Summary: लोहा अयस्क प्रवर्धन वास्तव में कच्चे अयस्क को संग्राहक में कैसे बदलता है? यह लेख लोहा अयस्क की पूर्ण खनिज प्रसंस्करण प्रवाहिका का परिचय देता है....
माइन से निकाली गई रनों का रन-ऑफ-माइन (ROM) इस्पात को आमतौर पर कम ग्रेड का होता है और इसमें गंगे और हानिकारक अशुद्धियों की मात्रा अधिक होती है। इसलिए, लाभप्रद करण प्रक्रिया की आवश्यकता होती है।
यह लेख परिचय कराता है लोहा अयस्क पूर्ण खनिज प्रसंस्करण प्रवाह.
लौह अयस्क लाभप्रद प्रक्रिया विभिन्न भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं का संयोजन है, जिसमें मुख्य रूप से निम्नलिखित चरण शामिल हैं: Crushing और Screening, पिसाई और Classification, Separation, Concentrate dewatering, और Tailings Treatment।
चरण 1: क्रशिंग और स्क्रीनिंग
खदान से प्राप्त खनिज के टुकड़े बड़े आकार में आते हैं—अधिकतम व्यास में एक मीटर से अधिक—जिससे उन्हें सीधे पीसने वाले मिलों में डालना संभव नहीं होता। इन्हें पहले कई चरणों में तोड़ा जाता है ताकि कण आकार को धीरे-धीरे कम किया जा सके, जिससे उन्हें आगे की पीसाई और पृथक्करण प्रक्रियाओं के लिए तैयार किया जा सके।
मोटा पिघलाना: Jaw crushers or gyratory crushers are utilized to break down the iron ore to below 200–300 mm. Relying on high compressive and impact forces, they accomplish the initial size reduction of the ore.
मध्यम और महीन क्रशिंग: Given the high hardness of iron ore, cone crushers are used in the secondary and tertiary crushing stages to reduce the particle size to below 10–25 mm. Adopting laminated crushing principle, cone crushers feature high crushing efficiency and produce uniform product particle size distribution.
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चरण 2: पीसाई और वर्गीकरण
यह लोहा अयस्क अध्ययन प्रक्रिया में खनिज मुक्तिकरण के लिए एक महत्वपूर्ण चरण है। क्रशिंग के बाद, लौह खनिज कण खनिज के साथ मजबूती से जुड़े रहते हैं। प्रभावी पृथक्करण प्राप्त करने के लिए, अयस्क को पीसना चाहिए ताकि पर्याप्त मात्रा में मोनॉमर मुक्तिकरण प्राप्त हो सके।
2.1 पीसना
पिसाई is typically conducted in ball mills or semi-autogenous grinding (SAG) mills. The ore usually needs to be ground down to a particle size suitable for mineral liberation (typically 70%–95% passing -200 mesh), laying the necessary foundation for high-efficiency separation.
पिसाई is the most energy-intensive stage in the iron ore beneficiation plant, accounting for about 40–60% of the plant’s total energy consumption.
2.2 वर्गीकरण
पीसने वाली मिल से निकला हुआ डिस्चार्ज वर्गीकरण उपकरण में प्रवेश करता है—अधिकतर हाइड्रोसाइक्लोन में—जो पदार्थ को स्वीकार्य और अस्वीकार्य उत्पादों में विभाजित करता है, जल में कणों के बसने की गति के आधार पर। अनुकूल सूक्ष्म अंश (ओवरफ्लो) अलगाव चरण के लिए आगे बढ़ती है, जबकि अनअनुकूल मोटा अंश (अंडरफ्लो) को फिर से पीसने के लिए मिल में वापस भेज दिया जाता है, जिससे एक और बंद सर्किट बन जाता है। वर्गीकरण की दक्षता सीधे रूप से पीसने और मुक्तकरण की डिग्री को प्रभावित करती है, जो अगले अलगाव प्रदर्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
चरण 3: पृथक्करण
यह लोहा अयस्क उन्नयन प्रक्रिया का मुख्य चरण है, जिसमें लोहा खनिजों को उनके भौतिक या रासायनिक गुणों के आधार पर खोटे खनिजों से अलग किया जाता है। उपयुक्त पृथक्करण विधि का चयन मुख्य रूप से अयस्क की विशेषताओं पर निर्भर करता है, विशेष रूप से लोहा खनिज प्रजातियों, फैलाव कण आकार, और अंतःवृद्धि संबंधों पर।
अगले अनुभागों में चार सामान्य लोहा अयस्क प्रकारों: मैग्नेटाइट, हेमटाइट, लिमोनाइट और सिडेराइट के अलगाव तरीकों का विवरण दिया गया है।
| आयरन अयस्क प्रकार | लौह मात्रा |
|---|---|
| मैग्नेटाइट (Fe₃O₄) | ~72% |
| हीमैटाइट (Fe₂O₃) | ~69.94% |
| लाइमोनाइट（FeO(OH)·nH₂O） | 40%–60% |
| साइडराइट (FeCO₃) | ~48.2% |
3.1 मैग्नेटाइट - चुंबकीय पृथक्करण
क्योंकि मैग्नेटाइट चुम्बकीय रूप से मजबूत है, इसलिए इसके लाभान्वयन के लिए चुंबकीय पृथक्करण सबसे प्रभावी और आर्थिक तरीका है।
यह प्रक्रिया आसान, जल्दी संसाधित होने वाले एकल मैग्नेटाइट खानों के लिए सबसे उपयुक्त है।
Continuous पिसाई – LIMS: मैग्नेटाइट के प्रसारण अनाज के आकार के आधार पर, प्रक्रिया एक या दो चरणों में सतत पीसाई का उपयोग करती है। जब पीसी हुई रेलें लक्षित महीनाई को पूरा कर लेती हैं, तो यह सीधे LIMS में चली जाती हैं।
Stage पिसाई – LIMS: बेहतर पतली-दानेदार, कम ग्रेड के मैग्नेटाइट खानों के लिए आदर्श। प्राथमिक पीसाई के बाद मोटे चुंबकीय पृथक्करण किया जाता है ताकि शुरुआती टेलिंग का एक महत्वपूर्ण भाग अलग किया जा सके। परिणामी मोटे कंसंट्रेट को फिर माध्यमिक पीसाई में डाला जाता है इससे पहले कि उसे साफ किया जाए।
SBM समाधान का मुख्य लाभ: सभी तीन प्रवाहपुंजों का मुख्य उद्देश्य प्रारंभिक परित्यक्तियों का अस्वीकृति करना है, जिससे आगे की प्रक्रिया का मात्रा कम होती है, कुल ऊर्जा खपत घटती है, और संचालन लागतें कम हो जाती हैं।
3.2 हीमेटाइट पृथक्करण
हेमेटाइट (Fe2O3) में लगभग 69.94% लोहा होता है और इसे कमजोर चुम्बकीय खनिज के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। वर्तमान में, हेमेटाइट के लिए सबसे सामान्य पृथक्करण विधियों में गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण, उड़ेलना, और संयुक्त पृथक्करण शामिल हैं।
आकर्षण पृथक्करण
कण आकार की विशेषताओं के आधार पर, हीमैटाइट गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण को बारीक और मोटे अनाज की प्रक्रिया में विभाजित किया जाता है:
सूक्ष्म ग्रैविटी पृथक्करण उपयुक्त हेमेटाइट अयस्क के लिए है जिनकी बारीक फैलाव आकार और तुलनात्मक रूप से अधिक चुंबकीय आकर्षण होता है। अयस्क को क्रश किया जाता है और खनिज स्वतंत्रता प्राप्त करने के लिए पीसा जाता है, इससे पहले कि उच्च दर्जे का हेमेटाइट कंसंट्रेट ग्रैविटी सेपरेशन उपकरण (जैसे, शेकिंग टेबल, स्पाइरल चूट) का उपयोग करके अलग किया जाए।
मोटी-दर्जे की गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण दरिद्रग्राही हेमेटाइट अयस्कों के लिए आदर्श। यह विधि आमतौर पर केवल क्रशिंग प्रक्रिया पर लागू होती है, जिसमें मोटे अनाज वाली गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण उपकरण (जैसे जिगर) का उपयोग करके सीधे मोटे टेलिंग्स को त्यागा जाता है।
बैलेंस परीक्षण
मृदु से अति सूक्ष्म कमजोर चुंबकीय हीमैटाइट अयस्कों के उपचार के लिए प्रयोग किया जाता है, फ्लोटेशन में दो मुख्य सर्किट शामिल हैं: डायरेक्ट फ्लोटेशन और रिवर्स फ्लोटेशन। डायरेक्ट फ्लोटेशन सरल एक ही हीमैटाइट अयस्कों के लिए सबसे उपयुक्त है, जबकि रिवर्स फ्लोटेशन उच्च ग्रेड हीमैटाइट अयस्कों के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिनमें आसानी से उत्तलियालित बोझल खनिज शामिल होते हैं।
संयुक्त पृथक्करण
संयुक्त विभाजन जटिल हीमेटाइट खानों के लिए डिजाइन किया गया है, जिनके साथ मामूली बहुत ही मजबूत चुंबकीय खनिज या गैर-धात्विक अशुद्धियां जुड़ी होती हैं। सामान्य विधियों में शामिल हैं:
- LIMS - उच्च तीव्रता चुंबकीय पृथक्करण (HIMS)
- HIMS - फ्लोटेशन
- HIMS - गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण
- चुम्बकीय भुन्ना - चुंबकीय पृथक्करण
3.3 लिमोनाइट पृथक्करण
लिमोनाइट मुख्य रूप से हाइड्रेटेड लोहा ऑक्साइड से बना होता है, जिसमें लोहा (Fe) की मात्रा 40% से 60% के बीच होती है, जिससे इसे कमजोर चुंबकीय लोहा खनिज माना जाता है। लिमोनाइट के सामान्य पृथक्करण तरीकों में गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण, चुंबकीय पृथक्करण, पल्लीकरण, और संयुक्त पृथक्करण शामिल हैं।
आकर्षण पृथक्करण
कोarse-ग्रained वितरित लिमोनाइट अयस्कों के लिए सबसे उपयुक्त। वॉशिंग + गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण प्रक्रिया का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिसमें एक ड्रम वॉशर का उपयोग करके कच्चे अयस्क को धोया जाता है ताकि मिट्टी हटा दी जाए, उसके बाद भारी माध्यम से पृथक्करण या जिग जैसी गुरुत्वाकर्षण उपकरण का उपयोग किया जाता है।
b) चुंबकीय पृथक्करण
हालांकि लिमोनाइट कमजोर चुम्बकीय है, उच्च-आवृत्ति चुंबकीय पृथक्करण (HIMS) का उपयोग अभी भी सूक्ष्म-दानेदार वितरित अयस्कों को संसाधित करने के लिए प्रभावी रूप से किया जा सकता है।
c) फूलने की प्रक्रिया
उल्ट्राफ़ाइन-ग्रेन लाइमोनाइट अयस्कों पर लागू किया गया, जिसमें सीधे फ़्लोटेशन और रिवर्स फ़्लोटेशन सर्किट दोनों शामिल हैं। फ़्लोटेशन से पहले आमतौर पर डिस्लिमिंग या उन्नत स्लाइम डिस्पर्शन की आवश्यकता होती है ताकि महीन मिट्टी खनिजों के नकारात्मक प्रभावों को हटाया जा सके।
d) संयुक्त विभाजन
जटिल लिमोनाइट खानों के लिए अनुकूलित, जिसमें अनियमित वितरित क्रिस्टल आकार या उच्च मिट्टी सामग्री हो। सामान्य संरचनाएँ शामिल हैं:
- गुरुत्व विभाजन - उच्च-आवेशीय चुंबकीय विभाजन (HIMS)
- चयनात्मक फ्लोकुलेशन - फ्लोटेशन
- फ्लोक्युलेशन - उच्च-तीव्रता चुंबकीय पृथक्करण (HIMS)
3.4 साइडराइट पृथक्करण
साइडराइट (FeCO3) मुख्य रूप से फेरस कार्बोनेट से बना होता है, जिसमें लोहे की मात्रा 48.2% है। चार सामान्य लाभप्राप्ति प्रक्रिया इस प्रकार हैं:
आकर्षण पृथक्करण
अलग-अलग मोटे और मीडियम-ब्रेड डिसेमिनेटेड साइडराइट अयस्कों के लिए उपयुक्त। कुशल सांघन के लिए भारी माध्यम पृथक्करण (HMS) और जिगर का अक्सर उपयोग किया जाता है।
उच्च-जोर चुंबकीय पृथक्करण (HIMS)
कमज़ोर चुंबकीय साइडराइट खदानों पर लागू होता है। नमी उच्च-तीव्रता चुंबकीय पृथक्करों (WHIMS) का उपयोग कर श्रमिक सामग्री के श्रीमंत धुलने से परिणामस्वरूप केंद्रविन्दु का स्तर और पुनः प्राप्ति दर दोनों में महत्वपूर्ण सुधार होता है।
c) फूलने की प्रक्रिया
सटीक ग्राइंड साइडराइट खानों के प्रसंस्करण के लिए आदर्श, जिसमें सीधे फ्लोटेशन और रिवर्स फ्लोटेशन सर्किट दोनों शामिल हैं:
प्रत्यक्ष तलछट अम्लीय और क्षार फ्लोटेशन मार्ग शामिल हैं।
उल्टा फ्लोटेशन: प्रधान रूप से एनिओनिक कलेक्टर रिवर्स फ्लोटेशन और कैटिओनिक कलेक्टर रिवर्स फ्लोटेशन तकनीकों में शामिल है।
d) चुंबक बनाने वाली भुनेगा - कम-तीव्रता वाला चुंबक separating (LIMS)
कमजोर चुंबकीय सिडेराइट को मजबूत चुंबकीय आयरन ऑक्साइड (जैसे मैग्नेटाइट) में परिवर्तित करने के लिए मैग्नेटाइजिंग रोस्टिंग अपनाएं, इसके बाद उच्च दक्षता वाली पृथक्करण के लिए LIMS का उपयोग करें।
| आयरन अयस्क प्रकार | चुंबकत्व | प्रमुख पृथक्करण उपकरण |
|---|---|---|
| मैग्नेटाइट | मजबूत | चुंबकीय पृथक्करण उपकरण |
| हेमाटाइट | कमज़ोर | कंपन तालिका, सर्पिल झरना, जिग, फ्लोटेशन सेल, चुंबकीय विभाजक, भस्मीभट्टी |
| लाइमोनाइट | कमज़ोर | भारी माध्यम विभाजक, जैग, चुंबकीय विभाजक, फुलाव कोशिका |
| साइडराइट | कमज़ोर | भारी माध्यम पृथक्करण, जिग, चुंबकीय पृथक्करण, फ्लोटेशन सेल, भस्मन भट्ठी |
चरण 4: संकेंद्रित ड्रायिंग और टेलिंग्स उपचार
4.1 कनसेन्ट्रेट डीवेटरिंग
छंटनी के चरण के बाद प्राप्त लोहा केंद्रित तरल पदार्थ एक उच्च आर्द्रता वालाslaरी है (आम तौर पर सॉलिड की सांद्रता 20% से 30% के बीच होती है)। इसे परिवहन और नीचे की प्रक्षेत्रधातु प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए जल निकासी प्रक्रिया से गुजरना चाहिए।
गाढ़ापन (संकेंद्रण)
The slurry is first fed into a thickener, where gravity settling causes solid particles to migrate downward while clear water overflows from the top. This stage increases the slurry density (solids concentration) to 40%–60%.
b) फ़िल्टर प्रेसिंग
मोटा हुआ नीचे का प्रवाह फिल्ट्रेशन उपकरण (जैसे वैक्यूम फिल्टर प्रेस या प्लेट-एंड-फ्रेम फिल्टर प्रेस) में भेजा जाता है। वैक्यूम या यांत्रिक दबाव के तहत, नमी को और हटा दिया जाता है ताकि लगभग 10% नमी वाले फिल्टर केक का उत्पादन किया जा सके। यह केक अंतिम लोहा संकेंद्रण उत्पाद के रूप में कार्य करता है, जिसे पैकिंग और शिपिंग के लिए तैयार किया जाता है।
4.2 मलबाकी का प्रबंधन
लौह अयस्क पृथक्करण प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न अपशिष्ट सामग्री (टेलिंग्स) सामान्यतः कुल खनिज खदान के से अधिक 50% तक होता है। इसलिए, टेलिंग्स प्रबंधन beneficiation प्रक्रिया का एक आवश्यक भाग है। वर्तमान में, लौह टेलिंग्स के उपचार के लिए तीन मुख्य तरीके उपयोग में हैं:
गीला टेलिंग्स निपटान
यह सबसे पारंपरिक तरीका है, जिसमें अवशेष तरल को सीधे अवशेष तलछट तालाब में डालकर गीले भंडारण के लिए छोड़ा जाता है। यह प्रक्रिया सरल है और इसमें तुलनात्मक रूप से कम पूंजी निवेश की आवश्यकता होती है, इसलिए इसे प्रारंभिक लाभप्रदता संयंत्रों में व्यापक रूप से अपनाया गया था। हालांकि, इसमें महत्वपूर्ण सुरक्षा खतरों को शामिल किया गया है और इसे चरणबद्ध तरीके से बंद किया जा रहा है।
सूखे टेलिंग्स स्टैकिंग
सूखा निपटान मुख्य प्रवृत्ति है और नई निर्मित लोहा अयस्क लाभप्रद संयंत्रों के लिए मानक है। यह प्रक्रिया आमतौर पर गहरे शृंखलायुक्त थिकनिंग, उसके बाद फिल्ट्रेशन और जलनिकासी को शामिल करती है, जिससे टेलिंग की नमी सामग्री 15% से कम हो जाती है और सूखे स्टैकिंग के लिए उसकी तैयारी हो जाती है। गीले निपटान की तुलना में सूखे स्टैकिंग में सुरक्षा में काफी सुधार होता है, साथ ही उच्च जल पुनर्प्राप्ति दरें और बेहतर जल संरक्षण प्राप्त होता है।
क) टेलिंग्स का व्यापक उपयोग
लक्ष्य की जलीय सामग्री का उपयोग निर्माण सामग्री बनाने, खनन किए गए रिक्त स्थान को वापस भरने और मिट्टी में सुधार के लिए किया जा सकता है। यह तरीका मुख्य रूप से लक्ष्यों के संग्रहण की समस्या को हल करता है और साथ ही संभावित आर्थिक मूल्य भी उत्पन्न करता है।
आयरन ओर लाभकारीकरण खनिज संसाधनों को इस्पात गलाने से जोड़ने वाला एक महत्वपूर्ण पुल है। वैज्ञानिक रूप से डिज़ाइन किया गया और तर्कसंगत प्रक्रिया, उचित उपकरण चयन के साथ, लक्ष्य क्षमता हासिल करने, गुणवत्ता मानकों को पूरा करने और दीर्घकालिक स्थिर संचालन बनाए रखने की आधारभूत गारंटी है।
Before finalizing the beneficiation process flow, detailed process mineralogy studies must be conducted to determine the ore’s chemical composition, mineralogical composition, liberation characteristics, and particle size distribution, among other key parameters.
आयरन ओरे बेनीफिशिएशन प्रक्रिया और अनुकूलित उपकरण चयन समाधानों के बारे में अधिक जानने के लिए, कृपया कस्टमाइज्ड सलाह और अभियांत्रिक सहायता के लिए एसबीएम से संपर्क करें।
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