مقايسه عملكرد گازهاي هيدروژن و متان در تشويه احيايي معلق و جداسازي مغناطيسي سنگ آهن كم‌عيار هماتيتي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

انتخاب يك روش پرعيارسازي براي جداسازي سنگ آهن با توجه به تركيب معدني و خواص فيزيكي آن مهم است. كم بودن ميزان بازيابي آهن و نيز هزينه بر بودن روش¬هاي پيشنهادي عملا در بسياري از ذخاير هماتيتي (بويژه ذخاير كم¬عيار) امكان استحصال آهن از اين ذخاير را ناممكن مي¬سازد. يكي از مشكلات ذخاير هماتيتي درگيري بالاي هماتيت با گانگ همراه (غالبا سيليس) امكان دست¬يابي به درجه آزادي مورد نظر براي توليد كنسانتره¬اي با عيار اقتصادي (بالاي 60 درصد آهن كل) را بسيار دشوار مي¬سازد. اگرچه فرآيند تركيبي جدايش ثقلي، مغناطيسي و فلوتاسيون اتخاذ شده است اما كاني هماتيت به‌سختي از گانگ جدا مي‌شوند. در مطالعه حاضر فرآيند تشويه مغناطيسي با استفاده از گازهاي احياكننده متان و هيدروژن يك روش مطلوب و ارزان براي تغيير فاز اكسيد آهن كم¬عيار غيرمغناطيسي به اكسيد آهن مغناطيسي و افزايش عيار و بازيابي آن پيشنهاد شد. تاثير دما، زمان، دبي گاز احياكننده و شدت ميدان مغناطيسي در فر¬آيند تشويه بر عيار و بازيابي كنسانتره آهن مغناطيسي مورد بررسي و بهينه¬سازي قرار گرفت. همچنين از آناليزهاي (XRF)، پراش اشعه ايكس(XRD)¬، مغناطيس¬سنجي (VSM)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM)، (EDAX-EDS) و تخلخل‌سنجي (BET) براي بررسي ويژگي¬هاي نمونه خام و نمونه¬هاي تشويه شده مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به غيرمغناطيسي بودن سنگ آهن مورد استفاده شامل كاني هماتيت با مقدار 8/48%، عيار آهن كل 16/34% كه ناخالصي اصلي آنرا كوارتز با مقدار 6/25% تشكيل مي‌دهد، طبق نتايج آناليزهاي XRD، VSM، FESEM و BET، نتايج نشان داد با تغييرات فاز هماتيت به مگنتيت، محصول تشويه شده داراي خاصيت مغناطيسي بالايي است و با ايجاد ترك و حفره در محصول تشويه¬شده و افزايش سطح نمونه احيا‌شده در دماي 550 درجه سانتي‌گراد از 11 به m2/gr 59 مي¬تواند خردايش با آسياي پايين دست و همچنين جداسازي ذرات آهن و باطله را آسان كند. در شرايط بهينه تشويه احيايي و جدايش مغناطيسي توسط گازهاي احياكننده متان و هيدروژن، به ترتيب در دماي تشويه 550 و 500 درجه سانتي¬گراد و 1/0 و L/min 5/0 دبي جريان گاز در زمان احيا 15 دقيقه و شدت ميدان مغناطيسي 300 گوس، عيار و بازيابي كنسانتره آهن مغناطيسي به ترتيب با عيار 81/%56 و 07/60% در بازيابي 39/%80 و 35/81% بدست آمد.

223135

فرآوري مواد معدني

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان