پر عیار سازی چیست؟
همیشه مواد معدنی پس از استخراج دارای مقدار زیادی ناخالصی و کانی های همراه مزاحم هستند که نیاز به جدا سازی این مواد دارند. پر عیار سازی و یا فرآوری مواد معدنی در واقع به مجموعه فرآیند هایی گفته می شود که بر روی مواد معدنی بعد از استخراج انجام می شود تا آنها را برای مصرف در صنعت آماده نماید. هر ماده معدنی که در سنگ ها مشاهده میشود در صورتی که از نظر اقتصادی قابل بهره برداری باشد کانه (Ore) نامیده میشود که متشکل از تعدادی کانی است که یک یا چند کانی آن جهت استخراج با ارزش محسوب می شوند سایر مواد که قابلیت استخراج یا ارزش استخراج را ندارند گانگ ( gangue ) می نامند.
هدف اصلی از عملیات کانه آرایی یا پر عیار سازی مواد معدنی حذف گانگ و جداسازی آن از ماده معدنی اصلی است. کانه استخراج شده از شروع عملیات فرآوری را بار اولیه یا feed می گویند. پس از انجام مجموعه فعالیت های پر عیار سازی محصول تولید شده را کنسانتره می نامند که مشخصات و ویژگی های آن را مصرف کننده تعیین میکند که این ویژگی ها شامل عیار، دانه بندی، نوع و مقدار کانی های همراه، میزان رطوبت و یره می باشد. مواد باقی ماده پس از پر عیار سازی مواد معدنی باطله (Taling) نامیده می شوند که باید در نقاطی مناسب و در اطراف کارخانه فرآوری ذخیره شوند که نحوه ذخیره سازی و تجمع مناسب آنها را در مقاله نحوه جمع آوری باطله های مواد معدنی توضیح خواهیم داد.
گروه معدنی رتاپورت به کمک استاید مجرب و کارآزموده دانشاه فردوسی مشهد این امکان را برای تمام فعالین معدنی فراهم آورده تا با مطالعات دقیق بر روی معادن خود و مشخص شدن کانی های ارزشمند موجود در معدن شرایط را برای پر عیار سازی و ایجاد ارزش افزوده چند برابری برای معدن شما فراهم آورد و در نتیجه به سود آوری شما کمک بسزایی خواهد نمود. جهت ثبت درخواست خود اینجا کلیک کنید.
برای پر عیار سازی مواد معدنی نیاز به شناحت کانه اصلی به همراه خواص و ویژگی های فیزیکی و شیمایی آن و شناخت خواص گانگ و مواد باطله می باشد. شناخت و بررسی مراحل پر عیار سازی از زمان اکتشاف معدن شروع میشود و تا زمانی که اکتشاف ادامه دارد انجام خواهد شد. در هنگام مطالعات برای پر عیار سازی چند نکته اساسی باید مورد توجه قرار گیرد زیرا شناخت دقیق سنگ معدنی تا حدود زیادی روش پر عیار سازی را مشخص خواهد کرد که در زیر این موارد مهم را بیان خواهیم کرد:
1. مشخص کردن نوع کانی با ارزش 2. مشخص کردن نحوه تمرکز کانی در کانه 3. مشخص کردن نحوه درگیری آنها با کانی های دیگر 4. مشخص کردن ابعاد دانه های کانی و سنگ درونگیر آن
هرچه کانی های در برگیرنده سنگ و کانی اصلی از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی با هم اختلاف بیشتری داشته باشند پر عیار سازی آنها ساده تر خواهد بود. شرایط و مشخصات مختلف کانی ها می توان به کمک آنها پر عیار سازی مواد معدنی را انجام داد در زیر آورده شده است.
مشخصات کانی / مبنای روش جدایش / تجهیزات و روش مورد استفاده
قابلیت خرد شدن / خرد شدن انتخابی و جدایش بر اساس اندازه دانه / سرند، کلاسیفایر
رنگ / اختلاف رنگ / سنگجوری دستی یا خودکار با نور منعکسه
خواص نوری / خاصیت فلئورسانس کانی / سنگجوری دستی یا خودکار با نور ماورابنفش
خاصیت شیمی فیزیکی / اختلاف تر شوندگی کانی ها / فلوتاسیون
خاصیت حرارتی / تجزیه کانی در اثر حرارت / تکلیس، تشویه
انحلال / خاصیت انحلال انتخابی در حلال مناسب / هیدرومتالوژی
خاصیت مغناطیسی / جذب مناطیس / جداکننده مغناطیسی
خاصیت الکتریکی / الکتریسیته ساکن یا هدایت الکتریکی کانی ها / جدا کننده الکترواستاتیکی و الکتریکی
خاصیت رادیواکتیو / میزان رادیواکتیویته / سنگجوری خودکار با استفاده از کنتور گایگر
بر اساس نوع کانی و مشخصات فیزیکی و شیمیایی آن پر عیار سازی میتواند شامل مراحل ساده و یا پیچیده تری باشد که به برخی از آنها در بالا اشاره شد. در ادامه بحث 4 مرحله اصلی برای پر عیار سازی را با هم مرور خواهیم کرد.
مرحله اول : خردایش و سایش
به منظور جدا کردن کانه با ارزش از سنگ میزان و کانی های دیگر ابتدا باید به کمک تجهیزات خردایش کانسنگ استخراج شده را خردایش کرد و بعد از به کمک تجهیزات آسیاب آن را به قطعات ریز تری تبدیل نمود. در این روش معمولا خردایش پیش از سایش یا آسیاب قرار می گیرد.
مرحله دوم: دانه بندی سنگ
به منظور جداسازی ذرات سن بر اساس اندازه ذرات خرد شده در مرحله اول از تجهیزاتی چون سرند و هیدروسیکلونها استفاده می شود. باید توجه داشته باشید که دانه بندی همزمان با عمل خردایش انجام خواهد شد تا روند دانه بندی مناسبی صورت گیرد.
مرحله سوم: پر عیار سازی
در مرحله سوم نوبت به جداسازی کانی های بی ارزش یا گانگ از کانی اصلی و با ارزش است. در این مرحله بر اساس خواص فیزیکی و شیمیایی کانی ها و تفاوت های ظاهری جداسازی صورت می گیرد. عکلیات پر عیار سازی به صورت کامل روش آرایش نامیده میشود که شامل سنگجوری، ثقلی، الکتریکی، مغناطیسی، فلوتاسیون، هیدرومتالوژی و یره می باشد.
مرحله چهارم: آب گیری
با توجه به اینکه بیشتر روش های پر عیاری سازی به کمک آب انجام می شود بنابراین باید برای جدا کردن فاز جامد از مایع مرحله چهارم را نیز انجام داد. در این مرحله به کمک تجهیزاتی مانند تیکنر، فیلتر و خشک کن کنسانتره تولید شده و باطله را آبکشی و یا خشک میکنند تا کنسانتره برای بسته بندی و حمل و نقل آماده شود و باطله ها نیز برای دپو در محیط مشخص شده آماده شوند زیرا وجود آب در باطله ها باعث نشت شیرابه های غنی از عناصر خاص و نشت آنها در طبیعت می شود که بسیار برای محیط زیست خطرناک خواهند بود. در مقاله 5 مشکل اساسی شیرابه های معدنی، در مورد مخاطرات زیست محیطی شیراب های معدنی بحث خواهیم کرد.
در زیر دو مورد مهم از روش های پر عیار سازی که کاربرد بسیاری دارد را توضیح میدهیم
جداسازی به روش واسطه های سنگین یا HMS یکی از زیر مجموعه های جداسازی ثقلی است که در آن از اختلاف چگالی کانی با ارزش مورد نظر و باطله ها استفاده میشود، بنابراین برای اینکه از این روش بتوانید استفاده کنید باید اختلاف چگانی کانی مورد نظر از باطله ها به اندازه کافی باشد. از این روش برای جداسازی زغالسنگ و همچنین کانی هایی چون آهن، سرب و روی، کروم، منگنز، قلع،تنگستن، الماس، گرونا، سیلوین، منیزیت، فلوئورین و غیره استفاده شده است. این روش یکی از ساده ترین روش های جدایش ثقلی است و به این صورت کار میکند که پس از مشخص شدن چگالی کانی مورد نظر و باطله مایع یا سیالی که چگالی ما بین این دو داشته باشد را انتخاب میکنیم و با قرار دادن مواد معدنی در این مایع کانی هایی که چگالی کمتری از سیال داشته باشند روی سیال قرار میگیرند و کانی های دیگر که چگالی بیشتری نسبت به سیال داشته باشند ته نشن شده و به هیمن راحتی باطله ها از مواد معدنی با ارزش جدا خواهند شد.
این روش برای سنگ هایی با اندازه نسبتا درشت مناسب است. بیشترین اندازه ای که دانه بندی سنگ ها میتواند داشته باشد تا 30 میلی متر و حتی بیشتر را هم شامل می شود اما حداقل اندازه برای جدایش به روش ثقلی که از نیروی گرانش استفاده میشود 13 میلیمتر و اگر از نیروی گریز از مرکز استفاده میشود 5/0 تا 1 میلیمتر میباشد. بیشترین کاربرد روش واسطه سنگین در زغالشویی و حتی مراحل اولیه پر عیار سازی کانی های فلزی می باشد.
انواع جداکننده های سنگین
فلوتاسیون یا شناور سازی در جهان کاربرد های زیادی دارد و یکی از تکنیک های مهم پر عیار سازی مواد معدنی است. در ابتدا از این روش برای پر عیار سازی کانی های سولفوره مس، سرب و روی استفاده شده است و پس از آن در آرایش کانی های اکسیدی و یر فلزی نیز مورد استفاده قرار گرفت.
در این روش ابتدا ماده معدنی توسط خردایش و آسیاب به پالپ تبدیل می شود و سپس آنها را در مخازنی به نام کاندیشنرها بوسیله یک سری مواد شیمیایی آماده سازی خواهند کرد. در این مرحله کانی مورد نظر آب ریز میشود و آماده آن است که از محیط آبی فرار نماید. اکنون پالپ آماده سازی شده را به سلول های فلوتاسیون انتقال میدهند در این سلول ها با تولید حباب کانی های مورد نظر که آب گریز هستند به حباب های درون مایع چسبیده شده و به سطح مایع می آیند و با جمع آوری این کف ها و انجام مجدد این عمل مواد مورد نظر ما که اکنون کنسانتره نامیده میشوند از باطله ها جدا خواهند شد و پس از آبگیری وارد مراحل بعدی شده و در نهایت فلز مورد نظر استخراج خواهد شد. این روش فلوتاسیون را فلوتاسیون مستقیم میگویند چون کف ها ماده اصلی مورد نظر ما هستند و پالپ مواد باطله در صورتی که پالپ ها مواد اصلی مورد نظر ما باشند و باطله ها کف، در این صورت این نوع فلوتاسیون را فلوتاسیون معکوس می گویند.
گروه معدنی رتاپورت برای شما عزیزان و فعالین معدنی که قصد ایجاد ارزش افزوده برای معادن خود را دارید و از خام فروش مواد معدنی خسته شدید این امکان را فراهم می نماید تا با انجام مطالعات اولیه بر روی معدن و مشخص کردن فاز های کانی زایی در منطقه روش های مناسب و کم هزینه برای پر عیار سازی ماده معدنی خود را بشناسید و با راه اندازی این روش ها سهم مناسبی در شکوفایی صنعت کشور ایفا نمایید و میزان ارزش افزوده ایجاد شده در معدن خود را بالا ببرید جهت کسب اطلاعات بیشتر و جذب ثبت درخواست اینجا کلیک کنید.
