Paano i-extract ang Bato ng Bakal? Pagsasagawa ng Kumpletong Proseso ng Pagsasala ng Bato ng Bakal

Summary: Paano nga ba ang proseso ng beneficiation ng iron ore upang gawing kongkreto ang hilaw na mina? Ipinapakilala ng artikulong ito ang kumpletong daloy ng mineral processing ng iron ore....

Ang run-of-mine (ROM) na bakal na ore na kinukuha mula sa mga minahan ay karaniwang mababa ang kalidad at naglalaman ng malaking bahagi ng gangue at mapanganib na impurities. Kaya, kinakailangan ang proseso ng beneficiation.

Ipinapakilala ng artikulong ito ang Kumpletong Daloy ng Pagproseso ng Mineral ng Bakal.

Ang kumpletong proseso ng beneficiation ng iron ore ay isang kumbinasyon ng iba't ibang pisikal at kemikal na operasyon, na pangunahing binubuo ng mga sumusunod na yugto: paggiling at pagsasala, paggiling at klasipikasyon, paghihiwalay, pagpapalakas ng konsentrado, at paggamot ng tailings.

Hakbang 1: Pagdurog at Pagsala

Ang mga malalaking pala mula sa minahan na kinuha mula sa minahan ay dumadating sa malalaking sukat—higit sa isang metro sa maximum na dia-meter—kaya't hindi madaling direktang maipakain sa mga gilingan. Kailangan muna itong dumaan sa multi-stage na pagsira upang unti-unting bawasan ang laki ng mga partikel, na naghahanda rito para sa kasunod na paggiling at paghihiwalay na operasyon.

Kalat na paggiling: 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.

Gitnang at pinong pagdurog: 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.

Screening: Matapos durugin, ang materyal ay isi-sieve; ang mga partikulo na pasok sa sukat na itinakda ay nagtutuloy sa susunod na yugto ng pagpoproseso, habang ang mga sobrang laki ay ibinalik sa pandurog para muling durugin, na bumubuo ng isang saradong sirkulasyon. Ang ganitong uri ng setup ay epektibong nakokontrol ang sukat ng mga partikulo ng produkto at naiiwasan ang sobrang paggulong, habang ganap na pinapakinabangan ang kahusayan ng paggiling.

Hakbang 2: Pagdurog at Paghahati-hati

Ito ay isang kritikal na yugto para sa pagpapalaya ng mineral sa proseso ng pagpapabuti ng mineral ng kini-kini. Matapos ang paggigiling, ang mga partikkel ng mineral ng bakal ay mananatiling mahigpit na nakatali sa mga partikel ng gangue sa loob ng mineral. Upang makamit ang epektibong paghihiwalay, ang mineral ay kailangang gawing giniling upang makuha ang sapat na antas ng pagpapalaya ng monomer.

2.1 Paghuhugas

Grinding 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.

Grinding 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 Pagsusuri ayon sa klase

Pumapasok ang discharge mula sa gilingan sa kagamitan ng paghahati—karaniwang hydrocyclones—na naghihiwalay sa materyal batay sa pagkakaiba ng kanilang bilis ng paglilimlim sa tubig, kung acceptable o hindi. Ang sumusunod na dalisay na maliit na bahagi (overflow) ay nagpapatuloy sa yugto ng paghihiwalay, samantalang ang hindi sumusunod na malaki na bahagi (underflow) ay ibinabalik sa gilingan para sa muling paggiling, na bumubuo ng isa pang saradong siklo. Ang kahusayan ng paghahati ay direktang nakakaapekto sa antas ng over-grinding at kalayaan ng materyal sa na-ground na produkto, na may mahalagang papel sa pagganap ng susunod na paghihiwalay.

Hakbang 3: Pagkakahiwalay

Ito ang pangunahing yugto ng proseso ng beneficiation ng iron ore, kung saan hinihiwalay ang mga mineral ng bakal mula sa gangue minerals batay sa kanilang mga pagkakaiba sa pisikal o kemikal na katangian. Ang pagpili ng angkop na paraan ng paghihiwalay ay pangunahing nakasalalay sa mga katangian ng ore, partikular na sa uri ng mineral ng bakal, laki ng butil ng pagkakalat, at ugnayan ng pagkakatubo sa isa't isa.

Ang mga sumusunod na seksyon ay naglalahad ng mga paraan ng paghihiwalay para sa apat na karaniwang uri ng mineral ng bakal: magnetite, hematite, limonite, at siderite.

3.1 Magnetite - Pagpapangkat gamit ang Magnetic Separation

Dahil sa matinding pagiging magnetic ng magnetite, ang magnetic separation ang pinakaligtas at pinaka-makatipid na paraan para sa kanyang beneficiation.

Ang prosesong ito ay pinakamahusay na angkop para sa mga simpleng, madaling i-proseso na nag-iisang magnetite na mineral.

Continuous Grinding – LIMS: Depende sa laki ng grains ng magnetite na ipinamamahagi, ang proseso ay gumagamit ng isa o dalawang yugto ng tuloy-tuloy na paggiling. Kapag ang durog na slurry ay nakamit na ang target na kapal, diretso na itong nagpatuloy sa LIMS.

Stage Grinding – LIMS: Perpekto para sa mga maliliit na butil, mababang-klaseng magnetite ores. Sinusundan ang pangunahing paggiling ng mas maigting na magnetic separation upang itakwil ang isang malaking bahagi ng maagang tailings. Ang nakuha na rougher concentrate ay saka ibinibigay sa sekundaryang paggiling bago sa paglilinis.

Pangunahing Bentahe ng solusyon ng SBM: Ang pangunahing layunin sa lahat ng tatlong daloy ng proseso ay ang maagang pagtanggi sa tailings, na nagsusulong ng pagbawas sa dami ng proseso sa huli, nagpapababa ng pangkalahatang konsumo ng enerhiya, at nagbabawas sa mga gastos sa operasyon.

3.2 Paghiwalay ng Hematite

Ang Hematite (Fe2O3) ay naglalaman ng hanggang 69.94% bakal at itinuturing na isang mahina ang magnetic na mineral. Sa kasalukuyan, ang pinaka-karaniwang paraan ng paghihiwalay ng hematite ay kinabibilangan ng paghihiwalay gamit ang gravity, flotation, at pinagsamang paghihiwalay.

Pagpapartisyon sa pamamagitan ng gravity

Batay sa katangian ng laki ng particulate, ang paghihiwalay gamit ang hematite gravity ay nahahati sa pino at malalaking butil na pagpoproseso:

Masisiglang Paghihiwalay ng Bigat ng Bintana Angkop para sa mga mineral ng hematite na may pino at maliit na sukat ng dispersyon at medyo mas mataas na magnetikong susceptibilidad. Ang mineral ay durugin at gilingin upang makamit ang paglaya ng mineral bago paghiwalayin ang high-grade na hematite concentrate gamit ang kagamitan sa paghihiwalay gamit ang gravity (halimbawa, shaking tables, spiral chutes).

Pangkaraniwang-pino na Pagkakasala ng Grabitasyon: Baná para sa magaspang na graba ng hematite na mina. Karaniwan, ang pamamaraang ito ay ginagamit lamang sa proseso ng paggiling, gamit ang kagamitan sa paghihiwalay gamit ang gravity na pang-magaspang (halimbawa, mga jigger) upang direktang alisin ang magaspang na tailings.

b) Pagpapalutang

Ginagamit upang gamutin ang maliliit hanggang ultrafine na mahina ang magnetikong hematite ores, ang flotation ay may dalawang pangunahing siklo: direktang flotation at kabaligtaran na flotation. Ang direktang flotation ay pinakaangkop para sa mga simpleng isang-uri ng hematite ores habang ang kabaligtaran na flotation ay malawakang ginagamit para sa mas mataas na kalidad ng hematite ores na naglalaman ng madaling na-float na gangue minerals.

c) Pinagsamang Pagkakahiwalay

Ang pinagsamang paghihiwalay ay dinisenyo para sa mga kumplikadong mineral na hematite na may kaugnayang mga bahagyang malakas na magnetic na mineral o di-metallic na mga dumi. Ang mga karaniwang pamamaraan ay kinabibilangan ng:

• LIMS - Mataas na Intensidad na Paghihihiwalay gamit ang Magnetiko (HIMS)
• HIMS - Paglalutang
• HIMS - Paghiwalay sa pamamagitan ng Gravity
• Magnetizing Roasting - Magnetic Separation

3.3 Pagpapakahiwalay ng Limonite

Ang limonite ay binubuo pangunahing ng mga hydrated iron oxides na may nilalamang bakal (Fe) na nasa pagitan ng 40% hanggang 60%, na nagpapakategori dito bilang isang mahina na magnetic na mineral ng bakal. Mga karaniwang paraan ng paghihiwalay sa limonite ay kinabibilangan ng paghihiwalay gamit ang gravity, magnetic separation, flotation, at pinagsamang paghihiwalay.

Pagpapartisyon sa pamamagitan ng gravity

Pinakamainam para sa malalaking butil na disseminated limonite ores. Malawakang ginagamit ang proseso ng paghuhugas at paghihiwalay gamit ang gravity, kung saan gumagamit ng isang drum washer upang hugasan ang hilaw na ore at alisin ang clay, kasunod ng gamit na pang-gravity tulad ng mga heavy medium separators (HMS) o jigs.

b) Pagsasala ng Magnetic

Bagamat mahina ang magnetismo ng limonite, maaaring epektibong gamitin ang High-Intensity Magnetic Separation (HIMS) upang iproseso ang pino at disperse na mga minahan.

c) Pagsisipsip

Inilapat sa mga ultrafine-grained limonite ore, kabilang ang parehong direktang flotation at reverse flotation na mga sirkulo. Karaniwang kinakailangan ang desliming o pinahusay na dispersyon ng slime bago ang flotation upang alisin ang mga negatibong epekto ng maliliit na mineral na luwad.

d) Pinagsamang Paghiwalay

Angkop para sa masalimuot na mga minahan ng limonite na nagtatampok ng hindi pantay na pagkakalat ng laki ng butil o mataas na nilalaman ng putik. Kabilang sa mga karaniwang configuration ang:

• Pagpapangkat batay sa Grabidad - Mataas na Intenidad na Magnetic Separation (HIMS)
• Piniling Pagpapakapal - Pagbubula
• Pagkikintal - Mataas na Intenidad na Pagneto na Pagkahiwalay (HIMS)

3.4 Pagkakahati ng Siderite

Ang Siderite (FeCO3) ay pangunahing binubuo ng ferrous carbonate, na may nilalaman na bakal na 48.2%. Apat na karaniwang proseso ng paglilinang ang mga sumusunod:

Pagpapartisyon sa pamamagitan ng gravity

Angkop para sa hiwalay na malalaki at katamtamang butil na nakakalat na siderite ore. Madalas gamitin ang Heavy Medium Separation (HMS) at mga jigger upang makamit ang episyenteng konsentrasyon.

b) Mataas na-Intensidad na Paghihiwalay ng Magnetic (HIMS)

Bawal sa mahina ang magnetic na mga ores ng siderite. Ang paggamit ng basang mataas na intensidad na mga separator ng magnetic (WHIMS) upang iproseso ang deslimed na slurry ng ore ay malaki ang naiuusong pagpapabuti sa kalidad ng konsentrado at sa rate ng pagbawi.

c) Pagsisipsip

Angkop para sa pagpoproseso ng pino-pino na mga bato ng siderite, sumasaklaw sa parehong direktang flotation at reverse flotation na mga siklo:

Direktang Pagsasagawa ng Flotasyon: Kasama ang mga ruta ng flotation na acidic at alkaline.

Baliktad na Pagtatapon Pangunahin na binubuo ito ng anionic collector reverse flotation at cationic collector reverse flotation na mga teknolohiya.

d) Magnetizing Roasting - Mababa ang Intensity ng Paghihiwalay na Magnetic (LIMS)

Gamitin ang magnetizing roasting upang i-convert ang mahinaan ang magnetic na siderite sa malakas na magnetic na mga oksido ng bakal (tulad ng magnetite), kasunod ang LIMS para sa mataas na kahusayan sa paghihiwalay.

Hakbang 4: Pokus sa Paghihiwalay ng Tubig at Pagsusuri ng Tailings

4.1 Pagtutok sa Pag-alis ng Tubig ng Konsentra

Ang konsentrado ng bakal na nakuha pagkatapos ng yugto ng paghihiwalay ay isang slurry na may mataas na moisture (karaniwang may konsentrasyon ng solidong 20% hanggang 30%). Kinakailangan itong dumaan sa proseso ng dewatering upang matugunan ang mga pangangailangan para sa transportasyon at downstream na pagpilit ng mineral.

a) Paghahalang (Pagpapatindi)

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) Pagtatabon gamit ang Filter Press

Ang pinalabâng ibaba ay dinadala sa kagamitan sa pagpipino (tulad ng vacuum filter press o plate-and-frame filter presses). Sa ilalim ng vacuum o mekanikal na presyon, mas lalo pang tinatanggal ang tubig upang makabuo ng cake na may laman na halagang około 10% na moisture. Ang cake na ito ang nagsisilbing panghuling produktong iron concentrate, handa nang i-packaging at ipadala.

4.2 Paggamot ng Tailings

Ang basura (tailings) na nalilikha sa proseso ng pagyaman ng iron ore ay karaniwang umaabot sa mahigit 50% ng kabuuang ore na minine. Kaya't ang pangangasiwa sa tailings ay isang mahalagang bahagi ng proseso ng pagyaman. Sa kasalukuyan, tatlong pangunahing paraan ang ginagamit para sa paggamot ng iron tailings:

Paglalabas ng basa na Tailings

Ito ang pinaka-tradisyong pamamaraan, kung saan ang slurry ng tailings ay diretso nang ibinubuhos sa isang tailings pond para sa basa na imbakan. Ang proseso ay simple at nangangailangan ng medyo mababang puhunan, kaya't malawakan itong ginagamit sa mga naunang planta ng beneficiation. Gayunpaman, ito ay may kasamang malaking panganib sa kaligtasan at unti-unting pinapalitan.

b) Pagtatambak ng Tuong Tailings

Ang dry disposal ay ang pangunahing kalakaran at standard para sa mga bagong itinatayong planta ng beneficiation ng iron ore. Ang proseso ay karaniwang kinabibilangan ng deep-cone thickening kasunod ng filtration at dewatering, na nagpapababa sa moisture content ng tailings sa below 15% para sa dry stacking. Kumpara sa wet disposal, ang dry stacking ay nag-aalok ng mas pinahusay na kaligtasan, habang nakakamit ang mataas na water recovery rates at mas mahusay na water conservation.

c) Pangkalahatang Paggamit ng Tailings

Maaaring magamit ang mga tailings sa paggawa ng mga materyales para sa konstruksyon, pagsasalin ng mga lalim na nalagpasan na, at pag-aamend sa lupa. Ang pamamaraang ito ay pangunahing sumasagot sa isyu ng imbakan ng tailings habang nililikha rin ang potensyal na halaga pang-ekonomiya.

Ang beneficiation ng iron ore ay isang mahalagang tulay na nag-uugnay sa mga mineral na yaman at sa pagsasali ng bakal. Isang siyentipikong idinisenyo at makatwirang proseso, kasabay ng angkop na pagpili ng kagamitan, ang pangunahing garantiya upang makamit ang target na kapasidad, matugunan ang mga pamantayan sa kalidad, at mapanatili ang pangmatagalang matatag na operasyon.

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.

Upang matuto nang higit pa tungkol sa proseso ng pagpapabuti ng iron ore at mga solusyon sa pagpili ng angkop na kagamitan, huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa SBM para sa nakasapersonal na payo at suporta sa inhinyeriya.