Chromieterts Verwerkingsproces

Samenvatting：Chromietverbetering omvat meerdere fasen, gewoonlijk inclusief Verkleinen, Malen, Classificatie, Concentratie en Ontwatering.

Chromieterts is een cruciale grondstof voor de productie van chroom, dat op grote schaal wordt gebruikt in verschillende industrieën zoals de productie van roestvrij staal, chemische productie en refractory toepassingen. Het verrijkingsproces van chromieterts heeft als doel de waardevolle chromietmineralen te scheiden van de bijbehorende gangue-materialen, waardoor het chroomgehalte wordt verhoogd en het geschikt wordt gemaakt voor verdere verwerking. Dit artikel zal het verrijkingsproces van chromieterts grondig analyseren op basis van het verstrekte stroomdiagram, waarbij elke fase van het omgaan met ruw erts tot de productie van chromietconcentraat wordt behandeld.

Objectives of Chromite Beneficiation

Chromietertsenvariëren sterk in samenstelling, textuur en korrelgrootte, afhankelijk van hun geologische oorsprong. Over het algemeen komt chromiet voor in ultramafische en mafiëngesteenten, vaak geassocieerd met serpentijn, olivijn, magnetiet en silikaat gangmineralen.

De primaire doelen van chromietverrijking zijn:

• Verhoog het Cr₂O₃-gehalte om aan de marktspecificaties te voldoen (meestal >40% voor metallurgische kwaliteit).
• Verwijder onzuiverheden zoals silica, alumina, magnesiumoxide en ijzeroxiden.
• Bereik een optimale deeltjesgrootteverdeling voor downstream verwerking.
• Maximaliseer het herstel van chromietmineralen.

Chromieterts Beneficiëringsproces Stroom

Chromietbeneficiëring omvat meerdere fasen, meestal inclusief Crushing, Grinding, Classification, Concentration en Dewatering. De keuze van technieken hangt af van de ertskenmerken en de gewenste productspecificaties.

1. Behandeling van Ruwe Erts

Het chromietertsbeneficiëringsproces begint met de behandeling van ruwe erts. De ruwe erts, die meestal wordt gewonnen uit open - put of ondergrondse mijnen, wordt eerst in een feeder gevoerd. De rol van de feeder is om de stroom van de ruwe erts te reguleren, waardoor een constante en gecontroleerde toevoer naar de daaropvolgende verwerkingsfase wordt gegarandeerd. Dit is een cruciale eerste stap, aangezien het de basis legt voor het gehele beneficiëringsproces en over - of ondervoeding van de verwerkingsapparatuur voorkomt.

2. Knetterfase

2.1 Primair Krossen

De ruwe ertsen vanuit de toevoer worden vervolgens geleid naar een PE-kogelbreker voor primaire breking. De PE-kogelbreker is een robuust stuk apparatuur dat een compressiekracht gebruikt om de grote brokken ruwe ertsen in kleinere stukken te breken. Het heeft een brede invoeropening en kan relatief grote deeltjes aan. De breking in de kogelbreker vindt plaats terwijl de bewegende kogel de ertsen tegen de vaste kogel drukt, waardoor de grootte wordt verminderd. De output van de primaire breker ligt typisch in het bereik van enkele tientallen millimeters, wat vervolgens klaar is voor verdere verwerking in de secundaire breking fase.

2.2 Secundaire Vergruizing

Na de primaire vergruizing wordt het ertsmateriaal gevoed in een kegelcrusher voor secundaire vergruizing. De kegelcrusher vermindert verder de grootte van de ertsdelen door een combinatie van compressie- en schuifkrachten toe te passen. Het heeft een conische vergrijzingskamer met een bewegende mantels en een vaste concave. Het erts wordt geplet terwijl het door de opening tussen de mantel en de concave gaat, wat resulteert in een meer uniforme deeltjesgrootteverdeling. Het product van de kegelcrusher wordt vervolgens gezeefd met behulp van een trilzeef. De trilzeef scheidt het geplette erts in verschillende groottefractie, waarbij de deeltjes groter dan 20 mm worden teruggestuurd naar de kegelcrusher voor hervergruizing, en de deeltjes binnen het gewenste groottebereik (minder dan 3 mm in dit geval) naar de volgende fase van het proces worden gestuurd.

3. Plet

Het gezeefde erts met een grootte van minder dan 3 mm wordt in een bal- of kogelmolen gevoerd voor verk Crushing. De bal- of kogelmolen is een cilindervormig apparaat dat gevuld is met stalen ballen. Terwijl de molen draait, vallen de stalen ballen en vergruizen ze de ertspartikels, waardoor ze tot een fijn poeder worden verminderd. Het vergruizen is essentieel voor het vrijmaken van de chromietmineralen van de gangmaterialen. De mate van vergruizen wordt zorgvuldig gecontroleerd om ervoor te zorgen dat de chromietmineralen volledig worden vrijgemaakt zonder overmatig vergruizen, wat kan leiden tot een verhoogd energieverbruik en de vorming van fijne deeltjes die moeilijk te scheiden zijn.

4. Classificatie

Na het malen wordt de erts-slurry van de ball mill gevoed in een spiraalclassificator. De spiraalclassificator maakt gebruik van het verschil in de bezinkingssnelheid van deeltjes van verschillende groottes in een vloeibare medium om ze te scheiden. De grotere en zwaardere deeltjes zakken sneller naar de bodem en worden afgevoerd door de spiraaltransporteur aan de onderkant van de classificator, terwijl de fijnere deeltjes in de vloeibare suspensie blijven en als de overlopen worden afgevoerd. De onderloop van de spiraalclassificator, die de grovere deeltjes bevat, wordt gewoonlijk teruggestuurd naar de ball mill voor verder malen, terwijl de overflow, die de fijn gemalen deeltjes bevat, doorgaat naar de concentratiefase.

5. Concentratie Fase

5.1 Jiggen

Het fijn gemalen ertsmateriaal van de overloop van de spiraalklassifier wordt eerst in een jigger gevoerd. De jigger is een zwaartekracht-separatie apparaat dat werkt op basis van het verschil in soortelijk gewicht van de chromietmineralen en de gangue-materialen. Chromiet heeft een relatief hoog soortelijk gewicht in vergelijking met de meeste gangue-mineralen. In de jigger wordt een pulserende waterstroom toegepast, waardoor de zwaardere chromietdeeltjes naar de bodem zinken, terwijl de lichtere gangue-deeltjes in de bovenste lagen blijven. Het product uit de jigger is het chromietrijke concentraat, dat naar de concentraatsilo wordt gestuurd, terwijl het midden-ertsmateriaal en de afvalstoffen verder worden verwerkt.

5.2 Spiralen Scheiding

Het middelste erts van de jigger wordt in een spiraalchute gevoerd. De spiraalchute is een ander zwaartekracht-scheidingsapparaat dat de gecombineerde effecten van zwaartekracht, centrifugale kracht en wrijving gebruikt om de deeltjes te scheiden. Terwijl de erts-slurry naar beneden stroomt in de spiraalchute, bewegen de zwaardere chromietdeeltjes naar de binnenzijde van de chute en worden zij verzameld als het concentraat, terwijl de lichtere gangdeeltjes naar de buitenzijde bewegen en als afvalgesteente worden afgevoerd. Het concentraat uit de spiraalchute wordt ook naar de concentraatsilo gestuurd, en het middelste erts kan verder worden verwerkt.

5.3 Schudtafel Scheiding

Het middelste erts van de spiraalgoot en andere tussenproducten worden in schudtafels gevoerd voor verdere scheiding. Schudtafels zijn zeer effectief in het scheiden van fijnkorrelige deeltjes op basis van hun specifieke zwaarte, vorm en grootte. De schudtafel heeft een hellend oppervlak dat trilt, waardoor de deeltjes in een zigzagpatroon bewegen. De zwaardere chromietdeeltjes bewegen langzamer en zijn geconcentreerd aan het onderste uiteinde van de tafel, terwijl de lichtere gangdeeltjes sneller bewegen en aan het bovenste uiteinde worden afgevoerd. Meerdere schudtafels kunnen achtereenvolgens worden gebruikt om een hogere mate van scheiding te bereiken en een hoogwaardig chromietconcentraat te produceren.

6. Ontwateringsfase

6.1 Verdikking

Het chromietconcentraat uit de concentratiefase bevat een aanzienlijke hoeveelheid water. Om het watergehalte te verminderen, wordt het concentraat eerst in een verdikker gevoerd. De verdikker is een grote, cilindrische tank waar de geconcentreerde slurry onder invloed van de zwaartekracht kan bezinken. Terwijl de deeltjes bezinken, wordt het heldere water aan de bovenkant afgetapt, en het verdikte concentraat aan de onderkant wordt afgevoerd. De verdikker helpt om het vaste stofgehalte van het concentraat te verhogen van typisch ongeveer 20 - 30% naar 40 - 60%.

6.2 Vacuümfilteren

Na verdikking wordt het verdikte concentraat in een vacuümfilter gevoerd. Het vacuümfilter gebruikt vacuümdruk om water door een filtermedium te trekken, waardoor een filtercake van chromietconcentraat achterblijft. Het vacuümfilterproces vermindert verder het watergehalte van het concentraat tot een niveau dat geschikt is voor opslag en transport, meestal rond de 8 - 12%. Het resulterende chromietconcentraat wordt vervolgens naar de concentraatsilo voor finale opslag gestuurd.

7. Stortingsafval

De tailingstoffen uit de verschillende scheidingsfases, die voornamelijk uit gangue-materialen bestaan, worden verzameld en op een milieuvriendelijke manier afgevoerd. Tailingstoffen kunnen worden opgeslagen in tailingdammen of verder worden behandeld om eventuele resterende waardevolle mineralen terug te winnen of om hun milieueffect te verminderen. In sommige gevallen kunnen tailingstoffen opnieuw worden verwerkt met behulp van aanvullende scheidingstechnieken om het algehele herstel van chromiet uit het ruwe ertsmateriaal te vergroten.

Procesoptimalisatie en Uitdagingen

Procesoptimalisatie

Om de efficiëntie en economische levensvatbaarheid van het proces voor de verrijking van chromieterts te verbeteren, kunnen verschillende optimalisatiemaatregelen worden genomen. Deze omvatten het optimaliseren van de vergruizing- en maalparameters om de beste vrijgave van chromietmineralen te bereiken terwijl het energieverbruik wordt geminimaliseerd. De selectie en aanpassing van parameters voor scheidingsapparatuur, zoals de waterdoorstroming in de jigger en de trillingsamplitude van de schudtafel, kunnen ook aanzienlijk invloed hebben op de scheidingsefficiëntie. Daarnaast kan het gebruik van geavanceerde procesbeheersystemen helpen om het proces in real-time te monitoren en aan te passen, waardoor een stabiele werking en een hoge kwaliteit van de productoutput wordt gewaarborgd.

Challenges

Het proces van de verrijking van chromieterts staat ook voor verschillende uitdagingen. Een van de belangrijkste uitdagingen is het omgaan met de variabiliteit van de kwaliteit van het ruwe erts. Chromietertsafzettingen kunnen significante variaties vertonen in mineralogie, gehalte en deeltjesgrootteverdeling, wat de prestaties van het verrijkingsproces kan beïnvloeden. Een andere uitdaging is milieu bescherming. Het verrijkingsproces genereert grote hoeveelheden afvalstoffen, die goed beheerd moeten worden om milieuschade te voorkomen. Bovendien kan het gebruik van water in het proces een probleem zijn in waterarme regio's, en zijn inspanningen nodig om waterbesparende technologieën en recycling systemen te ontwikkelen.

Het chromietertsen beneficiëringsproces is een complex en meerstaps operatie die een reeks fysische scheidingstechnieken omvat om waardevolle chromietmineralen uit ruwe ertsen te extraheren. Elke fase, van ruwe ertshantering tot de productie van chromietconcentraat en het afvoerd van tailings, speelt een cruciale rol in het waarborgen van de algehele efficiëntie en effectiviteit van het proces. Door de principes en operaties van elke fase te begrijpen, evenals de uitdagingen en kansen voor optimalisatie aan te pakken, kan de chromietertsen beneficiëringsindustrie haar prestaties blijven verbeteren en bijdragen aan de duurzame levering van chroom voor verschillende industriële toepassingen.