پرعیارسازی و کنسانتره‌سازی مواد معدنی

عیار هر معدن به میزان فلز و کانی موجود در وزن خاک تعریف می‌شود و این عیار تا زمانی که بالا نیامده و به اصطلاح استخراج نشده است به یک میزان مشخص است ولی پس از استخراج باید یکسری کارها بر روی آن انجام شود تا عیار ماده معدنی بالا برود و باطله‌ها از آن جدا شود. به عنوان مثال عیار مسی که استخراج می‌شود برای اینکه اقتصادی باشد ۰/۲۵درصد است یعنی از هر کیلو ۲/۵ گرم مس به دست می‌آید. عیارسازی هم معمولا در یک مرحله انجام نمی‌شود بلکه شامل چندین مرحله است و گذراندن هر مرحله به ارزش‌افزوده بالاتر برای آن ماده معدنی می‌انجامد.هر چه عیارسازی ماده معدنی مراحل بیشتری را بگذراند خریدار بهتری دارد. البته مراحل و روند افزودن عیار در مواد معدنی متفاوت است. به‌طور مثال در سنگ‌آهن سنگ‌هایی که استخراج می‌شوند عمدتا ۲۰ تا ۴۰درصد عیار دارند ولی با این عیار قابل فروش نیستند. البته سنگ با عیار ۴۰ تا ۶۰درصد را می‌توان به‌طور مستقیم فروخت ولی سنگ با عیار بالای ۶۰درصد را راحت می‌توان به خریدار ارائه داد. به همین دلیل برای اینکه سنگ استخراج شده به راحتی به فروش برسد عیار آن را بالا می‌برند و با قیمت بهتری به فروش می‌رسانند.تمامی معادن به پروسه پرعیارسازی نیاز دارند. طلای موجود در طبیعت برای اینکه صرفه اقتصادی داشته باشد باید حداقل ۳ تا ۴ گرم در تن باشد و باید مراحل تغلیظ را تا رسیدن به مرحله نهایی انجام بدهد تا قابل استفاده باشد حتی زغال‌سنگ نیز باید پرعیارسازی شود.پرعیارسازی و کنسانتره‌سازی مواد معدنی بسته به عیار، ترکیب شیمیایی و نوع ماده معدنی می‌تواند به یکی از روش‌های فلوتاسیون، جدایش مغناطیسی، جدایش ثقلی و یا احیای ناقص صورت گیرد. پرعیارسازی امری مقرون به صرفه در تمامی مواد معدنی است و حتما توجیه اقتصادی دارد چراکه طی کردن هر مرحله که هزینه می‌‌شود، آورده بیشتری برای معدنکار دارد و در حقیقت این ارزش افزوده به شکل تصاعدی بالا می‌رود پس کاملا توجیه اقتصادی دارد. بحث پرعیارسازی و کنسانتره‌سازی از مواد معدنی بیشتر در مس خیلی قوی بوده است. مجتمع مس میدوک و سونگون پروسه بسیار کاملی در این بخش دارند همچنین در معادن سنگ آهن و سرب و روی تا مرحله تولید شمش یا فولاد پیش می‌‌رود ولی در برخی معادن هنوز خام فروشی داریم و لازم است کمی جلوتر برویم ولی در مورد نیکل و کروم برای تغلیظ و پرعیارسازی به کارخانجات کنسانتره‌سازی نیاز دارند که این معادن نیز جزو کارخانجات با تکنولوژی بالا نیستند و فقط یکسری ماشین‌آلات حجیم و سرمایه نیاز دارند. ماشین‌آلات مورد استفاده برای پرعیارسازی مواد معدنی، یکسری دستگاه‌های سنگ‌شکن، جدا کننده و دستگاه‌هایی است که با روش شست‌وشو و حلال در آب، عناصر مزاحم را از ماده معدنی جدا می‌‌کنند لذا تردید در احداث کارخانجات کنسانتره‌سازی و از دست دادن زمان در این رابطه، فقط ضرر خواهد زد.

روش های پرعیارسازی و کنسانتره‌سازی مواد معدنی

۱- سیستم‌های فلوتاسیون
سیستم‌های فلوتاسیون یکی از روش‌های تغلیظ مواد معدنی می‌باشد که برای سنگ‌های معدنی مانند سنگ آهن، سنگ معدن سولفیدی مس و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این سیستم ماده معدنی تا اندازه ذرات مناسب تحت عملیات خردایش و آسیابِ تر قرار گرفته و وارد سلول‌های فلوتاسیون می‌شود. سوسپانسیون تولید شده وارد هیدروسیکلون شده و ذرات درشت مجددا به سیستم آسیاب باز می‌گردد. عملیات فلوتاسیون با افزودن مواد کف‌ساز، کلکتور و برخی مواد معدنی در سلول‌های فلوتاسیون انجام می‌شود. پس از عبور سوسپانسیون ماده معدنی از سلول‌های فلوتاسیون با کارایی متفاوت، جداسازی مواد جامد و آب در تیکنر و سپس فیلتر پرس صورت می‌گیرد. کنسانتره خروجی سیستم فلوتاسیون عموما دارای ۱۰ – ۵ درصد رطوبت بوده و در صورت نیاز وارد کوره‌های خشک‌کن می‌شود و برای انجام عملیات فراوری به واحدهای فراوری مواد معدنی منتقل می‌شود.

۲- جدایش مغناطیسی
از روش‌های جدایش مغناطیسی برای مواد معدنی دارای خاصیت مغناطیسی استفاده می‌شود. جدایش ذرات سنگ آهن مگنتیت یکی از کاربردهای عمده روش جدایش مغناطیسی است. در این روش با ایجاد یک میدان مغناطیسی و عبور ماده معدنی از این میدان، ذرات دارای خاصیت مغناطیسی جدا شده و کنسانتره ماده معدنی تولید می‌شود. جدایش مغناطیسی به هر دو روش تر و خشک و با شدت‌های میدان مغناطیسی مختلف انجام می‌شود. مواد پارامغناطیس در میدان‌های با شدت بالا و مواد فرومغناطیس در میدان‌های با شدت پایین‌تر نیز امکان جداسازی دارند.

۳- جدایش ثقلی
در روش‌های جدایش ثقلی با استفاده از تفاوت در دانسیته مواد معدنی امکان جدایش ناخالصی‌ها و پرعیارسازی ماده معدنی وجود دارد. فلزات گران‌بها، ترکیبات آهن‌دار و بدون آهن، زغال و بسیاری دیگر از کانی‌های صنعتی در سرتاسر دنیا از روش ثقلی پرعیار می‌شوند. در این روش رفتار مواد معدنی مختلف نسبت به یکدیگر در محیط آبی مورد بررسی قرار گرفته و بر اساس این رفتار تغلیظ مواد معدنی انجام می‌شود. قبل از انجام جدایش ثقلی، ماده معدنی تا اندازه ذرات ریز تحت عملیات خردایش قرار گرفته و به هر دو صورت تر و خشک انجام می‌شود. در روش‌های نوین جدایش ثقلی از نیروی گریز از مرکز برای این منظور استفاده می‌شود.

۴- احیای ناقص (پیش احیا)
انجام فرآیند پیش احیا (احیای ناقص) موجب تغلیظ و پرعیارسازی مواد معدنی می‌گردد. عملیات پیش احیا در کوره‌های مختلف مانند کوره دوار، کوره عمودی و … و تحت شرایط مناسب فرآیندی بر روی سنگ آهن و مواد معدنی مختلف مانند سنگ منگنز، سنگ مولیبدن، کروم و … انجام می‌شود. در این فرآیند سنگ معدن به صورت ناقص احیا شده و برای انجام فرآیندهای بعدی آماده می‌شود.

ماشین آلات فرآوری مواد معدنی

– راکتورها و میکسرها
– غبارگیرها تر و خشک
– سیکلون
– تیکنر

خلاصه بررسی اقتصادی طرح پرعیارسازی و کنسانتره‌سازی مواد معدنی

ظرفیت سالیانه : ۴۰۰۰ تن
نرخ برابری دلار : ۱۴۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۱۲۰۰۰ مترمربع
زیربنای ساختمان ها : ۷۰۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۶۵ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۳۲ میلیارد تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۱۹ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : ۳۹ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: