خلاصه:در این مقاله، با مثال پروژه استخراج سنگ گرانیت، به بررسی آزمایش مواد اولیه مواد زائد سنگ گرانیت، طرح اولیه و طرح بهبود یافته فرآیند، و ارائه راهکار کامل فنی برای تهیه شن شسته شده از مواد زائد سنگ گرانیت پرداخته شده است.

صنعت شن و ماسه در سال‌های اخیر شاهد رشد سریع بوده و به یک مصالح ساختمانی اساسی و ضروری تبدیل شده است. در گذر صنعت به مرحله توسعه بزرگ و صنعتی، مدیریت ضایعات معادن (مواد زائد) همواره مورد توجه بوده است. چگونگی جلوگیری از تأثیرات زیست‌محیطی ضایعات و نحوه‌ی استفاده‌ی جامع از آنها برای افزایش سودآوری معادن، مسائلی اجتناب‌ناپذیر و جدی هستند که هر پروژه معدنکاری باید به آنها توجه کند. این مقاله نگاهی پروژه استخراج گرانیت به عنوان مثال، انجام تحقیقات بر روی آزمایش مواد اولیه خاک‌برداری گرانیت، طرح اولیه فرآیند و طرح بهبود یافته فرآیند، ارائه راه‌حل کامل فنی برای تهیه شن شسته شده از خاک‌برداری گرانیت.

1. مقدمه

پروژه استخراج گرانیت دارای لایه ضخیمی از خاک‌برداری و حجم زیادی از خاک‌برداری برای عملیات است. به دلیل عدم امکان ایجاد محل دفن زباله بزرگ در محل پروژه، خط تولید آماده‌سازی شن شسته شده از خاک‌برداری معدن، در کنار معدن گرانیت راه اندازی شده است.

Process for Producing Washed Sand from Granite Overburden

2. ویژگی‌های مواد اولیه

سنگ معدن در این منطقه پروژه، دیوریت گرانیت آمفیبول بیوتیت با دانه‌بندی متوسط تا ریزدانه است که با رنگ خاکستری و ساختار گرانیت متوسط-ریز دانه و ساختار بلوکی مشخص می‌شود. ترکیب معدنی آن عمدتاً شامل پلاژیوکلاز، فلدسپات پتاسیم، کوارتز، بیوتیت و آمفیبول است و میزان SiO2 آن از 68.80% تا 70.32% متغیر است. سنگ معدن سخت بوده و مقاومت فشاری آن بین 172 تا 196 مگاپاسکال با میانگین 187.3 مگاپاسکال است. پوشش زمین عمدتاً از خاک رس ماسه‌ای (خاک سطحی) و گرانیت کاملاً هوازده تشکیل شده و ضخامت آن به طور ناهموار توزیع شده است.

برای تعیین میزان شن، رس و سایر داده‌های کلیدی در خاک‌پوش، نمونه‌هایی از سه محل نماینده در منطقه معدن برداشته شده و در یک مرکز آزمایش محلی مورد آزمایش قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل داده‌های تجربی نشان می‌دهد که میزان رس در خاک‌پوش تقریباً 35 درصد است و مدول ریزه‌شدگی مطلوب بوده، و این امکان را می‌دهد که آن را ماسه میانی طبقه‌بندی کرد.

3. مقیاس تولید و محصولات

بر اساس مقیاس معدن، برنامه استخراج، عمر مفید، برنامه پیشرفت استخراج و بازار هدف برای فروش شن طبیعی، مقیاس تولید برای آماده‌سازی شن شسته‌شده از

محصول اصلی شن شسته شده، همراه با محصولات جانبی مانند کیک گل و شن و ماسه پرکننده/خاک رها شده است.

4. طرح اولیه فرآیند

خط تولید اولیه برای تهیه شن شسته شده از مواد اضافی، عمدتا شامل یک کارگاه خردایش برای مواد اضافی، یک کارگاه شن شسته شده، یک انبار ذخیره شن شسته شده، یک سیستم تصفیه آب و نوار نقاله ها است.

پس از تغذیه توسط یک الک ارتعاشی، مصالح بزرگتر از 60 میلی‌متر توسط یک ریزسنگ شکن فکیو با مصالح کوچکتر از 60 میلی‌متر مخلوط شده و سپس به یک الک دایره‌ای ارتعاشی منتقل می‌شوند. الک‌سازی تنظیم شده است.سنگ شکن مخروطیو یک مدار بسته با فرایند غربال‌گری تشکیل می‌دهند. مصالح کوچکتر از ۴.۷۵ میلی‌متر شسته شده و سپس به انبار شن شسته‌شده برای ذخیره و بارگیری جهت حمل و نقل منتقل می‌شوند.

(۱) کارگاه خردایش مواد زائد معدن

مواد زائد معدن با کامیون به مخزن ورودی کارگاه خردایش منتقل می‌شوند. این کارگاه مجهز به یک الک تغذیه کننده با مقاومت بالا و فاصله میله‌های ۶۰ میلی‌متری است. مصالح الک شده توسط یک خردکن فکی ریز خرد می‌شوند و سپس با مصالحی که از الک عبور کرده‌اند (کمتر از ۶۰ میلی‌متر) مخلوط می‌شوند. این مخلوط با نوار نقاله به کارگاه شن شسته‌شده منتقل می‌شود. پس از شستشو و الک‌کردن در کارگاه شن شسته‌شده، مصالح بین ۴٫۷۵ میلی‌متر و ۴۰ میلی‌متر به خردکن مخروطی ریز بازگردانده می‌شوند و با الک لرزاننده دایره‌ای در کارگاه شن شسته‌شده مدار بسته‌ای را تشکیل می‌دهند.

در این فرآیند از یک خردکن فکی ریز برای خرد کردن سنگ‌های بزرگ و بلوک‌های بسیار فرسوده استفاده شد که شستشو و غربالگری را تسهیل می‌کرد. با نرخ تغذیه 220 تن در ساعت، تجهیزات شامل موارد زیر بودند:

  • 1 غربال سنگین (ابعاد 4500×1200 میلی‌متر، ظرفیت 220 تن در ساعت)
  • 1 خردکن فکی ریز (ظرفیت 45 تن در ساعت، نرخ بار کمتر از 75%)
  • 1 خردکن مخروطی (ظرفیت 50 تن در ساعت، نرخ بار کمتر از 80%)

(2) کارگاه شن شسته

مواد خرد شده توسط نوار نقاله به غربال لرزشی دایره‌ای در کارگاه شن شسته منتقل می‌شوند که دارای یک غربال سه لایه با لوله آب پاش برای شستشو و طبقه‌بندی مواد است.

داده‌های آزمایشی نشان داد که مقدار اندکی از مواد >۴٫۷۵ میلی‌متر وجود دارد. پس از خردایش و الک‌کردن، مواد >۴۰ میلی‌متر به عنوان شن و ماسه پرکننده فروخته شد. تجهیزات کارخانه شستشو شامل موارد زیر بود:

  • 2 الک لرزان دایره‌ای (ظرفیت 260 تن در ساعت)
  • 2 شستشوی مارپیچی شن (ظرفیت 140 تن در ساعت)
  • 2 واحد ترکیبی شستشوی شن و بازیافت شن ریز (هر کدام با شستشوی چرخه‌‌ای سطل‌دار، الک خطی خشک‌کن و هیدروسیکلون)

(3) سیستم تصفیه پساب

خط فرآوری خاک‌برداری از فرآیند شستشو استفاده می‌کند، که آب عمدتاً برای شستشوی ماشین الک و واحد شستشوی شن و بازیافت شن ریز استفاده می‌شود. یک مجموعه از

سیستم تصفیه پساب (با ظرفیت ۶۵۰ تن در ساعت) شامل موارد زیر بود:

  • ۱ لجنگیر (۲۸ متر)
  • ۴ دستگاه پرس فیلتر سریع بازشونده (نوع ۸۰۰/۲۰۰۰)

این مقاله طرح اولیه فرآیند آماده‌سازی شن شسته شده از سنگ‌های گرانیت با طرح اجرایی بهبود یافته را مقایسه می‌کند. با بهینه‌سازی و تنظیم نوع و مدل تجهیزات خردایش، غربال‌گری، شستشوی شن و تجهیزات تصفیه پساب، این پروژه منجر به کاهش سرمایه‌گذاری مهندسی، بهبود کیفیت محصول و افزایش ثبات خط تولید شده است. در حال حاضر، خط تولید شن شسته شده در حال فعالیت است.