סיכום：תועלת כרום כוללת מספר שלבים, בדרך כלל כוללים: שיחור, טחינה, סיווג, ריכוז, והסרת מים.
אור כרומיט הוא חומר גלם חיוני לייצור כרום, הנמצא בשימוש נרחב בתעשיות שונות כגון ייצור נירוסטה, ייצור כימיקלים ויישומים רפקטוריים. תהליך ההעשרה של אור כרומיט מעודד את הפרדת המינרלים הכרומיט היקרים מחומרי הגאנק הקשורים, מה שמגביר את תוכן הכרום ומאפשר את העיבוד ההמשך שלו. מאמר זה ינתח באופן מקיף את תהליך ההעשרה של אור כרומיט בהתבסס על דיאגרמת הזרימה שניתנה, מכסה כל שלב החל מטיפול באור הגולמי ועד לייצור תמצית כרומיט.
מטרות שיפור כרומיט
מינרלי כרומיטבולטים 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 עיבוד עפרות הכרומיט מתחיל בטיפול בעפרה הגולמית. העפרה הגולמית, אשר בדרך כלל נחצבת ממכרות פתוחים או תת-קרקעיים, מועברת קודם כל למערבל. תפקיד המערבל הוא להסדיר את זרימת העפרה הגולמית, ולהבטיח אספקה אחידה ומבוקר לשלב הריסוק הבא. זהו שלב ראשוני קריטי שכן הוא מניח את היסוד לכל תהליך העיבוד, ומונע הזנה יתרה או חסרה של ציוד הריסוק.
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. Grinding
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
העפר המעובד דקצר מהסוּלָם הספירלי מוזן תחילה לתוך מכונת הזיגוג. מכונת הזיגוג היא מכשיר להפרדה לפי כבידה, הפועל על בסיס ההבדל בכבידת הקטנים בין המינרלים הכרומיט לבין חומרי הרקע. הכרומיט בעל כבידה יחסית גבוהה בהשוואה לרוב מינרלי הרקע. במכונת הזיגוג, מתבצע זרם מים פועם, הגורם לחלקיקי הכרומיט הכבדים לשקוע לתחתית בעוד שחלקיקי הרקע הקלים נשארים בשכבות העליונות. המוצר התחתון ממכונת הזיגוג הוא ריכוז העשיר בכרומיט, שנשלח למיכל הריכוז, בעוד שהעפר האמצעי והזנבות מעובדים עוד יותר.
5.2 הפרדת צינור ספירלי
מחצית האמצע מהג'יגר מוזנת לתוך צינור ספירלי. הצינור הספירלי הוא מכשיר נוסף להפרדת כבידה שמשתמש בהשפעות המשולבות של כבידה, כוח צנטריפוגלי וחיכוך כדי להפריד בין חלקיקים. כשמערבבת המחצית זורמת מטה בצינור הספירלי, חלקיקי הכרומיט הכבדים נעים לעבר הצד הפנימי של הצינור ואוספים כמרוכז, בעוד שחלקיקי גלם הקלים נעים לעבר הצד החיצוני ומשוחררים כפסולת. המרוכז מהצינור הספירלי גם ממוען לסילו המרוכזים, והמחצית האמצעית יכולה לעבור עיבוד נוסף.
5.3 הפרדת שולחן רטט
המכרה האמצעי מהחוט הספירלי ומוצרים ביניים אחרים מוזנים לשולחנות רטט לצורך הפרדה נוספת. שולחנות רטט הם מאוד אפקטיביים בהפרדת חלקיקים דקים על פי המשקל הסגולי, הצורה והגודל שלהם. לשולחן הרטט יש משטח משופע שמתנדנד, דבר שגורם לחלקיקים לזוז בצורה של זיג-זג. חלקיקי הכרומיט הכבדים זזים לאט יותר ומרוכזים בקצה התחתון של השולחן, בעוד שחלקיקי הגנגו הקלים זזים מהר יותר ומופרדים בקצה העליון. ניתן להשתמש במספר שולחנות רטט בסדרה כדי להשיג שיעור הפרדה גבוה יותר ולהפיק ריכוז כרומיט באיכות גבוהה.
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 עיבוי, התמצית המוקדשת מוזנת לתוך מסנן ואקום. מסנן הוואקום משתמש בלחץ ואקום כדי לשאוב מים דרך חומר סינון, ומשאיר מאחור עוגת סינון של תמצית כרומיט. תהליך סינון הוואקום מפחית עוד יותר את תכולת המים של התמצית לרמה מתאימה לאחסון ולתחבורה, בדרך כלל בסביבות 8 - 12%. התמצית כרומיט המתקבלת נשלחת אז לסילו התמצית לאחסון סופי.
7. סילוק פסולת
The tailings from the various separation stages, which mainly consist of gangue materials, are collected and disposed of in an environmentally responsible manner. Tailings can be stored in tailings dams or subjected to further treatment to recover any remaining valuable minerals or to reduce their environmental impact. In some cases, tailings may be re - processed using additional separation techniques to increase the overall recovery of chromite from the raw ore.
תהליך אופטימיזציה ואתגרים
אופטימיזציה של התהליך
כדי לשפר את היעילות והכדאיות הכלכלית של תהליך השדרוג של מינרל הכרומיט, ניתן לנקוט בשורה של צעדי אופטימיזציה. אלה כוללים אופטימיזציה של פרמטרי החיתוך והטחינה כדי להשיג את השחרור המיטבי של מינרלי הכרומיט תוך מזעור צריכת האנרגיה. הבחירה וההתאמה של פרמטרי ציוד ההפרדה, כגון קצב זרימת המים בג'יגר ואמפליטודת הרעידות של השולחן המנענע, יכולים גם להשפיע בצורה משמעותית על יעילות ההפרדה. בנוסף, השימוש במערכות בקרה מתקדמות יכול לסייע במעקב והתאמה של התהליך בזמן אמת, ולהבטיח פעולה יציבה ויצוא מוצרים באיכות גבוהה.
Challenges
תהליך שיפור כרום המחצבים נתקל גם בכמה אתגרים. אחד האתגרים העיקריים הוא ההתמודדות עם השונות באיכות המחצבים הגולמיים. Deposits כרום יכולים להיות בעלי שונות משמעותית במינרלוגיה, דרגה, וחלוקת גודל חלקיקים, מה שיכול להשפיע על ביצועי תהליך השיפור. אתגר נוסף הוא הגנת הסביבה. תהליך השיפור מייצר כמויות גדולות של פסולת, שיש לנהל כראוי כדי למנוע זיהום סביבתי. בנוסף, השימוש במים בתהליך יכול להיות בעיה באזורים חסרי מים, ונדרשות מאמצים לפיתוח טכנולוגיות לחיסכון במים ומערכות מיחזור.
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.
ייעוץ
קבל פתרון