روش فرآوری مواد معدنی

فرآوری مواد معدنی چیست؟
فرآوری مواد معدنی که به عنوان استخراج معدنی نیز شناخته میشود، به فرآیندی اطلاق میشود که کانیهای با ارزش را از کانیهای گنگ در سنگ معدن جدا میکند و با استفاده از تفاوتهای خواص فیزیکی و فیزیکوشیمیایی کانیها به کمک تجهیزات مختلف فرآوری، مواد معدنی ارزشمند را غنی میکند.
علم فرآوری مواد معدنی رشتهای است با تمرکز بر جداسازی مواد معدنی و یک علم فنی برای جداسازی، غنیسازی و استفاده همهجانبه از منابع معدنی. در محصولات فرآوری شده، آنهایی که دارای اجزای ارزشمند غلیظ هستند، کنسانتره نامیده می شوند. آنهایی که سرشار از اجزای بی فایده هستند، باطله هستند. و میانیها دارای محتوای ارزشمندی بین کنسانتره و باطله هستند و نیاز به درمان بیشتری دارند.
کنسانتره کانی های فلزی عمدتاً به عنوان مواد اولیه برای ذوب و استخراج فلزات استفاده می شود. کنسانتره مواد معدنی غیرفلزی-به عنوان مواد خام برای سایر صنایع استفاده می شود. محصول تمیز شده زغال سنگ زغال سنگ تمیز است.
اهداف و اهمیت فرآوری مواد معدنی
هدف از فرآوری مواد معدنی حذف مقادیر زیادی گنگ و عناصر مضر از سنگ معدن، غنی سازی مواد معدنی با ارزش یا جداسازی کانی های ارزشمند مرتبط از یکدیگر برای به دست آوردن کنسانتره یک یا چند ماده معدنی مفید است.
به طور کلی، سنگ معدن معدن نمی تواند مستقیماً برای تولید فلز یا سایر کاربردها استفاده شود و باید تحت فرآوری مواد معدنی قرار گیرد. به عنوان مثال، اجرا-از-سنگ آهن معدن معمولاً عیار پایینی دارد. قبل از ذوب و فرآوری بعدی باید به کنسانتره آهن با عیار بالاتر از 65 درصد تبدیل شود. بنابراین، فرآوری مواد معدنی برای استفاده کامل و منطقی از منابع معدنی و توسعه اقتصاد ملی اهمیت زیادی دارد.

فرآیند فرآوری مواد معدنی به طور کلی شامل چه عملیات اساسی است؟
فرآیند فرآوری مواد معدنی عموماً از قبل{0}}آماده سازی سنگ معدن، عملیات جداسازی و عملیات آبگیری پس از فرآوری- تشکیل شده است.
(1) عملیات آماده سازی سنگ معدن قبل از تصفیه شامل خرد کردن و غربالگری سنگ معدن، آسیاب و طبقه بندی است که به طور کلی به عنوان خردایش شناخته می شود. هدف آنها دستیابی به آزادسازی کانی های با ارزش از کانی های گانگی یا جداسازی کانی های با ارزش مختلف به دانه های منفرد و اطمینان از برآورده شدن اندازه ذرات مواد با الزامات عملیات جداسازی است.
(2) عملیات جداسازی یک یا چند روش فرآوری مواد معدنی را برای جداسازی کانیهای با ارزش آزاد شده از کانیهای گنگ و نیز انواع مختلف کانیهای ارزشمند از یکدیگر اتخاذ میکند.
(3) عملیات آبگیری بعد از{1}}فرآوری شامل غلیظ کردن، فیلتر کردن و خشک کردن کنسانتره است. آنها برای حذف رطوبت از کنسانتره برای سهولت ذخیره سازی، حمل و نقل و فروش طراحی شده اند.
روش های متداول فرآوری مواد معدنی کدامند؟
روشهای متداول فرآوری مواد معدنی عمدتاً شامل جداسازی گرانشی، جداسازی مغناطیسی، جداسازی الکترواستاتیکی، شناورسازی، بهینهسازی شیمیایی، مرتبسازی دستی، بهینهسازی میکروبی، بهینهسازی میدان نیروی مرکب و روشهای بهینهسازی ویژه و غیره است.

جداسازی گرانشی چیست؟
جداسازی گرانشی که به عنوان غلظت ثقلی نیز شناخته می شود، یک روش فرآوری مواد معدنی است. این ذرات معدنی را بر اساس چگالی آنها جدا می کند، زیرا ذرات در یک محیط متحرک تحت تأثیر گرانش، نیروی سیال و سایر نیروهای مکانیکی متفاوت قرار می گیرند. این روش به طور گسترده برای جداسازی فلزات آهنی، فلزات غیرآهنی، فلزات کمیاب و زغال سنگ استفاده می شود.
جداسازی مغناطیسی چیست؟
جداسازی مغناطیسی یک روش فرآوری مواد معدنی است که کانی های مختلف را به واسطه تفاوت های مغناطیسی آنها در یک میدان مغناطیسی ناهمگن جدا می کند. بیشتر برای جداسازی فلزات آهنی و فلزات کمیاب استفاده می شود. همچنین میتواند ناخالصیهای آهن را از-مواد خام معدنی غیرفلزی حذف کند، آب صنعتی و خانگی را تصفیه کند، و مگنتیت را از سیستمهای جداسازی زغال سنگ متوسط-بازیابی کند.


جداسازی الکتریکی چیست؟
جداسازی الکتریکی یک روش پردازش فیزیکی مواد معدنی است که مواد معدنی و مواد را بر اساس تفاوت آنها در خواص الکتریکی دسته بندی می کند. میتوان آن را برای جداسازی سنگهای فلزی غیرآهنی، سنگهای فلزی کمیاب، سنگهای فلزی آهنی (آهن، منگنز، کروم) و همچنین سنگ معدنهای غیرفلزی شامل پودر زغال سنگ، الماس، گرافیت، آزبست، کائولن و تالک استفاده کرد.
فلوتاسیون چیست؟
فلوتاسیون که به نام فلوتاسیون کف نیز شناخته می شود، یک فرآیند جداسازی مواد معدنی است که بر اساس تفاوت در خواص فیزیکوشیمیایی سطوح معدنی، مواد معدنی را از خمیر به واسطه شناوری حباب جدا می کند. این یک فرآیند تغلیظ برای شناور کردن مواد معدنی جامد از سوسپانسیونهای آبی (که معمولاً به عنوان خمیر سنگ معدن نامیده میشود) و یک فرآیند جداسازی انتخابی است که در فصل مشترک گاز-مایع-جامد سه فاز{3} انجام میشود.
به عنوان پرکاربردترین روش فرآوری مواد معدنی، فلوتاسیون تقریباً برای همه انواع سنگها قابل استفاده است. برای جداسازی کانیهای سولفیدی مانند سنگ معدن طلا، سنگ نقره، گالن، اسفالریت، کالکوپیریت، کالکوسیت و مولیبدنیت، پنتلاندیت و همچنین کانیهای اکسیدی از جمله مالاکیت، سروسیت، اسمیتسونیت، همیمورفیت، هماتیت، ویلفرامیت، هماتیت، ویلامیت، کالسیت استفاده میشود. اسپودومن، مواد معدنی خاکی کمیاب و سنگ معدن اورانیوم.


فرآوری مواد معدنی شیمیایی چیست؟
فرآوری مواد معدنی شیمیایی یک روش جداسازی است که از تکنیکهای شیمیایی یا فیزیکوشیمیایی برای استخراج و بازیابی اجزای ارزشمند از سنگ معدن خام یا سنگهای میانی استفاده میکند، بر اساس تفاوت در خواص شیمیایی بین کانیهای با ارزش و کانیهای گنگ. این یک روش موثر برای پردازش مواد معدنی نسوز با عیار پایین، ریزدانه-و پیچیده، و همچنین حذف ناخالصیها از کنسانترههای سخت است.
فرآیندهای اساسی آن شامل برشته کردن، شستشوی مواد معدنی، جداسازی جامد-مایع، تصفیه شیرابه و تولید محصولات نهایی است. این روش دارای سازگاری قوی و عملکرد جداسازی عالی است، اما مستلزم هزینه های تولید نسبتاً بالایی است.
مرتب سازی چیست؟
مرتب سازی یک روش فرآوری مواد معدنی است. از تفاوت در خواص نوری، رسانایی الکتریکی، مغناطیس، رادیواکتیویته، و همچنین ویژگی های بازتاب و جذب آنها تحت تابش پرتوهای مختلف (مانند پرتوهای گاما، پرتوهای نوترونی، پرتوهای بتا، اشعه ایکس، اشعه ماوراء بنفش، اشعه مادون قرمز و امواج رادیویی) بهره می برد. ذرات مرتب شده در یک لایه یا خط یک به یک شناسایی می شوند. سیگنالهای بهدستآمده تقویت و تجزیه و تحلیل میشوند و سپس محرکهایی از جمله عملیات دستی، بافلهای الکترومغناطیسی یا هوای فشار بالا برای جداسازی سنگهای معدنی ارزشمند از گنگ (سنگهای زاید) استفاده میشوند.
این روش برای جداسازی مواد کلوخه و دانه ای استفاده می شود. معمولاً برای پیش{1} تغلیظ، خشن کردن و تمیز کردن سنگ معدن استفاده می شود. در حال حاضر، مرتب سازی برای پردازش فلزات آهنی، -فلزات غیرآهنی، فلزات کمیاب، فلزات گرانبها، سنگهای غیر فلزی، سنگهای رادیواکتیو، زغالسنگ، مصالح ساختمانی، دانهها، مواد غذایی و سایر مواد مورد استفاده قرار میگیرد.


فرآوری مواد معدنی میکروبی چیست؟
فرآوری مواد معدنی میکروبی، که به عنوان فرآوری مواد معدنی باکتریایی نیز شناخته میشود، عمدتاً از میکروارگانیسمهایی مانند آهن-باکتریهای اکسیدکننده، گوگرد{1}}باکتریهای اکسیدکننده و باکتریهای سیلیکات برای حذف آهن، گوگرد، سیلیکون و سایر مواد از مواد معدنی استفاده میکند. آهن-باکتری های اکسید کننده می توانند آهن را اکسید کنند، گوگرد-باکتری های اکسید کننده می توانند گوگرد را اکسید کنند، و باکتری های سیلیکات می توانند سیلیکون را از طریق تجزیه از بوکسیت حذف کنند. این روش علاوه بر گوگردزدایی، آهن زدایی و سیلیکون زدایی برای بازیابی مس، اورانیوم، کبالت، منگنز، طلا و سایر فلزات نیز بکار می رود.
فرآوری مواد معدنی میدان نیروی ترکیبی چیست؟
فرآوری مواد معدنی میدان نیروی ترکیبی یک روش جداسازی مواد معدنی است که میدان مغناطیسی، میدان گرانش، نیروی واندروالس، نیروی الکترواستاتیک، برهمکنش آبگریز و شناورسازی را ادغام میکند. دو یا چند اصل جداسازی را به طور همزمان اعمال می کند. تکنیک های اصلی عبارتند از جداسازی سیال مغناطیسی، جداسازی بستر سیال شده با هوای متراکم، جداسازی تراکم مغناطیسی، جداسازی تراکم روغن، جداسازی مغناطیسی-ماشین شناورسازی، شناورسازی-جداسازی گرانشی،-گرانش مغناطیسی-جداسازی سیکلونی flotation.


فرآوری مواد معدنی ویژه چیست؟
فرآوری مواد معدنی ویژه به روشهای فرآوری مواد معدنی غیر از جداسازی گرانشی، جداسازی مغناطیسی، جداسازی الکتریکی، شناورسازی، فرآوری مواد معدنی شیمیایی، مرتبسازی، فرآوری مواد معدنی میکروبی و فرآوری مواد معدنی میدان نیروی ترکیبی و همچنین فناوریهای ترکیبی آنها اشاره دارد.
عمدهترین تکنیکهای فرآوری مواد معدنی شامل فلوتاسیون کنترلشده الکتروشیمیایی، فلوتاسیون فلاش، جداسازی لختهسازی انتخابی، جداسازی تجمعی، شناورسازی حامل، شناورسازی ریزحباب، جداسازی اصطکاک-و-جداسازی، جداسازی جریان گردابی، شناورسازی سطحی، جداسازی نفتی و aerosol.
شاخص های فرآوری مواد معدنی
شاخص های متداول فرآوری مواد معدنی کدامند؟
شاخص های فرآوری مواد معدنی برای ارزیابی راندمان جداسازی و ظرفیت فرآوری عملیات فرآوری مواد معدنی استفاده می شود. در فلو شیت های فرآوری مواد معدنی، شاخص های رایج پذیرفته شده شامل بازده، عیار، نرخ بازیافت، نسبت غلظت و نسبت غنی سازی است. آزمایشگاه ها عمدتاً سه شاخص اول را برای انعکاس ویژگی های کمی و کیفی سنگ معدن در فرآوری به کار می گیرند تا پتانسیل آنها را برای استفاده صنعتی تعیین کنند.
بازده چیست؟
بازده به نسبت جرم محصول به توده سنگ خام اشاره دارد که معمولاً با نماد نشان داده می شود. .
در تولید فرآوری مواد معدنی، جرم سنگ معدن خام وارد شده به فرآیند را می توان با ترازوهای تسمه یا سایر وسایل اندازه گیری اندازه گیری کرد، در حالی که توزین مستقیم کنسانتره نسبتاً دشوار است. به طور کلی، تغلیظ کننده ها عیار سنگ خام (a)، عیار کنسانتره ( ) و عیار باطله (θ) را از طریق نمونه برداری و سنجش بدست می آورند و سپس بازده کنسانتره را محاسبه می کنند. با استفاده از فرمول زیر


درجه چیست؟
درجه به نسبت جرم فلزات یا اجزای ارزشمند یک محصول به جرم کل محصول اشاره دارد که معمولاً به صورت درصد بیان می شود. به طور کلی، مخفف run{0}}از-عیار معدن معدن، برای عیار کنسانتره وθبرای درجه باطله
نرخ بهبودی چیست؟
نرخ بازیافت به نسبت جرم اجزای با ارزش در کنسانتره به جرم موجود-سنگ معدن{{1} اشاره دارد. به طور کلی با نشان داده می شودε. نرخ بازیابی را می توان با فرمول زیر محاسبه کرد:


نرخ بازیابی اجزای ارزشمند یک شاخص کلیدی برای ارزیابی کارایی فرآیندها (یا عملیات) جداسازی است. نرخ بازیابی بالاتر به این معنی است که اجزای با ارزش بیشتری در طی فرآوری مواد معدنی بازیافت می شوند. بنابراین، با فرض اطمینان از کیفیت کنسانتره، باید تمام تلاش خود را برای افزایش نرخ بازیافت اجزای ارزشمند در فرآوری مواد معدنی انجام داد.
نسبت غلظت چقدر است؟
نسبت غلظت به نسبت توده معدنی خام به توده کنسانتره اشاره دارد. برای محاسبه تناژ سنگ خام مورد نیاز برای تولید یک تن کنسانتره استفاده می شود. معمولاً با نماد نشان داده می شودK.
نسبت غنی سازی چقدر است؟
نسبت غنی سازی به نسبت عیار کنسانتره به عیار سنگ خام اشاره دارد که معمولاً با نشان داده می شود.E. بیان شده استE = / ، نشان می دهد که محتوای اجزای ارزشمند کنسانتره در مقایسه با سنگ معدن خام چند برابر افزایش یافته است، یعنی درجه غنی سازی اجزای ارزشمند در طی فرآوری مواد معدنی.
توان عملیاتی سنگ معدن خام چیست؟
توان عملیاتی سنگ خام به مقدار سنگ معدن خام وارد شده به یک کارخانه فرآوری مواد معدنی اشاره دارد. ترازوهای تسمه مکانیکی و ترازوهای تسمه الکترونیکی معمولاً برای اندازه گیری ظرفیت سنگ معدن خام استفاده می شوند. برخی از کارخانه ها به طور منظم مقدار ثابتی از سنگ معدن را از ترازو با اسکرابر برای توزین و محاسبه استخراج می کنند. از آنجایی که فرآیندهای پیش{3} مرتب سازی، شست و شو، سلیم زدایی و سایر فرآیندها قبل از جداسازی در برخی از کارخانه ها انجام می شود، تناژ سنگ ضایعات حاصل از پیش{{4} مرتب سازی، سنگ معدن واجد شرایط و سرریز از رسوب زدایی همگی باید در هنگام محاسبه بازده سنگ خام لحاظ شوند.
ظرفیت فرآوری روزانه سنگ معدن چقدر است؟
متوسط حجم سنگ خام فرآوری شده در روز کاری کارخانه فرآوری مواد معدنی به عنوان ظرفیت فرآوری روزانه سنگ معدن (t/d) تعریف می شود. این شاخصی است که ظرفیت پردازش کارخانه را منعکس می کند. فرمول محاسبه به شرح زیر است:

بهره وری کلی کار فیزیکی یک کارخانه فرآوری مواد معدنی چقدر است؟
بهره وری کلی کار فیزیکی یک کارخانه فرآوری مواد معدنی، اندازه گیری شده درتن به ازای هر نفر در ماه (سه ماهه یا سال)، به میانگین حجم سنگ خام فرآوری شده توسط هر یک از کارکنان کارخانه در یک دوره آماری اشاره دارد. این یک شاخص جامع است که سطح مکانیزاسیون و کارایی نیروی کار کارخانه فرآوری مواد معدنی را منعکس می کند. روش محاسبه خاص به شرح زیر است:

بهره وری نیروی کار فیزیکی کارگران فرآوری مواد معدنی چقدر است؟
بهره وری نیروی کار فیزیکی کارگران فرآوری مواد معدنی بر حسب تن به ازای هر نفر در ماه (سه ماهه یا سال) به میانگین مقدار سنگ خام فرآوری شده توسط هر کارگر تولیدی در یک کارخانه فرآوری مواد معدنی در طول دوره آماری اشاره دارد. این یک شاخص جامع است که سطح تجهیزات کارخانه و کارایی نیروی کار کارگران فرآوری مواد معدنی را نشان می دهد. فرمول محاسبه به شرح زیر است:

مقیاس یک کارخانه فرآوری مواد معدنی چگونه طبقه بندی می شود؟
مقیاس یک کارخانه فرآوری مواد معدنی به طور کلی بر اساس توان عملیاتی سنگ معدن خام طبقه بندی می شود. استانداردهای طبقه بندی بین کارخانه های فرآوری مواد معدنی غیرآهنی و آهنی کمی متفاوت است. طبقه بندی و انواع فلس های گیاهی در جدول 1-1 نشان داده شده است.








