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 (4)


     6-هزينه كم به ازاي هر واحد
   جهت كاهش هزينه‌هاي ماشين‌هاي فلوتاسيون روند كنوني به سمت توليد ماشين هاي بزرگ پيش مي‌رود. همانطور كه در بالا اشاره شد ستون‌هاي فلوتاسيون را بدون هيچ‌گونه محدوديت مي‌توان بزرگ مقياس كرد و ماشين‌هاي فلوتاسيون بزرگي را توليد كرد. همچنين ستون هيچ مكانيزم اختلاط مكانيكي ندارد كه اين سبب حذف موارد هزينه بر از قيبل موتورهاي الكتريكي و همزنهاي ويژه مقاوم در مقابل فرسايش مي‌شود. بعلاوه شرايط آرام داخل ستون ، نياز به ديوار هاي داخلي مقاوم را مرتفع مي‌سازد. اين عوامل سبب كم هزينه بودن ستون فلوتاسيون مي‌شوند. هزينه ها را با بكارگيري ستون‌هايي با مقطع دايره‌اي به جاي مستطيلي مي‌توان بيشتر كاهش داد.
   7-اشغال فضاي افقي كم
   به دليل اينكه ستون فلوتاسيون يك واحد عموديست كاربرد آن در كارخانه‌هاي جديد به واسطه كم كردن سطح مورد نياز، سرمايه‌گذاري اوليه را كاهش مي‌دهد. زمانيكه به دليل خاص طراحي متراكم و استفاده هر چه بيشتر از فضاي كارخانه مورد نياز باشد. با جايگزين كردن ستون‌هاي بجاي ماشين‌هاي فلوتاسيون مكانيكي معمولي ،‌در صورت نياز مي‌توان براي افزايش ظرفيت مدار از فضاي بدست آمده استفاده كرد.
  
     شايان ذکر است که فرآوري سنگ فسفات حاوي مدول هاي کلوفان نياز به عمليات نرمه گيري دانه هاي زير 150 مش دارد و اين در حالتي است که مقدار قابل توجهي از کل P2O5 در اين بخش متمرکز است. همچنين در فلوتاسيون کلوفان بايستي از روغن هاي هيدروکربني خنثي استفاده شود و آماده سازي پالپ با دانسيته‌ي بالا صورت گيرد که اين به تخلخل و سطح مخصوص بالاي کلوفان برمي‌گردد. لازم به ذکر است که آپاتيت نسبت به کلوفان بسيار نجيب‌تر بوده و حتي بدون اين شرايط نيز به خوبي فلوته مي‌شود. مطالعات الکتروسينتيک نشان مي‌دهد که ZPC آپاتيت در pH=5-8 و ZPC هماتيت در 6/8 – 7/6 = pH قرار دارد. بنابراين در pH بين نقطه‌ي بار صفر آپاتيت و هماتيت از يک کلکتور کاتيوني جهت فلوتاسيون آپاتيت مي‌توان استفاده کرد. سطح هماتيت در <pH هماتيت ZPC بار منفي دارد که در اين حالت يون هاي آمين با بار مثبت بر روي آن جذب مي‌شوند. فلوتاسيون انتخابي آپاتيت از هماتيت ( همانند مدار فرآوري هماتيت کارخانه ي کنسانتره ي آهن معدن چادر ملو ) مي‌تواند با بازداشت انتخابي هماتيت توسط سيليکات سديم تحت شرايطي خاص انجام پذيرد که بستگي به وجود مقادير مناسبي از سيليکات‌هاي پليمريزه و ( يا ) ذرات ريز سيليس کلوئيدي با دانه‌هاي ريز در محلول سيليکات دارد

  
سلول فلوتاسيون                                               سلول فلوتاسيون

     تحت اين شرايط، سيليکات‌هاي جذب شده بر روي هماتيت از جذب کلکتور جلوگيري مي‌کنند در حالي که سيليکات‌هاي جذب شده بر روي آپاتيت توسط کلکتوري با قدرت جذب بالا جايگزين مي‌شوند. اگرچه اثر سيليکات سديم به عنوان بازدارنده‌ي باطله‌ها در فلوتاسيون کاني‌هاي غيرفلزي قبلا توسط بسياري از محققين مطالعه شده، ولي مکانيزم عمل سيليکات سديم در فلوتاسيون آهن هنوز کاملا درک نشده است. اين مسئله ممکن است به فرآيندهاي هيدروليز سيليکات سديم در محلول مرتبط باشد که در اثر آن تعدادي از گونه هاي مونومريک، پلي مريک و کلوئيدي تشکيل مي‌شود. اگر سطح هماتيت به همراه آپاتيت توسط سيليکات‌هايي با پليمريزاسيون بالا پوشيده شده باشد، جذب کلکتور بر روي سطح کاني مشکل شده و سطح آب پذير ( هيدروفيل ) خواهد شد که در اين حالت، آپاتيت و هماتيت شديدا بازداشت مي‌شوند. اگر سطح از سيليکات‌هاي مونومريک يا ذرات سيليس آمورف کلوئيدي با دانه هاي درشت پوشيده باشد، پوشش سطحي کامل نبوده و تماس ضعيف خواهد بود. بنابراين جذب کلکتور بر روي سطح با مشکل کمتري روبه رو بوده و سطح آبران ( هيدروفوب ) ايجاد مي‌شود. در اين حالت، بازداشت هماتيت و آپاتيت، ضعيف تر خواهد بود. در يک حالت ميانه، نسبت به حالت‌هاي بالا مثلا جذب مناسب سيليکات‌هاي پليمريزه و يا جذب سيليس‌هاي آمورف کلوئيدي با دانه‌هاي کوچک، هم پوشش سطحي و هم نيروي تماس، مناسب خواهد بود. در اين حالت، سيليکات‌هاي جذب شده، با کلکتورهايي با خاصيت جذبي قوي تر جايگزين مي‌شوند. بنابراين تحت يک شرايط مناسب پليمريزاسيون سيليکات، جذب کلکتور بر روي هماتيت ممکن است کاهش يابد، اما اين کاهش براي آپاتيت اتفاق مي‌افتد که نتيجه‌ي آن بهبود فلوتاسيون انتخابي آن خواهد بود.

    شايان ذکر است که حضور سيليکات سديم داراي مزيت‌هاي ديگر هم مي‌باشد که عبارتند از:
   1-کف ايجاد شده نسبت به حالت قبل پايدارتر خواهد بود زيرا سيليکات سديم باعث ايجاد يک پوشش محافظ بر روي حباب‌هاي هوا شده و با افزايش ويسکوزيته‌ي سطح، پايداري بيشتر کف را باعث مي‌شود.
   2-باعث افزايش نرخ فلوتاسيون فسفات شده و جدايي انتخابي را افزايش مي‌دهد.
   از جمله‌ي بازدارنده‌هاي ديگر به کاررفته به عنوان بازدارنده‌ي اکسيدهاي آهن در فلوتاسيون معکوس هماتيت و بازدارنده‌ي باطله ( کربنات‌ها و کاني‌هاي آهن دار همراه ) در فلوتاسيون مستقيم آنيوني آپاتيت مي‌توان به انواع نشاسته‌ها اشاره نمود. ترکيب نشاسته به صورت (C6H10O5)n مي باشد که n تعداد واحدهاي دي گلوکز ( بالغ بر 100 واحد ) است. تاثير و مکانيزم واکنش مابين نشاسته و هماتيت در فلوتاسيون کانسنگ آهن همراه با باطله‌ي سيليکاته‌ي توسط آقايان مونتس- سوموتوماريو، هاوت و کونگولو بررسي شده است.



     همچنين جذب نشاسته بر سطح هر دو کاني مذبور ( بيشتر کوارتز ) جذب شده است. همچنين جذب نشاسته بر کوارتز در محيطي بازي حاصله از حضور نمک هاي آلي آمونيوم وابسته به غلظت کلکتور و pH محيط ( نوعي جذب رقابتي ) کاهش يافته است. لازم به ذکر است که قابليت فلوتاسيون هماتيت ( همراه با کوارتز ) در pH=6 ( pH<iep ) حاصل آمده است، کنسانتره‌ي هماتيت بعد از بازداشت کاني هاي آهن به وسيله‌ي معرف‌هايي همچون نشاسته و يا دکسترين در کف سلول فلوتاسيون جمع آور و جدا شده است. شايان ذکر است که اغلب نشاسته‌ها از 2 ترکيب با ساختار شيميايي برابر و ساختار اصلي متفاوت به صورت زير و به ترتيب با نسبت 3 به 1 تشکيل شده اند. هر دو ترکيب مذبور خيلي بهتر به هماتيت نسبت به کوارتز جذب مي‌شوند.

    دلايل اين عمل انتخابي، توانايي خوب سطح هماتيت جهت تشکيل باندهاي هيدروژني با بازدارنده و همچنين اين حقيقت است که سطح کوارتز بساير منفي تر از سطح هماتيت بوده و ماکروملکول‌ها به آرامي در اثر جذب OH- ، منفي مي‌شوند.
   -ترکيب آميلوس که پليمري خطي مشخص کننده‌ي واحدهاي دي گلوکز به هم متصل شده توسط باندهاي 4 و آلفا منهاي يک گلوکوزيديک است.
   -ترکيب آميلوپکتين که پليمري مشتق گرفته شده با زنجيره‌اي حاصل از اتصال شاخه ها به هم توسط باندهاي 6 و آلفا منهاي يک گلوکوزيديک است. شايان ذکر است که آميلوپکتين با ملکولي مشتق گرفته شده و بزرگ تر در آزمايش‌هاي ميکروفلوتاسيون، بازدارنده‌ي مفيدي براي هماتيت نسبت به آميلوس مي‌باشد. بر اساس تحقيقات آزمايشگاهي مشخص شده که در يک حالتي از کانسنگ، هيچ گونه نشاسته‌ي تعديل شده‌اي به کارآيي آميلوپکتين وجود ندارد.

   

فلوتاسيون تيپيك
     لازم به ذکر است که ترکيب نفت در نشاسته‌ها، نقش عمده‌اي در سيستم‌هاي فلوتاسيون بازي مي‌کند. نفت نام گروهي از ترکيبات تري اکريل در گليسرون مي‌باشد. اثرات بازدارندگي نفتي با خلوص بالا، در نشاسته‌ها بر کف‌هاي فلوتاسيون در بسياري از کارخانجات فرآوري کانسنگ‌هاي آهن در کشورهاي برزيل و ... به اثبات رسيده است. شايان ذکر است که اين روند بر حسب نوع کانسنگ متغير مي‌باشد. به طور تجربي، توصيه‌ي حد بالايي از نفت در نشاسته‌هاي مورد مصرف جهت بازداشت کانسنگ‌هاي آهن در سيستم‌هاي فلوتاسيون به مقدار5/1 درصد معقول به نظر مي‌رسد. پروتئين‌ها، پليمرهايي با وزن ملکولي بالا و متصل شده به هم به وسيله‌ي زنجيره‌هاي آمينو اسيد توسط باندهاي پپتيد ( پپتيدها ترکيبات Amides-NHCO حاصله از واکنش مابين آمين و آمينواسيدها هستند ) از جمله بازدارنده‌هاي هماتيت در فلوتاسيون معکوس هستند. شايان ذکر است که دادنباو، نام گروهي از پروتئين‌هاي بازدارنده‌ي طبيعي آلي مي‌باشد. آقاي کوري نشان داده است که ژلاتين، محصول فرعي ذرتي شامل 63% پروتئين و 17% نشاسته، يک ماده‌ي بازدارنده‌ي هماتيت مي‌باشد. با اين وجود، ژلاتين نسبت به پروتئين‌هاي بسيار دانه ريز داراي کارآيي کمتري مي‌باشد.

    فلوتاسيون با کلکتورهاي آنيوني :
   براي پرعيارسازي سنگ‌هاي آهن از روش‌هاي مختلف فلوتاسيون مستقيم ( با استفاده از کلکتورهاي آنيوني ) نيز مي‌توان استفاده کرد. اکسيدها و سيليکات ها توسط تعداد زيادي از کلکتورهاي آنيوني مانند کربوکسيلات‌ها ( اسيد هاي چرب )، سولفونات‌ها و بعضي از معرف‌ها قابل فلوتاسيون هستند. اسيد اولئيک و اسيد آبتيک که بخش اصلي روغن تال را تشکيل مي‌دهند به طور گسترده مورد استفاده قرار مي‌گيرند. جذب اين کلکتورها ممکن است به طريقه ي فيزيکي يا شيميايي صورت گيرد. کلکتورهاي مصرفي در مورد کاني‌هاي آهن معمولا اسيدهاي چرب مي‌باشند. تجربه نشان داده است که سولفونات‌هاي نفتي کلکتورهاي مناسبي براي شناورسازي هماتيت‌ها مي‌باشند. در حالي که اين کلکتورها براي شناورسازي اکسيدهاي آهني آب‌دار مانند ليمونيت تاثير چنداني ندارد.

 

      در مورد جدايش هماتيت از ناخالصي‌هاي همراه، دو روش صنعتي زير پيشنهاد شده است:
   -فلوتاسيون مستقيم هماتيت در pH هاي 2 تا 4 (ZPC>pH) با استفاده از سولفونات‌ها.
   -فلوتاسيون مستقيم هماتيت در pH هاي 6 تا 8 با استفاده از اسيدهاي چرب.
   آقايان هان و همکاران(1973) با اندازه گيري ZPC هماتيت، جذب شيميايي اسيد لوريک به هماتيت در ZPC<pH را پيش بيني کرده‌اند. همچنين آنها پي بردند که در ZPC>pH و با به کارگيري اسيد لوريکي با غلظت 10 مولار، بار منفي بر سطح هماتيت به وجود مي‌آيد. همچنين آنان طبق مطالعات بسياري که بر روي مکانيزم جذب اسيد اکتيل هيدروکسامات بر هماتيت انجام دادند بدين نتيجه رسيده‌اند که مکانيزم جذب مذکور از نوع شيميايي مي‌باشد.
   آقايان باکلند و همکاران (1980) با بررسي‌هايي که انجام دادند به جذب يون‌هاي لورات بر سطح هماتيت که بر حسب مقدار pH مي‌تواند شيميايي و يا فيزيکي باشد، پي‌بردند.
      آقايان لاسکاوسکي و همکاران (1988) يک سري تحقيقات بر مبناي ZPC انجام داده‌اند که در اين راه، پتانسيل زتاي مورد نياز جهت ته نشيني فقط اسيد لوريک را مورد اندازه گيري قرار دادند و به اين نتيجه رسيدند که نقطه‌ي ايزوالکتريک هماتيت و اسيدلوريک به ترتيب نهايتا 6 و 3 مي‌باشد. همچنين آنها به اين مطلب پي‌برده اند که اتصال هماتيت- اسيد لوريک در 3<pH<6 ثابت نبوده و دائما در حال تغيير مي‌باشد.
   جذب شيميايي کلکتورها با وزن ملکولي بالا بر روي اکسيدها و سيليکات‌هاي آهن ناشي از هيدروليز کاتيون‌هاي اين کاني‌ها است. کمپلکس‌هاي هيدروکسي بر روي سطح فعال تشکيل شده و در حقيقت کمپلکس‌هاي هيدروکسي حتي بر روي سطوح با بار مثبت جذب مي‌شوند.

     . بر اين اساس، مکانيزم جذب براي کاتيون فلزات چند ظرفيتي به سه گونه‌ي زير پيشنهاد شده است:
   1-تشکيل آب به وسيله‌ي ترکيب يون هيدروکسيل کمپلکس هيدروکسي با يون هيدروژن جذب شده.
   2-پيوند هيدروژني کمپلکس هيدروکسي با سطح.
   3-تشکيل و جذب هيدروکسيد فلز بر روي سطح جامد
   تحقيقات آزمايشگاهي زيادي بر روي فلوتاسيون هماتيت از کانه‌ي آهن با استفاده کلکتور اسيد اولئيک و يا اولئات سديم و پتاسيم انجام شده است. همچنين فلوتاسيون هماتيت با استفاده از اسيد دودکانوئيک ( اسيد لوريک )، دودکانوئيک هيدروکسامات، سديم دودسيل سولفونات (SDS) و سديم دودسيل بنزيل سولفونات (SDBS) و نمک هاي دودسيل آمين مورد بررسي قرار گرفته شده است.

    پرعيارسازي از طريق فرآيند اسيدشويي:
   توزيع فسفر در کل کانسنگ‌هاي آهن به خصوص کانسنگ گوتيت، روش‌هاي فيزيکي پرعيارسازي را غيرموثر جلوه داده و به کارگيري روش‌هاي جدايش شيميايي از طريق اسيدشويي را موجب شده است. فاز فسفر در هماتيت نسبت به گوتيت، روش هاي فيزيکي پرعيارسازي را غيرموثر جلوه داده و به کارگيري روش هاي جدايش شيميايي از طريق اسيدشويي را موجب شده است. فاز فسفر در هماتيت نسبت به گوتيت داراي حلاليت کمتري مي باشد. گوتيت مي تواند در اثر عمل برشته شدن به هماتيت تبديل شود که همين امر موجب آن خواهد شد که کانسنگ بهتر در يک اسيد شسته شود. در روند برشته شدن دو عامل دما و زمان برشتهشدن نقش اساسي را ايفا مي کنند. همچنين شايان ذکر است که غلظت اسيد مصرفي نقش اساسي در بازيابي آهن داشته و نبايد از يک حد بهينه اي زياد باشد.

 
      از جمله نمونه هاي عملي در اين مورد مي توان به موارد زير اشاره کرد:
   -فسفرزدايي کانسنگ آهن پرفسفر منطقه ي پيلبارا واقع در غرب استراليا: آقايان گودن و همکاران با توجه به اينکه مقدار بيشتري فسفر موجود در کانسار در فاز درگير با گوتيت است روش‌هاي شيميايي را به جاي روش‌هاي فيزيکي پيشنهاد داده اند. آنان با به کارگيري اسيدهاي مختلفي همچون اسيد سولفوريک، اسيد نيتريک و اسيد هيدروکلريک و محلول‌هاي هيدروکسيد سديم، مقدار فسفر کانسنگ را از 12/0 درصد تا 05/0 درصد کاهش دادند. زمان بهينه‌ي برشته شدن در اين تحقيق نيم ساعت و دماي ليچينگ مابين 40 تا 60 درجه‌ي سانتي گراد، غلظت اسيد حداکثر 2/0 مولار تعيين شده بود.
   -آقاي وانگ مقدار فسفر کانسنگ آهني در چين را در اثر فرآيند اسيدشويي همراه با باکتري تيوباسيلوس و اسيد نيتريک به ترتيب از 36/0 تا 18/0 و 05/0 درصد کاهش داده است.

    جداسازي مايع از جامد:
   اکثر روش‌هاي پرعيارسازي سنگ اهن به روش تر مي باشد. اصولا روش هاي خشک پرعيارسازي سنگ آهن داراي راندمان بالايي نمي‌باشند. فقط گاهي اوقات در مورد سنگ آهن دانه درشت از جداکننده‌ي مغناطيسي خشک استفاده مي شود. در روش‌هاي تر، محصول پرعيارشده‌ي نهايي همراه با مقدار قابل توجهي آب مي‌باشد که رطوبت آن را بايد توسط روش‌هاي مختلف بي آب کردن در چند مرحله‌ي متوالي به حدي کاهش داد که براي حمل و نقل و يا عمليات صنعتي بعدي مناسب باشد. به طور کلي، عمليات بي آب کردن و کاهش رطوبت کنسانتره‌ي آهن به سه مرحله تقسيم مي شود که شامل عمليات‌هاي ته نشين کردن، فيلتر کردن و خشک کردن مي‌باشد.

صفحه  4
صفحه    1         3      4      5     6    




پرده زبرا يو پي اس چاپ آنلاين لباسشویی