کانه آرایی در چادرملو

فسفرزدایی:

هدف این مرحله، کاهش میزان فسفر اکسید غیرمغناطیسی آهن است. کنسانتره حاصله از جداکننده میدان قوی وارد سیستم فلوتاسیون شده و میزان فسفر آن تا حد مطلوب کاهش می یابد. کنسانتره سیستم فلوتاسیون، محصول نهایی است که با کنسانتره به دست آمده از جداکننده های میدان ضعیف مخلوط شده و پس از آبگیری، به محل انباشت محصول نهایی کنسانتره آهن ارسال می شود.

بازیابی فسفر:

هدف این مرحله، تغلیظ فسفر به عنوان محصول آپاتیت است. باطله جداکننده میدان قوی که دارای مقدار قابل توجهی فسفر است، وارد سیستم فلوتاسیون فسفر می گردد که پس از فلوته شدن، محصول به دست آمده کنسانتره آپاتیت است.

در حال حاضر، به دلیل بعضی مسائل اقتصادی این مرحله انجام نمی گیرد.

 

1.     کانه آرایی در مجتمع چادرملو

هدف از کانه آرایی سنگ آهن چادرملو،تهیه کنسانتره مطلوب از سنگ اهن موجود برای استفاده در فولادسازی به روش احیای مستقیم است. در مورد کنسانتره سنگ آهن چادرملو که ناخالصیها و سایر عناصر مضر در حد مطلوب کم هستند تنها معیار تعیین کننده مطلوبیت کنسانتره، عیار فسفر است که باید کمتر از 045/0% باشد و به هیچ وجه از 05/0% تجاوز نکند.

بر اساس نتایج حاصله از آزمایشات کانه آرایی یک نوع کنسانتره سنگ آهن برای احیای مستقیم و کنسانتره آپاتیت برای استفاده در صنایع پتروشیمی، فرآیند فرآوری سنگ آهن چادرملو به شرح زیر بنیانگذاری و طراحی گردیده است. شایان ذکر است که با توجه به محدودیت ظرفیت برخی از ماشین آلات و قابلیت اطمینان کاری بیشتر و حداکثر استفاده از ظرفیت کارخانه در صورت خرابی های اتفاقی، خطوط فراوری با ظرفیت سالیانه هر خط 7/1 میلیون تن کنسانتره به صورت مستقل از یکدیگر طراحی شده اند. در مرحله اول بهره برداری سه خط فرآوری با مجموع ظرفیت 1/5 میلیون تن کنسانتره در سال پیش بینی شده است که در مراحل دوم و سوم توسعه با افزودن یک خط در هر مرحله نهایتا به ظرفیت 5/8 میلیون تن کنسانتره قابل توسعه است.

نظر به اینکه واحد های سنگ شکنی، همگن سازی، نوار های نقاله و نیز ایستگاه بارگیری قابل توسعه نمی باشند، لذا این واحدها برای ظرفیت نهایی توسعه یعنی 12 میلیون تن سنگ آهن خام و 5/8 میلیون تن کنسانتره طراحی و در نظر گرفته شده اند.

 

 

1.     واحد خردایش و جداکننده های مغناطیسی کوبر

سنگ آهن همگن شده در سیلوهایی به ظرفیت تقریبا 400 متر مکعب (1000 تن) که در آغاز هر خط فرآوری پیش بینی شده اند، وارد و به وسیله 4 کوبر لرزان با ظرفیت قابل تنظیم که در زیر هر سیلو قرار دارد، به طور یکنواخت تخلیه و از طریق نوار نقاله BC-15 که دارای ظرفیت 500 تن در ساعت، عرض نوار 1 متر و به طول 46 متر به آسیای خود شکن که اولین قسمت واحد خردایش و جداکننده مغناطیسی ست، تغذیه می شود. لازم به ذکر است که این آسیا به دلیل کاهش توان مصرفی، با مقداری گلوله با قطر 125 میلی متر شارژ می شود. این گلوله ها در خردایش مواد ورودی نقش چندانی نداشته و تنها به منظور تسریع خروج مواد خرد شده از داخل آسیا (که به دیواره آسیا چسبیده اند) استفاده می شوند.

واحد مزبور عهده دار خردایش سنگ آهن شکسته شده تا حدود 80 درصد کوچکتر از 200 میکرون و جدایش مغناطیسی کوبر به منظور حذف کانیهای غیر مغناطیسی از بار ورودی به بخش تولید کنسانتره مغناطیسی است.

ماشین آلات و تجهیزات پیش بینی و طراحی شده برای این واحد عبارتند از: آسیای خود شکن از نوع دیافراگمی به قطر 7/9 و طول 4 متر ساخت شرکت Krupp-Polysius آلمان با ظرفیت 392 تن در ساعت که دارای دو موتور کوپل مکانیکی هر یک با توان 4 مگاوات. میزان کل بار داخل آسیا معادل 30% حجم آن بوده و دانه بندی 85% بار ورودی، زیر 200 میلی متر و 15% آن بین 200 تا 300 میلی متر است.

 سرند ویبراتوری نوع سرکوتاه[1] ساخت شرکت Allis Mineral System یک طبقه با سطح سرندی 66/9 متر مربع، توری از جنس پلی اورتان، قطر چشمه 6/1 میلی متر، ظرفیت 432 تن در ساعت. این سرند با آسیای خود شکن در مدار بسته قرار دارد. خروجی آسیا به این سرند تغذیه شده و سرریز آن به وسیله سه دستگاه نوار نقاله (BC16,17,18) به آسیای خود شکن برگشت داده می شود.

ظرفیت هر سه نوار 50 تن در ساعت با عرض 650 میلی متر بوده که طول نوارهای BC16 و BC18 هر کدام 15 متر و طول BC17 تقریبا 39 متر است.

جداکننده های مغناطیسی کوبر که یک جداکننده با میدان ضعیف است، کانه های مغناطیسی را از سایر کانه های غیر مغناطیسی جدا می نماید. کنسانتره آن که محتوی کانه مغناطیسی درگیر با ناخالصی ها و مواد مضر است، جهت خردایش و جدایش مغناطیسی چند مرحله ای به منظور تولید کنسانتره نهایی مغناطیسی به بخش تولید کنسانتره مغناطیسی تغذیه می گردد. بخش غیر مغناطیسی که حاوی کانیهای آهن غیر مغناطیسی و ناخالصی های مختلف و مواد مضر است به واحد جدایش مغناطیسی میدان قوی داده می شود.

دو دستگاه جداکننده کوبر با ظرفیت هر یک 206 تن در ساعت برای هر خط پیش بینی گردیده است.

 

2.     واحد تولید کنسانتره مغناطیسی

کنسانتره مگنتیتی به دست آمده از جداکننده کوبر به منظور خردایش بیشتر و رسیدن به درجه آزادی مطلوب و انجام عملیات فرآوری بعدی جهت افزایش عیار آهن و کاهش فسفر به یک آسیای گلوله ای که با یک هیدروسیکلون در مدار بسته قرار دارد، خرد می گردد. قطر آسیای مزبور 4/5 متر و طول آن 25/9 متر از نوع سرریز کننده[2] ساخت Krupp Polysius است. در هر خط، یک آسیا با ظرفیت 274 تن در ساعت وجود دارد. دانه بندی خوراک ورودی صفر تا 6/1 میلی متر و دانه بندی محصول آسیا شده 80% کوچکتر از 200 میکرون است.

 

محصول آسیا شده به وسیله هیدروسیکلون تیپ D15LB-368 ساخت Sala با ظرفیت متوسط 770 تن جامد در ساعت دانه بندی شده، فراکسیون کوچکتر از 50 میکرون از سرریز آن به بخش جداسازی مغناطیسی[3] و دانه بندی درشتتر از 50 میکرون از ته ریز آن به آسیا جهت خردایش مجدد برگشت داده می شود. قطر گلوله این آسیا 25 میلی متر و قدرت موتور آن 650 کیلووات می باشد.

محصول دانه ریز که به درجه آزادی مطلوب رسیده است، به مجموعه جداکننده های مغناطیسی با میدان متوسط[4] که از چهار دستگاه تشکیل شده، تغذیه می گردد.

تعداد این جداکننده ها در هر خط چهار عدد بوده که سه دستگاه اول در مجموعه قرار دارد که با آرایش سه قلو و جهت چرخش عکس جریان دوغاب بوده و ظرفیت آن 283 تن در ساعت می باشد. دستگاه چهارم که از نوع تک واحدی WS1230 است، به منظور تنظیم بهتر غلظت دوغابی که جهت آبکشی به بخش فیلتر ها تغذیه می گردد، مستقیما قبل از این بخش قرار داده شده است.

آزایش جداکننده های مزبور به گونه ای ست که کنسانتره هر واحد خوراک جداکننده بعدی را تشکیل داده و نهایتا پس از چهار مرحله جدایش و پاک کردن، کنسانتره مغناطیسی با عیار آهن 5/59% و فسفر 04/0% استحصال می گردد.

یاطله به دست آمده از جداکننده های اول و دوم به وسیله دو دستگاه پمپ سانتریفوژ افقی با ظرفیت هر یک 507 تا 620 متر مکعب به دو مجموعه هیدروسیکلون تغذیه می گردد. مجموعه هیدروسیکلون های مزبور با ظرفیت 30 تن جامد در ساعت پیش بینی گردیده است. این هیدروسیکلون ها عملا به منظور تنظیم و افزایش غلظت دوغاب برای مراحل بعدی فرآوری و نیز حذف نرمه های باطله و غیر قابل بازیابی از دوغاب در نظر گرفته شده اند. سرریز سیکلون به تیکنر اصلی و ته ریز آن به باکس پمپ وارد شده و از آنجا به اسلاری اسکرین وارد می شود. کنسانتره حاصل که مقدار اندکی است، (حدود 18%وزنی بار ورودی به آن) به خوراک آسیای گلوله ای اضافه گشته و باطله آن همراه با باطله جداکننده کوبر به وسیله پمپ سانریفوژ افقی با ظرفیت 650 تا 820 متر مکعب در ساعت به مجموعه سرندهای کنترل دانه بندی ورودی به بخش جداکننده های مغناطیسی میدان قوی منتقل می شوند.

مجموعه سرندهای مزبور[5] دارای 20 متر مربع سطح سرند و چشمه هایی به ابعاد 300 میکرون است. خوراک دهی سرند به وسیله یک توزیع کننده دوغاب در سه نقطه در طول سرند انجام می گردد. سرریز این سرند جهت خردایش بیشتر به آسیای خود شکن برگشت داده می شود و ته ریز آن به وسیله پمپ سانتریفوژ افقی با ظرفیت 670 تا 810 متر مکعب در ساعت به مخزن تنظیم کننده بار ورودی به بخش جدایش مغناطیسی میدان قوی منتقل می گردد. در صورت بروز اختلال در واحد تولید کنسانتره غیر مغناطیسی دوغاب مزبور به جای ورود به مخزن تنظیم کننده، به منظور جلوگیری از توقف کامل خط فرآوری تا رفع اشکال به تیکنر اصلی باطله پمپاژ می شود.

 

3.     واحد تولید کنسانتره غیر مغناطیسی

باطله واحد تولید کنسانتره مغناطیسی بالغ بر 159 تن جامد در ساعت است که حاوی کانی های غیر مغناطیسی آهن و عمدتا هماتیت می باشد. این باطله به عنوان خوراک ورودی در واحد تولید کنسانتره غیر مغناطیسی مورد فرآوری قرار می گیرد. محصول این واحد، کنسانتره غیر مغناطیسی (هماتیت) است که پس از مخلوط شدن با کنسانتره مغناطیسی، کنسانتره نهایی را تشکیل می دهد و باطله آن که حاوی 60% کل فسفر سنگ آهن خام به صورت آپاتیت است برای تولید کنسانتره آپاتیت در واحد مربوطه مورد فرآوری قرار خواهد گرفت.

جداکننده مغناطیسی میدان قوی که در این واحد به کار گرفته شده، از نوع مخصوص با گرادیان بالا با شدت حداکثر 5000 گاوس و ظرفیت 265 تن جامد در ساعت است. کنسانتره به دست آمده از این مرحله فرآوری، دارای معیار های 65% آهن و 3/0% فسفر است. با توجه به آخرین آزمایشاتی که توسط شرکت Sala به عمل آمده است، مشخص گردید که دانه بندی خوراک ورودی به این مرحله عملا درشتتر از آن است که در آزمایش پایلوت عمل گردیده، لذا به منظور دستیابی به درجه آزادی مطلوب، خردایش مجدد کنسانتره به دست آمده از HGMS ضروری است. بنابراین، کنسانتره استحصالی توسط هیدروسیکلون به ظرفیت 176 تن در ساعت در حد 50 میکرون دانه بندی شده، فراکسیون دانه ریز به وسیله یک تیکنر لاملی از نظر غلظت دوغاب تنظیم و  به مخزن جمع آوری کننده قبل از فلوتاسیون فسفرزدایی هدایت می گردد.

تیکنر مزبور با 648 صفحه لامل با شیب 55 درجه، 500 متر مربع سطح ته نشینی داشته و گنجایش مخزن آن 112 متر مکعب است. فراکسیون دانه درشت هیدروسیکلون به وسیله یک آسیای گلوله ای با قطر داخلی 3 متر، طول 1/5 متر، ظرفیت 71 تن در ساعت، با قطر گلوله 25 تا 30 میلی متر و قدرت موتور 2/4 مگاوات، خردایش مجدد شده و به منظور جداسازی مغناطیسی ذرات آزاد شده مجددا به مخزن قبل از جداکننده میدان قوی HGMS پمپاژ می گردد. این پمپاژ توسط یک پمپ سانتریفوژ افقی با ظرفیت 95 تا 115 متر مکعب در ساعت انجام می گردد. کنسانتره به دست آمده از جداکننده HGMS  به منظور افزایش عیار آهن و کاهش فسفر به بخش فلوتاسیون کاهنده فسفر هدایت می گردد.

 

4.     واحد فسفرزدایی

این بخش از 6 سلول برای هر خط با گنجایش هر سلول 9 متر مکعب تشکیل شده است. ظرفیت تقریبی کل مجموعه حدود 70 تن جامد در ساعت است.

فلوتاسیون در این بخش به صورت معکوس است. کف حاصله که در واقع باطله محسوب می شود، به عنوان باطله نهایی به مخزن پمپاژ باطله هدایت و از آنجا به سد باطله پمپاژ می شود. بدین ترتیب کنسانتره غیر مغناطیسی با کیفیت آهن 67% و فسفر 045/0% بر اساس روش محاسباتی از نتایج آزمایشات پایلوت قابل استحصال است. دو کنسانتره غیر مغناطیسی و مغناطیسی (هماتیت و مگنتیت) در مخزن جمع آوری کننده قبل از آبگیری، مخلوط و کنسانتره نهایی که بر اساس روش محاسباتی دارای آهن 1/69% و فسفر 041/0% و بازیابی وزنی 71% خواهد بود، به دست می آید.

 

5.     واحد بازیابی آپاتیت

باطله جداکننده مغناطیسی با گرادیان بالا (HGMS) به وسیله پمپ های سانتریفوژ افقی با ظرفیت 530 تا 640 مترمکعب در ساعت جهت نرمه گیری به دو هیدروسیکلون با قطر هر واحد 150 میلی متر تغذیه می گردد. این نرمه گیری عمدتا به علت بهبود کیفیت جداسازی و کاهش مواد شیمیایی مصرفی و محتوای کم آپاتیت در نرمه، ضروری است.

بخش نرمه گیری شده دوغاب به میزان 53 تن جامد در ساعت به عنوان خوراک بخش فلوتاسیون بازیابی آپاتیت به مخزن جمع آوری کننده پمپاژ می گردد. پمپ سانتریفوژ شناور با ظرفیت 60 تا 80 متر مکعب، عهده دار این انتقال است. دوغاب پس از جمع آوری و آماده سازی به سلول های فلوتاسیون تغذیه می گردد. تجهیزات فلوتاسیون اولیه شامل 10 عدد سلول 11 متر مکعبی (دو گروه 3 تایی و یک گروه 4 تایی) می باشد که محصول فلوته شده در این بخش، خوراک مرحله پاک سازی یک مجموعه سلول 3/3 متر مکعبی متشکل از 10 سلول (یک گروه 4 تایی و 2 گروه 3 تایی) می باشد که آخرین مرحله تولید کنسانتره آپاتیت خواهد بود.

انتقال محصولات فلوته شده از مجموعه اول به مجموعه دوم و همچنین برداشت باطله مرحله دوم به اول توسط 5 دستگاه پمپ سانتریفوژ به ظرفیت تقریبی 60 متر مکعب بر ساعت تامین می شود. باطله این مجموعه و مجموعه قبل به وسیله پمپ سانتریفوژ افقی به تیکنر لاملی هدایت و از آنجا به مخزن باطله خروجی از تیکنر اصلی اضافه شده و به سد باطله پمپاژ می گردد. نهایتا کنسانتره آپاتیت به یک تیکنر معمولی با قطر 10 متر و ظرفیت 8 تن بر ساعت انتقال یافته و مواد ته نشین شده به وسیله پمپ سانتریفوژ به مقصد تغذیه کننده فیلتر جهت آبگیری ارسال می شود.

مواد شیمیایی مصرفی در بخش فلوتاسیون فسفر زدایی و بازیابی آپاتیت عبارتند از:

  • سودسوزآور به منظور تنظیم pH محیط تقریبا 225 تن در سال.
  • نشاسته به عنوان بازدارنده اکسیدهای آهن تقریبا 165 تن در سال.
  • فلوتینور یا BEROL به عنوان کلکتور آپاتیت تقریبا 1530 تن در سال.
  • روغن کاج یا کف ساز های دیگر.

 

/ 3 نظر / 220 بازدید
پارسا

ازاده عزیز سلام خیلی اتفاقی با وبلاگت اشنا شدم من دانشجوی مهندسی معدن دانشکده فنی تهرانم خیلی تو فکر ایجاد یه وبلاگ درباره رشته خودمون برای بچه های دانشکده خودمون هستم اما یکم سخته چون می خوام وبلاگی بشه که بچه های دانشکده استفاده کنن یعنی کتابها و سوالها و جزوه ها و مقاله های مربوط به استادامون رو در سایت قرار بدیم اگه صلاح بدونی با هم همکاری کنیم موفق باشین yahoo id : majid136_5 با میل یا ایدی تماس بگیر

سلام خیلی کامل و مفید بود. با آرزوی موفقیت های بیشتر.

راحله خرمي

سلام مطالب عالی بود با تشکر