الإنجليزيةالخلاصة: يركز هذا البحث على جدوى استبدال كرات الصلب بـخرز خزفيفي طحن المناجم. وبما أن صناعة التعدين تتطلب كفاءة إنتاج أعلى، والحفاظ على الطاقة، والتنمية المستدامة، فإن القيود المفروضة على كرات الصلب التقليدية تصبح أكثر وضوحا. فالخرز الخزفي، بمميزاته الفريدة، صار محور البحث. من خلال مقارنة خصائص المواد، وتحليل حالة التطبيق والتحديات التقنية، وتقييم الفوائد الاقتصادية والبيئية، واستكشاف الاتجاهات المستقبلية، توضح هذه الورقة بشكل شامل جدوى هذا الاستبدال، بهدف دعم صناعة التعدين#التحويل الكفء والمنخفض للكربون.
وفي سياق التعدين العالمي، تكتسي كفاءة الإنتاج، وحفظ الطاقة، والتنمية المستدامة أهمية حاسمة. كرات الصلب التقليدية، ذات مرة مهمة في التعدين، تظهر الآن القيود. وتؤدي كثافتها العالية إلى ارتفاع استهلاك الطاقة، خاصة مع ندرة الطاقة واشتداد المتطلبات البيئية. كرات الصلب أيضا خطر التلوث المعدني، وخاصة في المنتجات عالية النقاء معالجة مثل spodumene. وبالإضافة إلى ذلك، فإن ضعف مقاومتها للتآكل في الملاط الحمضي أو القلوي يقصر عمرها الافتراضي ويؤثر على نوعية الملاط.
لمعالجة هذه، الصناعة تستكشف البدائل.خرز خزفي)، بما في ذلك خرزات الزركونيا والألومينا ونيتريد السيليكون، تتميز بالصلابة العالية والتآكل المنخفض ومقاومتها للتآكل، لتصبح نقطة ساخنة للبحوث في وسائط طحن التعدين.
تستخدم هذه الورقة بيانات الصناعة، والأدب التقني، وحالات العالم الحقيقي لتحليل البدائل#39; جدوى. وهو يقارن خصائص المواد، ويستكشف حالة التطبيق والتحديات، ويقيم الجوانب الاقتصادية والبيئية، وينظر في الاتجاهات المستقبلية، بهدف تقييم الاستبدال بموضوعية ودعم صناعة التعدين#39; التنمية المستدامة.
كرات الصلب، مع كثافة 7.8 -7.98 جم/سم مكعب، لها تأثير -ميزة القوة في خشن -السحق. لكن في الطحن الدقيق، كثافتها العالية تثقل المعدات وتزيد استهلاك الطاقة.
الخرز الخزفي له كثافة أكثر اعتدالا. خرزات الزركونيا حوالي 6.0 جم/سم مكعب، وكرات الألومينا هي 3.6 -4.0 جم/سم مكعب. في طحن الأسمنت، كرات السيراميك، مع 50 ٪ من كثافة الكرات الصلب، يمكن أن تقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 10 ٪ -20 ٪. وعلى الرغم من أن خرز الزركونيا أقل كثافة من كرات الصلب، إلا أنه أكثر كثافة من الخرز السيراميكي الآخر، مما يجعلها مناسبة للطحن الدقيق وتشتيت المواد النانوية.
مقاومة ارتداء هو المفتاح لطحن الوسائط لأنها تؤثر على العمر والتكلفة. الخرز الخزفي يتفوق هنا
إن معدل ارتداء خرز الزركونيا هو واحد إلى مليون، وهو أقل بكثير من كرات الصلب (حوالي ثلاثة آلاف) وكرات الألومينا (واحد ونصف عشرة آلاف). في منجم أنهوي للمغنيتيت، أدى استبدال كرات الصلب بكرات السيراميك إلى خفض استهلاك طاقة الطحن بنسبة 51.89 ٪ واستهلاك الكرة بنسبة 50 ٪، مما جلب فوائد اقتصادية.
تعتبر خرزات نتريد السيليكون أكثر مقاومة للتآكل، بمعدل تآكل لمدة 24 ساعة يصل إلى مليون. وهذا يجعلها مثالية لطحن المساحيق عالية النقاء، مثل مواد بطارية الليثيوم، حيث تمنع التلوث بالشوائب وتعزز جودة المنتج
وفي التعدين، غالباً ما يحتوي الملاط على أحماض أو قلويات، مما يعرض balls& الصلب#39 ؛ مقاومة ضعيفة للتآكل. ويقلل التآكل من عمرها ويلوث الملاط بأيونات المعادن، مما يؤثر على الإنتاج وجودة المنتج.
ومع ذلك، تتمتع خرزات نتريد الزركونيا والسيليكون باستقرار كيميائي ممتاز. في التعدين المائي، وخاصة عند معالجة المعادن الحساسة للحديد مثل البوغدومين، الخرز الخزفي يمنع التلوث بأيونات المعادن، وضمان جودة المنتج وتوسيع سيناريوهات تطبيق التعدين.
كرات ألومينا، على الرغم من صلابتها ومقاومتها للتآكل، إلا أنها هشة وعرضة للكسر، مما يحد من استخدامها في السيناريوهات عالية التأثير.
لحل هذا، إضافة عوامل تقوية الزركونيا يمكن أن تعزز من صلابتها. كما يساعد على تحسين عملية التشكيل، مثل استخدام الضغط التعادلي البارد. حسنت شركة ويهاي يوانهوان هذه العملية للخرز المصغر من نيتريد السيليكون، مما أدى إلى خلق خرز صغير عالي الكثافة أقل من 0.1 مم وحل مشكلة الهشاشة، وفتح المزيد من التطبيقات للخرز الخزفي.
في طحن الأسمنت، كرات السيراميك في سلة المؤخرة، جنباً إلى جنب مع طريقة التشغيل ذات الارتفاع الفارغ والسحق الأولي يوفر 10% إلى 20% من الطاقة مع الحفاظ على الإخراج وهذا يظهر ميزة توفير الطاقة الخاصة بها وجدواها في إنتاج الأسمنت، ومعالجة balls& الصلب#39 ؛ مشكلة استهلاك الطاقة العالية في مرحلة الذيل بين.
وتستخدم خرزات الزركونيا، التي تقدر مقاومتها العالية للتلف، في الطحن الثانوي لمناجم الذهب والنحاس، مما يقلل من حالات الإغلاق لاستبدال الكرة ويزيد من الكفاءة. في منجم المغنيتيت، باستخدام كرات السيراميك في طحن المرحلة الثانية تحسين تدفق الجسيمات المنتج -توزيع الحجم وخفض استهلاك الوحدة للطاقة بنسبة تزيد عن 50 ٪.
تتألق خرزات نتريد السيليكون في معالجة المواد عالية النقاء وفي طحن مسحوق الألومينا ببطارية الليثيوم، استبدلوا خرزات الزركونيا، وقلصوا محتوى الشوائب من 0.53 في المائة إلى 0.01 في المائة، وعززوا القدرة التنافسية للمنتج.
الخرز الخزفي#39 ؛ فالهشاشة تقيد استخدامها في التأثير -كسح الصناديق. إن تحسين تصميم الطاحونة، مثل تقليل حجم مدخل التغذية أو إضافة مواد عازلة، يمكن أن يقلل من معدلات الكسر ويوسع تطبيقها.
نظرًا لانخفاض كثافتها، تتطلب الخرز الخزفي تحميلاً مختلفًا للطاحونة. في الطحن الجاف، يجب أن تصل إلى 60 ٪ -70 ٪ من حشو كرات الصلب للحفاظ على الكفاءة. يجب على الشركات تعديل العمليات وتدريب المشغلين على استخدام الخرز الخزفي بفعالية.
خرزات من الزركونيا#39 ؛ وعدم الاستقرار في درجات الحرارة المرتفعة يقيد استخدامها. يمكن أن يؤدي الجمع بين خرزات نيتريد السليكون المقاومة لدرجات الحرارة العالية أو تحسين عملية التلبيد إلى توسيع نطاق استخدامها في البيئات عالية الحرارة.
خرز من الزركونياأكثر تكلفة من كرات الحديد بمرتين إلى ثلاث مرات تبدو مكلفة في البداية ولكن بالنظر إلى تكاليف دورة الحياة، فهي مفيدة.
في مشروع كرات طحن الألومينا -نانو -20،000 طن، مع استثمار مبدئي بقيمة 250 مليون يوان، فإن ميزات توفير الطاقة وانخفاض الصيانة -التكلفة يمكن أن تقصر فترة العائد إلى 5 سنوات. إن توفير الطاقة الذي يعتمد على الكثافة المنخفضة وتكاليف الاستبدال المنخفضة تجلب فوائد اقتصادية على المدى الطويل.
الخرز الخزفي#39 ؛ الكثافة المنخفضة توفر إمكانيات موفرة للطاقة وفرت منشأة للأسمنت أكثر من مليون يوان من تكاليف الكهرباء السنوية بعد استخدام كرات السيراميك، مع تخفيض 3-5 كيلوواط ساعة في استهلاك الطاقة لكل طن من الأسمنت.
خرزات نيتريد السيليكون#39 ؛ يقلل معدل التآكل المنخفض للغاية (واحد إلى مليون) من تكاليف التنقية في معالجة المساحيق عالية النقاء، مثل مواد بطارية الليثيوم، عن طريق منع التلوث الناجم عن الشوائب.
سوق الخرز -طحن الخزف العالمي في نمو، ومن المتوقع أن يتجاوز$3 مليار بحلول عام 2032. تحت قيادة الصين#غاز الكربون الثنائي هدف وسياسات بيئية، تعد الصين منطقة نمو رئيسية.
إن منصة الجهد العالي التي تبلغ 800 فولت للمركبات ذات الطاقة الجديدة تزيد من الطلب على المحامل الخزفية، وخاصة كرات نيتريد السيليكون. ومن المتوقع أن يصل حجم السوق إلى 3.674 مليار يوان بحلول عام 2027، وتوسيع تطبيقات الخرز الخزفي ودفع تنمية الصناعة.
ويستخدم إنتاج الخرز الخزفي عمليات خضراء مثل تلبيد الميكروويف، الأمر الذي يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 30% مقارنة بإنتاج كرات الصلب التقليدية، ويقلل من الانبعاثات الكربونية.
ويمكن إعادة تدوير نفايات الخرز الخزفي إلى مواد خام، في حين أن إعادة تدوير كرات الصلب، من خلال إعادة الصهر، تستهلك المزيد من الطاقة وتبعث المزيد من الكربون. لذلك يساهم الخرز الخزفي في التعدين المستدام.
الخرز الخزفي#39; عدم إطلاق أيونات معدنية أثناء الطحن، مما يمنع التلوث بالمعادن الثقيلة في الملاط. في معالجة البوبدومين، تقطع خرزات الزركونيا محتوى الحديد النهائي للمنتج من 0.1 ٪ إلى أقل من 0.01 ٪، مما يقلل من التلوث وحماية البيئة أفضل من كرات الصلب.
الصين#مواصفات بناء المناجم الخضراء لعام 39 ؛ الترويج للاستهلاك المنخفض ووسائط الطحن الصديقة للبيئة، ودعم تطبيقات الخرز الخزفي ومن الممكن أن تتمتع الشركات التي تستخدم الخرز الخزفي بالحوافز الضريبية والإعانات، الأمر الذي من شأنه أن يعجل بتبنيه.
ومع نمو تطبيقات الخرز الخزفي، سيؤدي تحسين معايير الصناعة إلى تنظيم الإنتاج والتطبيق، وتعزيز جودة المنتج وتعزيز تنمية الصناعة.
كما أن خرزات نيتريد السيليكون، التي تبلغ صلابتها 14-18 جيجا باسكال (Vickers) وصلابة كسر أفضل من خرزات الزركونيا (10-13 جيجا باسكال)، توفر دقة أعلى في معالجة المسحوق عالية النقاء، مما يقلل من الشوائب إلى واحد مليون.
في أشباه الموصلات -معالجة المواد، فإنها يمكن أن تلبي متطلبات صارمة. مع نضوج التكنولوجيا وانخفاض التكاليف، فإنها قد تحل محل الخرز الخزفي التقليدي في المزيد من المجالات.
خرز خزفي من النانو (حجم الجسيمات < 0.1 ملم)، مع مساحات سطحية محددة كبيرة، يمكن أن تعزز كفاءة الطحن في التكسير النادر للمعادن فائقة الدقة.
جنبا إلى جنب مع الذكاء الاصطناعي -معلمات الطاحونة المحسنة، فإنها يمكن أن تحقق توفيرا في الطاقة بنسبة 10 ٪ -15 ٪. تقوم خوارزميات الذكاء الاصطناعي بضبط عمليات الطاحونة في الوقت الحقيقي وفقًا لاحتياجات المواد والطحن.
ويعد تطوير الخرز الخزفي المتخصص لمختلف الخامات اتجاهًا سائدًا. يتناسب الخرز عالي المحتوى من الزركونيوم مع الخامات عالية الصلابة مثل الكوارتزيت، في حين أن الخرز الخزفي المركب يوازن مقاومة التآكل وصلابة خامات معينة.
يمكن لحلقات وسائط الطحن من نيتريد السيليكون تحسين كفاءة الطحن الجاف وتقليل تكثف المساحيق.
فقد نجحت الشركات الصينية، مثل شركة ويهاي يوانهوان، في كسر الاحتكارات التكنولوجية الغربية في إنتاج السليكون ــ النيتريد ــ الخرز المتناهي الصغر، الأمر الذي أدى إلى رفع معدلات الإنتاج المحلي من 10% إلى 40% وخفض التكاليف بنسبة 30%.
ويؤدي الاستبدال المحلي إلى خفض تكاليف الشراء وتعزيز السلسلة الصناعية المنزلية المصنوعة من الخرز الخزفي. كمحليين في مجال البحث والتطوير ؛ D وتحسين الإنتاج، ستدعم السلسلة الصناعية استخدام الخرز السيراميكي على نطاق أوسع في التعدين.
قدم طلبك،
سنتصل بك في أسرع وقت ممكن
شركة سانشين للمواد الجديدة، المحدودة تركز على إنتاج وبيع الخرز الخزفي وأجزاء مثل وسائط الطحن، والخرز الناسف، والكرة الحاملة، والجزء الإنشائي، والبطانات المقاومة للتآكل الخزفي، والجسيمات النانوية المسحوق النانوي
الإنجليزية
الروسية
الفرنسية
الإسبانية
البرتغالية
العربية