Bijih mangan, sebagai bahan baku utama dalam produksi baja, manufaktur baterai, dan industri kimia, secara langsung berdampak pada biaya rantai pasokan dan manfaat lingkungan melalui efisiensi pemrosesannya. Namun, model pemrosesan tradisional menghadapi berbagai tantangan, termasuk kesulitan dalam menangani bijih berkadar rendah, konsumsi energi yang tinggi, keausan peralatan yang cepat, dan pengendalian polusi yang kompleks. Makalah ini secara sistematis menguraikan jalur praktis untuk solusi cerdas dengan mengintegrasikan alur proses yang umum, konfigurasi peralatan, dan teknologi inovatif.
I. Alur Kerja Pemrosesan Bijih Mangan dan Tantangan Inti
1. Alur Pemrosesan dan Parameter Teknis yang Umum
Tahap Penghancuran dan Penyaringan: Penggunaan kombinasi "penghancur rahang (penghancuran primer) + penghancur kerucut (penghancuran sekunder/tersier)" mengurangi ukuran partikel bijih dari ≤750 mm menjadi 30-50 mm. Misalnya, penghancur rahang PE-750×1060 mencapai kapasitas pemrosesan 150-220 t/jam, sementara penghancur kerucut hidrolik HPT300 mengendalikan ukuran partikel buangan pada 10-30 mm.
Tahap Penggilingan: Ball mill (misalnya, MQY3785) dan vertical mill (LM3700) bekerja sama untuk menggiling bijih hingga 80-200 mesh. Di antara keduanya, roller mill bertekanan tinggi, sebagai peralatan baru yang hemat energi, mengurangi konsumsi energi sebesar 20-30% dibandingkan ball mill tradisional, menjadikannya pilihan ideal untuk tahap penggilingan halus.
Tahap Benefisiasi: Tergantung pada sifat bijih, prosesnya meliputi pemisahan gravitasi, pemisahan magnetik (kekuatan medan magnet 800-1600 kA), flotasi, atau metode gabungan. Misalnya, sebuah proyek di Indonesia mencapai kadar konsentrat 46-50% menggunakan proses "penghancuran tiga tahap + jig"; sebuah proyek di Afrika Selatan mencapai benefisiasi yang efisien menggunakan kombinasi penghancur rahang C6X + penghancur kerucut HST + pembuat pasir VSI6X.
2. Tantangan Teknis Utama
Pemrosesan bijih kadar rendah: Metode tradisional menunjukkan efisiensi pemisahan yang tidak memadai untuk bijih dengan kandungan mangan di bawah 15%, yang menyebabkan pemborosan sumber daya.
Konsumsi Energi Tinggi: Konsumsi energi ball mill menyumbang lebih dari 30% biaya pemrosesan, sehingga memerlukan peningkatan teknologi hemat energi yang mendesak.
Keausan Peralatan: Kekerasan Mohs bijih mangan sebesar 5-6 mengurangi masa pakai palu penghancur dan pelapis mill hingga 60% dibandingkan bijih konvensional.
Pencemaran lingkungan: Setiap ton mangan sulfat yang dihasilkan menghasilkan 0,8-1 ton terak mangan, yang dapat mencemari tanah dan badan air jika tidak diolah dengan benar.
Kompleksitas kontrol proses: Memerlukan koordinasi lebih dari 10 parameter, termasuk tekanan diferensial (500-800 Pa), nilai getaran (<2 mm/s), dan suhu (80-120°C), dengan tingkat kesalahan operasi manual setinggi 15%.
II. Konfigurasi Peralatan Inti dan Peningkatan Cerdas
1. Optimalisasi Sistem Penghancuran
Peralatan Penghancuran Kasar: Penghancur rahang PE-750×1060 dengan ukuran umpan ≤750 mm dan kapasitas pemrosesan 150-220 t/jam, dipasangkan dengan pengumpan getar 960×3800 untuk pasokan material yang seragam.
Peralatan Penghancuran Sedang-Halus: Penghancur kerucut hidrolik HPT300 dengan ukuran pelepasan 10-30 mm dan kapasitas pemrosesan 80-150 t/jam, membentuk sistem penyaringan loop tertutup dengan saringan getar melingkar 2500×8000.
Aplikasi Inovatif: Stasiun penghancur bergerak ini memiliki desain modular, mengurangi waktu pemasangan hingga 50% dan beradaptasi dengan medan pertambangan yang kompleks.
2. Inovasi dalam Sistem Penggilingan dan Klasifikasi
Ball Mill: Ball mill luapan MQY3785 dengan kapasitas 80-120 t/jam, dipasangkan dengan pengklasifikasi spiral 2400×9000 untuk membentuk sistem sirkuit tertutup, meningkatkan efisiensi penggilingan hingga 20%.
Vertical Mill: Model LM3700 cocok untuk pemrosesan serbuk halus, dengan kapasitas 15-30 t/jam. Kehalusan produk dapat mencapai 80% pada -200 mesh.
High-Pressure Roller Mill: Dengan memanfaatkan prinsip penghancuran laminar, konsumsi energi berkurang 25% dibandingkan ball mill tradisional, dan penggilingan berlebih berkurang 30%.
3. Peningkatan Peralatan Pengolahan Mineral
Peralatan Pemisahan Magnetik: Magnet permanen tanah jarang meningkatkan kekuatan medan magnet hingga 1,5 T, menghasilkan penghematan energi 40% dibandingkan pemisah elektromagnetik tradisional.
Pemisah Apung: Teknologi pembangkitan gelembung mikro meningkatkan tingkat pemulihan mineral mangan berbutir halus sebesar 10-15%.
Proses Gabungan: Bijih multi-logam menggunakan proses terpadu "pemisahan-flotasi magnetik", menghasilkan tingkat pemulihan mangan melebihi 85%.
III. Analisis Kasus Lini Produksi Tipikal
1. Konfigurasi 300 t/jam (Pabrik Domestik)
Sistem Pengumpanan: Kombinasi pengumpan getar 960×3800 + peralatan pengumpan 600×600, meningkatkan keseragaman pakan hingga 30%.
Sistem Penghancuran: 2 penghancur rahang PE600×900 + 2 penghancur rahang 250×1000, mencapai kapasitas pemrosesan 320 t/jam.
Sistem Klasifikasi: Pengklasifikasi spiral 2400×9000 mencapai distribusi ukuran partikel 75%-200 mesh.
Sistem Pemisahan Magnetik: Pemisah magnetik intensitas tinggi yang dipasangkan dengan tangki agitasi 3000×3000, mencapai kadar konsentrat 42%.
2. Konfigurasi 3.000 ton per hari (studi kasus internasional)
Proyek Indonesia: Menggunakan proses penghancuran tiga tahap (“jaw crusher + cone crusher + fine crusher”) yang dikombinasikan dengan peralatan jigging, mencapai kadar konsentrat 46-50% sekaligus mengurangi konsumsi daya per ton bijih sebesar 18%.
Proyek Afrika Selatan: Dilengkapi dengan jaw crusher C6X, cone crusher HST, dan sand maker VSI6X, mengurangi tingkat kegagalan peralatan hingga di bawah 5%.
IV. Tren Pengembangan Teknologi dan Jalur Cerdas
1. Tren Kontrol Cerdas
Aplikasi Sistem DCS: Penyesuaian parameter secara otomatis seperti tekanan penghancuran (500-800 Pa) dan konsentrasi penggilingan (65-75%) melalui sistem kontrol terdistribusi mengurangi intervensi manual hingga 70%.
Algoritma Optimasi AI: Model jaringan saraf tiruan yang dilatih berdasarkan data historis memprediksi kegagalan peralatan dan menyesuaikan parameter proses secara preemptif, sehingga mengurangi waktu henti hingga 40%.
2. Teknologi Manufaktur Ramah Lingkungan
Pemanfaatan Tailing yang Komprehensif: Dilengkapi dengan pengental efisiensi tinggi 200 ton/jam, mencapai tingkat penumpukan tailing kering sebesar 90% untuk digunakan sebagai bahan bangunan atau timbunan.
Adopsi Peralatan Hemat Energi: Pabrik penggiling rol bertekanan tinggi, pabrik vertikal, dan peralatan hemat energi lainnya kini mencakup 60% instalasi, mengurangi konsumsi energi per unit produk hingga 25%.
3. Modularisasi dan Produksi Fleksibel
Stasiun Penghancur Bergerak: Mengintegrasikan fungsi penghancuran, penyaringan, dan pengangkutan, dengan instalasi dan komisioning yang selesai dalam 7 hari untuk memenuhi kebutuhan lokasi penambangan terpencil.
Sistem Penggantian Cetakan Cepat: Memanfaatkan perangkat penggantian cepat hidrolik untuk mengganti spesifikasi kasa kasa yang berbeda dalam waktu 10 menit, meningkatkan efisiensi penyesuaian ukuran partikel produk hingga 5 kali lipat.
III. Analisis Kasus Lini Produksi Tipikal
1. Konfigurasi 300 t/jam (Pabrik Domestik)
Sistem Pengumpanan: Kombinasi pengumpan getar 960×3800 + peralatan pengumpan 600×600, meningkatkan keseragaman pakan hingga 30%.
Sistem Penghancuran: 2 penghancur rahang PE600×900 + 2 penghancur rahang 250×1000, mencapai kapasitas pemrosesan 320 t/jam.
Sistem Klasifikasi: Pengklasifikasi spiral 2400×9000 mencapai distribusi ukuran partikel 75%-200 mesh.
Sistem Pemisahan Magnetik: Pemisah magnetik intensitas tinggi yang dipasangkan dengan tangki agitasi 3000×3000, mencapai kadar konsentrat 42%.
2. Konfigurasi 3.000 ton per hari (studi kasus internasional)
Proyek Indonesia: Menggunakan proses penghancuran tiga tahap (“jaw crusher + cone crusher + fine crusher”) yang dikombinasikan dengan peralatan jigging, mencapai kadar konsentrat 46-50% sekaligus mengurangi konsumsi daya per ton bijih sebesar 18%.
Proyek Afrika Selatan: Dilengkapi dengan jaw crusher C6X, cone crusher HST, dan sand maker VSI6X, mengurangi tingkat kegagalan peralatan hingga di bawah 5%.
IV. Tren Pengembangan Teknologi dan Jalur Cerdas
1. Tren Kontrol Cerdas
Aplikasi Sistem DCS: Penyesuaian parameter secara otomatis seperti tekanan penghancuran (500-800 Pa) dan konsentrasi penggilingan (65-75%) melalui sistem kontrol terdistribusi mengurangi intervensi manual hingga 70%.
Algoritma Optimasi AI: Model jaringan saraf tiruan yang dilatih berdasarkan data historis memprediksi kegagalan peralatan dan menyesuaikan parameter proses secara preemptif, sehingga mengurangi waktu henti hingga 40%.
2. Teknologi Manufaktur Ramah Lingkungan
Pemanfaatan Tailing yang Komprehensif: Dilengkapi dengan pengental efisiensi tinggi 200 ton/jam, mencapai tingkat penumpukan tailing kering sebesar 90% untuk digunakan sebagai bahan bangunan atau timbunan.
Adopsi Peralatan Hemat Energi: Pabrik penggiling rol bertekanan tinggi, pabrik vertikal, dan peralatan hemat energi lainnya kini mencakup 60% instalasi, mengurangi konsumsi energi per unit produk hingga 25%.
3. Modularisasi dan Produksi Fleksibel
Stasiun Penghancur Bergerak: Mengintegrasikan fungsi penghancuran, penyaringan, dan pengangkutan, dengan instalasi dan komisioning yang selesai dalam 7 hari untuk memenuhi kebutuhan lokasi penambangan terpencil.
Sistem Penggantian Cetakan Cepat: Memanfaatkan perangkat penggantian cepat hidrolik untuk mengganti spesifikasi kasa kasa yang berbeda dalam waktu 10 menit, meningkatkan efisiensi penyesuaian ukuran partikel produk hingga 5 kali lipat.
