تغلیظ مواد معدنی

[ghasem motamedi]

در هنگام استخراج مواد معدني معمولا بخشي از مواد استخراج شده را کانيهاي بارزش و بخش ديگري را کانيهاي بي ارزش يا گانگ تشکيل مي دهند که به آنها باطله گفته مي شود. علاوه بر اين کانيهاي بارزش هم به طور مستقيم قابل استفاده در صنعت نمي باشند و بايد با استفاده از فرآيندهاي فرآوري مواد معدني عناصر بارزش آن را به صورت خالص جدا و يا با حداکثر عيار ممکن جداسازي نمود.
انجام عمليات فرآوري، موجب افزايش ارزش افزوده ماده معدني شده و در نتيجه فعاليت هاي معدني از لحاظ اقتصادي توجيه پذير مي شود.

عمليات فرآوري شامل دو بخش کلي مي باشد:

• تغليظ يا پرعيار سازي:
مواد معدني استخراج شده از معادن بخصوص معادن فلزي معمولا کم عيار مي باشند. به همين دليل اين مواد به وسيله فرايندهايي همچون خردايش جهت آزاد سازي کانيهاي با ارزش از باطله، پرعيارسازي ثقلي، فلوتاسيون، جذب مغناطيسي و غيره پر عيار مي شوند و سپس در کوره هاي ذوب و يا با روشهاي ديگر ماده معدني با ارزش از ساير مواد جدا مي شود.
• تغييرات فيزيکي و شيميايي:کانيهاي صنعتي و غير فلزي در بسياري از موارد داراي عيار مناسبي جهت استفاده مي باشد، ولي جهت استفاده در صنايع بايد تغييراتي روي آنها انجام شود. به عنوان مثال بنتونيت براي استفاده به عنوان رنگبر بايد فعال شود که براي فعال سازي آن از روشهاي اسيدي و يا قليايي بنا به نوع و خصوصيات ماده اوليه استفاده مي شود.
◄ فلوتاسيون
تيکنرها | سيکلونهاي خوشه اي | سلولهاي فلوتاسيون | شيمي فلوتاسيون | فلوتاسيون مس | فلوتاسيون سرب و روي | فلوتاسيون طلا
◄ انواع آسيابها و سنگ شکنها
عمليات خردايش | آسيابهاي فکي | آسيابهاي گلوله اي | آسيابهاي ميله اي | آسيابهاي خود شکن | آسيابهاي مخروطي | خردايش تر

[ghasem motamedi]

تغلیظ مواد معدنی:

[ghasem motamedi]

بررسي صنعت فرآوري مواد معدني در ايران
1- مقدمه:
در گذشته با توجه به وجود ذخاير پرعيار، ماده معدني پس از استخراج مستقيما و يا با اندکي تغيير به عنوان ماده اوليه در صنايع ديگر به كاربرده مي شد. در حال حاضر با توجه به رو به پايان بودن ذخاير پرعيار، ذخاير كم عيارتر مورد توجه قرار گرفته اند. مواد معدني كم عيار براي ورود به بازار مصرف نياز به عمليات تغليظ و پرعيارسازي دارند. علم فرآوري مواد معدني از آنجا داراي اهميت است كه بدون انجام فرآيند پرعيار سازي، مواد معدني استخراج شده قابليت كاربرد مستقيم در صنعت را نخواهند داشت و عملا فعاليت‌هاي معدني كه پايه اكثر فعاليتهاي اقتصادي هستند با چالش هاي جدي روبرو مي شوند. انجام عمليات فرآوري، موجب افزايش ارزش افزوده ماده معدني شده و در نتيجه فعاليت‌هاي معدني از لحاظ اقتصادي توجيه‌پذير مي‌گردد.

امروزه در كشور ما نيز ذخاير پرعيار و ساده رو به اتمام بوده و ذخاير كم عيارتر و با كاني شناسي پيچيده جهت استفاده مطرح شده اند. وجود اين ذخاير با پيچيدگي‌هاي كاني‌شناختي از سويي و نياز به مواد معدني جهت انجام برنامه هاي توسعه اي از ديگر سو، لزوم توجه دست اندركاران كشور به صنعت فرآوري و بهبود وضعيت فعلي تکنولوژي فرآوري مواد معدني را آشكارتر مي سازد.
2- فرآوري مواد معدني:
جهت توليد محصولات باارزش و قابل استفاده در صنايع مختلف، فرآيندهاي مختلف فرآوري بر روي کانسنگ خام معدني انجام مي‌گيرد. اين فرآيندها از دو جنبه تغليظ مواد معدني و تغييرات شيميايي و فيزيکي مختلف قابل بررسي است که در ادامه شرح مختصري در اين رابطه ارائه مي گردد.
2-1- تغليظ:
کانسنگ استخراجي از معادن بخصوص معادن(کانه هاي) فلزي داراي عيار مناسبي براي استفاده نمي باشد. به همين لحاظ به منظور آماده‌سازي کانسنگ جهت استفاده صنايع ديگر يا استفاده نهايي، به وسيله فرآيند يا فرآيندهايي پرعيار مي‌شود. معمولا اين مدارها شامل مراحل خردايش، پرعيارسازي ثقلي، فلوتاسيون، الکتريکي، مغناطيسي و غيره مي‌باشد.
2-2- تغييرات فيزيکي و شيميايي:
بسياري از مواد معدني بخصوص کاني‌هاي صنعتي و غير فلزي در بسياري از موارد داراي عيار مناسبي جهت استفاده مي‌باشند، ولي جهت استفاده در صنايع بايد تغييراتي روي آنها انجام شود. به عنوان مثال بنتونيت براي استفاده به عنوان رنگبر بايد فعال شود که براي فعال سازي آن از روشهاي اسيدي و يا قليايي بنا به نوع و خصوصيات ماده اوليه استفاده مي‌گردد. تهيه بالاست راه آهن نيز يکي ديگر از اين موارد است که پس از خردايش و دانه‌بندي سنگهايي از قبيل دولوميت مهيا مي‌گردد.
با توجه به ذخاير معدني کشف شده کشور در بخش فلزي، توجه به آهن، مس، سرب و روي و طلا از اهميت ويژه اي برخوردار است و در بخش غيرفلزي خاکهاي صنعتي از قبيل کائولن، بنتونيت و ديگر کانيهاي رسي و همچنين گچ، فلدسپات، سيليس، منيزيت(دريايي) و غيره از پتانسيل مناسبي جهت گسترش صنايع فرآوري پايين دستي جهت انجام تغييرات فيزيكي و شيميايي برخوردار مي باشند.

[ghasem motamedi]

• ارزش ماده معدنی: که مهم ترین عامل تعیین کننده اقتصادی بودن یک ماده معدنی است و تابع عواملی چون عرضه، تقاضا و مسائل سیاسی می باشد.

عوامل مؤثر در پیشرفت در زمینه اکتشاف ماده معدنی به شرح ذیل می باشد:

الف – پیشرفت در زمینه اکتشاف که بدین وسیله منشاء محیط و چگونگی تشکیل ماده معدنی شرح داده می شود.

ب- مطالعات علمی پیرامون کشف ذخایر اقتصادی.

ج- استفاده از متدهای پیشرفته ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی که بدین وسیله مواد معدنی بخشهای عمیق زمین نیز به خوبی شناسایی می شوند.


د- پیشرفت در زمینه صنعت تغلیظ و تصفیه که باعث استفاده بهینه از مواد معدنی موجود می باشد.

بعنوان مثال امروزه با توجه به پیشرفت علم و انقلاب تکنولوژیک در صدد هستند که با استفاده از باکتریها، از باطله معادن فلزات را بازیافت نمایند.

• عیار ذخیره و توناژ آن:در زمین شناسی اقتصادی بررسی های لازم بر روی عیار و توناژ یک ذخیره انجام می شود تا مشخص شود که آیا بهره برداری از این ماده معدنی اقتصادی می باشد یا خیر/

بعنوان مثال ذخایر رگه ای دارای عیار بالاتری نسبت به ذخایر پورفیری هستند اما چون در اعماق زیاد می باشند، استخراج آنها به صورت زیرزمینی بوده و هزینه زیادی دارد در حالی که در ذخایر پورفیری، استخراج به صورت روباز و با هزینه کمتری انجام می گیرد.

• شکل ذخیره:شکل ذخیره ارتباط مستقیم با روش استخراج ماده معدنی دارد.

چنانچه ذخایر رگه ای در اعماق زیاد، با روش استخراج زیرزمینی و دارای عیار و توناژ بالا و هزینه استخراج بالاست اما ذخایر پورفیری در نزدیکی سطح زمین و در اعماق کم به صورت استخراج روباز Open pit بوده و عیار نسبتا پائین و توناژ بالایی دارد.

• تغلیظ و تصفیه مواد معدنی:که ارتباط مستقیم با عوامل چون شکل، اندازه، رابطه نسبی کانی های مفید و باطله و نوع کانی های مفید و باطله دارد.

فاصله معادن تا بازار مصرف و یا کارخانه و پالایشگاه ارتباط مسقیم با قیمت تمام شده ماده معدنی دارد.

• نیروی متخصص و هزینه های پرسنلی : که ارتباط مستقیم با میزان تولید و قیمت تمام شده ماده معدنی دارد.

• پیشرفت انقلاب تکنولوژیک و استفاده از ماشین آلات جدید : در اکتشاف، استخراج، تغلیظ و تصفیه باعث کاهش هزینه های استخراجی می شود.

این عوامل در طی یک پروژه بررسی شده و شرایط به خوبی سنجیده می شود و سپس اکتشاف و استخراج انجام می شود.

[ghasem motamedi]

چکیده مقاله
مواد معدني استخراج شده از معادن براي اينکه قابل استفاده در صنعت باشند بايد فرآوري شوند. بخش فرآوري در معدن با هدف حذف مواد ناخواسته (باطله) و افزايش عيار ماده معدني (توليد کنسانتره) نقش واسطه بخش معدن و صنايع مختلف را ايفا مي‌نمايد. اهميت فلزات يا کاربردهاي متعدد بويژه در مصارف جديد بر هيچ کس پوشيده نيست و بخش فرآوري معدن فراهم کننده خوراک اوليه تمام کارخانجات ذوب و تغليظ فلزات در صنعت متالورژي مي‌باشد.
متن مقاله
مقدمه
مواد معدني استخراج شده از معادن براي اينکه قابل استفاده در صنعت باشند بايد فرآوري شوند. بخش فرآوري در معدن با هدف حذف مواد ناخواسته (باطله) و افزايش عيار ماده معدني (توليد کنسانتره) نقش واسطه بخش معدن و صنايع مختلف را ايفا مي‌نمايد. اهميت فلزات يا کاربردهاي متعدد بويژه در مصارف جديد بر هيچ کس پوشيده نيست و بخش فرآوري معدن فراهم کننده خوراک اوليه تمام کارخانجات ذوب و تغليظ فلزات در صنعت متالورژي مي‌باشد.
در مورد مواد غير فلزي يا همان کانيهاي صنعتي نيز تقريباً تمامي صنايع مهم اقتصادي کشورها مانند صنايع شيميايي، کشاورزي، ساختمان، سراميک، ذوب فلزات و حتي پزشکي، تماماً به گونه‌اي مصرف کننده مواد معدني هستند و اولين مرحله از خالص‌سازي اين مواد در بخش فرآوري معدن صورت مي‌گيرد.
اهداف و زمينه‌هاي فعاليت مرکز فرآوري مواد معدني
هدف از تأسيس مرکز فرآوري مواد معدني در دراز مدت پايه‌گذاري اصولي صنايع معدني و شتاب‌دهي به توسعه کمي و کيفي اين صنعت با استفاده از فن‌آوري نوين در استحصال مواد معدني و تأمين مواد اوليه مورد نياز صنايع مختلف در کشور و در نتيجه کاهش وابستگي به واردات در اين زمينه مي‌باشد. در راستاي اين اهداف، موارد زير نيز بعنوان هدفهاي کوتاه مدت مطرح شده‌اند:
§ استقرار مرکز تحقيقات فرآوري مواد معدني با قابليتهاي زير، به عنوان رکن اساسي در امر تحقيق و توسعه و ارائه خدمات ضروري در زمينه اهداف دراز مدت:

-گسترش و بهينه‌سازي فرآيندهاي فرآوري مواد معدني يا انجام تحقيقات و مطالعات آزمايشگاهي و نيمه صنعتي و تهيه طرحهاي فرآوري در مقياس صنعتي
- انجام آزمايشهاي مختلف کاني‌شناسي و شيميايي بر روي نمونه‌هاي زمين‌شناسي، معدني و مربوط به فرآيندهاي فرآوري
- آموزش فارغ‌التحصيلان دانشگاهها و شاغلين بخش معدن و تأمين نيروهاي متخصص در زمينه فرآوري مواد معدني
- تدوين و تهيه استانداردها در زمينه فرآوري مواد معدني
-کمک به توسعه و تکميل مراکز تحقيقاتي موجود در کشور

زمينه‌هاي فعاليت مرکز
از لحاظ نوع مواد معدني، دامنه فعاليتهاي مرکز در زمينه فرآوري تمام مواد معدني، فلزي؛ غيرفلزي، کانيهاي با ارزش و زغال‌سنگ مي‌باشد.
در واحدهاي آزمايشگاهي و نيمه صنعتي عمليات زير انجام مي‌گيرد:

§ سنگ شکني و آسيا
§ دانه‌بندي: سرند، هيدروسيکلون، کلاسيفاير
§ روشهاي جداسازي فيزيکي: ثقلي، مغناطيسي و الکتروستاتيکي
§ فلوتاسيون
§ هيدرومتالورژي
§ پيرومتالورژي
§ جدايش جامد – مايع
§ مطالعات زيست محيطي
§ بيوتکنولوژي و نانوتکنولوژي
§ پردازش داده‌ها

آزمايشگاهها و امکانات تحقيقات آزمايشگاهي
واحد آزمايشگاه مرکز قابليت انجام آزمايشهاي مختلف فرآوري انواع مختلف کانسنگهاي فلزي، غير فلزي و مواد معدني گرانبها را دارا است. اين بخش با بهره‌گيري از جديدترين تجهيزات و روشهاي فني اهداف زير را دنبال مي‌نمايد:

1- شناخت ترکيب مواد معدني مختلف و بررسي مشکلات فرآوري آنها
2- توسعه مدارهاي مورد نياز براي فرآوري مواد معدني
3- توليد نمونه و داده‌هاي مربوط به محصولات فرآوري براي انجام مطالعات امکان‌پذيري
4- شناسايي اثرات محتمل زيست محيطي در فرآوري مواد معدني مختلف در مقياس نيمه صنعتي
5- ارايه راهکارهايي براي کارخانه‌هاي فرآوري مواد معدني در کاهش هزينه‌ها وافزايش کيفيت محصول با رعايت بهترين شرايط زيست محيطي

لازم به ذکر است که بررسي فرآوري مواد معدني در آزمايشگاه مي‌تواند مستقلاً و يا مرتبط با آزمايشهاي واحد نيمه صنعتي صورت گيرد. زماني که اين واحد (نيمه صنعتي) فعال مي‌باشد، امکانات آزمايشگاهي بعنوان پشتيبان عمليات نيمه صنعتي در زمينه آناليز نمونه‌ها و محصولات فرآوري و راهگشايي براي مشکلات فني احتمالي در فرآيند پيوسته در واحد نيمه صنعتي (پايلوت پلنت) مي‌باشد.
به طور کلي چهار واحد اصلي آزمايشگاهي در مرکز وجود دارد:

1- آزمايشگاه کاني‌شناسي
2- آزمايشگاه شيمي تجزيه و محيط زيست
3- آزمايشگاه کانه آرايي
4- آزمايشگاه بيوتکنولوژي و نانوتکنولوژي

آزمايشگاه کاني‌شناسي
در اين آزمايشگاه در مرحله اول با استفاده از تجهيزات پيشرفته، مطالعات کاني‌شناسي انجام گرفته و نتايج آن مبناي مطالعات فرآوري قرار مي‌گيرد. در واقع پس از انجام بررسيهاي دقيق شناسايي ترکيب و بافت ماده معدني و پس از تعيين ناخالصي‌هاي همراه و همچنين وضعيت درگيري کاني يا کانه با ارزش با مواد باطله، روشهاي مناسب فرآوري انتخاب و بهينه‌سازي مي‌گردند. در اين آزمايشگاه تجهيزات زير براي انجام مطالعات کاني‌شناسي فراهم است:

- دستگاههاي تهيه مقاطع صيقلي ونازک از نمونه‌هاي معدني، شامل: دستگاههاي قالب‌گيري، پرس و صيقل
- ابزار شناسايي خواص ظاهري کانيها شامل جعبه مقياس سختي موس، ماوراء بنفش و ميکروسکوپهاي دو چشمي
- ميکروسکوپ پلاريزان براي مطالعه مقاطع نازک و صيقلي و بررسيهاي کاني شناسي نوري
- دستگاه الکترون ميکرو آناليزور (EPMA) براي تجزيه شيميايي (عنصري) نمونه‌هاي معدني
دستگاه پراش اشعه ايکس (XRD) براي بررسي کاني‌شناسي نمونه‌هاي مختلف
ميکروسکوپ الکتروني با قابليت آناليز (تصويري – عنصري)، مجهز به نرم افزار نوين (QemScan)
دستگاههاي تجزيه حرارتي و وزني (DTA/TGA)
- امکانات مطالعات تکميلي کاني‌شناسي شامل مايع سنگين، فلوتاسيون، انحلال و مغناطيسي
- دستگاههاي تهيه نمونه براي آناليز فلئورسانس و پراش اشعه ايکس
- دستگاههاي اندازه‌گيري گرانروي
- تعيين مشخصات کانيهاي صنعتي (سفيدي، مدول شکست، انقباض ، ......)

آزمايشگاه شيمي تجزيه و محيط زيست
در اين بخش تجزيه شيميايي و عنصري مواد معدني توسط دستگاههاي مجهز انجام مي‌گيرد. البته اين مطالعات بجز در مراحل فرآوري و شناسايي نمونه‌هاي بخشهاي مختلف مدار پرعيارسازي، در مرحله اکتشافات نيز به کار مي‌رود و لذا نمونه‌هاي برداشت شده از مناطق تحت اکتشاف نيز در اين آزمايشگاه مورد آزمايش تجزيه شيميايي قرار مي‌گيرند. دستگاههاي موجود در اين بخش شامل موارد ذيل است:

- تجهيزات خردايش، نمونه‌گيري و آماده‌سازي نمونه
- فلورسانس اشعه ايکس (XRF)
- پلاسماي زوج القايي (ICP) و همچنين طيف سنجي نشر اتمي (AES)
- طيف سنجي جذب اتمي (AAS) با تجهيزات کوره گرافيتي و هيدراسيون
- دستگاه کروماتوگرافي گاز
- کوره انحلال امواج کوتاه
- دستگاه اندازه‌گيري کربن و گوگرد (لکو)
- امکانات آناليز و شناسايي فلزات گرانبها
- دستگاه کروماتوگرافي يوني
- روش طيف سنجي نوري
- ظروف و لوازم مختلف حجم سنجي مانند ارلن، بورت، کندانسور، بالن و غيره
- ابزار و وسايل حرارتي نظير کوره‌ها، حمامها، گرم‌کن و خشک‌کنها

آزمايشگاه كانه آرايي
اين آزمايشگاه شامل تجهيزات مرتبط با بخشهاي پذيرش و انبار نمونه‌هاي معدني، آماده‌سازي، تعيين انديسهاي خردايش، سنگ شکني، آسيا، دانه‌بندي، فلوتاسيون، جدايش فيزيکي (ثقلي، مغناطيسي و الکترواستاتيکي) هيدرومتالورژي و بخش جدايش جامد – مايع مي‌باشد.
آزمايشگاه نانو - بايو تکنولوژي
امروزه در دنيا از نانوتکنولوژي بعنوان روند کليدي و تأثيرگذار در علم، فناوري و صنعت ياد مي‌شود، بويژه با همگرايي علوم در مقياس نانو و تأثير اين فناوري در رشته‌هاي مختلف از جمله فرآوري مواد معدني، زمينه ايجاد حوزه‌هاي بين رشته‌اي جديد در عرصه آموزش، تحقيقات و صنعت ايجاد شده است.
اکسيداسيون و انحلال ميکروبي سنگهاي معدني بويژه سنگهاي سولفيدي از جديدترين جنبه‌هاي کاربرد ميکروارگانيسمها به منظور افزايش بازيابي فروشويي و اکسيداسيون کانسنگهاي کم عيار مي‌باشد و در مورد کانسنگهاي مس، طلا و اورانيوم از پيشرفت چشمگيري برخوردار بوده است. به طور کلي از روشهاي ميکروبي در فرآوري مواد معدني در بخشهايي فلوتاسيون، فروشويي (ليچينگ)، پيرومتالورژي و تصفيه پسابها بيشترين بهره گرفته مي‌شود. در همين راستا در مرکز تحقيقات فرآوري مواد معدني تجهيزات و امکانات لازم براي تحقيقات مختلف در زمينه نانو و بيوتکنولوژي فراهم گرديده است، که برخي از آنها به قرار زير است:

- محيط‌هاي کشت باکتريها و مواد لازم براي آن
- امکانات انجام فروشويي ميکروبي به روشهاي مختلف از جمله ستوني و همزني
- انکوباتور
- سانتريفوژ
- تجهيزات خردايش و طبقه‌بندي مواد معدني
- وسايل آماده سازي نمونه

علاقمندان جهت كسب اطلاعات بيشتر به وب سايت مركز فرآوري به نشاني WWW.IMPRC.COM مراجعه نمايند. این مرکز در بخش شمال شرقی شهرک کاوش و در 60 کیلومتری غرب شهر تهران واقع شده است. همچنین این مرکز عضو شبکه آزمایشگاهی فناوری نانوی ایران می باشد.

[ghasem motamedi]

مواد معدنی زیربنای اقتصاد و صنعت در جامعه را تشکیل می‌دهند. بشر از همان آغاز آفرینش خود و در طول تاریخ، بر حسب نیازمندیها و شناخت از مواد معدنی استفاده کرده است. اکنون نیز انسان از تمامی مواد معدنی به حالت‌ها و شیوه‌های گوناگون بهر‌ه‌برداری می‌نماید. به دیگر سخن همین مواد معدنی هستند که پایه و اساس تمدن را تشکیل می‌دهند. عوامل مؤثر بر آستانه اقتصادی شدن مواد معدنی ارزش مهم‌ترین عامل تعیین کننده آستانه اقتصادی مواد معدنی ارزش آن است که خود تابع عواملی چون عرضه، تقاضا و مسائل سیاسی می‌باشد . میزان تولید مواد معدنی در دهه گذشته افزایش شایانی داشته است. عواملی که موجب این افزایش شد. عبارتند از پیشرف در زمینه اکتشاف به دلیل مشخص شدن منشاء محیط و چگونگی تشکیل ذخایر مختلف، مثلاً نظریه تکتونیک صفحه‌ای کمک‌های مؤثری در رابطه با کشف ذخایر مس پوریزی نمود‌ه ‌است. در دهه اخیر بکارگیری روش‌های نوین ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی در کشف ذخایر جیدد بخصوص آنهایی که در اعماق زمین قراردارند کمک مؤثری نمود. همچنین ماشینهای جدید استخراج موجب شده تا ذخایری که در اعماق قرار داشته قابل بهر‌ه‌برداری شوند و با کمک از این ماشین الات میزان تولید روزانه بالا رود. پیشرفت در زمینه صنعت تلغیظ و تصفیه موجب گردید تا بسیاری از ذخایر عمیق دور از دسترس نیز قابل بهر‌ه برداری شوند. همزمان با بالارفتن تولید، میزان مصرف موادمعدنی نیز افزایش داشته است.
مهم‌ترین عواملی که موجب بالا رفتن مصرف گردید عبراتند از: افزایش جمعیت، گسترش صنایع جدید و غیره. قیمت برخی از موادمعدنی علاوه بر عرضه و تقاضا تحت تأثیر بحرانهای سیاسی نیز قرار می‌گیرد. به عنوان مثال طلا که 80درصد قیمت آن به تحولات سیاسی و 20 درصد به عرضه و تقاضا مربوط می‌شود.
عیار ذخیره
مقدار عیار ذخیره از فاکتورهای مهم سنجش ارزش اقتصادی یک معدن است. ذخایر رگه‌ای در مقایسه با ذخایر توده‌ای و پورفیری در صورت وجود عیار بالاتری ارزش پیدا می‌کنند. هزینه استخراج، برای ذخایر رگه‌ای بیشتر از ذخایر پورفیری و توده‌ای است. برای مثال ذخایر مس پورفیری با عیار حدود 0/75 تا 1 درصد و ذخایر مس رگه‌ای با عیار بیش از 1/5 درصد ارزش اقتصادی دارند. هر چند که عیار و مقدار ذخیره، لازم و ملزوم یکدیگر هستند اما مقدار ذخیره از اهمیت بیشتری برخوردار است. ذخایر طلای رگه‌ای با عیار بیش از 10 گرم در تن و ذخایر طلای نوع پراکنده (ذخیره نسبتاً زیاد و ابعاد وسیع) با عیار حدود 2 گرم در تن دارای ارزش اقتصادی و قابل بهر‌ه‌برداری هستند. عیار قابل استخراج ذخایر معدنی با گذشت زمان کاهش یافته و عوامل مهمی که موجب این کاهش شده‌اند عبارتند از: افزایش قیمت، پیشرفت در صنعت استخراج و تلغیظ و تصفیه.
تکنولوژی
اقتصاد از ماشین آلات جدید در اکتشاف، استخراج و تلغیظ و تصفیه سبب شده که هزینه‌های استخراج پایین بیاید و ذخایری که به دلایل مختلف در گذشته قابل بهره برداری نبوده‌اند امروزه قابل بهره‌برداری گردند . کشورهای صنعتی با استفاده از تکنولوژی نوین و نیروهای متخصص و کارآمد از مرحله اکتشاف تا تغلیظ و تصفیه نسبت به کشورهای جهان سوم فراتر رفته‌اند.
تلغیظ و تصفیه
هر ماده معدنی از دو بخش کانه (Ore) یا کانی‌های مفید و باطله (Gangue) یا کانیهای مزاحم تشکیل شده که لازم است که جداسازی آنها از هم توسط فرآیندهای پالایشی که اصطلاحاً کانه‌آرایی (Minerod Processing) نامیده می‌شوند، انجام می‌گیرد. عواملی نظیر شکل، اندازه، رابطه نسبی کانیهای مفید و باطله و نوع کانیهای مفید و مزاحم، تأثیر مستقیم در تلغیظ و تصفیه یک کانسار دارند. اندازه کانیهای مفید یک کانسار، چنانچه از یک حد خاصی کمتر باش موجب می‌شود تا ماده معدنی قابل تلغیظ نباشد. کانیهای مفید در یک کانسار می‌تواند به صورت آزاد یا به حالت درگیر در داخل یک کانی دیگر باشد. هزینه‌های تلغیظ برای هر یک از حالتهای ذکر شده متفاوت است که باید بطور دقیق مطالعه و بررسی شوند.
شکل ذخیره
شکل ذخیره رابطه مستقیمی با روش استخراج آن دارد. ذخایر رگه‌ای به روش زیرزمینی و ذخایر پورفیری که نزدیک سطح زمین قرار دارند با روش روباز استخراج می‌شوند در صورتی که پدیده‌های تکتونیکی نطیر گسل‌ها و شکستگی‌ها تغییراتی را در امتداد رگه‌ها بوجود آوردند، علی‌رغم بالا بردن عیار و مقدار ذخیره این بی‌نظمی موجب بالا رفتن هزینه استخراج خواهد شد. بنابراین، عیار و مقدار ذخیره به تنهایی موجب اقتصادی شدن و قابل بهره‌برداری بودن یک ذخیره نخواهد شد.
عمق ذخیره
ذخایر زیادی موجودند که عیار و ذخیره آنها نسبتاً زیاد است اما به علت اینکه در اعماق زیاد واقع شده‌اند و یا شکل مناسبی ندارند، دارای ارزش بهر‌ه‌برداری نیستند. عمق ذخیره، رابطه مستقیم با هزینه‌های استخراج دارد.
نیروی متخصص و هزینه‌های پرسنلی
وجود افراد متخصص و کاردان، رابطه مستقیم با میزان تولید و قیمت تمام شده ماده معدنی دارد. حقوق مهندسین معدن، تکنسین‌ها و معدنچیان در کشورهای جهان سوم پایین‌تر از کشورهای صنعتی است که خود موجب کاهش قیمت شده ماده معدنی می‌شود.
حمل و نقل
معادن، معمولاً در مناطقی خارج از شهر یا مراکز صنعتی قرار دارند. این مواد باید استخراج شده و بعد از تغلیظ در همان منطقه تصفیه و به بازار عرضه گردد. فاصله معدن از پالایشگاه و بازار فروش، تأثیر مستقیم در قیمت تمام شده ماده معدنی دارد. هر گاه منطقه معدنی در فاصله زیادی از جاده‌های اصلی قرار گیرد. ابتدا جهت برقراری ارتباط بین معدن و جاده‌های نزدیک منطقه باید جاده سازی شود. این کار هزینه زیادی به خود جذب می‌کند. دیگر این که هر قدر فاصله منطقه از پالایشگاه و بازار فروش دورتر باشد هزینه حمل و نقل بالاتر خواهد رفت و گاهی این امر موجب می‌شود تا ماده معدنی ارزش اقتصادی خود را از دست بدهد.
آب و هوا
شرایط آب و هوایی تأثیری زیادی روی مدت زمان بهره‌برداری در سال، میزان تولید در روز و راندمان تلغیظ و تصفیه دارد. پایین آمدن مقدار تولید در سال به دلیل نزولات جوی زیاد بخصوص برف و طوفان شن و ماسه باعث بالا رفتن هزینه شده و در موارد خاصی بهره‌برداری از این ذخایر مقرون به صرفه نخواهد بود.
سیاست‌ دولت‌ها
بعضی از مواد معدنی با وجود عدم سود‌دهی ، به خاطر اهمیت استراتژیکی و وتوجه به استقلال صنعتی و اقتصادی توسط دولت‌‌ها در داخل کشور تولید می‌شوند تا در آن زمینه ، کشور از وابستگی به کشورهای خارجی مستقل گردد. مانند فولاد، اورانیم و ... رده‌بندی مواد معدنی و کانسارها مواد معدنی به حالت‌های مختلف ب همصرف می‌رسانند که مهمترین آنها عبارتند از : الف) به صورت عنصر ب) کانی ج) بلورها د) سنگ
الف عناصر : مواد معدنی اکثرا به خاطر وجود عنصر یا عناصر خاصی که همراه دارند بهره‌برداری می‌شوند این مواد ، پایه و اساس صنایع را تشکیل می‌دهند. عناصر مهم به شرح ذیل می‌باشند: 1- عناصر فلزی ... , Fe , Ti , Cr , Mn 2- عناصر سبک Al , Li , Be , Mg 3- عناصر بنیادی Cu , Zn , Pb , Sb , Ni 4- عناصر جزئ W , Mo , Sn , Co , Mg , Bi , Zr , Cs 5- عناصر گرانبها Au , Ag , Pt , Ds , Ir 6- عناصر رادیواکتیو U , Ra , Th 7- عناصر کمیاب ..., La , Ce , Pr , Nd , Sn , Eu ,
Gdب کانی‌ها : بعضی از کانی‌ها به دلیل خواص فیزیکو شیمیایی ویژه‌ای که دارند در صنایع مختلف به مصرف میرسند. 1- دیر گدازها ............. گرافیت - کرومیت - منیزیت - بوکسیت .... 2- عایق حرارتی .......... آسبست - ورمیکولیت 3- کمک دوب‌ها ........... فلوریت - آبیت - بوراکس - کربنات سدیم 4- کودهای شیمیایی .. آپاتیت - نیترات‌ها - نمک‌هاس سدیم و پتاسیم - گلاکونیت 5- پرکننده‌ها ............. کائولین - تالک - میکاها - باریت - فلوسپات‌ها 6- سرامیک : کائولین - کانی‌های رسی - فلوسپات سریک 7- تصفیه ، بیرنگ کننده‌ها و جذب کننده‌ها : مونتموریونیت - زئولیت - کائولین 8- مصارف شیمیایی : نمک‌ها - گوگرد - پیریت - ارسینوپیریت - زرنیخ‌ها 9- مواد رنگی : گوتیت - لیمونیت - هماتیت - مگنیتیت - گرانیت 10- کانی‌های قیمتی : فیروزه - عقیق - ژادیت ( پشم ) اوپال
ج بلورها : برخی ار کانی‌ها هنگامی که تشکیل بلور درشت دهند ارزش اقتصادی خواهد داشت. 1- سابو پولیش : الماس - کروندم - توپاز - گارنت - کوارتز - فلوسپات 2- دی الکتریک : موسکویت - فلوگوپیت 3- پیزو کریستال‌ها : کوارتز - توربالین - زینکیت - تلوریت 4- ساخت عدسی و قطعات نوری : فلوریت شفاف - کوارتز شفاف - کلیسیت شفاف - ژیپس شفاف 5- بلورهای زینتی و قیمتی : الماس - زمرد ( بریل ) - لعل ( اسپینل ) - یاقوت ( کرندوم ) - توپاز
د مصارف سنگ‌ها و خاک‌ها: 1- سیمان : آهک - مارن - بوکسیت - گچ 2- کواد سبک وزن عایق‌های حرارتی و صوتی : پامیس - پرلیت - شیل - اسلیت 3- سرامیک‌ها : پگمانت - نفلین سیانیت - گرانیت - کوارتزیت - خاک‌های رسی 4- سنگ‌های تزئینی : مرمرها - گرانیت - دیوریت - سرپانتین 5- مصالح ساختمانی : شن و ماسه - گچ - خاک‌های رسی 6- تصفیه و بیرنگ کننده‌ها : پنتونیت - دیا تمیت - پرلیت 7- دیر گدارها : بوکسیت - خاک رس آتشخوار - کوارتزیت - منیزیت - دولومیت 8- ساینده‌ها : کوارتزیت - گرانیت - ماسه سنگ - پردیت - بازالت - چرت 9- کمک ذوب‌ها : سنگ آهک - دولومیت 10- کودهای شیمیایی : فسفریت - گچ - ماسه‌سنگ - گلاکونیت‌دار 11- پرکننده‌ها : سنگ آهک - پامیس - پرلیت - گچ - بنتونیت - دیاتمیت - نفلین سینیت -اسلیت

[ghasem motamedi]

فراوری مواد معدنی
معدن کاری که فرآیند استخراج کانیهای با ارزش از پوسته زمین است ٬ زمانی به نتایج اقتصادی خود نزدیک تر میشود که ناخالصی های مواد معدنی طی عملیات تغلیظ با فرآوری مواد معدنی از آنها جدا گردد و امکان استفاده از کانی های مفید حاصل شود . با توجه به موارد ذکر شده نتیجه میگیریم که فراوری مواد معدنی کاری مهم در پروسه معدنکاری است و باید توجه زیادی نیز به آن کرد. به همین دلیل کتابی در رابطه با همین موضوع برایتان تدارک دیده ایم که میتواند قسمت عمده نیازهای شما را در این رابطه رفع نماید.
این کتاب از سری کتابهای منتشر شده وزارت آموزش و پرورش برای رشته معدن (فنی و حرفه ای) و شامل فصول زیر است:
۱- فرآوری مواد معدنی
۲- نمونه برداری و توزین
۳- خرد کردن
۴- نرم کردن
۵- دانه بندی و تنظیم ابعاد ذرات
۶- کلاسیفایر ها
۷- روش های جدایش ماده معدنی از مواد باطله
۸- جدایش در جریان عمودی
۹- جدایش در جریان افقی
۱۰- پر عیار کردن مواد با استفاده از روش مغناطیسی
۱۱- پر عیار کردن مواد در میدان الکتریکی
۱۲- فلوتاسیون
۱۳- چگونگی کار کارخانه فلوتاسیون
۱۴- تغلیظ و آب گیری
۱۵- کنترل کارخانه فرآوری مواد معدنی
در صورت تمایل میتوانید این کتاب را از اینجا دانلود کنید.

[ghasem motamedi]

دو كاني حاوي تنگستن كه نسبت به ديگر كاني‌هاي اين گروه اهميت بيشتري دارند كاني‌هاي ولفراميت و شئليت هستند و استحصال تنگستن از اين دو كاني صورت مي‌گيرد. ذخاير تنگستن مي‌توانند حاوي يكي از اين دو كاني و يا هر دوي آنها باشند. كانسارهاي شئليت معمولاً نسبت هب كانسارهاي ولفراميت ذخيره بيشتر و عيار كمتري دارند كه اين گونه كانسارها جهت عمليات فرآوري در مقايس بزرگ مناسب‌اند. به همين دليل نيز معادن شئليت معمولاً بزرگتر از معادن ولفراميت هستند. عمليات فرآوري تنگستن تا اواخر به طور انحصاري توسط روش پرعيارسازي ثقلي معمولي انجام مي‌گرفت كه در آن عمليات كنسانتره توليد شده تا حد دستيابي به عيار قابل فروش WO3 كه معمولاً بيش از 65% بود، تغليظ مي‌شد. روش پرعيارسازي ثقلي هنوز هم در فرآوري تنگستن به كار برده مي‌شود و در آينده نيز براي اين منظور به كار خواهد رفت.
از آنجايي كه فرآيندهاي موجود جهت فرآوري ذرات با ابعاد درشت تا متوسط و با عيار كم جهت توجيه اقتصادي به ميزان خوراك ورودي بالايي نياز دارند، استفاده از تكنيك‌ها و روش‌هاي پيش تغليظ و تجهيزات پرعيارسازي ثقلي با ظرفيت بالا متداول شده است. تغليظ و پرعيارسازي بخش‌هاي ابعاد ريز نيز توسط فرآيندهاي مختلفي مانند روش فلوتاسيون انجام مي‌گيرد.
جهت فرآيند پيش تغليظ، جداكردن و برگرداندن بخشي از باطله موجود در مواد معدني قبل از فرآيند اصلي پرعيارسازي، روش‌هاي مختلفي به كار مي‌رود. عمليات سنگ‌جوري توسط افراد هنوز هم در كشورهاي درحال توسعه يا كشورهايي كه كارگر زياد و نسبتاً ارزان دارند، متداول است. براي مثال در دو كارخانه در چين 3000 تن به روز تحت عمليات سنگ‌جوري قرار مي‌گيرد كه با اين عمليات در حالي كه عيار WO3 از 25/0% به 5/0% افزايش مي‌يابد، تقريباً 50% ماده معدني كاهش مي‌يابد.
عمليات سنگجوري مكانيكي نيز در بعضي از معادن و كارخانه‌ها به كار برده مي‌شود. مثلاً در استراليا روش فتومتريك (نورسنجي) جهت جدا كردن ريف كوارتز (كه شامل ولفراميت و شئليت مي‌باشد) از سنگهاي شيستوزيتي همراه به كار برده شده است. همچنين از وسايل و تجهيزاتي كه از اشعه فرابنفش استفاده مي‌كنند جهت انجام سنگ‌جوري استفاده مي‌شود.
با استفاده از اين روش‌ها آزادي عمل در انتخاب روش معدنكاري روباز كه نسبت به عمليات زيرزميني كم هزينه‌تر مي‌باشد، بيشتر مي‌شود.
جيگ ماشين ها علاوه بر اينكه به عنوان وسيله جدايش و در مدار اصلي به كار مي‌روند، جهت عمليات پيش تغليظ كانسارهاي كم عيار نيز مي‌توانند استفاده شوند. جدايش واسطه سنگين يك گزينه رايج جهت عمليات پيش تغليظ است. همچنين استفاده از جداكننده‌هاي واسطه سنگين ديناميكي نتايج مطلوبي را درمورد پرعيارسازي كانسارهاي كم عيار، قبل از مرحله اصلي تغليظ نشان داده است.
از جدا كننده‌هاي مغناطيسي شدت پايين نيز مي‌توان به عنوان وسيله‌اي براي عمليات پيش تغليظ و حذف موادمغناطيسي موجود در ماده معدني استفاده كرد.
با وجود اينكه روش ثقلي مهمترين و كاراترين روش در تغليظ كانسارهاي تنگستن است، تجهيزاتي كه با اين خاصيت كار مي‌كنند در دامنه ابعادي خاصي كارايي بيشتري دارند. به عنوان مثال كارخانه‌اي در كشور استراليا كه حدود 4000 تن به روز كانسار شئليت كم عيار را فرآوري مي‌كند حاوي مدار پيچيده‌اي از جيگ‌ها، اسپرالها و ميزهاي نرمه است. در اين كارخانه‌ جيگ‌ها جهت پرعيارسازي شئليت در دامنه ابعادي 2+ تا 17ـ ميليمتر، مخروطهاي ريچارت و اسپرالها براي پرعيارسازي دامنه ابعادي 04/0+ تا 2ـ ميليمتر و ميزهاي نرمه جهت پرعيارسازي دامنه ابعادي mm04/0 به كار مي‌روند كه با استفاده از اين تجهيزات از كانساري با عيار متوسط 1/0 درصد WO3، پس از كلسيناسيون و تغليظ نهايي كنسانتره‌اي با عيار 78 درصد WO3 توليد مي‌شود.
كاني‌هاي تنگستن، مانند ديگر اكسيدهاي فلزي معمولاً بسيار ترد و شكننده‌اند. و بنابراين درمراحل خردايش و آماده‌سازي خوراك جهت دستيابي به حداكثر بازيابي موردنظر و كاريابي فرآيند جدايش، مقدار زيادي نرمه توليد مي‌شود. از اينرو به منظور افزايش بازيابي و سوددهي عمليات فرآوري نرمه توليد از اهميت خاصي برخوردار است.
مدارها و تجهيزات ثقلي متداول بيشتر بخش ابعادي 40ـ ميكرون را بازيابي نمي‌كنند و در اين دامنه ابعادي از كارآيي مطلوبي برخوردار نيستند. بازيابي اين دسته از مواد معمولاً توسط ميزهاي نرمه يا تجهيزات پيشرفته ديگري امكان‌پذير است. فرآيند فلوتاسيون به ويژه درمورد فرآوري نرمه‌هاي شئليت يك فرآيند متداول است. مثلاً در دو كشور كانادا و ايسلند اين فرآيند درمورد شئليت براي توليد كنسانتره‌هايي با عيار پايين به كار مي‌رود كه در ادامه اين محصولات با استفاده از فرآيندهاي شيميايي پرعيار مي‌شوند. دربرخي از كارخانه‌ها نيز كه خوراك ورودي به كارخانه نرمه است فرآيند فلوتاسيون تنها روش مورد استفاده است و به طور كلي جايگزين روش ثقلي شده است.
ولفراميت به طور مطلوبي توسط جداكننده مغناطيسي شدت بالا پرعيار مي‌شود. همچنين فرآيند فلوتاسيون درمورد نرمه‌هاي ولفراميت نيز به كار گرفته شده است.
بنابراين روش متداول كانه‌آرايي ولفراميت بدن ترتيب است كه ابتدا به وسيله فلوتاسيون گزنتات هرگونه كاني‌هاي سولفيدي از آن جدا مي‌شود و يك توده كنسانتره با درجه ثقلي بالا به دست مي‌آيد. سپس اين محصول مجدداً توسط تجهيزات ثقلي پرعيار شده و پس از خشك شدن ولفراميت از طريق جداكننده مغناطيسي قوي بازيابي مي‌گردد. جهت كانه‌آرايي ذرات ريز شئليت از روش فلوتاسيون استفاده مي‌شود. جداكننده‌هاي الكترواستاتيك نيز براي بازيابي ذرات درشت شئليت استفاده مي‌شوند.
مقاديري تنگستن به عنوان محصول جانبي در معدنكاري قلع توليد مي‌شود. ولفراميت بيشتر از كنسانتره‌هاي كاسيتريت درحين جداسازي مغناطيسي بازيابي مي‌گردد.
بازيابي ولفراميت ناخالص تا 70 درصد، ميزبان بازيابي خوبي است و بازيابي بالاتر (80 تا 90 درصد) تحت شرايط امكان‌پذير است. متوسط بازيابي خوب براي شئليت 60 درصد است.
هزينه‌هاي بازيابي تنگستن قابل فروش از طريق بازيابي ساير كاني‌هاي همراه با آن مانند قلع، موليبدنيت و بيسموتيت مي‌تواند كاهش يابد. ارزش و بهاي كنسانتره تنگستن برحسب مقدار اكسيد تنگستن (WO3) تعيين مي‌شود كه ميزان WO3 به كمك تجزيه شيميايي مشخص مي‌شود.
خريداران آمريكايي معمولاً كنسانتره ولفراميت با عيار بالاي 65 درصد و شئليت با عيار بالاتر از 60 درصد WO3 را خريداري مي‌كنند.رطوبت آزاد سنگ معدن و كنسانتره بعد از بسته‌بندي و بارگيري نبايد بيش از 5/0 درصد باشد. يكي از بزرگترين مصرف‌كنندگان انگليسي، حداكثر ناخالصي زير را براي كنسانتره (بعد از آماده شدن جهت ذوب) تعيين كرده است:
فسفر = 02/0 درصد مس = 1/0 درصد بيسموت = 1/0 درصد
موليبدن = 35/0 درصد قلع = 1/0 درصد
آرسنيك = 03/0 درصد سولفور = 05/0 درصد

ازنظر اقتصادي انتظار مي‌رود كه كنسانتره شئليت حاوي بيش از 70 درصد WO3 باشد. ولي در بعضي موارد نيز با درجه خلوص 10 الي 30 درصد بازيابي مي‌گردد. كنسانتره‌هايي با چنين عياري در محل تبديل به آمونيوم پارا تنگستن (APT) گرديده و يا به صورت شئليت مصنوعي[تنگستات كلسيم (CaWO4)] در مي‌آيند. شكل 7 مراحل مختلف توليد تنگستن از انواع كانسارها را نشان مي‌دهد.

شكل 7- مراحل مختلف توليد تنگستن از انواع كانسارها

استحصال و ذوب فلز تنگستن
فرآوري سنگ معدن تنگستن براي توليد فلز و يا نمك آن شامل جداسازي اسيد يا اكسيد تنگستيك است. فرآيندهاي بي‌شماري براي تجزيه سنگ معدن ولفراميت و تهيه اكسيد تنگستيك به كار گرفته مي‌شوند كه شامل ذوب‌كردن با كربنات‌ها يا هيدروكسيد‌هاي قليايي (مخلوطي از كلرورسديم و كربنات سديم) و فرآوري آن با اسيد يا فرآيندهاي تبخير است. روش تركيب يا گداختن با كربنات سديم بيش از همه رايج است.
دراين روش مخلوط سنگ ولفراميت دانه‌ريز و كربنات سديم و مقدار كمي نيترات سديم را در 800 درجه سانتيگراد در يك كوره دوراه كوچك حرارت مي‌دهند. سنگ نيمه گداخته، شكسته شده و تنگستات سديم به همراه آب بيرون كشيده مي‌شود. سپس محصول به دست‌ آمده با كلريدكلسيم عمل آورده مي‌شود. رسوب تنگستات كلسيم پس از شسته شدن توسط آب با اسيدكلريدريك حرارت داده شده و دوباره با‌ آب شسته مي‌شود سپس اسيدتنگستيك حاصل براي جداسازي فاز تنگستن آماده مي‌شود. براي تهيه تنگستن فلزي بسيار خالص، اسيدتنگستيك حاصل را در مقدار زيادي آمونيم حل مي‌كنند و سپس آن را با اسيدكلريدريك خنثي مي‌كنند تا تنگستن به صورت بلورهاي پاراتنگستات آمونيم خارج شود. بدين ترتيب اجزاء آهن جذب مي‌گردد.
از آنجائي كه پاراتنگستات در آب غيرمحلول است و به وسيله كريستاليزاسيون نمي‌توان آنرا بيشتر خالص كرد و از طرفي براي ماده با ارزشي مثل تنگستن وجود 1/0 درصد آهن باعث غيرقابل استفاده شدن آن مي‌گردد، بنابراين آنرا توسط اسيد فرآوري مي‌نمايند. اكسيد رسوب داده شده در سود سوزآور حل مي‌گردد و محلول حاصل از تنگستات سديم تحت تأثير فرآيندهاي خالص‌سازي قرار مي‌گيرد.
كنسانتره ولفراميت مستقيماً در كوره الكتريكي ذوب مي‌گردد و آهن و اكسيدهاي تنگستن براي توليد فرو تنگستن احياء مي‌شوند. كنسانتره شئليت نيز ممكن است مستقيماً به فولاد اضافته شود. درغير اينصورت به وسيله عمليات شيميايي فرآوري مي‌شود. جهت خلوص بيشتر، شستشو با اسيد يا تسويه قبل از عمل انحلال شيميايي براي از بين بردن ميزان ناخالصي‌هايي مانند موليبدن، آرسينك و سولفيدها ضروري است.


روشهاي متداول از بين بردن ميزان ناخالصي‌هاي شئليت و ولفراميت به شرح زير است:
الف ـ شئليت

الف ـ1ـ شستشو در اسيدكلريدريك در دو مرحله
ابتدا سنگ معدن كاملاً خرد مي‌شود و سپس همراه با اسيدكلريدريك قوي به مدت 7 ساعت در دماي 70 درجه سانتي‌گراد قرار مي‌گيرد. براي از بين بردن ناخالصي‌ها، اسيدنيتريك به آن اضافه مي‌شود. تفاله و لجن حاصل از اكسيد تنگستن هيدراته و مواد غيرمحلول با آبهاي اسيد به خوبي شسته مي‌شوند و سپس مي‌توان آنها را جهت به دست‌آوردن اكسيد تنگستن خالص فرآوري نمود.

الف ـ2ـ استفاده از عمل شستشو با كربنات سديم تحت فشار جهت فرآوري كنسانتره‌هاي عيار پايين در اين روش كه بيشتر در آمريكا استفاده مي‌شود تنگستات سديم به دست‌آمده به وسيله روش‌هاي معمولي فرآوري مي‌شود.

ب ـ ولفراميت
براي جداسازي ناخالصي ها، عمل تسويه با استفاده از سيستم كاهش هوا در درجه حرارتي حدود 800 درجه سانتي‌گراد صورت مي‌گيرد. اين عمل باعث از بين رفتن هرگونه ناخالصي آرسنيدها و سولفيدهاي موجود در كانسنگ مي‌شود. سپس جهت توليد محصولات از سنگ معدن شئليت و ولفراميت كه تحت پالايش مقدماتي قرار گرفته به يكي از روشهاي زير عمل مي‌شود:

ب ـ1ـ شستشو با اسيد
دراين روش براي توليد شئليت با درجه خلوص بالا، مقادير كمي موليبدن و ساير عناصر تركيبي ديگر مورد استفاده قرار مي‌گيرند. محصول واسطه‌اي اسيدتنگستيك (H2WO4) است. پس از آن شئليت به دست آمده به وسيله اسيدكلريدريك طبق رابطه زير تجزيه مي‌گردد:

كلريدكلسيم(CaCl2)،دراسيدكلري� �ريك حل مي‌شود و اسيد تنگستيك را مي‌توان به وسيله عمل صاف كردن و شستشو جدا كرد.

ب ـ2ـ فرآيند اتوكلاو و كربنات سديم
اين روش يكي از مهمترين روشهاي توسعه يافته در صنايع تنگستن در چند دهه گذشته است. اين روش در سال 1939 در شوروي سابق توسط ماسلينتكي توسعه يافته‌ است، در اين روش با استفاده از اتوكلاوهاي فولاد آلياژي و با استفاده از كربنات سديم در درجه حرارت بين 190 درجه سانتي‌گراد تا 225 درجه سانتي‌گراد سنگ معدن تجزيه مي‌گردد. از مزاياي اين روش هزينه‌هاي نسبتاً پايين نگهداري و مناسب بودن استفاده از آن درمورد شئليت يا ولفراميت با درجه خلوص پايين است. درحال حاضر اين روش دربسياري از مجتمع‌هاي صنعتي ـ معدني جهان مورد استفاده قرار مي‌گيرد. محصولات واسطه‌اي توليد شده به وسيله اين روش فرآوري، ممكن است شئليت مصنوعي و يا آمونيم پاراتنگستن باشند.

ب ـ 3ـ فرآيند شستشو در سود سوزآور
اين روش از روشهاي سنتي براي فرآوري سنگ معدن ولفراميت است. دراين روش كانسنگ در حرارت حدود 120 درجه سانتي‌گراد درمحلول هيدروكسيدسديم 40ـ50 درصد به منظور دستيابي به محلول تنگستات سديم نسبتاً خالص شستشو داده مي‌شود. درصورتي كه ولفراميت به خوبي آسياب شده باشد، بازيابي حدود 98 درصد و يا بالاتر خواهد بود. معادله اين روش به صورت زير است:

.

ب ـ 4ـ فرآيند تركيب با كربنات سديم
يكي از مزيت‌هاي اين روش بازيابي بالاي تنگستن (98ـ99 درصد) با كمترين هزينه كربنات سديم است. اين عمليات در كوره‌هاي دوار با درجه حرارت بين 800 تا 900 درجه سانتي‌گراد طبق رابطه زير انجام مي‌شود:

.

از معايب اين روش اين است كه همه ناخالصي‌هاي همراه تنگستن به طور كامل حل نشده و همراه با تنگستن وارد مرحله پالايش مي‌گردند. همچنين هزينه‌هاي نگهداري كوره‌ها نيز بالا است.

ب ـ 5ـ كلرينه‌كردن
اين روش هنوز در مراحل تكوين خود است. در اين روش كنسانتره در يك مخلوط مذاب كلرور و نمكهاي سيليكات تجزيه مي‌گردد. دراين جا تنگستن به فاز كلرور و ناخالصي‌ها به فاز سيليكات انتقال مي‌يابند. سپس اين دو فاز از يكديگر جدا شده، فاز كلرور تحت تأثير گاز متان به منظور توليد پودر كاربيد تنگستن با درجه خلوص بالا پالايش مي‌گردد.
اين روش به دليل كاهش هزينه‌هاي مرحله توليد آمونيم پاراتنگستن و توان كاهش ساير هزينه‌هاي توليد تا 50 درصد، داراي مزيت است. از نقاط ضعف اين روش اين است كه پودر توليد شده دانه‌بندي يكنواختي دارد.
شستشو با اسيد از قديمي‌ترين روشهاي توليد اسيدتنگستيك است، كه بعداً به APT تبديل مي‌شود. اين روش هنوز از روشهاي توليد نسبتاً اقتصادي به دليل استحصال سنگ معدن فرآوري شده با درجه خلوص بالا است. روش اتوكلاو كربنات سديم كه از روشهاي پيشرفته اخير مي‌باشد، به طور تجاري تا سال 1960 تا زماني كه شركت يونيون كاربيد كارخانه خود واقع در بيشاپ كاليفرنيا را احداث نمود، به كار گرفته نمي‌شد. درحالي كه اين روش بعدها به دليل توان بالاي آن در فرآوري سنگ معدن‌ گروه شئليت و ولفراميت با عيار پايين مورد توجه بسيار قرار گرفت و جزء روش هاي متداول گرديد.

[شوان]

سلام . تشکر از زحماتتان من تازه عضو شدم .

[خاطره112]

در هنگام استخراج مواد معدني معمولا بخشي از مواد استخراج شده را کانيهاي بارزش و بخش ديگري را کانيهاي بي ارزش يا گانگ تشکيل مي دهند که به آنها باطله گفته مي شود. علاوه بر اين کانيهاي بارزش هم به طور مستقيم قابل استفاده در صنعت نمي باشند و بايد با استفاده از فرآيندهاي فرآوري مواد معدني عناصر بارزش آن را به صورت خالص جدا و يا با حداکثر عيار ممکن جداسازي نمود.
انجام عمليات فرآوري، موجب افزايش ارزش افزوده ماده معدني شده و در نتيجه فعاليت هاي معدني از لحاظ اقتصادي توجيه پذير مي شود.

عمليات فرآوري شامل دو بخش کلي مي باشد:

• تغليظ يا پرعيار سازي:
مواد معدني استخراج شده از معادن بخصوص معادن فلزي معمولا کم عيار مي باشند. به همين دليل اين مواد به وسيله فرايندهايي همچون خردايش جهت آزاد سازي کانيهاي با ارزش از باطله، پرعيارسازي ثقلي، فلوتاسيون، جذب مغناطيسي و غيره پر عيار مي شوند و سپس در کوره هاي ذوب و يا با روشهاي ديگر ماده معدني با ارزش از ساير مواد جدا مي شود.
• تغييرات فيزيکي و شيميايي:کانيهاي صنعتي و غير فلزي در بسياري از موارد داراي عيار مناسبي جهت استفاده مي باشد، ولي جهت استفاده در صنايع بايد تغييراتي روي آنها انجام شود. به عنوان مثال بنتونيت براي استفاده به عنوان رنگبر بايد فعال شود که براي فعال سازي آن از روشهاي اسيدي و يا قليايي بنا به نوع و خصوصيات ماده اوليه استفاده مي شود.
◄ فلوتاسيون
تيکنرها | سيکلونهاي خوشه اي | سلولهاي فلوتاسيون | شيمي فلوتاسيون | فلوتاسيون مس | فلوتاسيون سرب و روي | فلوتاسيون طلا
◄ انواع آسيابها و سنگ شکنها
عمليات خردايش | آسيابهاي فکي | آسيابهاي گلوله اي | آسيابهاي ميله اي | آسيابهاي خود شکن | آسيابهاي مخروطي | خردايش تر

سلام. با تشکر از مطالب خوبتان.
ببخشید می شه در این مورد 10 تا مقاله لاتین به من بفرستید. khatere-112