تکنولوژی CARS برای جدایش کف از اسلاری

در فرآیند فلوتاسیون، استخراج مواد معدنی از طریق ایجاد کف (Froth) صورت می‌پذیرد و انتقال این مخلوط سه‌فازی (جامد–مایع–گاز) به مراحل بعدی نیازمند پمپ‌کردن کف است. پمپ‌کردن اسلاری کف آلود چالش‌های متعددی دارد؛ از جمله قفل هوا (Air Lock) در چشم پروانه، نوسانات عملکرد و سایش زیاد قطعات. فناوری جدید Continuous Air Removal System (CARS)  که توسط رای صنعت توس ارائه شده، با جدایش و تخلیه پیوسته هوا از داخل پمپ اسلاری، این مشکلات را به نحو چشمگیری کاهش می‌دهد و پایداری عملکرد و راندمان را حتی در شرایط ضریب کف  (FVF)  بسیار بالا (تا 4) تضمین کند.

تاریخچه و سیستم‌های سنتی

پمپ‌های عمودی اسلاری حاوی کف

پمپ‌های سنتی سری MVS/ WVS/ MVF  به‌صورت عمودی طراحی شده و برای پمپاژ اسلاری حاوی کف پرکاربرد بوده‌اند. این پمپ‌ها به دلیل استفاده از پروانه‌های نیمه‌باز و عدم نیاز به بوشینگ‌های مستغرق، در مواجهه با کف‌های شکننده، عملکرد قابل قبولی دارند. اما محدودیت‌های ذاتی همچون سرعت بحرانی پایین (حدود ۲۵ متر هد) و حساسیت بالا به خرابی یاتاقان‌ها و نوسان راندمان، آن‌ها را برای شرایط با هد و دبی بالا نامناسب می‌سازد.

پمپ‌های افقی غیر‌مجهز به سیستم CARS

پمپ‌های سریWHF شرکت رای صنعت از پمپ‌های افقی اسلاری با ورودی بزرگ و پروانه نیمه‌باز است که با پره‌های القاگر جریان (Flow Inducer Vanes) در چشمه پروانه، پیش‌چرخش و برش کف را تسهیل می‌کند. این طراحی باعث افزایش دبی قابل پمپاژ و کاهش نیاز به هد مثبت خالص مکش (NPSH) می‌شود. اما در شرایط کف بسیار بالا (FVF>1.4)، تجمع هوا در چشمه پروانه منجر به قفل هوا و ناپایداری عملکرد می‌شود .

اصول عملکرد CARS

عملکرد سیستم CARS در دو مرحله پیوسته زیر می‌باشد:

مرحله اول (تفکیک اولیه): پره‌های القاگر در پروانه اصلی، با پیش‌چرخش مخلوط کف، بخش اعظم هوا را از سوراخ‌های مرکز پروانه به سمت پشت پروانه و لوله تخلیه هدایت می‌کند.

 نتیجه‌گیری:

فناوری CARS با جدایش و تخلیه پیوسته هوا، رویکرد قدیمی «بزرگ کردن سایز پمپ» و «کاهش FVF» را کنار گذاشته است. این سیستم ضمن افزایش پایداری و راندمان پمپ‌کردن کف معدنی در هد و دبی بالاتر، هزینه‌های عملیاتی و نگهداری را نیز به طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. سیستم  CARSقابل نصب بر روی سری‌های موجود WHF است و نیاز به تغییرات ساختاری گسترده ندارد. بازنگری این فناوری در چرخه‌های طراحی و بهره‌برداری معادن، امکان ارتقاء چشمگیر فرآیند فلوتاسیون را فراهم می‌آورد.