Summary: עיבוד כרומיט כולל שלבים מרובים, Usually כוללים הטחנה, טחינה, סיווג, ריכוז, והגברת ייבוש.
שכבת כרומיט היא חומר גלם חיוני לייצור הכרום, המשמש באופן נרחב בתעשיות שונות כגון הייצור של פלדות אל-חלד, ייצור כימי ויישומים חמים. תהליך ההנבה של שכבת כרומיט מטרתו להפריד את מינרלי הכרומיט הערכיים מחומרי הזבל הנלווים, לשפר את תכולת הכרום ולהפוך אותה מתאימה לעיבוד נוסף. מאמר זה ינתח באופן כללי את תהליך ההנבה של שכבת כרומיט מבוסס על תרשים הזרימה שניתן, ויכסה את כל השלבים החל מטיפול בחומר הגלם ועד לייצור מרוכז כרומיט.
מטרות שיפור כרומיט
מינרלי כרומיט בולטים בשונות רבה בהרכב, במרקם ובגודל גרגר בהתאם למקור הגיאולוגי שלהם. באופן כללי, כרומיט קיים בסלעים געשיים אולטרה-מאפיים ומאפיים, לעיתים קרובות בקשר עם מינרלים סרפנטיניים, אוליבין, מגנטיט ומינרלים סיליקטיים.
המטרות העיקריות של שיפור כרומיט הן:
- להגביר את תכולת Cr₂O₃ כדי לעמוד במפרטי השוק (בדרך כלל >40% עבור דרגת מתכת).
- להסיר impureיות כגון סיליקה, אלומינה, מגנזיום חמצ oxide ומחמצי ברזל.
- להשיג את הפיזור האופטימלי של גודל חלקיקים עבור עיבוד בהמשך.
- למקסם את ההתאוששות של מינרלים כרומיט.
תהליך העשרת עפרות כרומיט
עיבוד כרומיט כולל מספר שלבים, בדרך כלל כולל טחינה, ריסוק, סיווג, ריכוז, והסרת מים. הבחירה בטכניקות תלויה במאפייני העפרה ובמפרטי המוצר הרצויים.
1. טיפול בעפרה גולמית
תהליך הטיהור של עפרות הכרומיט מתחיל בטיפול בעפרות הגולמיות. העפרה הגולמית, הניטאת בדרך כלל מכרייה פתוחה או מכרות תת־קרקע, מוזנת תחילה למזין. תפקיד המזין הוא לווסת את זרימת העפרה הגולמית, להבטיח אספקה קבועה ומבוקרת לשלב הטחינה הבא. זוהי שלב ראשוני קריטי כיוון שהיא מקנה את היסוד לתהליך הטיהור כולו, ומונעת אספקה עודפת או חוסרת של ציוד הטחינה.
2. שלב הגריסה
2.1 גריסה ראשונית
המינרל הגולמי מהמאכסן מופנה לאחר מכן למכונת מכה PE לשבירה ראשונית. מכונת המכה PE היא מכשיר חזק שעושה שימוש בכוח דחיסה כדי לשבור את הגושים הגדולים של מינרל גולמי לחתיכות קטנות יותר. יש לה פתח הזנה רחב והיא יכולה להתמודד עם חלקיקים יחסית גדולים. פעולה השבירה במכונת המכה מתרחשת כאשר הלסת הנעה דוחסת את המינרל כנגד הלסת הקבועה, תוך כדי הקטנת גודלו. הפלט של המשחזר הראשוני הוא בדרך כלל בטווח של כמה עשרות מילימטרים בגודל, שהוא מוכן לאחר מכן לעיבוד נוסף בשלב השבירה המשנית.
2.2 קריסה משנית
לאחר קריסה ראשונית, המחצבים מועברים למכונת קריסה קונסית לצורך קריסה משנית. מכונת הקריסה הקונסית מפחיתה进一步 את גודל חלקיקי המחצבים על ידי הפעלת שילוב של כוחות דחיסה וכוחות חיתוך. יש לה חלל קריסה קונסי עם מנטרה נעה וקונקאבה קבועה. המחצבים מתפרקים כאשר הם עוברים דרך הפער בין המנטרה לקונקאבה, דבר שמוביל לחלוקת גודל חלקיקים אחידה יותר. המוצר מהמכונה הקונסית מסונן לאחר מכן באמצעות מסך רוטט. המסך הרוטט מפריד את המחצבים המפורקים לגדלים שונים, כאשר חלקיקים הגדולים מ-20 מ"מ מוחזרים למכונת הקריסה הקונסית לצורך קריסה נוספת, וחלקיקים בתחום הגודל הרצוי (פחות מ-3 מ"מ במקרה זה) מועברים לשלב הבא של התהליך.
3. טחינה
עפרת המסוננת בגודל קטן מ-3 מ"מ מוזנת לתוך מכונת כדור לטחינה. מכונת הכדור היא מכשיר צילינדרי מלא בכדורי פלדה. כאשר המכשיר מסתובב, כדורי הפלדה מתהפכים ושורפים את חלקיקי העפרה, ומפחיתים אותם לאבקה דקה. תהליך הטחינה חיוני לשחרור המינרלים הכרומיט מחומרי הגנג. רמת הטחינה נשמרת בקפידה כדי לוודא שהמינרלים הכרומיט משוחררים לחלוטין دون טחינה יתרה, מה שעלול להוביל על עלייה בצריכת האנרגיה וליצירת חלקיקים דקים שקשה להפרידם.
4. סיווג
לאחר טחינה, הסליקה של המחצב מהמכונה הכדודית מועברת למפריד ספירלי. המפריד הספירלי עושה שימוש בהבדל במהירות ההשקעה של חלקיקים בגדלים שונים בתווך נוזלי כדי להפריד ביניהם. החלקיקים הגדולים והכחולים יותר שוקעים מהר יותר ונישאים על ידי המוביל הספירלי בתחתית המפריד, בעוד שהחלקיקים עדינים יותר נשארים בתלכיד הנוזלי ומפורטים כהשקפה. התחתית מהמפריד הספירלי, המכילה את החלקיקים הגסיים, מועברת בדרך כלל חזרה למכונה הכדודית לצורך טחינה נוספת, בעוד שהשקפה, המכילה את החלקיקים הטחונים בעדינות, ממשיכה לשלב הריכוז.
5. שלב ריכוז
5.1 זיגוג
העגלה המעובדת דקה מהזרם העילי של מסנן הספירל ממולאת תחילה במכשיר ג'יגר. הג'יגר הוא מכשיר להפרדה באמצעות כוח הכבידה הפועל על בסיס ההבדל במשקל הסגולי של מינרלי הקרומיט וחומרי הגאנג. הקרומיט יש משקל סגולי יחסית גבוה לעומת רוב מינרלי הגאנג. בג'יגר, מונח זרם מים פעיל, הגורם לחלקיקי הקרומיט הכבדים יותר להתיישב בתחתית בעוד שחלקיקי הגאנג הקלים יותר נשארים בשכבות העליונות. התוצר התחתון מהג'יגר הוא המרכזנט העשיר בקרומיט, המוזר לטריזת המרכזנטים, בעוד שהעורף והפסולות מעובדים עוד יותר.
5.2 הפרדת צינור ספירלי
העורב сред התוך מהג'יגר מוזן לתוך אפיק ספירלי. האפיק הספירלי הוא מכשיר נפרד נוסף להפרדה בכבידה המשתמש בתוצאות המשולבות של כוח הכבידה, כוח צנטריפוגלי ומוליכות כדי להפריד חלקיקים. כשהתערובת של עפרות זורמת למטה באפיק הספירלי, חלקיקי הכרומיט הכבדים יותר נעשים לכיוון הפנים של האפיק ומיאספים כהת concentrates, בעוד שחלקיקי הגנקגאבה הקלים יותר נעים לכיוון החוץ ומוצאים כפסולת קצה. ההת concentrates מ-Aפיק הספירלי גם נשלחים למכולת ההת concentrates, והעורב сред התוך יכול לעבור תהליך נוסף.
5.3 הפרדת שולחן רטט
העורבב האמצעי מהתולעת הספירלית ומוצרים ביניים נוספים מוזנים ללוחות רעידת אדמה להפרדה נוספת. לוחות רעידת אדמה יעילים מאוד בהפרדת חלקיקי אבקה עדינה המבוססים על משקל סגולי, צורה וגודל שלהם. ללוח הרעד יש משטח מישור המהודד רטט, הגורם לחלקיקים להנוע zig-zag. חלקיקי הכרומיט הכבדים יותר זזים באיטיות רבה יותר ומתרכזים בקצה התחתון של הלוח, בעוד שהחלקיקים הקלים יותר של הגנגה זזים מהר יותר ומופרדים בקצה העליון. ניתן להשתמש במספר לוחות רעידת אדמה בסדרה להשגת דרגת הפרדה גבוהה יותר וליצור מיקוד איכותי של כרומיט.
6. שלב ייבוש
6.1 עיבוי
הריכוז של כרום מהשלב של הריכוז מכיל כמות משמעותית של מים. כדי להפחית את תכולת המים, הריכוז מזין תחילה למיכל עיבוי. מיכל העיבוי הוא מיכל גדול, צילינדרי שבו משקה הריכוז מונח להתיישב תחת השפעת הכבידה. כשהחלקיקים מתיישבים, המים הצלולים על פני השטח מנוקזים, והריכוז המעובה בתחתית משוחרר. מיכל העיבוי עוזר להגדיל את תכולת החומרים המוצקים של הריכוז מ-20 - 30% בדרך כלל ל-40 - 60%.
6.2 סינון ואקום
לאחר ההסמכה, הריכוז המועשר מוזן למסנן ואקום. המסנן ואקום משתמש בלחץ ואקום למשיכת המים דרך מדיום סינון, ומשאיר אחריו עוגת סינון של ריכוז כרומיט. תהליך הסינון באקום ממשיך להפחית את תכולת המים בריכוז לרמה המתאימה לאחסון ולשינוע, בדרך כלל סביב 8-12%. הריכוז הכרומיט الناتן הוא אז נשלח למיכל הריכוז לאחסון סופי.
7. סילוק פסולת
שאריות ההפרדה השונות, שמורכבות בעיקר מחומרים לא חיוניים, נאספות ומוחלקות באחריות סביבתית. שאריות יכולות להיאסף באגמי שפכים או להיות עוברות עיבוד נוסף כדי לשחזר את המינרלים הערכיים הנותרים או להפחית את ההשפעה הסביבתית שלהן. במקרים מסוימים, עשויות השאריות לעבור עיבוד מחדש באמצעות טכניקות הפרדה נוספות כדי להגדיל את ההחזרה הכוללת של כרומיט מהסלע הגולמי.
תהליך אופטימיזציה ואתגרים
אופטימיזציה של התהליך
כדי לשפר את היעילות והכדאיות הכלכלית של תהליך עיבוד אבן הכרומיט, ניתן לנקוט במספר אמצעי אופטימיזציה. אלה כוללים אופטימיזציה של פרמטרי הדחיסה והקשחה להשגת שחרור מיטבי של מינרלי הכרומיט תוך מזעור צריכת אנרגיה. בחירה והגדרת פרמטרי ציוד ההפרדה, כמו קצב זרימת המים בג'יגרים ואמפליטודת הרעד של לוח הרעדה, יכולים גם להשפיע משמעותית על יעילות ההפרדה. בנוסף, שימוש במערכות בקרה תהליכיות מתקדמות יכול לסייע במעקב ובהתאמת התהליך בזמן אמת, להבטיח פעולה יציבה וייצור באיכות גבוהה.
Challenges
תהליך ההעשרה של עופרת הכרומיט גם מתמודד עם מספר אתגרים. אחד האתגרים המרכזיים הוא הטיפול בשונות באיכות הגולמי. מרבצי עופרת הכרומיט יכולים להציג שינוים משמעותיים במינרלוגיה, באיכות ובפוזיציית גרגרי החומר, מה שעלול להשפיע על ביצועי התהליך ההעשרה. אתגר נוסף הוא ההגנה על הסביבה. תהליך ההעשרה מייצר כמות גדולה של שפכים, שיש לנהל כראוי כדי למנוע זיהום סביבתי. בנוסף, השימוש במים בתהליך יכול לעורר חשש באזורים עם מחסור במים, ויש צורך לפתח טכנולוגיות לחיסכון במים ומערכות למחזור מים.
תהליך השבחת המחצב כרומיט הוא פעולה מורכבת ורבת-שלבים שמעורבת בה סדרה של טכניקות הפרדה פיזיות במטרה לחלץ מינרלים יקרי ערך של כרומיט מהמחצב הגולמי. כל שלב, החל מטיפול במחצב גולמי ועד לייצור ריכוז כרומיט וסילוק פסולות, משחק תפקיד מכריע בהבטחת היעילות והאפקטיביות הכללית של התהליך. על ידי הבנת העקרונות והפעולות של כל שלב, כמו גם בהתמודדות עם האתגרים וההזדמנויות לאופטימיזציה, תעשיית השבחת המחצב כרומיט יכולה להמשיך לשפר את הביצועים שלה ולתרום לספק בר קיימא של כרום עבור יישומים תעשייתיים שונים.
קבל פתרון
שלח הודעה