Summary: Demir cevheri zenginleştirme gerçek anlamda ham cevheri konsantreye nasıl dönüştürür? Bu makale, demir cevheri tam mineral işleme akışını tanıtmaktadır....
Madende çıkarılan çalıştırma-kaynak (ROM) demir cevheri genellikle düşük kaliteli olup, önemli ölçüde kayaç ve zararlı safsızlıklar içerir. Bu nedenle, zenginleştirme işlemine ihtiyaç vardır.
Bu makale şunu tanıtır demir cevheri tam mineral işlemi akışı.
Tam demir cevheri zenginleştirme süreci, temel olarak aşağıdaki aşamalardan oluşan çeşitli fiziksel ve kimyasal işlemlerin bir kombinasyonudur: kırma ve elekleme, öğütme ve sınıflandırma, ayırma, yoğunlaştırıcı kurutma ve yıkama ile atıkların işlenmesi.
Adım 1: Kırma ve Eleme
Madenden çıkarılan ilk aşamadaki cevher parçaları büyük parçalar halinde gelir—maksimum çapı bir metreden fazla olabilen—bu da doğrudan öğütme değirmenlerine beslenmesini imkânsız kılar. Öncelikle çok aşamalı kırıcıdan geçerek partikül boyutunu kademeli olarak küçültmesi gerekir; böylece sonraki öğütme ve ayırma işlemlerine hazırlanır.
Kaba kırma: 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.
Orta ve ince kırma: 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: Kırma işleminin ardından, malzeme eleklenir; boyut kriterlerini karşılayan parçacıklar işleme bir sonraki aşamaya geçerken, aşırı büyük parçacıklar tekrar kırmaya yönlendirilerek kapalı devre oluşturulur. Bu kapalı devre yapılandırması, ürün parçacık boyutunu etkili bir şekilde kontrol eder ve aşırı kırmayı önlerken, kırma verimliliğini de tam anlamıyla maksimize eder.
Adım 2: Öğütme ve Sınıflandırma
Bu, demir cevheri zenginleştirme sürecinde mineral serbestleşmesi için kritik bir aşamadır. Kırma işleminin ardından, demir mineral partikülleri cevher içindeki taş alüvyonu partikülleriyle sıkıca birbirine kenetlenmiş halde kalır. Etkili ayırma sağlamak için, cevherin yeterli derecede monomer serbestleşmesini elde etmek amacıyla öğütme işlemi yapılmalıdır.
2.1 Öğütme
Örnekler 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.
Örnekler 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 Sınıflandırma
Öğütme ekipmanından çıkan boşaltma, en yaygın olarak hidroklonlar olan sınıflandırma ekipmanına girer; bu ekipman, materyali su içindeki parçacıkların çökelme hızlarındaki farklara göre kabul edilebilir ve kabul edilemez ürünlere ayırır. Uyumluluk gösteren ince oran (taşma), ayırma aşamasına ilerlerken, uyumsuz kaba oran (alt çıkış) tekrar öğütmek üzere değirmene geri gönderilir ve böylece başka bir kapalı devre oluşturulur. Sınıflandırma verimliliği, doğrudan öğütme aşamasında aşırı öğütme ve serbest bırakma oranını etkiler ve sonraki ayırma performansında önemli bir rol oynar.
Adım 3: Ayrım
Bu, demir cevheri zenginleştirme sürecinin temel aşamasıdır; burada demir mineralleri, fiziksel veya kimyasal özelliklerindeki farklara göre atık minerallerden (gangue mineralleri) ayrılır. Uygun ayırma yönteminin seçimi, esas olarak cevherin özelliklerine, özellikle de demir minerali türüne, dağılma taneliğine ve iç içe geçme ilişkilerine bağlıdır.
Aşağıdaki bölümler, dört yaygın demir cevheri türü olan magnetit, hematit, limonit ve siderit için ayırma yöntemlerini detaylandırmaktadır.
| Demir Cevheri Türü | Demir İçeriği |
|---|---|
| Mıknatıs (Fe₃O₄) | ~72% |
| Hematit (Fe₂O₃) | ~69.94% |
| Limonit（FeO(OH)·nH₂O） | 40%–60% |
| Siderit (FeCO₃) | ~48.2% |
3.1 Magnetit - Manyetik Ayırma
Manyetik demir minerali güçlü manyetik olduğu için, manyetik ayırma onun zenginleştirilmesinde en etkili ve ekonomik yöntemdir.
Bu süreç, basit ve kolay işlenebilir tek mıknatıs cevherleri için en uygunudur.
Continuous Örnekler – LIMS: Manyetitin yayılım tanesi boyutuna bağlı olarak, süreç bir veya iki aşamalı sürekli öğütme kullanır. Öğütülen çamur hedef inceliğe ulaştığında, doğrudan LIMS'e geçer.
Stage Örnekler – LIMS: İncelikli, düşük kaliteli manyetit cevherleri için idealdir. Birincil öğütme, erken artıkları önemli ölçüde reddetmek için daha kaba manyetik ayırma ile gerçekleştirilir. Ortaya çıkan daha kaba konsantre, ardından temizleme öncesinde ikincil öğütmeye beslenir.
SBM çözümünün Ana Avantajı: Tüm üç akış şeması boyunca ana hedef, erken doruk reddi olup, bu da aşağı akış işlemlerinin hacmini azaltır, toplam enerji tüketimini düşürür ve operasyonel maliyetleri azaltır.
3.2 Hematit Ayırımı
Hematit (Fe2O3), %69.94'e kadar demir içermekte olup, zayıf manyetik mineral olarak sınıflandırılır. Günümüzde hematit için en yaygın ayırma yöntemleri yerçekimi ayırma, flotasyon ve kombine ayırmadır.
a) Yerçekimi Ayırma
Parçacık boyutu özelliklerine göre, hematit yerçekimi ayırımı ince taneli ve iri taneli işleme olmak üzere ikiye ayrılır:
İnce Taneli Yerçekimi Ayırma: İnce yayılım boyutlarına sahip hematit cevherleri ve göreceli olarak daha yüksek manyetik duyarlılık için uygundur. Cevher, mineral serbestleşmesini sağlamak amacıyla kırılır ve öğütülür, ardından yüksek kaliteli hematit konsantresi yerçekimi ayırma ekipmanları (örneğin, titreşimli tablalar, spiral yataklar) kullanılarak ayrılır.
Kaba Tanecikli Yerçekimiyle Ayırma: Kaba taneli hematit cevheri için idealdir. Bu yöntem genellikle sadece kırma işlemini uygular ve kaba taneli yerçekimi ayırma ekipmanları (örneğin, jiggerlar) kullanarak doğrudan kaba atıklar atılır.
b) Yüzme
İnce ile ultra ince zayıf manyetize hematit cevherlerinin tedavisinde kullanılan flotasyon, iki ana devreyi içerir: doğrudan flotasyon ve ters flotasyon. Doğrudan flotasyon, basit tek hematit cevherleri için en uygundur, ters flotasyon ise kolayca floatabl olan yumru mineraller içeren daha yüksek kaliteli hematit cevherleri için yaygın olarak kullanılır.
c) Birleşik Ayırma
Birleştirilmiş ayırma, küçük güçlü manyetik mineraller veya ametalik safsızlıklarla ilişkili karmaşık hematit cevherleri için tasarlanmıştır. Yaygın yöntemler şunlardır:
- LIMS - Yüksek Yoğunluk Manyetik Ayırma (HIMS)
- HIMS - Flotasyon
- HIMS - Ağırlık Ayırma
- Manyetize Tavlama - Manyetik Ayırma
3.3 Limonit Ayırma
Limonit, ağırlıklı olarak suyla bağlı demir oksitlerden oluşur ve demir (Fe) içeriği %40 ile %60 arasında değişir, bu da onu zayıf manyetize olan bir demir minerali sınıfına sokar. Limonit için yaygın ayırma yöntemleri arasında yerçekimi ayırma, manyetik ayırma, flotasyon ve kombinasyonlu ayırma bulunmaktadır.
a) Yerçekimi Ayırma
En uygun olanı, iri taneli dağınık limonit cevherleri için uygundur. Yıkama+Manyetik Ayırma süreci yaygın olarak kullanılır; bu yöntemde, ham cevheri temizlemek için bir tamburlu yıkayıcı kullanılır ve ardından ağır ortam ayırıcıları (HMS) veya jig gibi manyetik olmayan ayırıcılar kullanılır.
b) Manyetik Ayırma
Her ne kadar limonite zayıf manyetik olsa da, Yüksek Yoğunluklu Manyetik Ayırma (HIMS) ince taneli dağınık cevherlerin işlenmesinde halen etkili bir şekilde kullanılabilir.
c) Külçeleşme
Ultrafiın taneli limonit cevherlerine uygulanmış olup, hem doğrudan flotasyon hem de ters flotasyon devrelerini içermektedir. Flotasyondan önce genellikle ince killi minerallerin olumsuz etkilerini ortadan kaldırmak için çökelti veya gelişmiş ince sümüklü dağılımı gereklidir.
d) Birleşmiş Ayrışma
Dengesiz dağılma tane büyüklükleri veya yüksek kil içeriği bulunan karmaşık limonit cevherleri için uyarlanmıştır. Yaygın yapılandırmalar şunlardır:
- Yüzey Ayırma - Yüksek Yoğunluk Manyetik Ayırma (HIMS)
- Seçmeli Çökelme - Gazlama
- flokülasyon - Yüksek Yoğunluklu Manyetik Ayırma (HIMS)
3.4 Siderit Ayırma
Siderit (FeCO3) başlıca demir karbonatından oluşur ve demir içeriği %48,2'dir. Dört yaygın zenginleştirme işlemi aşağıdaki gibidir:
a) Yerçekimi Ayırma
Ayrı ayrı kaba ve orta taneli dağılmış siderit cevherleri için uygundur. Verimli yoğunluk ayrımı için ağır orta yoğunluk ayrımı (HMS) ve jigler sıkça kullanılır.
b) Yüksek Yoğunluklu Manyetik Ayırma (HIMS)
Zayıf manyetik siderit cevherleri için geçerlidir. Islak yüksek yoğunluklu manyetik ayırıcılar (WHIMS) kullanarak kısmen ayrıştırılmış cevher sıvısı işlenmesi, hem konsantre kalitesini hem de geri kazanım oranını önemli ölçüde artırır.
c) Külçeleşme
İnce taneli sidorit cevherlerini işlemeye uygun, doğrudan flotasyon ve ters flotasyon devrelerini kapsayan mükemmel.
Doğrudan Flotasyon: Asidik ve alkalin flotasyon yöntemlerini içerir.
Ters Flote} İlk olarak anyonik toplayıcı ters flotasyon ve katyonik toplayıcı ters flotasyon teknolojilerinden oluşur.
d) Manyetikleştirici Kızartma - Düşük Yoğunluklu Manyetik Ayırma (LIMS)
Zayıf manyetik sideriti güçlü manyetik demir oksitlerine (örneğin manyetitten) dönüştürmek için manyetize kurutma yöntemini benimseyin, ardından yüksek verimli ayırma için LIMS kullanın.
| Demir Cevheri Türü | Manyetizma | Ana Ayrıştırma Ekipmanı |
|---|---|---|
| Manyetit | Güçlü | Manyetik ayırıcı |
| Hematit | Zayıf | Titreşim tablası, spiral lova, jig, flotasyon hücresi, manyetik ayırıcı, pişirme fırını |
| Limonit | Zayıf | Ağır ortalamalı ayırıcı, jig, manyetik ayırıcı, flotasyon hücresi |
| Düşük kireçtaşı | Zayıf | Ağır orta ayırıcı, jig, manyetik ayırıcı, flotasyon hücresi, kavurma fırını |
Adım 4: Konsantre Kurutma ve Atıkların İşlenmesi
4.1 Konsantre Kurutma
Ayırma aşamasından sonra elde edilen demir konsantresi, yüksek nemli bir çamur şeklidir (genellikle katı madde desilinasyonu %20 ile %30 arasındadır). Taşıma ve sonraki ergitme işlemleri için gereksinimleri karşılamak amacıyla sulandırılması gerekir.
a) Yoğunlaştırma (Konsantrasyon)
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) Filtre Preslenmesi
Kalınlaşmış alt akış, filtrasyon ekipmanına (örneğin vakum filtre presi veya plaka ve çerçeve filtre presleri) iletilir. Vakum veya mekanik basınç altında, nem daha fazla uzaklaştırılır ve yaklaşık %10 nem içeriğine sahip bir filtre kekü oluşturulur. Bu kek, paketleme ve sevkiyata hazır olan nihai demir konsantresi ürünüdür.
4.2 Atık Damla İşlemi
Demir cevheri zenginleştirme sürecinde üretilen atık madde (salt), genellikle toplam kazı ham cevherinin %50'sinden fazlasını oluşturur. Bu nedenle, memelilik yönetimi zenginleştirme sürecinin vazgeçilmez bir parçasıdır. Şu anda, demir cevheri atıklarının işlenmesi için üç ana yaklaşım kullanılmaktadır:
a) Islak Atıkların Bertarafı
Bu, en geleneksel yöntemdir; bu yöntemde atık sıvısı doğrudan atık göletine boşaltılarak ıslak depolama yapılır. İşlem basittir ve görece düşük sermaye yatırımı gerektirir, bu nedenle erken zenginleştirme tesislerinde yaygın olarak benimsenmiştir. Ancak, önemli güvenlik riskleri içerdiği için aşamalı olarak kaldırılmaktadır.
b) Kuru Atık Yığınlama
Kuru bertaraf etme, ana akım trend olup, yeni inşa edilen demir cevheri zenginleştirme tesisleri için standarttır. Bu işlem genellikle derin konik kalınlaştırma, ardından filtrasyon ve su alma işlemini içerir ve atık maddelerin nem içeriğini kuru yığma için %15'in altına düşürür. Islak bertaraf ile karşılaştırıldığında, kuru yığınlama önemli ölçüde geliştirilmiş güvenlik sağlar ve yüksek su geri kazanım oranları ile üstün su tasarrufu gerçekleştirir.
c) Atıkların Kapsamlı Kullanımı
Atıklar, inşaat malzemeleri üretimi, maden dışı boşlukların doldurulması ve toprak iyileştirmesi için kullanılabilir. Bu yaklaşım, temel olarak atık depolama sorununu çözmenin yanı sıra potansiyel ekonomik değer de yaratmaktadır.
Demir cevheri zenginleştirme, mineral kaynaklarını çelik ergitmesine bağlayan kritik bir köprüdür. Bilimsel olarak tasarlanmış ve rasyonel bir süreç, uygun ekipman seçimiyle birlikte, hedef kapasiteye ulaşmanın, kalite standartlarını karşılamanın ve uzun vadeli istikrarlı operasyonları sürdürebilmenin temel garantisidir.
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.
Demir cevheri zenginleştirme süreci ve özel ekipman seçimi çözümleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için, özelleştirilmiş danışmanlık ve mühendislik desteği için SBM ile iletişime geçmekten çekinmeyin.
Çözüm Al
Mesaj Gönder