كانه آرايي در چادر ملو

[محسن آزماینده]

4) جداکننده های مغناطیسی در چادرملو

در این مجتمع از جدا کننده های استوانه ای با شدت میدان متوسط برای جدایش اکسید مغناطیسی آهن (Fe3O4) و از جدا کننده با شدت میدان زیاد برای جدایش اکسید غیرمغناطیسی آهن (Fe2O3) استفاده می گردد که در زیر مورد اشاره قرار می گیرند:



جمعا 7 دستگاه جداکننده استوانه ای با شدت میدان متوسط و یک دستگاه جداکننده با گرادیان بالا عهده دار جداسازی مگنتیت و هماتیت از سنگ آهن می باشند. جداکننده های استوانه ای از نظر مکانیزم شبیه به هم هستند . تفاوت بین آنها فقط در شکل هندسی مخزن جداسازی آنهاست. اصولا در جداکننده های استوانه ای، شکل هندسی مخزن جدایش اهمیت فوق العاده ای دارد و میزان جدایش تا حد بسیار زیادی به آن بستگی دارد. عملکرد اصلی جداکننده های کوبر، کاهش بار ورودی به آسیای گلوله ای مگنتیت می باشد، کاهش بار در حدود 34% از نظر اقتصادی بسیار حائز اهمیت است زیرا در غیر اینصورت، آسیای بزرگتری باید خریداری می شد که هزینه بسیار زیادتری نسبت به خرید دو دستگاه جداکننده کوبر در برداشت.

ته ریز سرند خروجی آسیای خودشکن به دو بخش تقسیم شده و هر یک وارد یکی از این دو جداکننده می شود. کنسانتره حاصل برای خردایش بیشتر به آسیای گلوله ای مگنتیت رفته و باطله آنها نهایتا به جداکننده شدت بالا می رود. بخش دیگر، جداکننده های اصلی هستند که عمل جدایش مواد خروجی آسیا گلوله ای مگنتیت را انجام می دهند که به صورت سری سه تایی می باشند. باطله حاصل از دو جداکننده اول و دوم به لحاظ آنکه هنوز دارای اکسید مغناطیسی آهن است، به یک جداکننده دیگر هدایت می شود. باطله جداکننده سوم از سری سه گانه فوق، به سیستم باطله کارخانه هدایت می شود. کنسانتره حاصل از جداکننده های سه گانه فوق به بخش فیلتراسیون می رود. این کنسانتره به آسیای گلوله ای مگنتیت بر می گردد و باطله آن همراه باطله جداکننده های کوبر نهایتا به جداکننده شدت بالا ارسال می شود.

کنسانتره حاصل از جداکننده های سه گانه درست قبل از ورود به فیلترها وارد یک جداکننده دیگر می گردد تا آخرین بقایای اکسید مغناطیسی آهن جدا شود.

شکل هندسی تانک در زونهای جذب، حمل، شستشو و آبگیری تاثیر مستقیم دارد. زون جذب نسبتا طولانی ست تا بتواند ذرات بسیار ریز را نیز جذب کند. زون حمل و شستشو طولانی ست تا ذرات بتوانند دور محور خود چرخش کنند که به این وسیله، ذرات باطله لابه لای آن جدا شود. زون آبگیری نسبتا کوتاه است تا با شستشوی ذرات مغناطیسی باعث جدا شدن ذرات باطله از آنها گردد.

در زون جذب به لحاظ شکل هندسی مخزن، ذرات مجبورند به طور عمودی به طرف استوانه و در جهت مخالف گردش آن حرکت کنند که بیشترین زمان تماس را با مغناطیس ایجاد می کند. بنابراین جدایش بهتری انجام می گیرد. زون حمل و شستشو و آبگیری مانند قبل عمل می کنند. زون جذب، به مراتب طولانی تر از بخش های دیگر است که به ذرات این امکان را می دهد تا فرصت کافی برای جذب شدن به مغناطیس داشته باشند. زون های حمل و آبگیری مانند قبل است.

جداکننده مغناطیسی با شدت میدان زیاد که در چادرملو استفاده می شود، دارای اجزاء زیر می باشد:

1) جداکننده HGMS با شدت میدان حدود 5000 گاوس که جدایش هماتیت در آن انجام می شود.

2) سیستم خنک کننده که مسئول تامین آب مورد نیاز برای خنک کردن کویل های الکترو مغناطیسی هستند. حرارت ایجاد شده در کویل ها از طریق مبدل حرارتی به وسیله آب گرفته می شود.

3) مخزن خلأ، کنسانتره حاصل از طریق شستشو با فشار بالا از جدا کننده جدا می شود و به درون مخزن خلأ مکیده می شود. مخزن خلأ خود نقش یک مخزن معمولی را ایفا می کند و مواد درون آن از طریق پمپ به بخش فلوتاسیون برای فسفر زدایی هدایت می شود.

4) پمپ خلأ مسئولیت تولید خلأ در مخزن خلأ را دارد.

5) سیستم برق و کنترل، سیستم برق، مسئولیت تولید برق مستقیم DC برای کویل ها و نیز برق متناوب AC برای موتورهای گوناگون را دارد. همچنین سیستم کنترل که عملیات تجهیزات مربوطه را از طریق کامپیوتر کنترل می کند. این سیستم کنترل، نهایتا در ارتباط با مرکز کنترل کارخانه قرار می گیرد.

6) ماتریکس، مسئولیت کنترل مواد ورودی به جداکننده را دارد که تقریبا شبیه سرند عمل می کند. ماتریکس مانع از ورود مواد خارجی مثل چوب و غیره و نیز مانع ورود مواد بزرگتر از 8/0 میلی متر می شود. ذرات بزرگتر از 8/0 میلی متر می توانند صدمه جدی به سیستم جداکننده بزنند.

کنسانتره حاصل از جداکننده HGMS برای فسفرزدایی به بخش فلوتاسیون فسفرزدایی می رود که محصول آن، نهایتا با اکسید مغناطیسی مخلوط شده، وارد فیلترها می گردد. باطله حاصل از HGMS به لحاظ داشتن مقدار قابل توجهی فسفر، برای بازیابی و تغلیظ فسفر به سیستم فلوتاسیون بازیابی فسفر برای جداکردن آپاتیت هدایت می شود.



5) فلوتاسیون در کارخانه تغلیظ چادرملو

در بخش تغلیظ کارخانه از سیستم های فلوتاسیون برای اهداف ذیل استفاده می شود:

1) فلوتاسیون به منظور فسفرزدایی

2) فلوتاسیون به منظور بازیابی فسفر



1. فسفرزدایی

نظر به اینکه کنسانتره حاصله از جداکننده مغناطیسی گرادیان بالا دارای عیار فسفر بیش از حد قابل قبول می باشد، لذا فسفر زدایی به منظور کاهش عیار فسفر تنها راه علمی و فنی یعنی فلوتاسیون را پیش رو می نهد. در این مرحله با تنظیم مواد شیمیایی، زمان فلوتاسیون و تعداد دوره های فلوتاسیون، تهیه کنسانتره با عیار فسفر مناسب برای فولاد سازی ضمن بازیابی آهن عملی می گردد. فلوتاسیون هماتیت به روش معکوس یعنی بازداشت هماتیت و فلوتاسیون آپاتیت به عنوان باطله در سلولهای 9 متر مکعبی با دوغابی به pH>8 انجام می شود. مواد شیمیایی که در این مرحله فلوتاسیون مورد مصرف قرار می گیرند عبارتند از:

سود سوزآور به عنوان تنظیم کننده pH محیط.

نشاسته ذرت به عنوان بازدارنده اکسید های آهن.

برول یا فلوتینور به عنوان جمع کننده آپاتیت.

روغن کاج یا کف سازهای دیگر برای ایجاد حباب های هوا.

پس از فلوتاسیون کنسانتره هماتیتی تولیدی با کیفیت Fe=67%, P=0/045% با کنسانتره مغناطیسی در مخزن جمع آوری کننده قبل از فیلتراسیون مخلوط می شود. کل بازیابی وزنی کارخانه برای کنسانتره های مگنتیتی و هماتیتی 68% برآورد گردیده است.



2. بازیابی فسفر

باطله حاصل از جداکننده مغناطیسی گرادیان بالا حدود 60% کل فسفر سنگ آهن خام را در بر دارد و با توجه به اینکه فسفر مزبور عمدتا به صورت آپاتیت می باشد، لذا با استفاده از فلوتاسیون مستقیم آپاتیت و بازداشت کانی های دیگر، می توان محصول آپاتیت مناسب با عیارP2O5=30-35% را استحصال نمود که با عیار فسفر کنسانتره ای تجاری بازار مطابقت می نماید.

در این مرحله از فلوتاسیون از مواد شیمیایی ذیل استفاده می شود:

سود سوزآور به عنوان تنظیم کننده pH محیط.

نشاسته ذرت به عنوان بازدارنده کانی های موجود.

برول یا فلوتینور به عنوان جمع کننده آپاتیت.

روغن کاج به عنوان کف ساز.

باطله خروجی از جداکننده مغناطیسی گرادیان بالا، پس از نرمه گیری توسط هیدروسیکلون وارد تانک های آماده ساز[6] شده و از آنجا وارد مرحله اول فلوتاسیون[7] در سلولهای 11 متر مکعبی با pH>8 می شود. محصول حاصل از سه مرحله پاکسازی[8] در سلول های 3/3 متر مکعبی به عنوان کنسانتره آپاتیت به تیکنر و سپس به بخش فیلتراسیون هدایت می شود


منابع:

[1] Low Head

[2] Over Flow

[3] Cleaner

[4] MIMS: Medium Intensitty Magnetit Seprator

[5] Slurry Screen

[6] Conditioner

[7] Rougher

[8] Cleaner