فرآوری سنگ آهن مگنتیت

از عیار آهن برای تعیین کیفیت ذخیره آهن استفاده می شود.

به دلیل هزینه های سنگین حمل و نقل آن به فواصل دور و فروش آن، عیار آهن بسیار مهم است و لازم است به اندازه ای باشد که بتواند این هزینه ها را پوشش دهد.

ذخایر آهن عیار پایین نیز می توانند با ارزش باشند اما پارامترهای مختلفی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود.

کانسنگ های عیار پایین لازم است قبل از حمل و نقل پرعیار شوند. این عمل منجر به جدایش مواد باطله یا گانگ از کانسنگ می شود اما مستلزم هزینه سرمایه گذاری بالا و نیز هزینه عملیاتی زیادی می باشد.

این هزینه ها تعیین کننده سرنوشت یک پروژه می باشند و بسته به مشخصات کانسنگ، متغیر هستند.

ارزش ذخایر کم عیار آهن به عوامل زیادی بستگی دارد. یکی از این عوامل، ترکیب کانی های آهن دار است.

کانی های آهن دار زیادی وجود دارد که در کانسنگ آهن می تواند وجود داشته باشد اما رایج ترین این کانی ها هماتیت و مگنتیت هستند.

پرعیارسازی مگنتیت به دلیل خاصیت مغناطیسی قوی تر، آسان تر از هماتیت است. هماتیت را نیز با استفاده از خاصیت مغناطیسی می توان پر عیار نمود اما این فرآیند نیاز به میدان مغناطیسی قوی تری دارد که بازدهی آن کمتر و مصرف انرژی آن نسبت به پرعیارسازی مگنتیت بسیار بیشتر است.

همانطور که گفته شد ذخایر آهن از هر دو کانی مگنتیت و هماتیت (و نیز سایر کانی های آهن دار) تشکیل شده است.

با این حال بر خلاف اهمیت تفاوت قائل شدن میان گونه های مختلف کانی ها، معمولاً آهن به صورت درصد Fe گزارش می شود.

این عدد آهن کل را تعیین می کند اما نشان نمی دهد که چه مقدار آهن از مگنتیت یا هماتیت تأمین شده است.آگاهی از مقدار و نسبت مگنتیت به هماتیت برای به دست آوردن درک اولیه از فرآیند و هزینه های مرتبط با آن، لازم است.

به همین دلیل علاوه بر درصد Fe، لازم است مقدار FeO نیز در تعیین آنالیز شیمیایی کانسنگ آهن تعیین شود.

مگنتیت در واقع همان هماتیت است که یک FeO اضافه تر دارد. بنابراین مقدار FeO معیاری برای تخمین اولیه مقدار مگنتیت در ذخیره محسوب می شود.

همواره برای ذخیره ای که دارای هماتیت و مگنتیت است، سعی بر آن است که بیشترین مقدار آهن از آن استخراج شود.

توجه به این نکته ضروری است که هزینه های عملیاتی و سرمایه گذاری بسته به نسبت مگنتیت به هماتیت در ذخیره، تغییر می کند.

تعیین نسبت مگنتیت به هماتیت کمک می کند تا مشخص شود که چه مقدار از خوراک ورودی از معدن برای جداسازی مگنتیت به جداکننده های شدت پایین و چه مقدار برای جداسازی هماتیت به جداکننده های شدت بالا باید وارد شود.عوامل دیگری نیز در پرعیارسازی سنگ آهن تأثیرگذار است مانند ابعاد کانسنگ و درجه آزادی کانسنگ از گانگ.

اگر کانسنگ تا رسیدن به درجه آزادی مناسب خرد نشود، عملیات جدایش به خوبی انجام نمی شود. خردایش بیش از اندازه نیز علاوه بر آنکه منجر به هدر رفتن انرژی می شود، با کاهش ابعاد ذرات ورودی به جداکننده منجر به افت عملیات می شود.

هم اکنون از ذخایر سنگ آهن کشور، سالانه تنها7. درصد به استخراج می رسد. با توجه به اینکه براساس سند چشم انداز 20 ساله، ایران در سال 1404 به تولید 55 میلیون تن فولاد خام دست خواهد یافت، تا آن سال، دست کم باید 90 میلیون تن سنگ آهن در سال به تولید برسد که دستیابی به این هدف، عزم جدی، توجه ویژه، برنامه ریزی مناسب مسئولان و متولیان امر را می طلبد.

پس از عملیات حفاری، انفجار، بارگیری و حمل در معدن، مواد معدنی توسط کامیونهای معدنی به سنگ شکن ژیراتوری اولیه حمل می شوند.

این مواد با ابعاد حداکثر معادل 1.5 متر پس از سنگ شکنی به ابعاد معادل 20 سانتیمتر رسیده و توسط دستگاه استاکر به صورت رشته ای در پایل انباشت و بعد از اختلاط در پایل، توسط دستگاه ریکلایمر به صورت مقطعی برداشت و به سیلوهای تغذیه و از آنجا به آسیاهای تیپ خودشکن ارسال می شوند.

مواد پس از نرم شدن در آسیا به و ابعاد معادل 550 میکرون رسیده و به جداکننده های خشک شدت پایین خوراک داده شده که در نهایت سه محصول تولید می گردد (کنسانتره خشک، باطله خشک و مواد میانی).

به منظور دستیابی به راندمان بیشتر، مواد میانی پس از نرم کنی مجدد در آسیاهای گلوله ای تر، در جداکننده های مغناطیسی شدت پایین تر تغلیظ می گردد.

سپس در دیسک فیلترها آبگیری شده و در پایان کنسانتره تر استحصالی به کنسانتره خشک اضافه شده و توسط واگن و کامیون برای مشتری ارسال می گردد.

باطله تر نیز پس از آبگیری در تیکنر به حوضچه باطله تر ارسال و باطله خشک نیز توسط کامیون به دپوی باطله خشک انتقال می یابد.