عنوان
بهينه‌سازي فرآيند خردايش با استفاده از كنترل مكانيزم شكست كاني‌هاي با ارزش و باطله در كانسنگ مس سولفيدي
نويسنده اصلي
حجتي پور، اميرحسين
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي معدن
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
با توجه به سهم بالاي مصرف انرژي در مرحله خردايش و اهميت بهينه‌سازي آن در فرآوري مواد معدني، اثر نرخ بارگذاري بر مكانيزم شكست كانسنگ مس سولفيدي بررسي شده است. هدف اصلي، يافتن شرايطي است كه بتوان شكست را به گونه‌اي كنترل كرد كه آزادسازي كاني‌هاي با ارزش به حداكثر و اتلاف انرژي به حداقل برسد. براي دستيابي به اين هدف، آزمايش‌هاي مكانيك سنگ بر روي نمونه‌هاي ديسكي و SCB از كانسنگ مس سولفيدي انجام شد. اين نمونه‌ها تحت چهار نرخ بارگذاري، از شبه‌استاتيكي تا ديناميكي، با استفاده از دستگاه‌هاي بارگذاري مناسب قرار گرفتند. داده‌ها در دو مقياس ماكروسكوپي (شامل طول ترك، اعوجاج و اندازه قطعات خرد شده) و ميكروسكوپي (شامل ناحيه فرآيند شكست، درصد شكست درون‌دانه‌اي/بين‌دانه‌اي و تحليل بافت‌شناسي) ثبت و تحليل شدند. نتايج نشان داد كه با افزايش نرخ بارگذاري، اندازه متوسط قطعات كاهش يافته و درصد شكست درون‌دانه‌اي افزايش پيدا كرده است. در نمونه‌هاي SCB، به دليل وجود شيار اوليه، مسير ترك كنترل‌شده‌تر و تغييرات اعوجاج محدودتر بود، در حالي كه در نمونه‌هاي ديسكي، آزادي بيشتر مسير ترك منجر به تغييرات غيرخطي در بازشدگي و مسير شكست شد. در نرخ‌هاي پايين، ترك‌ها بيشتر در امتداد مرزدانه‌ها حركت كرده و كاني‌هاي فلزي ارزشمند مانند كالكوپيريت و پيريت سالم باقي ماندند؛ اما در نرخ‌هاي بالا، شكست درون دانه‌اي حتي در اين كاني‌هاي سخت نيز رخ داد و آزادسازي مس بيشتر شد. تحليل بافت‌شناسي نشان داد كه ناهمگني دانه‌بندي و تفاوت خواص مكانيكي كاني‌ها نقش مهمي در انتخاب مسير شكست دارند. همچنين افزايش نرخ بارگذاري باعث بزرگ‌تر شدن ناحيه فرآيند شكست (FPZ) و گسترش ريزترك‌ها پيش از شكست اصلي شد. اين يافته‌ها نشان مي‌دهد كه كنترل نرخ بارگذاري و انتخاب هندسه مناسب نمونه مي‌تواند بهينه‌سازي خردايش را ممكن سازد، به گونه‌اي كه هم مصرف انرژي كاهش يابد و هم آزادسازي كاني‌هاي باارزش به شكل هدفمند انجام شود.
شماره ركورد
235560
گرايش رشته تحصيلي
مكانيك سنگ
دانشكده
مهندسي معدن
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان