• test
  • test
  • test

همان طور که پیداست کانی­های سنگین به طور معمول به کانی­هایی با چگالی بیشتر از 2.9 گرم بر سانتی­متر مکعب می­گویند که طیف وسیعی از کانی­ها چون باریت، سرب، روی، مس، طلا و... را شامل می­شود. کانی­های سنگین کم­عیار برای ورود به بازار مصرف، نیاز به یکسری عملیات تغلیظ و پرعیارسازی دارند. از این رو به وسیله فرآوري و حذف مواد ناخواسته (باطله) و افزايش عيار ماده معدني (توليد کنسانتره) می­توان آن­ها را به محصول قابل استفاده تبدیل نمود. جایگاه فرآوری کانی­های سنگین پس از استخراج آن­ها از معدن می­باشد. برای فرآوری کانی سنگین به طور معمول از روش­های ثقلی، جدایش مغناطیسی و فلوتاسیون استفاده می­شود.

طبقه­بندی

در صنعت در مراحل مختلف نیاز به طبقه­بندی مواد است. طبقه­بندی به روش­های بسیار متنوعی انجام می­شود. از سرندها معمولاً برای طبقه­بندی مواد نسبتاً دانه درشت استفاده می­شود. زیرا بازدهی سرندها برای مواد با ابعاد نسبتاً ریز پایین است. با استفاده از سرندها می­توان عملیات زیر را انجام داد:

  • از ورود قطعات بزرگتر از حد پذیرش سنگ شکن­ها جلوگیری کرد.

  • از ورود قطعات کوچکتر از گلوگاه سنگ شکن­ها به داخل آن­ها جلوگیری نموده و به این ترتیب باعث افزایش ظرفیت بازدهی آن­ها می­شود.

  • بار اولیه مورد نیاز با دانه­بندی محدود برای روش­های فرآوری از جمله روش آرایش ثقلی را تـامین نمود.

در آزمایشگاه اهورا بهین آزما می­توان با مجموعه­ای از سرندها عملیات طبقه­بندی مواد معدنی را انجام داد و به این ترتیب با انجام تجزیه­سرندی و تعیین عیار ماده معدنی در محدوده­های مختلف می­توان خواص مواد معدنی را در محدوده­های مختلف دانه­بندی مشخص نمود. همچنین با استفاده از سرند با فرکانس بالا  (High Frequency Screen) که دارای ارتعاشات بالا بوده، می­توان در مقیاس پایلوت طبقه­بندی مواد تا محدوده ابعادی ریز را انجام داد.

 

سرندهای آزمایشگاهی

خردایش مواد معدنی

سنگ شکن

عملیات خردایش مواد معدنی به طور معمول بر روی مواد استخراج شده از معدن (ROM)  تا به دست­آوردن ابعاد مناسب برای بار ورودی به بخش­های مختلف فرآوری همچون جدایش مغناطیسی و فلوتاسیون صورت    می­گیرد. تعداد مراحل سنگ­شکنی و نوع آن­ها به دستگاه­های به کار رفته در مدار فرآوری بستگی دارد.

در آزمایشگاه اهورا بهین آزما  می­توان با استفاده از سنگ­شکن فکی (Jaw Crusher) عملیات خردایش اولیه را بر روی ماده معدنی انجام داده و به این ترتیب فاز آماده­سازی اولیه برای انجام آزمایش­های فرآوری قابل انجام است و می­توان بار اولیه مورد نیاز برای آزمایش­های فرآوری را تامین کرد.

 

سنگ­شکن فکی

همچنین با استفاده از آسیای گلو­له­ای (Ball Mill) می­توان عملیات آسیا­کردن و تهیه بار اولیه ریز را انجام داد و بدین ترتیب عملیات خردایش بیشتر محصول به دست­آمده از مرحله سنگ­شکنی قابل انجام است. در بیشتر آزمایش­های فرآوری جهت جدایش کانی مورد نظر نیاز به این است تا کانه مورد نظر به درجه آزادی مناسب برسد. این کار از طریق خردایش به وسیله سنگ­شکن فکی و سپس آسیای گلوله­ای قابل انجام است.

در آزمایشگاه اهورا بهین آزما  با استفاده از آسیای گلوله­ای می­توان عملیات آسیاکردن و خردایش ثانویه را انجام داد.

 

آسیای گلوله­ای

روش ثقلی

یکی از روش­های فرآوری مواد معدنی، روش ثقلی است. روش­های ثقلی پر عیار کردن برای آرایش تعداد زیادی از کانی­ها مورد استفاده قرار می­گیرد. از این رو دامنه کاربرد آنها وسیع است و برای کانی­های با چگالی نسبتاً بالا تا مواد با چگالی کم به کار می­روند. از مزایای این روش نسبت به دیگر روش­ها، ارزان و بدون آلودگی بودن آن نسبت به دیگر روش­ها است. همچنین بر خلاف روش فلوتاسیون نیاز به مواد شیمیایی ندارد. از روش­های معمول ثقلی می­توان به استفاده از واسطه­های سنگین و اسپیرال اشاره نمود.

 واسطه سنگین (Heavy Media)

یکی از آزمایش­های فرآوری بر روی کانی­های سنگین در مقیاس آزمایشگاهی، استفاده از واسطه­های سنگین (مایع­های سنگین) می­باشد. در این حالت با استفاده از مایعی با چگالی حد واسط کانی مورد نظر (کنسانتره) با کانی­های دیگر (باطله) می­توان کانه مورد نظر را از باطله­های آن جدا نموده و به این ترتیب آن را پرعیار نمود. از مایع­های سنگین مورد استفاده برای این کار می­توان به برموفرم، دی یدید متان، تترا برمواتان، تری برمو اتان، یدید متیلن و مایع­های تنگستات اشاره نمود. به این ترتیب با داشتن مایع­های مختلف با چگالی­های مختلف    می­توان منحنی قابلیت فرآوری نمونه مورد نظر را ترسیم نمود و به این ترتیب با استفاده از روش واسطه سنگین می توان درجه آزادی (DOL) مناسب برای جدایش ثقلی را تعیین نمود. همان­طور که می­دانیم روش آرایش ثقلی نسبت به محدوده دانه­بندی به خصوص نرمه (Slime) بسیارحساس می­باشد. زیرا اندازه دانه­ها در ویسکوزیته محیط و در نتیجه دقت جدایش بسیار تاثیرگذار هستند. از طرف دیگر خردایش ماده معدنی یکی از قسمت­های مدار فرآوری می­باشد که نیاز به انرژی زیادی دارد که در بعضی موارد به 50% کل انرژی مصرف شده در مدار می­رسد. به این ترتیب می­توان محدوده دانه­بندی مناسب و روش مناسب برای انجام آزمایش ثقلی را انتخاب نمود و در نتیجه در مصرف انرژی صرفه جویی کرد.

در آزمایشگاه اهورا بهین آزما به وسیله مایع­های سنگین برموفرم و دی یدید­متان و همچنین واسطه سنگین کلریدروی می­توان درجه­آزادی مناسب را برای ماده معدنی مورد نظر تعیین نمود و بدین ترتیب محدوده      دانه­بندی مناسب را برای فرآوری ثقلی (Gravity Separation) انتخاب نمود.

مارپیچ (Spiral)

از این نوع جداکننده­ها می­توان جهت فرآوری کانی­های سنگین چون باریت، طلا، هماتیت، مگنتیت، فلورین، گارنت، کروم و ... استفاده نمود. جامد ورودی به آن باید در محدوده دانه بندی 3میلیمتر تا 75 میکرون باشد. پالپ ورودی با درصد جامد 15 تا 35% تهیه می­شود. مارپیچ­ها بر حسب مدل و اندازه خود که برای کانی­های سبک و سنگین مختلف است دارای تعداد مختلفی از پیچ­ها می­باشد. در این حالت با عبور پالپ از پیچ­های مختلف، کانی­های سنگین به صورت نواری بخش داخلی مارپیچ را طی می­کنند و کانی­های سبک چون تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز بیشتری قرار می­گیرند، بخش خارجی پیچ را طی کرده و به این ترتیب به وسیله    تیغه­هایی که به صورت عمودی در انتهای مارپیچ قرار گرفته­اند از یکدیگر جدا می­شوند.

در آزمایشگاه اهورا بهین آزما  با استفاده از مارپیچ می­توان گستره وسیعی از کانی­های سنگین را مورد جدایش قرار داد.

 

اسپیرال

جدایش مغناطیسی (Magnetic Separation)

کانی­ها از نقطه نظر خواص مغناطیسی به انواع فرومغناطیس(مگنتیت) و پارامغناطیس(هماتیت و ایلمنیت و...) و دیامغناطیس(کوارتز و زغال و...) تقسیم می­شوند.

یکی از انواع معمول جداکننده­های مغناطیسی، نوع جداکننده درام می­باشد که امروزه با توجه به تناژ بالای ورودی و کارایی آن، در صنعت زیاد کاربرد دارد. این جداکننده در شدت گوس­های مختلفی از LIMS تا MIMS وجود دارند که از آن­ها برای فرآوری کانه­های آهن چون هماتیت، هماتیت مگنتیت و... هم به صورت توده­ای و هم به صورت پلاسر استفاده می­شود. همچنین جهت فرآوری و پرعیارسازی اولیه مگنتیت، ایلمنیت و کانی­های نظیر آن نیز می­توان از این نوع جداکننده­های مغناطیسی استفاده نمود.

در آزمایشگاه اهورا بهین آزما  با استفاده از دستگاه جداکننده مغناطیسی WHIMS می­توان عملیات جدایش مغناطیسی کانی­های هماتیت به خصوص نوعی از آن را که کانی با ناخالصی­های دیگر و باطله­ها مشکل هم پوشانی را دارد که باعث می­شود تا به طور معمول با استفاده از روش خشک قابل فرآوری نباشد را انجام داد.

همچنین با استفاده از دستگاه جداکننده مغناطیسی با گرادیان بالا (HG) می­توان کانی­های با تاثیر پذیری مغناطیسی کم همچون ایلمنیت، گوتیت، لیمونیت و... را نیز مورد فرآوری قرار داد. دستگاه فوق از نوع شدت گوس متغیر می­باشد. از این رو با محدوده وسیعی از شدت گوس­ها می­توان کانی­های مختلف با خواص مغتاطیسی مختلف را مورد جدایش قرار داد.

 

جداکننده مغناطیسی تر

فلوتاسیون (Flotation)

فلوتاسیون از کارآمدترین روش کانه­آرایی است و بیشترین کاربرد را در آرایش مواد معدنی دارد. از دلایل کاربرد بالای این روش می­توان به انتخابی بودن آن، مناسب بودن برای کانه­هایی با ذرات ریز(Slime) که مناسب برای دیگر روش­های فرآوری نمی­باشد.

آزمایشگاه اهورا بهین آزما  دارای دستگاه فلوتاسیون از نوع مکانیکی و در مقیاس نمیه صنعتی (پایلوت          5 سلول) میباشد. همچنین دارای سلول آماده­ساز (Mixing Cell) می­باشد که عملیات آماده­سازی را بر روی کانی مورد نظر قبل از ورود به سلول فلوتاسیون انجام می­دهد.

 

سلول فلوتاسیون