採掘業務の自動化と最適化 Rheonics センサーとソリューション

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コンテンツの表

1. イントロダクション
2. Rheonics タイプSRインライン粘度・密度センサーの概要
3. 関連するパラメータ
4. プロセス指標としての粘度と密度
5. 主要な鉱業アプリケーション
6. プロセス条件とベストプラクティス
7. 参考情報

鉱業は、その複雑さと過酷な環境によって常に知られています。鉱石の採掘から最終製品の回収に至るまで、お客様は、通常、研磨性のスラリー、変化する固形物濃度、そして化学的に腐食性の高い環境を伴う様々なプロセスに対処しなければなりません。これらの条件により、プロセスの安定性は常に課題となり、プロセスは 測定結果 必要なツール。
この業界 常に注目している プロセスの濃度、質感、組成、流動性特性を制御する. これらのパラメータは、設備の性能、金属回収効率、スマートエネルギー利用、そして安全条件に影響を与える可能性があります。これらの望ましい条件は、密度と粘度を主要な指標として間接的に観察または制御されることがよくあります。
通常、従来のラボベースのサンプリングが用いられますが、これは時折得られる知見に過ぎず、リアルタイムの変化を捉えることはできません。一方、インライン測定はプロセスの継続的かつリアルタイムな可視性を提供し、より迅速な対応を可能にします。

Rheonics SR型センサー（SRVおよびSRD）は、プロセス制御および監視のために、粘度、密度、温度をインラインで測定します。SRVは粘度を測定し、SRDは密度と粘度を測定します。
これらのセンサーは工場で校正されており、動作寿命中は再校正の必要はありません。ただし、お客様の品質管理の一環として、業界で使用される機器の校正または検証を求められる場合があります。必要に応じて、特定の基準値に合わせるための再調整やオフセット補正もオプションで実施可能です。詳細については、 現場および工場におけるインラインプロセス粘度計SRVの校正.
Rheonics センサー技術は、バランス型ねじり共振器（BTR）に基づいています。この特許取得済み技術は、センサーを小型・軽量化し、外部振動の影響を受けないようにすることで、競合他社に対して大きな優位性を持っています。
Rheonics SRVとSRDは鉱業アプリケーションで実績があります。例えば、一般的なユースケースとしては、 鉱石スラリー輸送、浮遊選鉱、水管理、掘削泥 （深層採掘でも）または 肥厚 段階的に。正確で継続的なモニタリングは 濃度制御、金属回収効率、および全体的なプロセス安定性を最適化します。 研磨性および化学的に攻撃的な環境でも使用できます。

粘度と密度の測定は、鉱業においてプロセスの監視や追跡に使用されます。 その他の関連パラメータ。これには以下が含まれます。

固形分濃度（% w/wまたは%固形分）

鉱物処理における最も重要な制御変数の一つ。粉砕効率、浮遊回収率、尾鉱管理に直接影響を及ぼします。

例：

• 増粘剤
• ハイドロサイクロン
• 浮選セル
• SAG/ボールミル
• 尾鉱タンク

スラリーの質感または流動性

適切な輸送と処理に重要です。スラリーが濃すぎたり薄すぎたりすると、詰まり、ポンプの損傷、分離性能の低下につながる可能性があります。

例：

• スラリー輸送パイプライン
• スラリーポンプ
• ミルフィーダー
• 湿式粉砕
• 撹拌機付き混合タンク

化学組成または混合の均一性

これは、浸出、浮選、pH 制御、試薬投与、凝集における重要な指標です。 これらの特性の矛盾 混合不良、不完全な溶解、または層状化を示し、回収率に影響を与え、試薬の消費量を増加させる可能性がある。

例：

• 浸出タンク
• 凝集
• 試薬投与
• 中和/pH制御
• 浮選槽における撹拌
• 試薬調製タンク

 

SRVインライン粘度計

このセンサーは、広範囲の粘度と温度をリアルタイムで測定し、タンクに設置して混合プロセスを監視したり、パイプラインに設置して流れる流体を連続的に測定するのに適しています。 Rheonics SRV は高速混合プロセスに特に適しており、流体内の気泡や外部の振動の影響を受けません。

粘度は流体の流れ抵抗を表します。スラリーでは、粘度は以下の要因によって影響を受けます。

• 固形分
• 粒度分布
• 粒子の形状と化学的相互作用
• 温度

粘度が上昇すると、スラリーのポンプ輸送、混合、輸送が困難になります。粘度測定により、オペレーターは以下のことが可能になります。

• スラリーが濃くなりすぎて詰まりやポンプの過負荷の危険が生じた場合にそれを検出します。
• せん断挙動を監視し、粒子の凝集や薄化などの問題を特定します。
• さまざまなプロセス条件下での全体的な流動挙動 (レオロジー) を理解し、制御します。

SRD インライン密度および粘度計

このセンサーは、粘度と温度の測定に密度をリアルタイムで加えます。パイプラインやタンクへの設置に最適です。 一定かつ低い 混合速度。測定値に密度を加えることで、流体濃度をさらに計算できます。ただし、SRVと比較して粘度測定範囲が狭く、高濃度の気泡は密度測定によるノイズを増加させる可能性があります。SRDは外部振動の影響を受けません。

密度とは、単位体積あたりの物質の質量を指します。スラリーの場合、密度は固形分濃度と強く相関します。固形分濃度が増加すると、密度も増加します。y.
密度測定により、オペレーターは次のことが可能になります。

• 固形分含有量を継続的に追跡します。
• 希釈の問題や組成の変化を検出します。
• 濃縮、浮選、粉砕などのプロセスをより正確に制御します。

さらに、SRD エレクトロニクスは、密度、粘度、温度のリアルタイム入力に基づいて、プロセス変数のカスタム計算をサポートします。

掘削と発破

掘削と発破は鉱物採掘の最初のステップであり、岩石を扱いやすい大きさに砕く。
不十分な破砕は、下流の破砕におけるエネルギー消費量の増加と機器の摩耗の増加につながります。

• 高密度 爆発性のエマルジョンやスラリー（水ゲル）では爆発効果を低下させる可能性がある
• 高粘度 爆発性のエマルジョンやスラリー（水ゲル）では、適切な流れが妨げられる可能性があります。

Rheonics 掘削流体および爆発性エマルジョンの混合ラインまたはタンクにセンサーを設置すると、次のことが可能になります。

• 最適な爆発性エマルジョンまたはスラリーの特性を維持する
• 爆発性能と爆風品質の向上

 

粉砕と分級

粉砕と磨砕は鉱物処理の最初のステップであり、鉱石のサイズを小さくして抽出プロセスを容易にします。
この ステージの 効率は、浮上や浸出などの下流操作の成功に直接影響します。

• 高密度 工場に過負荷をかけ、エネルギーを無駄にする可能性があります。
• 低密度 粉砕が不十分になり、粒子サイズが最適ではなくなります。
• 高粘度 メディアの動きを減らし、研削動作を弱めます。

Rheonics 粉砕回路内のミルおよびサイクロンのスラリー供給および排出パイプラインにセンサーを設置すると、次のことが可能になります。

• 水の添加量または給水速度を調整します。
• 工場の過負荷を防ぐ
• エネルギー使用を最適化する

浮選と分離

浮選は鉱物処理における重要な分離ステップであり、貴重な鉱物を選択的に回収するために使用されます。
分離が不十分で中間体が形成されると、試薬の使用量が増加し、回収率が低下する可能性があります。

• 高密度 空気拡散と試薬の有効性に影響します。
• 高粘度 気泡粒子の付着を制限する可能性があります。

Rheonics 浮選供給ライン、浮選セル内、または浮選回路の尾鉱排出口にセンサーを設置すると、次のことが可能になります。

• 水、空気、試薬の投与量を調整します。
• 選択的浮選のためのパルプ条件を確保します。
• 泡の安定性とミネラルの回収率を向上させます。
• 試薬の過剰使用を防ぎ、尾鉱への損失を減らします。

浸出と酸の管理

浸出は、鉱石を化学溶液に溶かして貴重な金属を抽出する重要な湿式冶金技術です。
浸出液が適切に制御されない場合、金属の回収率は低下します。

• 高密度 保持時間を短縮し、ミネラルの溶解を制限します。
• 過剰な粘度 試薬の拡散と金属の移動が遅くなる可能性があります。

Rheonics スラリーパイプ内または浸出タンク内に直接センサーを設置すると、次のことが可能になります。

• 保持時間と試薬濃度を最適化する
• 金属回収率の向上
• 浸出サイクル期間の短縮

濃縮と脱水

濃縮と脱水は鉱物処理において不可欠であり、余分な水分を除去してスラリーの量を減らします。
制御が不十分だと、水の回収が非効率になり、処分する尾鉱が不安定になる可能性があります。

• スラリー密度 良好な増粘性能を示すことができる
• 過剰な粘度 沈殿が遅くなり、水の分離が困難になる可能性がある

Rheonics スラリー供給ライン、濃縮タンク、アンダーフローおよびオーバーフローストリームにセンサーを設置すると、次のことが可能になります。

• スラリー供給速度と凝集剤投与を最適化
• アンダーフロースラリーが所望の固形物濃度を達成することを確認する
• 水回収を最大化する

尾鉱管理

尾鉱管理は、鉱物処理中に発生する廃棄物を安全かつ環境に配慮して処理することを保証する上で不可欠です。
スラリーの特性が適切に制御されない場合、運用上のリスクとコストが増加します。

• 高密度 変動は尾鉱の安定性と長期的な安全性に影響を及ぼす可能性があります。
• 高粘度 ポンプのエネルギー消費量が増加し、パイプラインの詰まりを引き起こす可能性があります。

Rheonics 尾鉱パイプラインまたは池にセンサーを設置すると、次のことが可能になります。

• フローの問題を早期に検出し、パイプラインの詰まりを防止します
• 尾鉱堆積の地質工学的モニタリングをサポート
• ポンプのエネルギー使用量を最適化
• 堆積レベルを特定することにより、尾鉱池から効果的に水を回収する

 

潤滑管理

潤滑管理により、運搬トラック、ショベル、ドリルなどの大型採掘機械の継続的な動作が保証されます。
潤滑油の状態が悪いと、エンジンの摩耗が増加したり、機器の故障につながる可能性があり、次のような結果につながります。

• 機器の寿命が短くなる
• 予期せぬダウンタイムと高額な修理

Rheonics 潤滑システムやオイル分析装置にセンサーを設置して継続的に監視することで、次のことが可能になります。

• 状態ベースのメンテナンスを有効にする
• 潤滑油の劣化の早期検出
• 機器の信頼性を向上し、メンテナンスコストを削減

侵食による摩耗


採掘作業では、研磨性スラリーによってセンサープローブが経年劣化する可能性があります。その場合、センサープローブのみを交換し、電子部品とケーブルはそのまま残しておくことができます。寿命は粒子サイズ、流速、スラリーの組成によって異なります。 Rheonics プローブには摩耗監視機能も搭載されており、故障が発生する前にユーザーに警告を発して継続的な動作を保証します。
流速制限


Rheonics SRVおよびSRDプローブ 一般的です 互換性のあります 流速最大10m/秒、以来、 採掘スラリーはポンプで汲み上げることができる 近く 沈降を防ぐためにこのような高速度インストールすることをお勧めします プローブをエルボ内の流れ方向と平行にすることで、機械的な衝撃を軽減できる。 しかし、 この範囲の速度では、測定値に過度のノイズが加わる可能性があります。詳細については、 Rheonics 高流量・高粘度用途向けタイプSRセンサー
流体中の粒子
Rheonics センサーは、ミクロンサイズの柔らかい粒子を精度への影響を最小限に抑えて検出でき、信号ノイズの増加も電子回路によってフィルタリングできます。しかし、大きな粒子（ミリメートルサイズ以上）を含むスラリーは、読み取りが不安定になり、センサーに機械的損傷を与える可能性があります。そのため、事前スクリーニングを行うか、これらの粒子から離れた場所に設置することを検討する必要があります。

[1] メッツォ。増粘剤初心者ガイド. https://www.metso.com/insights/blog/mining-and-metals/beginners-guide-to-thickeners/
[2] FluidFlow.「鉱業および鉱物処理産業におけるスラリー配管システム. https://blog.fluidflowinfo.com/slurry-piping-systems-in-mining-mineral-processing-industries/
[3] エマーソン。ヒープリーチ採掘における安全性と操業パフォーマンスの向上. https://www.emerson.com/sv-se/automation/measurement-instrumentation/common-applications/enhancing-safety-and-operational-performance-in-heap-leach-mining-operations
[4] ミネザー。掘削と発破. https://mineser.de/eng/page/33/drilling-and-blasting/
[5] ATミネラルズ鉱業の動向. https://www.at-minerals.com/en/artikel/at_Trends_in_der_Minenindustrie-3596021.html
[6] MiningDoc.「粒度分布の調整による浮選性能の最適化. https://www.miningdoc.tech/2025/06/03/optimize-flotation-performance-by-adjusting-particle-size-distribution/
[7] 鉱業技術浸出抽出における革新者.https://www.mining-technology.com/data-insights/innovators-extraction-by-leaching-mining-2/
[8] オーストラリア鉱業。濃縮機のアップグレード：財務と持続可能性が重なり合う部分. https://www.australianmining.com.au/thickener-upgrade-where-financial-and-sustainability-overlap/
[9] ジョアブ。「ドローンによる鉱山尾鉱監視。 https://www.jouav.com/blog/mine-tailings.html
[10] 機械の潤滑オープンギア潤滑. https://www.machinerylubrication.com/Read/242/open-gear-lubrication