HPSA™

İri Tane Boyutlarında Seçilimli Mineral Serbestleşmesi

High-Pressure Slurry Ablation (HPSA™), karşılıklı yönlendirilen yüksek hızlı pülp (slurry) akımlarını bir çarpışma odasında buluşturan patentli bir mekanik serbestleştirme teknolojisidir. Oluşan parçacık-parçacık çarpışmaları, malzemeyi doğal tane sınırları ve mineraller arasındaki sertlik farkları boyunca kırar. Geleneksel öğütme sistemlerinden farklı olarak HPSA, öğütücü ortam (bilya, çubuk vb.) veya kimyasal reaktif gerektirmez; mekanik enerjiyi doğrudan serbestleşmesi gereken partiküllere aktarır.

Bu seçici kırma mekanizması, değerli minerallerin daha iri tane boyutlarında serbestleşmesini sağlarken çevresindeki gang minerallerinin gereksiz yere kırılmasını sınırlar. Aşırı öğütmenin azalması; daha az ince malzeme ve slime oluşumu, daha dengeli bir tane boyutu dağılımı ve flotasyon, liç, gravite ayırma, manyetik ayırma ve eleme gibi sonraki prosesler için daha uygun çalışma koşulları oluşturur. Değerli minerallerin veya uzaklaştırılması gereken kirleticilerin daha sert tanelerin yüzeyini kaplayan yumuşak tabakalar halinde bulunduğu uygulamalarda ise HPSA, bu yüzey kaplamalarını uzaklaştırarak daha temiz mineral yüzeyleri oluşturur ve ayırma verimini artırabilir.

HPSA, mevcut bir proses akış şemasının farklı noktalarına entegre edilebilir. Başlıca uygulama noktaları arasında bilyalı değirmen beslemesi veya değirmenin kısmi olarak ikame edilmesi, hidrosiklon alt akımı (underflow), yeniden öğütme (regrind) beslemesi, flotasyon öncesi hidrosiklon üst akımı (overflow), ara proses akımları ve atık değerlendirme (tailings retreatment) devreleri yer alır. Modüler ve kızak (skid) üzerine monte edilmiş tasarımı sayesinde mevcut öğütme kapasitesini destekleyebilir, kapasite darboğazı oluşturan değirmenleri rahatlatabilir veya ekonomik olmayan atıklar ile düşük tenörlü stok sahalarının değerlendirilmesine olanak sağlayabilir. Üstelik tüm bunlar için tamamen yeni bir zenginleştirme tesisi kurulmasına ihtiyaç duyulmaz. Disa, HPSA'nın flotasyon, liç, gravite, manyetik ayırma ve eleme devreleriyle tam uyumlu çalışabildiğini belirtmektedir.

Başlıca Avantajlar

Seçici Serbestleşme ve Daha Yüksek Kazanım

HPSA, mineraller arasındaki sertlik farklarından ve doğal tane sınırlarından yararlanarak kırılmayı doğrudan mineral birlikteliklerine yönlendirir; tüm beslemeyi rastgele küçültmez. Daha iri tane boyutlarında sağlanan serbestleşme, değerli minerallerin daha etkin açığa çıkmasını sağlarken uygun tane boyutu dağılımını korur. Bu sayede konsantre tenörü ve metal kazanımı artırılabilir veya sonraki ayırma proseslerinin daha verimli çalışması sağlanabilir.

Daha Düşük Enerji Tüketimi ve İşletme Maliyeti (OPEX)

HPSA, serbestleştirme aşamasında öğütücü ortam ve proses kimyasalları kullanmaz. Daha düşük enerji tüketimi, daha az sarf malzemesi ihtiyacı, daha az mekanik bileşen ve basit bakım gereksinimi sayesinde işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir. Disa'nın paylaştığı verilere göre sistem yaklaşık 3–10 kWh/t enerji tüketimi, 2 ABD$/t'nin altında aşınma maliyeti ve %95'in üzerinde ekipman kullanılabilirliği sağlayabilmektedir. Ancak gerçek performans, cevher özelliklerine ve çalışma koşullarına bağlı olarak değişiklik gösterebilir.

Daha Düşük Yatırım Maliyeti (CAPEX) ve Esnek Entegrasyon

Modüler ve skid üzerine monte edilmiş tasarım, belirli öğütme veya yeniden öğütme kademelerinin yerine geçebilir ya da mevcut sistemi destekleyebilir. Geleneksel değirmen altyapılarına kıyasla çok daha küçük bir kurulum alanına ihtiyaç duyar. Elektrik panoları, kontrol sistemi, borulama, çarpışma odaları, sump ve koruyucu ekipmanlar sistem içerisine entegre edilebilir; böylece saha montajı önemli ölçüde kolaylaşır. Uygulamaya bağlı olarak büyük beton temeller, bilya taşıma sistemleri ve bazı ilave proses ekipmanlarına duyulan ihtiyaç azalabilir. Kurulum süresi aylar yerine haftalar içerisinde tamamlanarak yatırımın devreye alınma süresi önemli ölçüde kısalır.

Daha Temiz Mineral Yüzeyleri ve Gelişmiş Sonraki Proses Performansı

Parçacık-parçacık çarpışmaları, daha sert ana minerallerin yüzeyindeki yumuşak gang kaplamalarını, oksit tabakalarını veya yüzeye bağlı kirleticileri uzaklaştırabilir. Bu yüzey temizleme etkisi, flotasyonda kolektörlerin veya liç proseslerinde çözücülerin mineral yüzeyiyle daha etkin temas kurmasını sağlayarak proses performansını artırabilir. Ayrıca fosfat zenginleştirme, grafit saflaştırma, uranyum dekontaminasyonu ve filtre kumu rejenerasyonu gibi yüzey kaplamalarının ürün kalitesini doğrudan etkilediği uygulamalarda da önemli avantajlar sunabilir.

Madencilik Uygulamaları

HPSA; bakır, nikel, çinko, kurşun ve molibden cevherleri ile altın, gümüş ve platin grubu metallerin (PGM) zenginleştirilmesinde kullanılabilir. Ayrıca lityum, grafit ve nadir toprak elementleri içeren cevherlerin yanı sıra demir cevheri, fosfat, potas, kromit, florit ve ağır mineral kumları gibi birçok endüstriyel mineral uygulamasında da önemli bir potansiyele sahiptir.

Teknoloji özellikle geleneksel proseslerde serbestleşememiş veya yüzeyi kaplı halde kalan değerli mineralleri içeren atıklar (tailings), ara ürünler (middlings) ve düşük tenörlü stok sahalarının değerlendirilmesi için güçlü bir alternatif sunmaktadır.

HPSA'nın en yüksek faydayı sağladığı uygulamalar genellikle yüksek öğütme enerji tüketimi, aşırı ince malzeme oluşumu, düşük flotasyon seçiciliği, yetersiz yüzey temizliği veya öğütme kapasitesi darboğazı yaşanan proseslerdir. Bu tür uygulamalarda HPSA, seçici bir serbestleştirme kademesi olarak değerlendirilmeli; optimum proses konumu ile sağlayacağı kazanım, tenör, kapasite, CAPEX ve OPEX iyileştirmeleri ise mutlaka cevhere özel pilot ve laboratuvar testleriyle doğrulanmalıdır.