ trợ kỹ thuật từ giai đoạn vận hành thử nghiệm rất xuất sắc.
James Hollingsworth
Kỹ sư luyện kim cao cấp, Công ty Cambrian Minerals Processing Ltd., Bắc Wales
“
Hệ thống tuyển nổi than mịn của chúng tôi luôn hoạt động không ổn định, và chúng tôi nghi ngờ chất lượng không khí cũng góp phần vào điều đó. Việc lắp đặt EP-OF 55 rất đơn giản và khả năng tiết kiệm năng lượng từ biến tần đã vượt quá dự kiến của chúng tôi. Giờ đây, chúng tôi nhận thấy hàm lượng tro trong sản phẩm tuyển nổi ổn định hơn nhiều, điều mà khách hàng nhà máy điện của chúng tôi rất đánh giá cao.
Rachel Sutton
Giám đốc nhà máy, Dịch vụ chuẩn bị mỏ than, Nam Yorkshire
“
Chỉ định một máy nén khí không dầu Đối với hệ thống điện chì-kẽm mới của chúng tôi ở vùng Pennines, việc lựa chọn thậm chí không cần bàn cãi — độ nhạy của chất phản ứng trong giai đoạn kích hoạt sphalerite về cơ bản là bắt buộc. Nhóm kỹ thuật ứng dụng của Ever Power đã dành hai ngày tại chỗ cùng với các nhà luyện kim của chúng tôi để tính toán nhu cầu khí nén và thiết kế hệ thống đường ống phân phối. Mức độ tham gia kỹ thuật như vậy từ một nhà cung cấp là rất hiếm.
Tiến sĩ Andrew Forsyth
Trưởng bộ phận Kỹ thuật Quy trình, Công ty Northern Metallics Ltd., Quận Durham
Thiết kế kỹ thuật theo yêu cầu cho các ứng dụng tuyển nổi phức tạp.
Ever Power Manufacturing & Product Customisation
Không có hai hệ thống tuyển nổi nào giống hệt nhau. Thành phần khoáng chất của quặng, cấu hình bể tuyển, thiết kế bộ phun khí, bố trí mạch tuyển và độ cao đều ảnh hưởng đến thông số kỹ thuật khí nén cần thiết. Nhà máy sản xuất của Ever Power vận hành dịch vụ tùy chỉnh sản phẩm toàn diện, có khả năng thiết kế máy nén khí không dầu theo các thông số kỹ thuật chính xác mà các sản phẩm có sẵn trong catalogue không thể đáp ứng. Đội ngũ kỹ sư nội bộ của chúng tôi làm việc trực tiếp với các nhà luyện kim và kỹ sư mỏ từ giai đoạn khả thi đến vận hành thử, đảm bảo rằng thông số kỹ thuật của máy nén tích hợp chính xác với mọi yếu tố khác trong thiết kế nhà máy tuyển nổi. Cho dù bạn cần định mức áp suất tùy chỉnh, chứng nhận ATEX cho khu vực môi trường dễ cháy nổ dưới lòng đất hoặc trên bề mặt, đường dẫn khí bằng thép không gỉ cho môi trường tuyển nổi có tính ăn mòn cao, nguồn điện áp kép để phù hợp với cơ sở hạ tầng điện tại Anh/EU, hay một thiết bị lắp đặt dạng mô-đun hoàn chỉnh sẵn sàng để triển khai trong container tại các mỏ xa xôi ở Anh hoặc quốc tế, Ever Power đều có thể thiết kế, sản xuất và cung cấp giải pháp theo yêu cầu của bạn.
🏭
Phạm vi áp suất: 0,3–40 bar(g)
Từ hệ thống cấp khí áp suất thấp đến hệ thống tuyển nổi cột áp suất cao. Tỷ lệ áp suất tùy chỉnh được thiết kế theo yêu cầu.
🔥
Phiên bản ATEX Vùng 1 & Vùng 2
Chứng nhận ATEX cho nhà máy, phù hợp với khu vực có môi trường dễ cháy nổ. Áp dụng cho các hoạt động khai thác kali, muối và than dưới lòng đất.
📚
Kiểm tra nghiệm thu toàn diện tại nhà máy (FAT)
Có chứng nhận kiểm định chấp nhận tại nhà máy (FAT) cho tất cả các thiết bị. Giấy chứng nhận kiểm tra hiệu suất theo tiêu chuẩn ISO 1217 và ISO 8573-1 được cấp kèm theo mỗi máy nén khí không dầu.
🚲
Các mô-đun dạng container đóng gói sẵn trên khung trượt
Các gói thiết bị lắp ráp sẵn, được đấu dây và lắp đặt đường ống, kiểm tra tại nhà máy, có thể triển khai đến các địa điểm khai thác mỏ xa xôi ở Anh hoặc quốc tế với công tác xây dựng dân dụng tối thiểu.
Câu hỏi thường gặp — Máy nén khí không dầu dùng cho công nghệ tuyển nổi
Giải đáp các câu hỏi kỹ thuật và mua sắm
Loại máy nén khí không dầu nào là tốt nhất để sử dụng cho hệ thống tuyển nổi bọt sunfua đồng ở Anh, và tôi nên chỉ định áp suất và lưu lượng như thế nào?
Đối với quá trình tuyển nổi đồng sunfua, máy nén khí quay không dầu trục vít đôi tích hợp biến tần (VFD) là cấu hình được khuyến nghị rộng rãi nhất. Áp suất vận hành cần phù hợp với thông số kỹ thuật của thiết bị phun khí hoặc sục khí – hầu hết các bể tuyển nổi cơ học yêu cầu áp suất từ 0,4 đến 0,8 bar(g) tại cửa vào thiết bị phun khí, trong khi các bể dạng cột có thể cần đến 2,5 bar(g). Tổng lưu lượng cần thiết được tính toán từ tổng nhu cầu khí của tất cả các bể cộng với tổn thất phân phối, với biên độ thiết kế 20%. Đối với hoạt động 650 tấn/giờ với 12 bể tuyển thô tiêu chuẩn, một hệ thống điển hình có thể bao gồm ba tổ máy 75 kW hoạt động song song với hệ thống dự phòng N+1. Đội ngũ kỹ sư ứng dụng của Ever Power cung cấp các tính toán lưu lượng và áp suất miễn phí cho bất kỳ mạch tuyển nổi nào tại Vương quốc Anh – hãy liên hệ với chúng tôi kèm theo kiểu máy, số lượng và sản lượng quặng của bạn.
Máy nén khí không dầu dùng cho nhà máy tuyển nổi có giá bao nhiêu, và tỷ suất lợi nhuận đầu tư điển hình cho một hoạt động khai thác mỏ ở Anh là bao nhiêu?
Chi phí đầu tư ban đầu cho máy nén khí không dầu phù hợp với dịch vụ tuyển nổi thường dao động từ 12.000 đến 85.000 bảng Anh tùy thuộc vào công suất, với hệ thống hoàn chỉnh (nhiều thiết bị, đường ống, bộ điều khiển) cho các hoạt động quy mô vừa tại Anh có giá từ 80.000 đến 250.000 bảng Anh sau khi lắp đặt. Thời gian hoàn vốn thường đạt được trong vòng 18 đến 30 tháng tại các hoạt động khai thác kim loại với sản phẩm đồng hoặc kẽm, nhờ sự kết hợp của việc cải thiện hiệu suất thu hồi, giảm chi phí hóa chất và giảm chi phí bảo trì. Riêng việc tiết kiệm năng lượng từ hoạt động của biến tần thường giúp giảm chi phí điện từ 6.000 đến 18.000 bảng Anh mỗi năm cho thiết bị 55–75 kW. Hãy yêu cầu phân tích ROI chi tiết dành riêng cho hoạt động của bạn bằng cách sử dụng liên kết báo giá bên dưới.
Những quy định nào của Vương quốc Anh yêu cầu hoặc khuyến nghị sử dụng khí nén không dầu trong các hoạt động tuyển nổi khoáng sản, và Cơ quan An toàn Lao động (HSE) có hướng dẫn cụ thể nào về vấn đề này không?
Hiện tại, không có quy định pháp luật nào của Vương quốc Anh bắt buộc sử dụng khí nén không dầu cho tất cả các ứng dụng tuyển nổi, nhưng trên thực tế, nhiều yếu tố điều chỉnh yêu cầu điều này. Giấy phép môi trường của Cơ quan Môi trường theo Quy định Cấp phép Môi trường năm 2016 thường bao gồm giới hạn xả dầu trong nước (thường là 5–20 mg/L) có thể bị vi phạm nếu nước xử lý bị nhiễm dầu từ máy nén. Bảng EH40 của HSE đặt mức trung bình theo thời gian 8 giờ là 1 mg/m³ đối với sương dầu khoáng trong môi trường làm việc. Tiêu chuẩn ISO 8573-1 Loại 0 — tiêu chuẩn chứng nhận cho máy nén không dầu — ngày càng được các kỹ sư chế biến khoáng sản của Vương quốc Anh quy định như một yêu cầu hợp đồng trong các thông số kỹ thuật thiết kế nhà máy mới. Đối với các hoạt động chế biến lithium hoặc các khoáng sản quan trọng khác theo khuôn khổ an ninh chuỗi cung ứng quốc gia của Vương quốc Anh, việc cung cấp khí nén không dầu ngày càng trở thành một yêu cầu thiết kế chứ không phải là một tùy chọn.
Máy nén khí trục vít quay không dầu so sánh như thế nào với máy nén khí kiểu cuộn hoặc ly tâm không dầu trong quá trình tuyển nổi bọt, và loại nào mang lại giá trị tốt hơn cho một khu khai thác mỏ lớn ở Anh?
Đối với các nhà máy tuyển nổi quy mô lớn — những nhà máy có tổng nhu cầu khí nén trên 3 m³/phút — máy nén khí trục vít đôi không dầu mang lại sự kết hợp tốt nhất giữa chi phí ban đầu, hiệu suất tải một phần (thông qua biến tần), tính linh hoạt về áp suất và độ bền trong môi trường khai thác mỏ nhiều bụi. Máy nén khí kiểu xoắn ốc không dầu hoạt động xuất sắc ở mức dưới 2 m³/phút nhưng thiếu hiệu suất và phạm vi áp suất cần thiết cho các mạch tuyển nổi quy mô lớn. Máy nén khí ly tâm (turbo) không dầu trở nên cạnh tranh hơn ở mức trên 30 m³/phút và có chi phí bảo trì rất thấp nhưng lại có chi phí đầu tư cao và gặp khó khăn với tỷ lệ điều chỉnh công suất dưới 70%. Đối với phần lớn các hoạt động chế biến khoáng sản ở Anh trong phạm vi từ 5 đến 20 m³/phút, máy nén khí trục vít đôi không dầu với biến tần là lựa chọn kỹ thuật và kinh tế tối ưu.
Tôi có thể tìm nhà cung cấp máy nén khí không dầu đáng tin cậy ở Anh, người hiểu rõ các ứng dụng tuyển nổi bọt và có thể cung cấp hỗ trợ kỹ thuật trong quá trình vận hành ở đâu?
Ever Power cung cấp và hỗ trợ máy nén khí không dầu cho các hoạt động chế biến khoáng sản tại Vương quốc Anh thông qua đội ngũ kỹ sư ứng dụng giàu kinh nghiệm thực tế tại các nhà máy đồng, chì-kẽm, than đá và các hệ thống tuyển nổi khoáng sản công nghiệp. Chúng tôi cung cấp dịch vụ tính toán nhu cầu khí nén trước dự án, xem xét thiết kế hệ thống, kiểm tra nghiệm thu tại nhà máy, vận hành thử nghiệm tại chỗ và hỗ trợ bảo trì liên tục. Đội ngũ của chúng tôi phục vụ tất cả các vùng của Vương quốc Anh, bao gồm Scotland, Wales, Bắc Anh, Cornwall và Midlands. Để thảo luận về dự án máy nén khí tuyển nổi, vui lòng liên hệ trực tiếp với chúng tôi theo địa chỉ sau: [email protected] — Chúng tôi sẽ trả lời tất cả các yêu cầu từ Vương quốc Anh trong vòng một ngày làm việc.
Khi nào thì nên nâng cấp nhà máy tuyển nổi chì-kẽm từ máy nén bôi trơn bằng dầu sang máy nén không dầu, và những dấu hiệu nào cho thấy sự nhiễm bẩn dầu đang ảnh hưởng đến hiệu suất tuyển nổi?
Những dấu hiệu rõ ràng nhất cho thấy sự nhiễm dầu có thể ảnh hưởng đến hệ thống tuyển nổi của bạn bao gồm: sự biến động không giải thích được về hiệu suất thu hồi trên các nguồn quặng dường như tương tự; yêu cầu liều lượng chất thu gom tăng lên để duy trì mục tiêu hàm lượng; chỉ số hydrocarbon cao trong quá trình giám sát nước; sự không ổn định của bọt hoặc phân bố kích thước bọt bất thường không phải do thay đổi thuốc thử; và khó khăn hơn trong việc đạt được độ chọn lọc chì/kẽm mục tiêu. Ngay cả khi hiệu suất thu hồi dường như ổn định, việc kiểm tra lượng dầu lẫn trong máy nén (được đo bằng bộ dụng cụ thử dầu trong không khí theo tiêu chuẩn ISO 8573-1) vẫn được khuyến nghị như một biện pháp phòng ngừa. Nếu lượng dầu lẫn vượt quá 0,5 mg/m³ và quặng của bạn là hệ thống sunfua nhạy cảm, thì việc nâng cấp gần như chắc chắn sẽ mang lại lợi ích tài chính trong vòng 36 tháng.
Máy nén khí không dầu dùng trong tuyển nổi cần lịch bảo dưỡng như thế nào, và việc bảo dưỡng máy này so với máy bôi trơn bằng dầu thì ra sao?
Máy nén khí trục vít quay không dầu dùng trong tuyển nổi thường yêu cầu thay thế bộ lọc khí sau mỗi 2.000 đến 3.000 giờ, bổ sung mỡ bôi trơn ổ trục sau mỗi 4.000 giờ và bảo dưỡng toàn diện bao gồm kiểm tra lớp phủ rôto và thay thế ổ trục sau mỗi 16.000 đến 20.000 giờ. Không cần thay dầu, không cần thay thế bộ lọc tách dầu, không cần phân tích dầu và không cần xử lý bộ lọc liên quan đến dầu. So với máy bôi trơn bằng dầu có kích thước tương đương — yêu cầu thay dầu sau mỗi 1.000 đến 2.000 giờ, thay bộ lọc tách dầu sau mỗi 2.000 giờ và thay thế bộ lọc dầu — gánh nặng bảo trì và thời gian ngừng hoạt động liên quan đối với máy không dầu thường thấp hơn từ 30 đến 50% trong vòng 5 năm. Việc loại bỏ dầu bôi trơn đã qua sử dụng như một dòng chất thải nguy hại cũng giúp đơn giản hóa việc tuân thủ các quy định về môi trường.
Tôi có thể tính toán lưu lượng và áp suất khí nén cần thiết cho một máy tuyển nổi cụ thể trong nhà máy chế biến khoáng sản của mình như thế nào?
Việc tính toán nhu cầu khí cho quá trình tuyển nổi bắt đầu bằng lưu lượng khí do nhà sản xuất quy định cho mỗi ô tuyển nổi — thường được biểu thị bằng m³/phút ở áp suất đầu vào của bộ phân phối khí. Cộng tổng nhu cầu của tất cả các ô tuyển nổi đang hoạt động đồng thời (tổ chức tuyển thô, tổ chức tuyển sạch, tổ chức tuyển tinh) để có được tổng nhu cầu của toàn bộ quá trình. Cộng thêm 15 đến 20% cho ma sát đường ống và tổn thất van trên toàn mạng lưới phân phối. Cộng thêm 10% biên độ vận hành để mở rộng mạch trong tương lai hoặc tăng lượng khí đầu vào trong các chiến dịch tuyển quặng khó khăn. Kết quả là lưu lượng khí tự do tối thiểu (FAD) của máy nén ở áp suất định mức. Đối với áp suất, hãy đặt công suất định mức của máy nén ở áp suất đầu vào của bộ phân phối khí cộng với độ giảm áp suất phân phối (thường là 0,1 đến 0,3 bar) cộng với 10% khoảng dự trữ của bộ điều chỉnh áp suất. Ever Power cung cấp bảng tính nhu cầu khí miễn phí cho các ứng dụng tuyển nổi theo yêu cầu — hãy gửi email cho chúng tôi về kiểu máy tuyển nổi và sơ đồ mạch của bạn.
Bạn đã sẵn sàng nâng cấp hệ thống trị liệu nổi của mình chưa?
Nhận báo giá kỹ thuật cho hoạt động chế biến khoáng sản của bạn tại Vương quốc Anh.
Cho dù bạn đang thay thế thiết bị hiện có hay thiết kế một nhà máy tuyển nổi mới hoàn toàn, đội ngũ kỹ sư ứng dụng của Ever Power luôn sẵn sàng xem xét chi tiết các yêu cầu về khí nén của bạn — hoàn toàn miễn phí. Chúng tôi phục vụ các hoạt động chế biến đồng, chì-kẽm, than đá và khoáng sản công nghiệp trên khắp nước Anh, Scotland, Wales và Bắc Ireland.
📍 Phục vụ các khu vực: London · Birmingham · Manchester · Leeds · Glasgow · Cardiff · Edinburgh · Truro · Newcastle · Sheffield · và tất cả các khu mỏ và mỏ đá trên khắp Vương quốc Anh.
© Ever Power Industrial Compressed Air Solutions | Vương quốc Anh | [email protected]
chỉnh sửa bởi gzl