سحق خام الذهب باستخدام مطحنة الكرة

عملية التكسير في مطحنة الكرات

مطحنة الكرات هي نوع من المطاحن التي تستخدم كرات من الفولاذ أو السيراميك أو المطاط أحيانًا كوسائط طحن لتكسير الخام إلى جزيئات أدق. تجعلها كفاءتها وتعدد استخداماتها مكونًا أساسيًا في صناعات استخراج الذهب ومعالجة المعادن الأخرى. يمكن تقسيم عملية التكسير إلى الخطوات التالية:

تحميل الخام

الخطوة الأولى في عملية طحن الكرات هي تحميل الخام في مطحنة الكرات. تتطلب هذه الخطوة اهتمامًا دقيقًا حيث ترتبط كفاءة عملية الطحن ارتباطًا وثيقًا بالكمية المثلى من الخام المحمل في المطحنة. يمكن أن يؤدي التحميل الزائد أو التحميل غير الكافي إلى تقليل كفاءة الطحن والتأثير على الناتج الإجمالي.

التحميل غير الكافي:

عندما يتم تحميل كمية قليلة جدًا من الخام في المطحنة، يكون هناك اتصال أقل بين الخام ووسائط الطحن، مما يقلل من كسر الجسيمات. يؤدي هذا إلى عملية طحن غير فعّالة مع وقت طحن أطول وإنتاجية أقل.

التحميل الزائد:

من ناحية أخرى، إذا تم تحميل الكثير من الخام في الطاحونة، فقد لا يكون لدى الوسائط مساحة كافية للتدحرج بشكل فعال، مما يؤدي إلى طحن غير متساوٍ. كما يزيد التحميل الزائد من التآكل في بطانات الطاحونة ووسائط الطحن، مما قد يؤثر على عمر المعدات.

تعتمد كمية التحميل المثلى على عوامل مثل حجم الطاحونة ونوع الخام وتوزيع حجم الجسيمات المطلوب. عادةً، يتم ملء مطحنة الكرات بحوالي 30-45٪ من إجمالي حجمها بالخام ووسائط الطحن.

الدوران والطحن

بمجرد تحميل الطاحونة، تدور حول محورها، مما يتسبب في تدحرج وسائط الطحن. تمارس حركة التدحرج للكرات قوة سحق وطحن على الخام. عندما تدور الطاحونة، يتم رفع الكرات بواسطة دوران الطاحونة ثم إسقاطها، مما يؤدي إلى سحق وطحن خام الذهب بفعالية إلى جزيئات أدق.

يتم تحديد كفاءة هذه العملية من خلال سرعة دوران الطاحونة. ستؤدي السرعة البطيئة جدًا إلى انزلاق وسائط الطحن داخل الطاحونة بدلاً من الرفع والسقوط، مما يقلل من كفاءة الطحن. وعلى العكس من ذلك، قد تتسبب السرعة السريعة جدًا في تثبيت وسائط الطحن على جدران الطاحونة بسبب القوة الطاردة المركزية المفرطة، مما يمنع حدوث عملية الانقلاب المطلوبة.

تعد سرعة الدوران الصحيحة ضرورية لضمان طحن الخام بشكل صحيح، وتفتيت الوسائط للجسيمات إلى أحجام أدق.

تقليل الحجم

مع طحن خام الذهب، يخضع لتقليص الحجم، وهو جزء أساسي من عملية التكسير. الهدف هو الحصول على مسحوق ناعم يمكنه تعظيم مساحة سطح الخام، مما يسهل عملية الاستخراج اللاحقة، مثل السيانيد.

يمكن لمطاحن الكرات تحقيق توزيع دقيق للغاية لحجم الجسيمات، عادة في نطاق 100-200 ميكرومتر أو حتى أكثر دقة. هذا الحجم الدقيق للجسيمات أمر بالغ الأهمية لاستعادة الذهب، لأنه:

• يزيد من مساحة السطح: تسمح مساحة السطح المكشوفة بقدر أكبر من الاتصال بين الخام والمواد الكيميائية المستخدمة في عملية الاستخلاص، مثل السيانيد، مما يعزز إذابة الذهب من الخام.
• يحسن التحرير: يضمن الطحن الدقيق تحرير جزيئات الذهب بالكامل من معادن العصابة المحيطة، مما يسمح باستخلاص أكثر كفاءة.
• التوحيد: تشتهر مطاحن الكرات بإنتاج توزيع أكثر تجانسًا لحجم الجسيمات، وهو أمر مفيد في مراحل المعالجة اللاحقة مثل التعويم والاستخلاص.

يعد تحقيق حجم الجسيمات الصحيح أمرًا حيويًا لتعظيم استعادة الذهب والمعادن الثمينة الأخرى.

تفريغ الخام المسحوق

بمجرد اكتمال عملية الطحن، تكون الخطوة التالية هي تفريغ الخام المسحوق من مطحنة الكرات. تتضمن هذه العملية تصفية وفرز المواد الدقيقة من الجسيمات الأكثر خشونة، والتي قد تحتاج إلى إعادتها إلى الطاحونة لمزيد من الطحن.

مطاحن التفريغ الشبكي: في بعض مطاحن الكرات، تسمح الشبكة الموجودة في نهاية التفريغ في الطاحونة للجسيمات الدقيقة بالمرور مع الاحتفاظ بالجسيمات الأكثر خشونة لمزيد من الطحن.

مطاحن التفريغ الفائض: تسمح هذه المطاحن للخام المطحون بالفيض خارج الطاحونة بمجرد تحقيق حجم الجسيمات المطلوب.

بعد التفريغ، يمر الخام المسحوق الناعم عبر عملية غربلة أو تصنيف لفصل الجسيمات ذات الأحجام المختلفة. ثم تكون المادة الدقيقة جاهزة للمرحلة التالية في عملية استخراج الذهب، مثل الاستخلاص أو التعويم.

المقارنة مع طرق التكسير الأخرى

على الرغم من أن مطاحن الكرات هي طريقة تكسير شائعة وفعالة للغاية، إلا أنها ليست الخيار الوحيد المتاح لتكسير خام الذهب. تشمل طرق التكسير الأخرى المستخدمة بشكل شائع كسارات الفك وكسارات المخروط. تسلط المقارنة بين هذه الطرق الضوء على نقاط قوتها ونقاط ضعفها:

كسارات الفك

تستخدم كسارة الفك قوة ضغط لكسر الصخور الكبيرة إلى قطع أصغر. تُستخدم عادةً كمرحلة تكسير أساسية في عمليات تعدين الذهب.

المزايا: كسارات الفك بسيطة وفعالة، مما يجعلها مثالية للمواد الصلبة الكبيرة مثل خام الذهب. كما أنها تتطلب صيانة منخفضة نسبيًا مقارنة بمطاحن الكرات.

العيوب: على الرغم من فعاليتها في التكسير الخشن، إلا أن كسارات الفك غير مناسبة للطحن الناعم. يمكنها فقط تقليل الخام إلى حجم معين، وهناك حاجة إلى تكسير أو طحن إضافي لتحقيق المسحوق الناعم المطلوب لاستخراج الذهب.

كسارات المخروط

تعمل كسارة المخروط عن طريق ضغط الخام بين مغزل دوار وقادوس مقعر. تُستخدم عادةً في مراحل التكسير الثانوية أو الثالثة في تعدين الذهب.

المزايا: كسارات المخروط أكثر كفاءة من كسارات الفك في إنتاج جزيئات دقيقة وقادرة على التعامل مع مجموعة أوسع من أنواع الخام. يمكن استخدامها لإنشاء أحجام جزيئات أصغر ولديها إنتاجية أعلى من كسارات الفك.

العيوب: مثل كسارات الفك، فإن كسارات المخروط غير قادرة على تحقيق المسحوق فائق الدقة المطلوب لاستعادة الذهب إلى أقصى حد. إنها أكثر ملاءمة لجزيئات الخام متوسطة إلى دقيقة الحجم وغالبًا ما تحتاج إلى أن يتبعها طحن بالكرات أو طريقة طحن دقيقة أخرى.

المقارنة مع مطاحن الكرات

مقارنة بكسارات الفك والمخروط، توفر مطاحن الكرات العديد من المزايا المتميزة في عملية استخراج الذهب:

• قدرة الطحن الدقيق: على عكس كسارات الفك والمخروط، والتي تكون محدودة في قدرتها على تقليل الخام إلى أحجام دقيقة للغاية، تتفوق مطاحن الكرات في إنشاء مسحوق فائق الدقة ضروري لاستعادة الذهب العالي.
• الكفاءة في التحرير: توفر مطاحن الكرات تحريرًا أكثر فعالية للذهب من الصخور المحيطة، مما يزيد من معدل الاسترداد الإجمالي للمعدن الثمين.
• حجم الجسيمات الموحد: يخلق عمل التدحرج في مطحنة الكرات توزيعًا أكثر اتساقًا لحجم الجسيمات، وهو أمر بالغ الأهمية لتحسين خطوات المعالجة اللاحقة مثل الاستخلاص أو التعويم.

ومع ذلك، كما أن مطاحن الكرات لها بعض العيوب، بما في ذلك:

استهلاك أعلى للطاقة: تستهلك مطاحن الكرات عمومًا طاقة أكبر من كسارات الفك والمخروط بسبب وقت الطحن الممتد المطلوب لأحجام الجسيمات الدقيقة.

التآكل والتلف: يؤدي الانقلاب المستمر لوسائط الطحن داخل الطاحونة إلى تآكل أكبر في بطانات الطاحونة والكرات، مما يزيد من متطلبات الصيانة.