معادن سنگان در میان ۱۰ معدن بزرگ سنگ‌آهن جهان          -          سنگ آهن کردستان خام فروشی نمی شود          -          افزایش قیمت سنگ آهن تولید کننده را از صادرات محروم می‌کند          -          قیمت همه چیز جهانی شده ؛ جز سنگ آهن          -          لزوم تاثیر تفاوت قیمت سنگ آهن داخلی با بازارهای جهانی در قیمت‌گذاری محصولات          -          کنترل نرخ سنگ‌آهن به سود زنجیره          -          عوارض صادرات مواد معدنی منتفی شد          -          پنجمین کنگره جهانی آهن اسفنجی و گندله برگزار می‌شود+جزئیات          -          صادر کنندگان مواد معدنی خام موظف به پرداخت مالیات هستند           -          رشد 26 درصدي توليد کنسانتره سنگ آهن          -          

روش های فرآوری سنگ آهن (2)


 
     پرعيارسازي از طريق اسپيرال ها:
   در گذشته براي پرعيار سازي سنگ هاي آهني از ميزهاي لرزان استفاده مي شد ولي امروزه اين دستگاه ها به کلي از صنعت کانه آرايي سنگ آهن خارج شده و اسپيراال ها جانشين آنها شده اند. اسپيرال ها دستگاه هاي مارپيچي شکلي هستند که به صورت عمودي قرار دارند. ذرات سبک و سنگين به صورت پالپ نسبتا رقيق از بالا بر روي دستگاه ريخته مي شوند . ذرات سنگين در کف در تماس با سطح بشقاب قرار مي گيرند. در اثر حرکت دوراني آب، نيروي گريز از مرکزي بر روي ذرات وارد مي شود که باعث رانده شدن ذرات با وزن مخصوص کم و معلق در آب به طرف جدار خارجي دستگاه و خروج آنها از طريق روزنه هايي که در کنار بشقاب ها بدين منظور تعبيه شده اند، مي شود در حالي که ذرات با وزن مخصوص بالا در روي سطح بشقاب قرار گرفته و نيروي اصطکاکي موجود بين سطح و ذرات مانع از رانده شدن آنها به طرف جدار مي گردد و بدين ترتيب جدايي انجام مي گيرد.

    شايان ذکر است که معمولا اين دستگاه ها به صورت سري قرار داده مي شوند طوري که هر سري شامل چند اسپيرال مي شود. اسپيرال‌ها در مواقعي که درجه‌ي آزادي کاني در ابعاد کاربردي بالا است، کارآيي مناسبي دارند. ابعاد مناسب ذرات براي پرعيار شدن در اسپيرال ها بين 1/0 تا 2 ميلي متر است. از اين دستگاه ها براي پرعيارسازي آهن در معادن کانادا استفاده مي شود.

    
نمايي از يك اسپيرال                                             نمايي از يك اسپيرال
     پرعيارسازي از طريق واسطه‌ي سنگين:
   در اين روش، يک پالپ با ذرات بسيار کوچک و با وزن مخصوص بالا معلق در آب ساخته مي‌شود که وزن مخصوص پالپ کمتر از وزن مخصوص کاني آهن و بيشتر از وزن مخصوص باطله مي‌باشد. در اثر اين پديده، دانه‌هاي باطله‌ي همراه دانه هاي آهن ( با وزن مخصوص کمتر از پالپ ) شناور و جدا مي‌شوند. اين دستگاه ها با ذرات نسبتا درشت 1 تا 5 ميلي متر کار مي‌کنند. کاربرد ذرات کوچک تر باعث افزايش دانسيته و ويسکوزيته‌ي پالپ مي شود و بدين ترتيب مانع از جدايي باطله از کانسنگ مي‌شود. ذرات معلق در پالپ بايد قابليت جدايش را داشته باشند و معمولا از ذراتي تشکيل مي‌شوند که داراي خاصيت مغناطيسي هستند ( فروسيليسيم – مگنتيت ) و قابليت جدا کردن توسط جداکننده‌ي مغناطيسي و مصرف مجدد را نيز دارند. چنانچه در نظر باشد از اين روش براي پرعيار کردن سنگ‌هاي آهن استفاده شود بايد سنگ معدن فاقد مگنتيت باشد. در غير اين صورت، بايد اين مواد توسط جداکننده‌ي مغناطيسي با ميدان ضعيف جدا شوند.
   دستگاه‌هاي واسطه‌ي سنگين معمولا با پالپي با وزن مخصوص 7/2 تا 3 تن بر متر مکعب کار مي‌کنند و به اشکال مختلف استوانه‌اي و کلاسيفاير مکانيکي و سرانجام به صورت هيدروسيکلون در صنعت وجود دارند. کارآيي اين دستگاه‌ها بستگي به درجه‌ي آزادي کاني و ابعاد به کار برده شده دارد.
   چنانچه توزيع ذرات به صورت دانه ريز باشد، دستگاه کارآيي خود را از دست مي دهد.

    روش‌هاي مغناطيسي پرعيار کردن:
   متداول‌ترين روش پرعيارسازي سنگ‌هاي آهن به خصوص اکسيدهاي آهني که مانند مگنتيت داراي خاصيت مغناطيسي قوي هستند، روش پرعيارسازي سنگ‌هاي آهن به خصوص اکسيدهاي آهني که مانند مگنتيت داراي خاصيت مغناطيسي قوي هستند، روش پرعيارسازي از طريق مغناطيسي است که ارزان ترين و کارآمد‌ترين روش پرعيار کردن و حذف ناخالصي هاي آهن مي‌باشد. شايان ذکر است که اکثر ناخالصي‌هاي کانسنگ هاي آهن مانند انواع فسفات‌ها و ترکيبات گوگرددار ( به استثناي پيروتيت که داراي خاصيت مغناطيسي است ) فاقد خاصيت مغنا طيسي بوده و در صورتي که درجه‌ي آزادي مناسبي داشته باشند، جدا و حذف مي‌شوند.
   در پرعيارسازي به روش مغناطيسي، کليه‌ي ذرات تشکيل دهنده‌ي يک کانسنگ تحت تاثير نيروي مغناطيسي قرار مي‌گيرند. نيروي مغناطيسي تنها بر روي ذرات حاوي خواص مغناطيسي اعمال مي‌شود و نيروي ثانويه و يا ترکيبي از نيروهاي مختلف نه تنها بر روي ذرات مغناطيسي بلکه بر روي ذرات غيرمغناطيسي در جهات مختلف نيز موثرند. نيروهاي غيرمغناطيسي عمدتا شامل نيروهاي ثقلي، گريز از مرکز و مقاومت سيال مي باشند و نيروهايي نظير اصطکاک، الکترواستاتيکي ( ناشي از حرکت و مالش ذرات )، واندروالس موئينگي نيز به طور جانبي در اين فرآيند جدايش موثر مي‌باشند.

        
  نمايي از يك جداكننده مغناطيسي                                           نمايي از يك جداكننده مغناطيسي خشك                                                                                                 

     عامل جذب و جدايي سنگ‌هايي با خاصيت مغناطيسي از موادي که فاقد اين خاصيت مي‌باشند ميدان مغناطيسي بوده که در جداکننده‌هاي مغناطيسي با ميدان ضعيف توسط مغناطيس دائمي و در جداکننده‌هاي مغناطيسي با ميدان قوي با عبور جريان از داخل يک سيم پيچ ايجاد مي‌شوند. مقدار ميدان مغناطيسي، معادل با تعداد خطوط نيروي مغناطيسي در واحد سطح ( سانتي متر مربع ) است. همچنين واحد ميدان مغناطيسي در صنعت، تسلا بوده و معادل با 10000 گوس ( واحد علمي ميدان مغناطيسي) است.
   همان طوري که مي دانيم ضريب مغناطيس پذيري مگنتيت 3000 تا 7000 مرتبه بيشتر از کوارتز و 100 تا 2700 مرتبه بيشتر از هماتيت مي باشد. در مورد آپاتيت، اين ضريب کوچکتر بوده و نسبت ضريب خاصيت مغناطيس پذيري مگنتيت به آپاتيت بسيار بزرگتراست. لذا مي توان نتيجه گرفت که در صورت آزاد بودن دانه‌هاي آپاتيت از مگنتيت امکان جدايي اين دو کاني از يکديگر توسط جداکننده‌ي مغناطيسي وجود دارد.
   جداکننده‌هاي مغناطيسي بر اساس ميزان شدت جريان مغناطيسي مورد نياز جهت جدايش و نوع سيال به 6 دسته‌ي زير تقسيم مي‌شوند:
   
    جداکننده‌هاي مغناطيسي خشک با شدت کم:
   از اين نوع جداکننده‌ها براي پرعيارسازي ذرات نسبتا درشت و شديدا مغناطيسي استفاده مي‌شود که به فرآيند کوبينگ نيز معروف است. اين روش ارزان و بسيار کارا بوده و ميدان مغناطيسي در آنها بيشتر دائمي مي‌باشد و در مواردي که کانسنگ آهن به صورت مگنتيت است متداول‌ترين روش براي پرعيار کردن و جداسازي کاني‌هاي نامطلوب از سنگ آهن مي‌باشد. اين نوع جداکننده‌هاي مغناطيسي از يک استوانه‌ي گردان تشکيل شده‌اند که در داخل مجهز به 3 تا 6 آهن‌ربا با قطب‌هاي معکوس نسبت به همديگر و از نوع دائم و يا ( به ندرت) الکترومغناطيسي هستند که به طور ثابت نصب شده‌اند. در بعضي موارد، استوانه‌ي دوار به عنوان يک غلطک( قرقره) عمل مي‌کند که در انتهاي يک نوار نقاله که از روي آن عبور مي‌کند، نصب مي‌شود. در جداکننده‌هايي که استوانه با سرعتي بيش از 60 دور در دقيقه مي‌چرخد، علاوه بر نيروي مغناطيسي، نيروي غالب، نيروي گريز از مرکز است. بر اين اساس، چنانچه چرخش استوانه کمتر از 358 دور در دقيقه باشد، ذره به بخش مغناطيسي هدايت مي‌شود. بنابراين با تنظيم و کنترل چرخش استوانه مي‌توان به يک جدايش گزينشي دست يافت و بدين ترتيب کنسانتره‌ي پرعياري ( باطله ي بسيار کم عيار ) را تهيه نمود. در عمل چنانچه ابعاد ذرات ريزتر از 25 ميکرون باشند، نيروي چسبندگي که ناشي از ماهيت الکترواستاتيکي بين ذرات است سبب مي‌شود که ذرات به همديگر بچسبند و جدايش انتخابي صورت نگيرد. در چنين شرايطي لازم است که با افزايش سرعت چرخش استوانه، دبي بار با ورودي به دستگاه نيز افزايش يابد ولي ضخامت لايه‌ي مواد در سطح استوانه بايد ثابت بماند.

        
جداكننده مغناطيسي خشك با شدت كم                        جداكننده مغناطيسي خشك با شدت كم
     ميدان مغناطيسي دراين دستگاه‌ها در حدود 1/0 تا 2/0 تسلا ( 1000 تا 2000 گوس ) مي‌باشد. بهترين فاصله بين مغناطيس دائمي و مواد ورودي در حدود 5 سانتي متر مي‌باشد. در اين فاصله از مغناطيس دائمي،با شدت ميدان مغناطيسي کاملا يکنواخت مي باشد. در فاصله‌هاي کمتر، شدت ميدان مغناطسي يکنواخت نبوده و متغير است. معمولا در اين جداکننده‌ها، شدت ميداني که روي ذرات مگنتيت با ابعاد کوچکتر از 6 ميلي متر اثر مي‌کند در حدود 700 تا 1200 گوس است که براي جدايي اين ذرات کاملا کافي مي‌باشد. براي پاک کردن محصول حاصله از اين جداکننده‌ي مغناطيسي، مي توان از جداکننده‌ي مغناطيسي با شدت ميدان کمتر و در حدود 400 تا 600 گوس استفاده کرد. اين جداکننده‌ها قادر به جدايي ذرات بسيار ريز نمي باشند و دامنه‌ي کاربرد آنها براي ابعاد کوچک، حدود 2/0 تا 5/0 ميلي متر بوده و ابعاد کوچکتر از آن عملا به خوبي قابل جدايش نيستند و بايستي ذرات کوچکتر توسط سرند از بار جداکننده‌ي مغناطيسي خشک جدا شوند. حداکثر ابعاد بار نيز بستگي به توزيع و دانه بندي ناخالصي ها دارد و ذرات با ابعاد بساير بزرگ را به علت پايين بودن درجه‌ي آزادي نمي‌توان پرعيار نمود. لذا کاربرد اين روش در مورد ذراتي با حداکثر ابعاد 5 تا 10 ميلي متر محدود مي‌گردد. گاهي اوقات در صنعت، ذرات با ابعاد بزرگ تر و تا حدود چند ده ميلي متر نيز توسط اين دستگاه‌ها مورد عمل قرار مي‌گيرند. ولي اين حالت استثنايي مي‌باشد. در هر حال جداکننده‌ي مغناطيسي با چرخ دوارمتداول ترين دستگاه براي اين منظور مي‌باشد. در اين جداکننده‌ها به طور معمول ابعاد بار بين 2 تا 10 ميلي متر مي‌باشد. ظرفيت و کارآيي اين دستگاه‌ها بستگي به سرعت چرخش چرخ دوار دارد. هر قدر سرعت چرخش بيشتر باشد ظرفيت دستگاه بالاتر ولي بازده آن کمتر خواهد بود. سرعت چرخش چرخ دوار به طور معمول حدود 50 دور در دقيقه مي‌باشد. شايان ذکر است که ظرفيت اين دستگاه‌ها به سرعت دوران و پهناي چرخ بستگي داشته و در مورد يک چرخ دواري با قطر حدود 75 سانتي متر و با سرعت چرخش 50 دور در دقيقه، به ازاي هر متر پهناي چرخ در حدود 20 تا 30 تن در ساعت براي باري با ابعاد چند ميلي متر مي‌باشد. از انواع مختلف اين نوع جداکننده‌ها مي توان به غلطک ( قرقره ) مغناطيسي، جداکننده‌ي مغناطيسي معلق، جداکننده ي استوانه اي براي حذف ذرات آهني و جداکننده ي استوانه‌اي براي حذف ذرات آهني و جداکننده‌ي استوانه‌اي براي پرعيارسازي مواد معدني اشاره کرد.

    جداکننده هاي مغناطيسي خشک با شدت بالا:
   در اين جداکننده‌ها، به منظور جدايش ذرات، نيروي جاذبه‌ي مغناطيسي عمدتا در جهت عکس نيروهاي مخالف ( نيروي ثقل و يا گريز از مرکز ) اعمال مي‌شود. در اين دستگاه‌ها ميدان مغناطيسي که روي ذرات اثر مي‌کند در حدود 7/0 تا 2 تسلا ( 7000 تا 20000 گوس ) مي‌باشد. ايجاد يک چنين ميدان مغناطيسي توسط مغناطيس‌هاي دائمي امکان پذير نبوده و تنها توسط عبور جريان از داخل سيم پيچ و ايجاد ميدان مغناطيسي در هسته‌ي مرکزي آن امکان پذير است. ميدان مغناطيسي ايجاد شده در اين دستگاه‌ها آن قدر قوي است که مي تواند ذرات با خاصيت مغناطيسي کم مانند هماتيت و سيدريت را جدا کند. اين تجهيزات معمولا گران قيمت بوده و مصرف انرژي آنها زياد مي باشد. شايان ذکر است که اين دستگاه ها کمتر کاربرد دارند. به منظور ايجاد گراديان بالا، مراحل خاصي ( با شياردار کردن روتور و يا لايه لايه کردن آن ) و يا شکل هاي مختلفي از ميدان ( دايره‌اي، مارپيچي و غيره ) لازم است. از آنجا که هر سه نيروي اصلي، مغناطيسي، ثقلي و گريز از مرکز متناسب با حجم ذره است لذا، پارامتر ابعاد ذره در امر جدايش، به ويژه هنگامي که نيروهاي ثانويه نيز با اهميت هستند تاثيرگذار مي‌باشد.

     همچنين از آنجايي که طي جدايش مواد، ذرات مغناطيسي در بار اوليه حرکتي رو به بالا دارند لذا با يک مرحله جدايش مي‌توان به کنسانتره‌اي با عيارمورد نظر دست يافت. شايان ذکر است که اين نوع جداکننده‌ها براي ابعاد زير 50 ميکرون مناسب نيستند و داراي بازيابي کمتري هستند. از انواع مختلف اين نوع جداکننده‌ها مي‌توان جداکننده‌ي مغناطيسي با نوار متقاطع، جداکننده‌ي غلطکي القايي، جداکننده‌ي مغناطيسي ديسکي ( حلقه‌اي ) و جداکننده‌ي مغناطيسي غلطکي با آهن رباي دائم را نام برد.

    جداکننده‌هاي مغناطيسي تر با شدت کم:
   جداکننده‌هاي مغناطيسي تر با شدت کم در طراحي هاي اوليه‌ي خود به دليل پاره‌اي از مشکلات مانند مشکلات مربوط به تغييرات بار ورودي، نوع مخزن، شرايط جريان پالپ و اندرکنش ذرات از يک سو و عدم به کارگيري دقيق ترکيب مناسبي از شدت و گراديان ميدان مغناطيسي از سوي ديگر، در مورد جدايش کانسنگ‌هاي حاوي مواد فرومنيتيتي چندان موفق نبوده ، ولي با پيشرفت تکنولوژي، مدل هاي تجربي خاصي براي پرعيارسازي کانسنگ‌هاي آهن با اين نوع جداکننده‌ها بر اساس آزمايش‌هاي اوليه ي لوله‌ي ديويس ارائه شده است.
   جداکننده‌هاي مغناطيسي‌تر با ميدان ضعيف، نسبت به نوع خشک، داراي بازده بالايي ( در حدود 90 درصد ) بوده و عيار آهن در محصول خارج شده‌ي آن به حدود 70 درصد مي‌رسد. از متداول ترين انواع اين نوع جداکننده‌ها مي توان به نوع نواري و استوانه اي اشاره کرد. ظرفيت اين دستگاه ها به علت ريزي دانه‌ها کمتر از حالت خشک بوده و به ازاي هر متر عرض چرخ يا نوار در حدود 15 تن در ساعت مي‌باشد

    
نمايي از يك جداكننده مغناطيسي خشك با شدت كم             نمايي از يك جداكننده مغناطيسي خشك با شدت كم

     . بيشترين کاربرد آنها در بازيابي مواد فرومنيتيتي از واسطه‌ي سنگين و همچنين پرعيارسازي کانسنگ‌هاي مغناطيسي آهن است. لازم به ذکر است که کارآيي اين نوع جداکننده‌ها بستگي به عوامل مختلفي داشته که در زير به يک سري از آنها اشاره مي‌شود:
   1-افزايش قطر و طول استوانه منجر به افزايش ظرفيت استوانه‌ي آن مي‌شود.
   2-افزايش گراديان مناطيسي، افزايش بازدهي و بازيابي ذرات ريز فرومنيتيتي را به دنبال دارد.
   3-افزايش عمق نفوذ مواد مغناطيسي در پالپ عاملي در تسهيل بازيابي ذراتي با ابعاد درشت مي‌باشد.
   
    جداکننده‌هاي استوانه‌اي :
   جداکننده‌هاي استوانه‌اي از نظر نوع تانک، به سه دسته تقسيم مي‌شوند که عبارتند از:
   1-جداکننده‌هاي هم جهت با جريان پالپ
   2-جداکننده‌هاي هم جهت با چرخش استوانه
   3-جداکننده‌هاي غير هم جهت با چرخش استوانه

     جداکننده‌هاي هم جهت با جريان پالپ:
   در اين نوع از جداکننده ها، مواد پرعيارشده در جهت حرکت پالپ جريان مي يابد و طي آن ذرات مغناطيسي جذب استوانه شده و به طرف جلو رانده مي شوند و ذرات غيرمغناطيسي از بخش انتهاي دريچه‌ي تخليه‌ي باطله از آن خارج مي‌گردند. در اين جداکننده‌ها، کنترل سطح پالپ اهميت خاصي دارد. کنترل سرريز، توسط موانع قابل تنظيم انجام مي‌گيرد و حجم سرريز بايد 10 تا 20 درصد جريان باطله باشد. بنابراين به منظور دستيابي به جددايش مطلوب لازم است که بار اوليه به طور ثابت وارد دستگاه شود تا در سطح آب تغييري ايجاد نشود. عدم کنترل دقيق سطح پالپ، تلفات مواد مغناطيسي در باطله را به دنبال دارد. از اين نوع جداکننده‌ها براي پرعيارسازي ذرات ريز 8 ميلي متر استفاده مي‌شود. شدت ميدان مغناطيسي ايجاد شده و درصد جامد پالپ ورودي در اين جداکننده‌ها به ترتيب تا 7/0 تسلا و مابين 30 تا 50 درصد وزني مي باشد.

    جداکننده‌هاي هم جهت با چرخش استوانه:
   در اين نوع جداکننده‌ها، بار اوليه از يک محفظه‌ي مخصوص عبور مي کند و جهت چرخش استوانه مخالف جهت جريان پالپ است. ذرات مغناطيسي در بدو ورود جذب استوانه مي‌شوند و تخليه‌ي باطله نيز سريع صورت مي گيرد. از آنجايي که باطله به طور کامل در طول قوس ميدان مغناطيسي جريان مي‌يابد لذا ميزان تلفات مواد مغناطيسي کمتر است. ابعاد بار اوليه بايد کوچک تر از 5 ميلي متر و حجم سرريز بايد 10 تا 20 درصد کل جريان باطله باشد. اين نوع جداکننده‌ها با اينکه داراي بازيابي و ظرفيت بالايي هستند ولي تنها براي مراحل کوبينگ ( کوبر ) و اوليه ( رافر ) پرعيارسازي استفاده مي‌شوند و محصول کنسانتره‌ي حاصله در اين جداکننده‌ها بايد مورد شستشو قرار گيرد و لذا در مواردي که کنسانتره‌اي با کيفيت بالا مد نظر باشد به کار گرفته نمي‌شوند.

     جداکننده‌هاي غير هم جهت با چرخش استوانه:
   در اين نوع جداکننده‌ها که به جداکننده هاي استيفن سون معروفند، جريان پالپ مخالف جهت چرخش استوانه است. بار اوليه نزديک به انتهاي استوانه وارد و سپس ذرات مغناطيسي جذب استوانه شده و با آب شستشو خارج مي‌شوند، ولي باطله از بخش انتهايي و مخالف حالت قبل از تخليه خارج مي گردد. چنين جرياني از باطله سطح پالپ را نيز کنترل مي‌کند. جداکننده هاي استيفن سون جداکننده‌هاي مناسبي براي پرعيارسازي ذرات غير مگنتيتي زير 800 ميکرون بوده و در مراحل شستشو و نهايي پرعيارسازي مورد استفاده قرار مي گيرند.
   لازم به ذکر است که جداکننده‌هاي مغناطيسي مدار مگنتيت کارخانه‌ي کانه آرايي آهن معدن چادرملو از نوع شدت پايين و يا متوسط ( در بخشي از خط توليد شماره ي 2 ) و هم جهت با جريان پالپ مي باشد.

صفحه  2
صفحه    1         3      4      5     6    




پرده زبرا يو پي اس چاپ آنلاين لباسشویی