Invoering

Kopererts reist niet als één uniform materiaal door een mijn. Voordat koper kan worden teruggewonnen, moet het erts worden vermalen, vermalen, floteren en ontwateren. Elke fase produceert materialen met verschillende deeltjesgroottes, mineraalsamenstellingen en verwerkingsvereisten. Voor pijpleidingingenieurs kunnen die verschillen belangrijker zijn dan de naam van het erts zelf.

Chili biedt een nuttig kader voor het onderzoeken van deze kwestie. Kopermijnbouw is een belangrijk onderdeel van de minerale industrie van het land, en pijpleidingen over lange afstanden worden gebruikt om zowel concentraat als residuen te transporteren. Bij Minera Los Pelambres beschrijft een gepubliceerd technisch artikel bijvoorbeeld een koperconcentraatpijpleiding die ongeveer 120 km van de Andes naar de kust loopt, naast twee residuenpijpleidingen. In een afzonderlijk universitair onderzoek wordt de zeefapparatuur onderzocht die wordt gebruikt om te grote vaste stoffen uit de mijnresten te verwijderen vóór transport. Dit zijn echte voorbeelden van de technische uitdagingen die gepaard gaan met het transport van slurry, hoewel ze niet aantonen dat UHMWPE-buizen in deze systemen worden gebruikt. [Bronnen:Andritz technisch document; Studie van de Universiteit van Concepción.]

Voor kopers van mijnbouw is de vraag niet alleen of een pijp als slijtvast op de markt wordt gebracht. De nuttigere vraag is of de materiaaleigenschappen en het ontwerp ervan passen bij de specifieke slurry, drukomstandigheden en pijpleidingopstelling.

UHMWPE (polyethyleen met ultrahoog moleculair gewicht) is een optie die de moeite waard is om te evalueren voor geschikte schurende slurrytoepassingen. De prestaties ervan moeten echter worden afgezet tegen de daadwerkelijke bedrijfsomstandigheden en mogen niet alleen op basis van de materiaalnaam worden aangenomen.

1. Kopererts is niet hetzelfde als koperafval

Koperafzettingen bevatten verschillende mineralen en de verwerkingsroute is afhankelijk van het ertstype. Bij veel koperactiviteiten worden sulfide-ertsen verwerkt die mineralen bevatten, zoals chalcopyriet, terwijl sommige afzettingen aanzienlijke oxidemineralen bevatten. De minerale samenstelling heeft invloed op de manier waarop het erts wordt verwerkt en welke materialen uiteindelijk in de pijpleiding terechtkomen.

Tijdens het breken en malen worden grote rotsfragmenten verkleind tot kleinere deeltjes om de waardevolle mineralen vrij te helpen maken. In een flotatie-installatie wordt het gemalen materiaal gemengd met water en reagentia, zodat koperhoudende mineralen kunnen worden gescheiden van een groot deel van het ongewenste materiaal.

De resulterende processtromen zijn niet uitwisselbaar.

Koperconcentraat bevat een verrijkt aandeel waardevolle koperhoudende mineralen. Tailings bestaan ​​voornamelijk uit het materiaal dat overblijft nadat waardevolle mineralen zijn teruggewonnen, samen met proceswater en mogelijk resterende reagentia. Hun deeltjesverdelingen, chemische samenstellingen en vastestofconcentraties kunnen aanzienlijk verschillen.

Dat onderscheid is van belang bij het kiezen van pijp.

Een pijpleiding die concentraat transporteert, kan andere operationele vereisten hebben dan een pijpleiding die residuen vervoert. Zelfs twee residuenstromen uit verschillende verwerkingsfabrieken kunnen zich verschillend gedragen omdat hun mineralogie, deeltjesgrootteverdeling en waterchemie niet identiek zijn.

De aanwezigheid van koper maakt een slurry niet automatisch zeer schurend. De slijtage is afhankelijk van de vaste deeltjes en hun beweging tegen de buiswand. Zo ook de termresiduenspecificeert niet één universele deeltjesgrootte, concentratie of viscositeit.

Een technische beoordeling moet daarom beginnen met het identificeren van de exacte stroom die de pijp zal transporteren.

2. Wat maakt het transport van kopermijnslurry lastig?

Drie op elkaar inwerkende factoren verdienen bijzondere aandacht: de deeltjes zelf, de manier waarop ze door de pijpleiding bewegen en de chemie van de vloeistof.

Deeltjesgrootte, vorm en hardheid

Malen produceert een verdeling van deeltjesgroottes in plaats van een enkele uniforme grootte. De resulterende slurry kan fijne deeltjes bevatten samen met grotere minerale fragmenten.

Grotere of hoekige deeltjes kunnen andere contact- en impactomstandigheden creëren dan die geproduceerd door fijne deeltjes. De hardheid van de deeltjes beïnvloedt ook de kans op schurende schade. Het daadwerkelijke effect is afhankelijk van het materiaal, de concentratie, de stromingsomstandigheden en het leidingoppervlak.

Om deze reden mag aan een pijpleiding die relatief fijne residuen verwerkt, niet automatisch dezelfde slijtage-aanname worden toegekend als aan een pijpleiding die grovere minerale slurry vervoert.

Stroomsnelheid en pijpleidinggeometrie

Deeltjes volgen niet altijd onmiddellijk veranderingen in de vloeistofstroom. Bij bochten of veranderingen in diameter kunnen hun trajecten verschillen van de omringende vloeistof. Afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden kan dit plaatselijke schokken of ongelijkmatige slijtage veroorzaken.

Velocity biedt ook een praktisch evenwicht. Een hogere snelheid kan de impact van de deeltjes en de slijtage vergroten, terwijl een onvoldoende snelheid ervoor kan zorgen dat vaste stoffen onder bepaalde bedrijfsomstandigheden bezinken.

Er is geen enkele snelheid die geschikt is voor elke koperslurry. Het juiste werkbereik is afhankelijk van de deeltjesverdeling, de concentratie vaste stoffen, de slurryreologie, de buisdiameter en de pijpleidingindeling.

Waterchemie en corrosie

De vloeibare fase kan opgeloste mineralen, zouten, procesreagentia en andere chemische stoffen bevatten. Deze kunnen de materiaalcompatibiliteit beïnvloeden en kunnen, in metalen pijpleidingen, bijdragen aan corrosie.

Een onderzoek uit 2017 gepubliceerd inTribologie Internationaalonderzocht erosie-corrosie van X65-koolstofstaal in gesimuleerde slurry van koperafval. De onderzoekers ontdekten dat opgeloste koperionen onder de testomstandigheden de gecombineerde corrosie- en erosieschade aan het staal beïnvloedden. Deze bevinding geldt voor het geteste staal en de gesimuleerde slurry; het bewijst niet dat elke pijpleiding voor koperen residuen hetzelfde effect ondervindt. [Bron:Aguirre en Walczak, 2017.]

Voor een polymeerbuis zijn de relevante vragen verschillend, maar even specifiek: is het materiaal compatibel met de vloeibare chemie? Welke temperatuur zal het tegenkomen? Voldoet het voorgestelde leidingontwerp aan de drukeisen?

Deze vragen hebben antwoorden nodig op basis van de daadwerkelijke toepassing.

3. Waarom UHMWPE de moeite waard kan zijn om te evalueren

UHMWPE heeft een uitzonderlijk hoog molecuulgewicht en wordt gebruikt in toepassingen waar slijtvastheid belangrijk is. Voor een kopermijn die een nieuwe pijpleiding overweegt of een versleten gedeelte vervangt, kunnen verschillende materiaaleigenschappen relevant zijn.

Slijtvastheid

UHMWPE kan een kandidaat zijn voor het transport van bepaalde schuurslurries. De geschiktheid ervan moet worden beoordeeld aan de hand van productgegevens en, indien beschikbaar, slijtagetestresultaten die relevant zijn voor de beoogde toepassing.

Een laboratoriumschuurresultaat kan niet direct worden omgezet in een gegarandeerd aantal dienstjaren. Laboratoriumtests maken gebruik van gedefinieerde materialen en omstandigheden, terwijl een operationele pijpleiding te maken kan krijgen met veranderende deeltjeskarakteristieken, stroomsnelheden, druk en temperatuur.

Het nuttigste bewijsmateriaal is een testrapport waarin de methode, de testomstandigheden en het meetresultaat worden geïdentificeerd. Elke vergelijking met staal of een ander polymeer moet vergelijkbare testomstandigheden gebruiken en de materialen die worden vergeleken duidelijk identificeren.

Wrijvingsarm oppervlak

UHMWPE heeft een oppervlak met relatief lage wrijving, wat gunstig kan zijn bij materiaaltransporttoepassingen. Het drukverlies van een slurryleiding hangt echter van meer af dan het buismateriaal.

Interne diameter, lengte, hoogteveranderingen, debiet, vaste stofconcentratie en slurryreologie hebben allemaal invloed op de pompvereisten. Een claim van een lager energieverbruik moet daarom worden ondersteund door een geschikte hydraulische berekening of vergelijkbaar operationeel bewijsmateriaal.

Chemische resistentie

UHMWPE is bestand tegen veel chemicaliën, maar is niet universeel compatibel met elke chemische stof of temperatuur. Als proceswater zure componenten, opgeloste zouten of reagentia bevat, moet de compatibiliteit worden beoordeeld aan de hand van de feitelijke samenstelling en blootstellingsomstandigheden.

Mechanische en installatievereisten

UHMWPE gedraagt ​​zich niet precies zoals staal. De buisafmetingen, ondersteuningsvoorzieningen, verbindingsmethode, toegestane druk en installatieprocedure moeten geschikt zijn voor het geleverde product.

De slijtvastheid van een materiaal bepaalt niet het drukvermogen ervan. Aan beide eisen moet worden voldaan.

4. UHMWPE-buis versus stalen en gevoerde stalen buis

Kopermijnkopers kunnen verschillende pijpleidingconstructies tegenkomen, waaronder koolstofstaal, gevoerd staal en polymeerbuizen met massieve wand. Deze opties mogen niet op één woning worden vergeleken.

Staal heeft structurele kenmerken die geschikt kunnen zijn voor veeleisende drukvereisten, maar metalen pijpleidingen kunnen onderhevig zijn aan corrosie en erosiecorrosie, afhankelijk van de slurry- en waterchemie. Voeringen kunnen een beschermend binnenoppervlak bieden, hoewel hun prestaties afhankelijk zijn van het voeringmateriaal, de bevestigingsmethode, de staat en de gebruiksomgeving.

UHMWPE-buis met massieve wand heeft een andere constructie. UHMWPE vormt de buiswand en dient niet alleen als interne bekleding over staal.

Het onderscheid heeft invloed op de wijze waarop het systeem beoordeeld moet worden.

Als een mijn een stalen pijpleiding vervangt, mag er niet van worden uitgegaan dat een UHMWPE-buis met massieve wand rechtstreeks kan worden vervangen, terwijl dezelfde diameter, drukwaarde, steunen en verbindingen behouden blijven. Het voorgestelde ontwerp behoeft een technische beoordeling.

Ook als corrosie de voornaamste oorzaak van defecten is, hoeft slijtvastheid alleen niet de doorslaggevende factor te zijn. Het materiaal en de constructie moeten het feitelijke faalmechanisme aanpakken.

5. Een echt Chileens voorbeeld: waarom de voorbereiding van residuen ertoe doet

Het Los Pelambres-residusysteem illustreert waarom de prestaties van pijpleidingen niet los kunnen worden gezien van de stroomopwaartse verwerking.

Een proefschrift van de Universiteit van Concepción uit 2024 beschrijft een transportsysteem voor residuen dat materiaal hydraulisch onder druk transporteert door twee pijpleidingen met een diameter van 28 inch en 36 inch. De studie onderzoekt het zeefstation dat wordt gebruikt om te grote vaste stoffen te verwijderen voordat de residuen het transportsysteem binnenkomen.

De reden is eenvoudig: te grote vaste stoffen kunnen bijdragen aan overmatige slijtage, drukverliezen en verstoppingen. Door screening wordt de slurry geconditioneerd voordat deze de pijpleiding bereikt.

Het proefschrift richt zich op de betrouwbaarheid van de screeningapparatuur en onderhoudsverbeteringen. Er wordt niet vastgesteld dat het pijpleidingmateriaal verantwoordelijk was voor de problemen, noch wordt UHMWPE als vervangingsmateriaal beoordeeld. [Bron:Universiteit van Concepción, 2024.]

Voor een andere koperbewerking is de praktijkles om het hele proces te onderzoeken voordat er van leidingmateriaal wordt gewisseld.

Als de binnenkomende slurry deeltjes bevat die buiten het beoogde ontwerpbereik vallen, kan het vervangen van een leiding door een slijtvaster materiaal de onderliggende oorzaak mogelijk niet wegnemen. Als de slijtage verband houdt met de normale deeltjesverdeling en bedrijfsomstandigheden, kan materiaalkeuze een belangrijk onderdeel van de oplossing zijn.

Het onderscheid moet worden vastgesteld aan de hand van bedrijfsgegevens en inspectie, en niet aan de hand van aannames.

6. Wat u moet controleren voordat u UHMWPE specificeert voor een kopermijn

Een nuttig technisch overzicht begint met de informatie die beschikbaar is vanuit het verwerkingsbedrijf en de bestaande pijpleiding.

Als de bestaande pijpleiding herhaaldelijk is versleten, zijn inspectiegegevens bijzonder waardevol. Foto's, wanddiktemetingen en informatie over de locatie van elk beschadigd gedeelte kunnen helpen plaatselijke slijtage te onderscheiden van bredere achteruitgang.

Als het systeem verstoppingen heeft ondervonden, moet het onderzoek ook het transportgedrag van de mest en de staat van de stroomopwaartse screening- of classificatieapparatuur onderzoeken.

Een fabrikant moet de beschikbare afmetingen van de voorgestelde leiding, de gedocumenteerde drukbeperkingen, aansluitmogelijkheden en relevante testrapporten bevestigen. Ontbrekende procesinformatie moet duidelijk worden geïdentificeerd in plaats van vervangen door veronderstelde waarden.

Het doel is om te bepalen of het product geschikt is voor de gedocumenteerde belasting, en niet alleen of het tot een categorie behoort die voor de mijnbouw op de markt wordt gebracht.

Conclusie

Kopermijnpijpleidingen verwerken materialen die variëren in minerale samenstelling, deeltjesgrootte, concentratie vaste stoffen en waterchemie. Die verschillen hebben invloed op slijtage, corrosie, drukverlies en het gedrag van de mest tijdens transport.

UHMWPE-buis kan de moeite waard zijn om te evalueren voor geschikte toepassingen met schurende slurry, maar de prestaties ervan kunnen niet worden vastgesteld op basis van een algemene bewering over slijtvastheid. Het voorgestelde product moet voldoen aan de werkelijke druk-, temperatuur-, maat- en installatievereisten.

De hier besproken Chileense voorbeelden laten ook zien waarom de omstandigheden stroomopwaarts van belang zijn. Screening, slurry-eigenschappen en drukbeheer kunnen naast het buismateriaal zelf de betrouwbaarheid van de pijpleiding beïnvloeden.

Voor mijnbouwexploitanten moet het uitgangspunt de daadwerkelijke stroom en het waargenomen faalmechanisme zijn. Het is de verantwoordelijkheid van fabrikanten om productgegevens en aanbevelingen te verstrekken die aan deze voorwaarden kunnen worden getoetst.

Een goede materiaalkeuze is niet alleen gebaseerd op de naam van het erts. Het is gebaseerd op wat de pijpleiding moet vervoeren, hoe deze moet functioneren en wat het geverifieerde product kan weerstaan.

FAQVerzoekeen UHMWPEPijpquotan

VoorUHMWPE-mijnbouwbuis, UHMWPE-gevoerde stalen buis, UHMWPE-ellebogen en verbindingsflenzen, stuur ons:

DN + PN + Type drijfmest + Vaste stofconcentratie + Deeltjesgrootte + Stroomsnelheid + Pijpleidinglengte + Hoeveelheid

Luoyang Zhengju nieuwe materialen Technology Co., Ltd.

Whatsapp:+86 19937270645

E-mail: baibaili456@gmail.com

Wechat: +86 19937270645

Ontvang de beste prijs voor uw slijpmestpijpleiding.

Is UHMWPE-buis geschikt voor koperconcentraat en residuen?

Het kan geschikt zijn voor bepaalde toepassingen, maar concentraat en residuen kunnen verschillen wat betreft deeltjeskarakteristieken, vaste stofconcentratie en chemie. Elke belasting moet afzonderlijk worden beoordeeld.

Veroorzaakt slurry van koperafval altijd ernstige leidingslijtage?

Nee. Slijtage is afhankelijk van de deeltjesgrootte, vorm, hardheid, concentratie, snelheid, buismateriaal en andere bedrijfsomstandigheden. De aanwezigheid van koper alleen bepaalt niet de slijtagesnelheid.

Kan UHMWPE een stalen slurryleiding rechtstreeks vervangen?

Niet zonder een technische beoordeling. Voor de voorgestelde constructie moeten de leidingafmetingen, drukeisen, aansluitmethode, steunen en installatievoorwaarden worden gecontroleerd.

Kunnen laboratoriumslijtagetests de levensduur van een mijnpijpleiding voorspellen?

Niet door henzelf. Resultaten zijn afhankelijk van de testmethode en omstandigheden. Betrouwbare schattingen van de levensduur vereisen bewijsmateriaal dat relevant is voor de daadwerkelijke toepassing, zoals bedrijfsgeschiedenis, inspectiemetingen of representatieve tests.

Primair zoekwoord

UHMWPE-buis voor kopermijnbouw

Secundaire trefwoorden

UHMWPE-mijnbouwslurrypijp

Pijpleiding voor koperen residuen

Pijpleiding voor koperconcentraat

Slijtvaste mijnbouwpijp

Transport van koperslurry

Materiaalkeuze voor mijnbouwpijpleidingen

Verzoekeen UHMWPEPijpquotan

VoorUHMWPE-mijnbouwbuis, UHMWPE-gevoerde stalen buis, UHMWPE-ellebogen en verbindingsflenzen, stuur ons:

DN + PN + Type drijfmest + Vaste stofconcentratie + Deeltjesgrootte + Stroomsnelheid + Pijpleidinglengte + Hoeveelheid

Luoyang Zhengju nieuwe materialen Technology Co., Ltd.

Whatsapp:+86 19937270645

E-mail: baibaili456@gmail.com

Wechat: +86 19937270645

Ontvang de beste prijs voor uw slijpmestpijpleiding.