Serbatoi d'acqua nelle miniere per l'abbattimento delle polveri di processo e il drenaggio
Creato il 02.06
Serbatoi d'acqua nelle miniere per l'abbattimento delle polveri di processo e il drenaggio
I serbatoi d'acqua per l'attività mineraria assolvono tre compiti piuttosto diversi: acqua di processo per l'impianto, fornitura per l'abbattimento delle polveri sulle strade di trasporto, e raccolta del drenaggio e delle acque acide di miniera prima del trattamento. Ciascuno ha la propria logica di volume, e non dovrebbero condividere un unico serbatoio a meno che i compiti non siano fondamentalmente compatibili. I fattori corrosivi dominanti sono il drenaggio acido di miniera, i cloruri e i solfati presenti nell'acqua, e qualsiasi acqua di mare utilizzata per l'abbattimento delle polveri. Un serbatoio in acciaio con rivestimento vitrificato e interno in smalto fuso in fabbrica è la soluzione robusta in quel intervallo di pH e chimica, con la fondazione e la localizzazione che sono le due voci di progettazione più spesso lasciate all'ultimo momento.
Una miniera consuma enormi volumi d'acqua e ne restituisce molto poca, e le vasche che contengono la differenza si trovano nella parte meno affascinante del sito: accanto al frantoio, in cima alla pista di trasporto, sulla banchina dei sterili, o in una vasca di raccolta in cui nessuno vuole scendere. Vengono dimensionate una volta, posizionate una volta, e ci si aspetta che funzionino per tutta la vita del sito, che può includere un cambio di corpo minerario. La questione ingegneristica non è se una vasca possa essere costruita, ma se il recipiente sopravviva all'acqua acida, al trascinamento di slurry abrasivo, al movimento del terreno ghiacciato e a quindici anni di permanenza accanto a un impianto di sterili che si assesta e si sposta continuamente.
I tre compiti e perché raramente condividono un serbatoio
L'acqua di processo, l'abbattimento delle polveri e il drenaggio hanno picchi diversi e chimiche diverse. L'acqua di processo per un impianto di trattamento dei minerali segue il programma del mulino ed è dimensionata in base alla massima portata di minerale trattato, oltre al recupero dell'acqua dai thickener; richiede acqua pulita a basso contenuto di cloruri e una vasca che possa essere svuotata rapidamente. L'abbattimento delle polveri segue la strada di trasporto e il clima, con picchi nei giorni più secchi, ventosi e trafficati dell'anno, e spesso utilizza acqua recuperata o salina, che è molto più aggressiva dell'acqua dolce di reintegro. Il drenaggio e l'acqua acida di miniera sono ossidativi, a basso pH e ricchi di ferro e solfati, e richiedono contenimento anziché purezza. Mettere tutti e tre in un unico serbatoio significa che un servizio compromette gli altri due, quindi la soluzione abituale è serbatoi separati con un corridoio condiviso per pompe e tubazioni.
Dimensionamento onesto di ciascun compito
L'abbattimento delle polveri è quello che viene sottodimensionato. Si calcola dalla lunghezza della strada di trasporto, dall'acqua per metro quadrato di strada per passaggio, dal numero di passaggi per turno e dalla perdita per evaporazione nella stagione di punta, poi moltiplicato per le ore autonome richieste. Una miniera che prevede una stagione secca senza reintegro necessita del volume stagionale completo in sito, non di una fornitura giornaliera. L'acqua di processo viene dimensionata dal bilancio di massa dell'impianto: l'acqua dei reagenti, l'acqua di flottazione e l'overflow del thickener, meno l'acqua che l'impianto restituisce, con margine per un arresto del mulino. L'accumulo di drenaggio segue la tempesta di picco e l'area massima di raccolta, e deve anche contenere il volume che arriva mentre l'impianto di trattamento è fermo, che in un sito umido può essere il termine dominante.
Chimica, abrasione e la decisione sull'interno
Il drenaggio acido delle miniere determina il caso di corrosione e non è lieve. La vaiolatura dovuta al basso pH insieme ai solfati, i depositi di ferro che creano corrosione sotto-deposito e i cloruri ovunque il sito sia vicino a una costa o utilizzi acqua di mare per l'abbattimento delle polveri attaccano tutti l'acciaio e la maggior parte dei rivestimenti organici. L'acciaio al carbonio nudo si assottiglia alla linea dell'acqua e sotto i depositi di ferro; un rivestimento applicato che non è mai stato preparato superficialmente fallisce a chiazze; lo zincato non è adatto per servizio acido o con cloruri. La risposta robusta è un serbatoio in vetro fusosi all'acciaio: lo strato di smalto da 0,25 a 0,45 mm è fuso al pannello a 820-930 °C, classificato oltre 3.450 N/cm², inerte nell'intervallo di pH da 1 a 14, e finito a Ra inferiore a 0,8 µm in modo che il precipitato di ferro si rilasci invece di accumulare una crosta dura sulla parete. Ogni pannello è sottoposto a prova di scintillamento a 1500 V CC prima della spedizione, il che è importante in un sito remoto dove una squadra di riparazione del rivestimento è a mesi di distanza.
Specifica tecnica
Parametro | Valore tipico / Intervallo | Nota |
Temperatura di fusione dello smalto | 820–930 °C | Fuso in fabbrica sul pannello d'acciaio |
Spessore del rivestimento smaltato | 0,25–0,45 mm | Interno inerte, pH 1–14 |
Resistenza dello strato smaltato | ≥ 3.450 N/cm² | Resistenza alla flessione e all'urto |
Rugosità superficiale | Ra < 0,8 µm | Rilascio dei sedimenti, facile lavaggio |
Tensione di prova della scintilla | 1500 V CC | Per pannello, prima della spedizione |
Spessore della pellicola epossidica FBE | 180–280 µm | AWWA C550, acqua mediamente aggressiva |
Grado del bullone | 8.8 | Coppia registrata durante l'assemblaggio |
Vita utile di progetto | ≥ 30 anni | Con il sistema interno specificato |
Ubicazione, fondazioni e movimento del terreno
La posizione del serbatoio è importante quanto ciò che si costruisce. Un serbatoio situato sopra o in prossimità di un impianto di stoccaggio dei residui minerari poggia su un terreno che sta attivamente cedendo, quindi la fondazione deve essere collocata al di fuori della zona di influenza, e qualsiasi serbatoio su riempimento ingegnerizzato necessita del controllo del cedimento differenziale tra i lati opposti prima ancora di posare un singolo pannello. Il gelo è un dato di progetto nei climi freddi, sia per il terreno sotto il serbatoio sia per le linee di uscita e di riempimento, che necessitano di tracciamento o di un percorso interrato. Un sito remoto introduce la logistica nelle specifiche: pannelli che viaggiano piatti e si imbullonano con una piccola squadra e senza saldatura in campo rappresentano un vantaggio concreto là dove l'officina di fabbricazione più vicina è a un continente di distanza, e un mantello imbullonato significa anche che un pannello danneggiato può essere sostituito localmente anni dopo.
Pratiche operative che prolungano la vita utile
Tre abitudini decidono se il serbatoio è ancora in servizio al quindicesimo anno. Rimandare i sedimenti depositati al processo o al sistema di sedimentazione invece di lasciare che uno strato di ferro e gesso si indurisca sul fondo, perché uno strato duro è sia un sottostrato corrosivo sia una perdita di volume utile. Mantenere affidabile lo strumento di livello verificandolo rispetto a una profondità misurata, poiché un serbatoio di polvere che è vuoto e indica pieno è un arresto della produzione. E instradare ragionevolmente lo sfiato e lo stramazzo, perché un serbatoio di drenaggio che trabocca sul proprio mantello diffonde una macchia permanente e uno strato corrosivo alla base. Installare un allarme di alto livello che blocchi la raccolta a monte invece di affidarsi solo al franco.
Caso di progetto
Progetto | Località | Prodotto | Capacità | Ambito |
Stoccaggio di acque reflue chimiche | Zhejiang, Cina | Serbatoio GFS | 11.613 m³ | fornitura + supervisione |
Serbatoio in acciaio saldato | Henan, Cina | Serbatoio in acciaio saldato | 4.691 m³ | fornitura + guida all'installazione |
Stoccaggio d'acqua di grande diametro | Namibia | Serbatoio GFS | 44.900 m³ | fornitura + supervisione |
Capacità ingegneristica di Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) progetta e fabbrica serbatoi di stoccaggio bullonati dal 2008. In qualità di primo produttore cinese di serbatoi in vetro-acciaio (GFS), l'azienda detiene quasi 200 brevetti relativi allo smalto, produce circa 300.000 lastre d'acciaio smaltate all'anno, ha completato oltre 30.000 progetti installati e fornisce i propri serbatoi in oltre 100 paesi. Il nuovo stabilimento produttivo di 150.000 m² è stato aggiunto per aumentare la capacità produttiva, e i singoli serbatoi vengono forniti fino a 60.000 m³. La produzione è gestita secondo le norme ISO 9001 e ISO 45001, con certificazioni di prodotto tra cui NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI ed EUROCODE, e progettazione riferita a AWWA D103-09, AWWA C550 e NFPA ove l'applicazione lo richieda.
Per il servizio minerario, questo comprende gli interni in smalto ed epossidica di cui sopra, l'input per la disposizione planimetrica e le fondazioni per terreni adiacenti agli sterili, pannelli che vengono spediti piatti e assemblati con una piccola squadra, e la supervisione fino al primo riempimento.
Domande frequenti
D1: Un serbatoio può servire sia l'acqua di processo che l'abbattimento delle polveri?
R1: Di solito no. L'acqua per l'abbattimento delle polveri è spesso recuperata o salina e raggiunge il picco nella stagione secca, mentre l'acqua di processo deve essere pulita e segue il programma del mulino. Separare le funzioni protegge entrambe, e il corridoio delle pompe è condiviso.
D2: Come si calcola il volume per l'abbattimento delle polveri?
R2: Dall'area della strada di trasporto, dalla portata d'acqua per passata, dalle passate per turno e dalla perdita per evaporazione nella stagione di picco, moltiplicate per le ore autonome richieste, con un margine per la stagione secca se non è disponibile acqua di reintegro.
D3: L'acqua di drenaggio acido delle miniere è abbastanza corrosiva da giustificare lo smalto?
R3: Spesso sì. Il basso pH con depositi di solfato e ferro, oltre al cloruro dove viene utilizzata acqua di mare, attacca rapidamente l'acciaio nudo e i rivestimenti applicati. Lo smalto fuso è inerte da pH 1 a 14 e viene testato con scintilla per pannello prima della spedizione.
D4: Un serbatoio può essere posizionato vicino a un impianto di sterili?
R4: Può esserlo, ma dovrebbe trovarsi al di fuori della zona di influenza del rilevato di decantazione. Verificare il comportamento insediativo con l'input geotecnico e rilevare la fondazione prima di posizionare il primo pannello.
D5: Perché i serbatoi bullonati sono adatti alle miniere remote?
R5: Perché i pannelli vengono spediti piatti, si assemblano senza saldatura sul campo e possono essere eretti da una piccola squadra, e un pannello danneggiato successivamente può essere svitato e sostituito anziché riparato in loco.
D6: Quale manutenzione mantiene efficiente un serbatoio per acqua di miniera?
R6: Rimuovere i sedimenti depositati riportandoli al processo, verificare lo strumento di livello rispetto a una profondità misurata e mantenere lo scarico di troppo pieno e lo sfiato lontani dalla parete esterna in modo che la base non si corroda.
I serbatoi idrici per l'attività mineraria sono tre problemi di stoccaggio che condividono un sito, e l'errore più economico è fonderli in un unico contenitore che non soddisfa nessuno dei compiti. Dimensionare ciascuno in base al proprio picco, posizionare i serbatoi di drenaggio lontano da una vasca di decantazione dei sterili, e scegliere un interno che resista ad acidi, solfati e cloruri invece di presumere un comportamento da acqua dolce. Un guscio in smalto fuso di fabbrica con un test documentato per pannello e un percorso di sostituzione dei pannelli imbullonati è la risposta più robusta in un sito remoto dove le squadre di manutenzione sono a mesi di distanza.
Parla con un ingegnere
Inviaci i consumi di acqua di processo e per l'abbattimento delle polveri con i relativi picchi, il drenaggio previsto e la chimica dell'acqua acida con pH e cloruri, i vincoli di ubicazione per sterili o riempimento, la profondità del gelo e i dati climatici, nonché l'accesso al sito e la disponibilità della squadra. Riceverai una raccomandazione sulla ripartizione dei carichi, un calcolo dimensionale, un'opzione per l'interno e il pacchetto completo di disegni e certificazioni.
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