مطحنة معالجة المعادن

مطحنة معالجة المعادن

تُعدّ مطحنة معالجة المعادن قطعة أساسية لا غنى عنها في عمليات التعدين وإثراء الخامات. تُستخدم بشكل رئيسي لسحق الخام إلى درجة النعومة المطلوبة، مما يمهد الطريق لفصل المعادن القيّمة لاحقًا. وتُستخدم على نطاق واسع في مناجم المعادن (مثل الذهب والفضة والموليبدينوم)، ومناجم اللافلزات (مثل الكاولين وكربونات الكالسيوم الثقيلة)، بالإضافة إلى استخدامها في صناعات المعادن والصناعات الكيميائية وغيرها من المجالات. يجب أن يراعي اختيار المعدات خصائص المواد، ومتطلبات حجم الجسيمات، وسير العملية بشكل شامل.

يعتمد مبدأ عمل مطحنة معالجة المعادن بشكل أساسي على التفاعل بين وسائط الطحن والخام لتحقيق التفتيت، وتختلف أنواع الآلات باختلاف الوسائط وخصائص التشغيل. تعتمد هذه المعدات عادةً على هيكل أسطواني دوار أفقي، حيث يقوم محرك بتدوير الأسطوانة، مما يؤدي إلى اصطدام الوسائط الداخلية (كرات فولاذية، قضبان فولاذية، حصى، أو الخام نفسه) بالخام، وقصه، وتآكله.

تشمل الأنواع الشائعة مطاحن الكرات، ومطاحن القضبان، ومطاحن الحصى، والمطاحن ذاتية الطحن. ومن بين هذه الأنواع، تُعد مطحنة الكرات الأكثر استخدامًا، وهي مناسبة لمتطلبات عمليات متنوعة تتضمن الطحن الجاف أو الرطب.

تستخدم مطاحن الكرات كرات فولاذية كوسائط طحن، ويمكن تصنيفها حسب طريقة التفريغ إلى نوع الفائض، ونوع الشبكة، ونوع التفريغ المحيطي. يتميز نوع الفائض ببنية بسيطة، ويمكنه إنتاج مواد أدق، مما يجعله مناسبًا لمراحل الطحن الثلاثية. أما نوع الشبكة، فيستخدم صفيحة شبكية للتفريغ القسري، مما يوفر إنتاجية أعلى وحجمًا أكبر للمنتج، ويُستخدم غالبًا في المرحلة الأولية من دوائر الطحن ثنائية المراحل.

• من ناحية أخرى، تستخدم مطحنة القضبان قضبانًا فولاذية أسطوانية طويلة كوسائط طحن. عادةً ما تتراوح نسبة طول أسطوانتها إلى قطرها بين 1.5 و2.0، وتفتقر إلى صفيحة شبكية للتفريغ عند مخرجها، مما يمنع تشابك الوسائط. يوفر التلامس الخطي بين القضبان عملية طحن انتقائية، مما يساعد على تقليل الطحن الزائد للخام وينتج عنه حجم منتج أكثر تجانسًا. وهي مناسبة لمعالجة المواد الهشة مثل خامات التنجستن والقصدير، أو يمكن استخدامها كجهاز معالجة أولية لمطاحن الكرات. تتراوح نسبة ملء الوسائط في مطاحن القضبان عمومًا بين 30% و35%، ويتم التحكم في السرعة عادةً عند 60% إلى 75% من السرعة الحرجة، ويمكن أن تصل كفاءة التشغيل إلى 80% إلى 88%.

• تشمل أنواع المطاحن الأخرى مطاحن الحصى والمطاحن ذاتية الطحن. تستخدم مطاحن الحصى حصى مختارة كوسائط طحن، وهي مناسبة لاحتياجات الطحن الدقيق لأنواع معينة من الخامات. أما المطاحن ذاتية الطحن فتستخدم الخام نفسه كوسيط طحن، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الوسائط، وهي مثالية للتكسير الأولي للمواد الخشنة الحبيبات.

فيما يتعلق بالتصميم الهيكلي وتحسين الأداء، تشهد مطاحن معالجة المعادن تطوراً مستمراً نحو كفاءة أعلى، وتوفير أكبر للطاقة، واستقرار أفضل، ومتانة أكبر. غالباً ما تُصنع الأسطوانات باستخدام عمليات اللحام الآلية، وتخضع لاختبارات الموجات فوق الصوتية ومعالجة حرارية شاملة لتخفيف الإجهاد لضمان الدقة الهيكلية والقوة. تُصمم الأعمدة المجوفة كمكونات من الفولاذ المصبوب، ويجري تحديث البطانات المقاومة للتآكل من الفولاذ المنغنيزي التقليدي إلى مواد مثل سبائك العناصر الأرضية النادرة أو البطانات المغناطيسية لإطالة عمر الخدمة.

تشمل ميزات الأداء الرئيسية ما يلي:

1. كفاءة تكسير عالية مع استهلاك منخفض نسبياً للطاقة واستهلاك ضئيل للمعادن لكل وحدة منتج.

2. استخدام مواد عالية الجودة ومقاومة للتآكل للبطانات، مما يوفر قوة عالية ومقاومة ممتازة للتآكل وعمر خدمة طويل.

3. تشغيل مستقر وموثوق مع استهلاك منخفض نسبياً للطاقة، وتقليل التآكل، وانخفاض تكاليف التشغيل.

4. سهولة ضبط نعومة المنتج، وتوزيع حجم الجسيمات بشكل موحد، والتشغيل السلس، والأداء الموثوق، وسهولة التشغيل والصيانة.

تُدمج بعض مطاحن معالجة المعادن المتطورة أنظمة تزييت ذكية للتحكم الدقيق، مما يقلل من استهلاك الطاقة وتكاليف الصيانة. ويتم اختبار الماكينة بالكامل قبل مغادرتها المصنع لتسهيل تركيبها في الموقع. تتطلب الصيانة اليومية فحصًا دقيقًا للمكونات الرئيسية مثل الأعمدة المجوفة والمحامل الرئيسية، بالإضافة إلى التخطيط المنتظم لعمليات الصيانة المتوسطة والكبيرة. وتركز اتجاهات الصناعة الحالية على تطوير المعدات على نطاق واسع، ورفع كفاءتها وتوفير الطاقة، وزيادة ذكائها.