The modern mineral industry uses hydrometallurgical processes to extract metals from ores. Typically, a large volume of ore slurry is treated in mixing tanks in a mineral processing plant, for leaching, digestion, precipitation, and other chemical processing to obtain pure metals or concentrated ores. This paper discusses mixing intensification as a means to achieve process intensification for the mineral process industry. Areas where mixing intensification can be applied are illustrated with case examples. Among them, it was suggested that for slowly reacting slurry systems typical in the mineral processing operations, high solid loadings should be considered to boost throughput. Improved agitator energy efficiency can be achieved by removing baffles, at very high solid loadings. Slurry stratification in tanks can be used to boost either solids residence time or slurry through flow.L'industrie moderne des minéraux utilise des procédés hydrométallurgiques pour extraire les métaux des minerais. Typiquement, un gros volume de boues de minerai est traité dans des réservoirs de mélange d'une usine de traitement des minéraux. Ces boues subissent de nombreux traitements dont lixiviation, digestion, précipitation et autres traitements chimiques en vue d'obtenir des métaux purs. Cet article propose d'adopter l'intensification du mélange pour permettre une intensification des procédés de l'industrie du traitement des minéraux. Les domaines pour lesquels l'intensification du mélange peutêtre appliqué sont identifiés et des exemples sont fournis pour illustrer le concept.

in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com).By using mixing intensification involving high solids concentration as a means to achieve process intensification for the mineral process industry is discussed here. Improving agitator energy efficiency is essential for operating at high solids concentrations. It is shown that improved agitator energy efficiency can be achieved by removing baffles and using higher power number impellers at high solids loadings. Power consumption (50-80%) reductions were demonstrated in the experiments. It is also suggested that slurry stratification in tanks can be used to boost either solids residence time or slurry mass flow. Basic equations related to solids residence time and solids throughput are presented for guidance toward minerals process intensification. An example on doubling throughput via intensification is presented.

This paper presents results of a study on minimising the specific power for off-bottom solids suspension in mixing tanks at a high solids concentration. It was found that major savings in the specific power required to suspend solids at high concentrations can be achieved by removal of baffles. This is particularly relevant to applications where chemical reaction rate is not affected by the mixing rate, such as that often occurs in the mineral industry. The specific power at the just off-bottom solids suspension condition was found to decrease with the tank diameter at a rate a lot faster than previously reported in the literature. It appears that a larger power number axial flow impeller is more energy efficient than a lower power one to suspend solids at a very high solids loading. A mineral processing full-scale tank is used as a benchmark in the study. Emphasis was placed on applications to the mineral industry, although results are also relevant to other industrial applications.Cet article présente les résultats d'uneétude sur la minimisation de la puissance massique pour une suspension de solides sans contact avec le fond de réservoirs de mélange contenant une solutionà forte concentration de solides. On a conclu que deséconomies majeures de puissance massique nécessaire pour mettre des solides en suspensionà de fortes concentrations pouvaientêtre faites en retirant les déflecteurs. Ceci est particulièrement pertinent pour les applications dans lesquelles la vitesse de réaction chimique n'est pas affectée par le taux du mélange, comme cela se produit suivant dans l'industrie minière. On a découvert que dans les conditions exactes de suspension totale des solides, la puissance massique diminuait avec le diamètre du réservoir, et ceà un taux beaucoup plus rapide que ceux rapportés dans la littérature. Il semble qu'un agitateuràécoulement axial de puissance supérieure est plus efficient au niveauénergétique qu'un agitateur moins puissant pour mettre en suspension des solidesà des concentrations trèsélevées. Un réservoir de traitement minéral de pleine taille est utilisé comme référence pour l'étude. L'emphase aété placée sur les applications de l'industrie minière, bien que les résultats soient aussi pertinents pour d'autres applications industrielles.

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