چکیده
از مهمترین مشکلات موجود در مدار فراوری چادرملو بالا رفتن ترکیبات مزاحم، از جمله فسفر و سیلیس، در کنسانتره است. در این تحقیق بررسیهایی جهت تشخیص دلایل راهیابی فسفر و سیلیس به کنسانتره، در مدار فلوتاسیون معکوس هماتیت کارخانه فرآوری چادرملو، انجام گرفته است. آنالیزهای شیمیایی، مطالعات میکروسکوپی و نتایج موازنه جرم عیار طبقات نشان میدهندکه فسفر عمدتا به صورت ذرات نرمه به کنسانتره هماتیت وارد میشود. در حالیکه بخش عمده سیلیس (حدود ۷۳ درصد) هم به صورت نرمه µm) ( -25 هم به صورت ذرات درگیر با آهن (+۵۳µm) به کنسانتره راه مییابند. بالا بودن توزیع ذرات درشتتر در کنسانتره (نسبت به خوراک) علت ورود بخشی از سیلیس به کنسانتره است. وجود کانیهای فسفر و سیلیس آزاد ریز دانه ( -۲۵ µm) در کنسانتره نشان میدهد که فلوتاسیون نرمهها در چادرملو نیاز به توجه بیشتری دارد. همچنین نتایج تحقیقات نشان دادند که سالیانه حدود ۱۰ هزار تن آهن از سیستم فلوتاسیون به سد باطله منتقل میشود. از این مقدار تقریبا ۳۰ درصد به صورت ذرات آزاد کانیهای آهن هستند.

واژههای کلیدی: فلوتاسیون معکوس هماتیت، موازنه جرم، درجه آزادی، اندازه ذرات، فلوتاسیون نرمهها

* – دانشجوی کارشناسی ارشد فرآوری؛ دانشکده معدن و متالورژی یزد؛ arashtohry@yahoo.com

** – دانشیار فرآوری مواد معدنی؛ دانشکده معدن و متالورژی دانشگاه یزد؛ a.dehghani@yazd.ac.ir

۱۳۱۵

-۱ مقدمه

معدن سنگ آهن چادرملو در ۱۸۰ کیلومتری شمال شرق یزد قرار گرفته است. ذخیره چادرملو را می توان از نظر انواع مواد معدنی موجود به بخشهای منیتیت – هماتیت – آپاتیت، هماتیت – منیتیت – آپاتیت، منیتیت – هماتیت و هماتیت – منیتیت تفکیک نمود. حدود ۲۰/۲ درصد از کل ذخیره چادرملو از نوع اکسیدی پر فسفر (هماتیت – منیتیت – آپاتیت) است که حاوی ۲۱/۱۹ درصد آهن، ۳/۶۱ درصد سولفور و ۳۲/۲ درصد فسفر است. ذخیره اکسیدی پرعیار و پر فسفر (منیتیت – هماتیت – آپاتیت) در حدود ۴۴/۸ درصد ذخیره کلی را تشکیل میدهد. این ذخیره شامل کانیهای اصلی منیتیت (حدود ۶۰ درصد) و هماتیت (حدود۴۰ درصد) است. از این ذخیره میتوان دو نوع محصول آهن و آپاتیت پرعیار به دست آورد . [۱] میزان سولفور سنگ آهن چادرملو در حد ناچیز است و فسفر و سیلیس جزء ناخالصی های عمده کانسنگ هستند که باید میزان این عناصر تا حدود مجاز به ترتیب ۰/۰۴۵ و ۱/۹۵ درصد (مطابق استاندارد شرکت ملی فولاد) با حفظ بازیابی حداکثر آهن، کاهش یابد.

با توجه به منیتیتی تر شدن ذخیره از سال ۱۳۸۳ و کاهش زون اکسیده معدن (هماتیتی) تغییراتی در کارخانه فراوری انجام گرفته-است. مهمترین این تغییرات تبدیل جداکنندههای مغناطیسی شدت پایین رافر و کلینر به شدت متوسط بوده است. پیرو این تغییر میزان باطله این بخش، که خوراک جداکنندههای مغناطیسی شدت بالا است، کاهش یافته است در نتیجه بار ورودی به مدار فلوتاسیون فسفر زدایی، که محصول جداکننده شدت بالا است، به طور نسبی کاهش یافته است. همچنین مقدار سیلیس کنسانتره هماتیتی نیز افزایش پیدا کرده است. به منظور حفظ پایداری مدار، کارشناسان فرآوری کارخانه تصمیم گرفته اند که یک سوم از کنسانتره منیتیتی مرحله کلینر را به مدار فلوتاسیون منتقل کنند تا به این ترتیب هم مشکل افزایش فسفر کنسانتره منیتیتی را حل کنند، هم کاهش ظرفیت مدار فلوتاسیون را جبران کنند.[۱]

در سال های اخیر به علت افزایش تناژ خوراک ورودی به کارخانه، خوراک ورودی به مدار فلوتاسیون نیز افزایش یافته است که موجب کاهش کارائی متالورزیکی این مدار شده است. یکی از پیامدهای این تغییر، افزایش سیلیس کنسانتره هماتیتی بوده است. به منظور کنترل شرایط متالورزیکی، مطالعاتی روی مدار فلوتاسیون چادرملو انجام گرفته است. دکتر شفایی و همکاران [۲] مطالعاتی را روی خوراک مدار فلوتاسیون فسفرزدایی انجام دادند و نشان داد که مصرف ۳۲۰ گرم بر تن از کلکتور آسام+ اترک، درصد جامد خوراک ۳۰ درصد، میزان هوادهی بالا، مصرف ۷۲۰ گرم بر تن سیلیکاتسدیم و PH=10.8 میتواند منجر به بهترین شرایط متالورژیکی فلوتاسیون شود. عبدالهی و همکاران نیز تاثیر ۳ نوع کلکتور آسام، اتراک و ترکیب آنها را در فلوتاسیون چادرملو مورد بررسی قرار دادند و نتیجه گرفتند که ترکیبی از آسام و اتراک بهترین نتیجه را میدهد. ترکیبی از این دو کلکتور در برههای از زمان در چادرملو مورد استفاده قرار میگرفت .[۳] بستگانی و همکاران ترکیبی جدید از کلکتور را در سال ۱۳۸۷معرفی کردند، که در حال حاضر نیز مورد استفاده کارخانه است .[۴] کلکتور کف ساز Dirol با ترکیبی از کلکتور Alke هم اکنون در مدار فلوتاسیون مورد استفاده قرار میگیرد.