Simulation-assisted evaluation of grinding circuit flowsheet design alternatives: Aghdarreh gold ore processing plant

• Autorzy: Farzanegan A. , Ghalaei A. E.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amsc-2015-0009

Warianty tytułu

PL

Ocena alternatywnych schematów technologicznych procesu rozdrabniania w zakładach przeróbki rud złota w Aghdarreh, z wykorzystaniem metod symulacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The run of mine ore from Aghdarreh gold mine must be comminuted to achieve the desired degree of liberation of gold particles. Currently, comminution circuits include a single-stage crushing using a jaw crusher and a single-stage grinding using a Semi-Autogenous Grinding (SAG) mill in closed circuit with a hydrocyclone package. The gold extraction is done by leaching process using cyanidation method through a series of stirred tanks. In this research, an optimization study of Aghdarreh plant grinding circuit performance was done to lower the product particle size (P80) from 70 μm to approximately 40 μm by maintaining current throughput using modeling and simulation approach. After two sampling campaigns from grinding circuit, particle size distribution data were balanced using NorBal software. The first and second data sets obtained from the two sampling campaigns were used to calibrate necessary models and validate them prior to performing simulation trials using MODSIM software. Computer simulations were performed to assess performance of two proposed new circuit flowsheets. The first proposed flowsheet consists of existing SAG mill circuit and a new proposed ball mill in closed circuit with a new second hydrocyclone package. The second proposed flowsheet consists of existing SAG mill circuit followed by a new proposed ball mill in closed circuit with the existing hydrocyclone package. In all simulations, SAGT, CYCL and MILL models were selected to simulate SAG mill, Hydrocyclone packages and ball mill units. SAGT and MILL models both are based on population balance model of grinding process. CYCL model is based on Plitt’s empirical model of classification process in hydrocyclone units. It was shown that P80 can be reduced to about 40 μm and 42 μm for the first and second proposed circuits, respectively. Based on capital and operational costs, it can be concluded that the second proposed circuit is a more suitable option for plant grinding flowsheet modification.

PL

Surowy urobek z kopalni rud złota Aghdarreh musi najpierw zostać poddany rozdrobnieniu, aby zapewnić efektywniejsze uwalnianie cząsteczek złota. W chwili obecnej obiegi rozdrabniania obejmują kruszenie jednostopniowe z wykorzystaniem kruszarek szczękowych oraz kruszenie jednostopniowe z użyciem kruszarek półautomatycznych w obiegu zamkniętym z hydrocyklonem. Odzysk złota odbywa się przy zastosowaniu procesu ługowania, z zastosowaniem metody cyjankowej w szeregu mieszalników. W pracy tej przeprowadzono optymalizację procesu rozdrabniania rud w zakładach przeróbczych Aghdarreh prowadzonego w celu zmniejszenia rozmiarów uzyskiwanych cząsteczek złota (Ps0) z 70 μm do ok. 40 μm poprzez zapewnienie ciągłości procesu, z wykorzystaniem metod modelowania i symulacji. Na podstawie dwóch zestawów próbek z ciągu technologicznego rozdrabniania, rozkłady wielkości cząstek zostały statystycznie zrównoważone z wykorzystaniem oprogramowania NorBal. Pierwszy i drugi zbiór danych otrzymanych na podstawie dwóch zestawów próbek wykorzystany został do kalibracji i walidacji modeli, przed przystąpieniem do właściwych badań symulacyjnych z użyciem oprogramowania MODSIM. Symulacje komputerowe przeprowadzono w celu oceny wydajności dwóch proponowanych ciągów technologicznych. Pierwszy ciąg obejmuje istniejące kruszarki półautomatyczne i nowo proponowaną kruszarkę kulową pracującą w obiegu zamkniętym z hydrocyklonem. Drugi rozważany ciąg stanowi istniejąca kruszarka półautomatyczna, następnie proponowana kruszarka kulowa pracująca w obiegu zamkniętym z istniejącym hydrocyklonem. We wszystkich symulacjach bazowano na modelach SAGT, CYCL i MILL do symulacji pracy kruszarek półautomatycznych, pakietu hydrocyklonu oraz pojedynczych kruszarek. Modele SAGT i MILL oparte są na modelu zrównoważonej populacji w procesie rozdrabniania. Model CYCL opiera się na empirycznym modelu klasyfikacji Plitta zastosowanym do hydrocyklonów. Wykazano, że rozmiar cząstek zmniejszony został odpowiednio do 40 μm i 42 μm dla pierwszego i drugiego analizowanego obiegu. Uwzględniając nakłady kapitałowe oraz koszty operacyjne, wyciągnąć można więc wniosek, ze drugi proponowany układ jest korzystniejszą opcją modyfikacji istniejącego ciągu technologicznego rozdrabniania.

Słowa kluczowe

EN

grinding; hydrocyclone; modeling; simulation; MODSIM

PL

rozdrabnianie; hydrocyklon; modelowanie; symulacja; MODSIM

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, no. 1
• Strony: 123--141
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Farzanegan A.

• School of Mining, University College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran, P.O. Box: 11155-4563

autor

Ghalaei A. E.

• School of Mining, University College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran, P.O. Box: 11155-4563

Bibliografia

• [1] AMTEL Report (2), 2008. Distribution of gold and mercury in feed hydrocyclone products of Aghdarreh, AMTEL Institute, p. 1-2.
• [2] Austin L.G., Klimple R.P., Luckie P.T., 1984. Process Engineering of Size Reduction: Ball Milling, SME/AIME, New York.
• [3] Broadbent S.R., Callcott T.G., 1956. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, A249, 99.
• [4] Farzanegan A., 1998. Knowledge-based Optimization of Mineral Grinding Circuits. Ph.D. Thesis, University of McGill, Montreal, Canada, p. 102-105.
• [5] Hasani S., Dehghani A., Khosravi M., 2009. Determination of Work Index by abrasion mill and drop weight apparatus. 3rd Conference of Iran Mining Engineering, p. 1786.
• [6] Hasani S., Dehghani A., Khosravi M., 2009. Breakage experiments for modeling of the AG and SAG mills. 3rd Conference of Iran Mining Engineering, p. 1778.
• [7] Hoseinzadeh Gharehgheshlagh H., 2007. Comminution Optimization of semi autogenous mill of Aghdarreh processing plant. M. Sc. Thesis, Faculty of Mining and Metallurgical Engineering, University of Yazd, p. 114.
• [8] King R.P., 2001. Modeling and Simulation of Mineral Processing Systems. Department of Metallurgical Engineering, University of Utah, USA, p. 201-202.
• [9] King R.P., 2001b. The User Manual of MODSIM. Department of Metallurgical Engineering, University of Utah, USA, p. 1-2, 37, 55.
• [10] Napier-Munn T.J., Morrell S., Morrison R.D., Kojovic T., 1996. Mineral Comminution Circuits. JKMRC, Australia, p. 318-320, 332.
• [11] Otwinowski H., 2000. Statistical Modeling of Comminution Process. Arch. Min. Sci., Vol. 45, No. 3, p. 427-434.
• [12] Otwinowski H., 2013. Cut Size Determination of Centrifugal Classifier with Fluidized Bed. Arch. Min. Sci., Vol. 58, No 3, p. 823-841.
• [13] Plitt L.R., 1976. A Mathematical Model of the Hydrocyclone Classifier. CIM Bulletin, Vol. 69, No. 776, p. 114-123.
• [14] Spring R., 1992. NORBAL3 Software for Material Balance Reconciliation. NORANDA Technology Center.
• [15] Starkey J., 2007. The Optimization Report of Aghdarreh Comminution Circuit. Report to Aghdarreh Gold Company.