سنگها و كاني هايي موجود در معدن سنگ آهن حاوی ترکیبات آهن دار می باشند. سنگ آهن با استفاده از فرايندهاي فيزيكي و شيميايي در كارخانه های فولادسازي، فراوري می شوند و آهن آن از دیگر مواد و تركيبات جدا سازی ميشود. کاربرد فولاد درصنعت از ابتدای انقلاب صنعتی در اروپا به شدت ضرورت یافت. با بالا رفتن تقاضای فولاد، تولید کنسانتره آهن نیز بالا رفت.
انواع فرآوری سنگ آهن
یکی از مهمترین فرآیندهای زنجیره ساخت فولاد فرآوری سنگآهن می باشد. فرآوری سنگآهن با توجه به محصول ساخته شده به دو دسته تقسیم میگردد:
تولید سنگآهن دانهبندی شده و تولید کنسانتره سنگآهن
سنگآهن دانهبندی به شکل خشک و بدون آب ساخته می شود. پس از آن از شیوههای جدایش فیزیکی (به روش مغناطیسی) سنگآهن با عیار بالا را از باطله هایی که عیاردارند تفکیک می شوند. سنگآهن دانه بندی به خاطرعیارکم، در سیستم احیای مستقیم کاربرد ندارد ولی در کوره بلند میتوان آن را بکار برد. در کانساترها عیارمتوسط سنگآهن کم می باشد و میزان عناصر از حد قابل قبول بیشتر است.به همین خاطر برای افزایش عیار از شیوه های پیشرفتهتر و مسیر پیچیدهتری کنسانتره را می سازند.
چرا سنگ آهن فرآوری می شود؟
بنابراین دلایل فرآوری سنگ آهن از این قرار است : کنترل نمودن و بالا بردن عیار آهن موجود در سنگ ، عناصر مضر و ناخالص را در سنگ از بین برده می شود ، یکپارچگی فرم ظاهری و داخلی سنگ .
فواید فرآوری سنگ آهن
کم کردن هزینه ذوب و انرژی ، کم کردن هزینه تصفیه و کاهش آلودگی از فواید فرآوری سنگ آهن می باشد.
مسیر های فرآوری سنگ آهن
مسیر فرآوری شامل واحدهای خردایش، آسیابکنی، پرعیارسازی و آبگیری می باشد . در کنار این واحدها، حملونقل، تامین آب، تاسیسات و... بهعنوان واحدهای جانبی وجود دارند. هر یک از این مراحل به تفکیک مرحله در زیر تشریح می شوند.
1 . مرحله خردایش(اولین گام)
در کارخانه با ورود ماده معدنی به سنگشکن مرحله خردایش شروع می گردد. در این قسمت قطعات بین ۲۰-۲۵ تا ۱۰۰ سانتیمتر به اندازه های کوچکتر از ۲۵-۲۰ سانتیمتر شکسته می شوند. در ورودی سنگشکن سرند ثابت گریزلی تعبیه شده که سوراخهای آن معادل با اندازه محصول خارج شده از سنگشکن می باشند. به این صورت اندازه های ریزتر به سنگشکن وارد نمیشوندو از ریزتر شدن آنه جلوگیری می شود. بعد از آن مواد معدنی خرد شده با استفاده از نوار نقاله به مرحله بعدی سنگشکن و سرند وارد می گردند. در این قسمت است که با توجه به اندازه و ویژگیهای مواد معدنی امکان دارد متشکل از ۲ مرحله سنگشکنی خشک باشد، سنگشکن مخروطی در اینجا کاربرد دارد و اندازه مواد معدنی تا اندازه ۳۰ میلیمتر کم می شود. به خاطر کنترل دانهبندی و ممانعت از خردایش بیش از اندازه ماده معدنی خردایش در چند مرحله انجام می گیرد.
2 . مرحله آسیابکنی (گام دوم)
مواد معدنی با اندازه کمتر از ۳۰ میلیمتر، به خاطر خردایش بیشتر به مرحله آسیابکنی وارد میشود که به شکل«تر» انجام می گیرد. در اینجا، مواد با استفاده ازآسیاب خودشکن یا نیمه خودشکن یا غلتکی فشاری تا ابعاد ۱-۰/۵ میلیمتر شکسته و خرد می شوند. مواد با اندازه ۱-۰/۵ پس از آن به مرحله بعدی وارد می شوند که در آنجا با استفاده از آسیابهای گلولهای بیتر از قبل خرد و شکسته می شوند. خردایش در این قسمت ها در محیط «تر» انجام می گیرد، اندازه خردایش را هیدروسیکلونها کنترل می کنند و مواد که در آب شناورند و ترکیب دوغاب (اسلاری) را حاصل نموده اند، با استفاده از پمپها راهنمایی هدایت می شوند .
3 . مرحله پرعیارسازی(گام سوم)
در این مرحله ذرات بعد از اینکه در مرحله آسیاب کنی به اندازه بسیار ریز که مورد نظر می باشد رسیدند بایستی برای جدا نمودن مواد باارزش از ترکیبات باطله داخل اسلاری،به مرحله بعدی وارد می شوند. هدایت اسلاری با استفاده از پمپ به مرحله جدایش مغناطیسی انجام می گیرد. جداکنندههای مغناطیسی تر، جداکنندههای نوع درام می باشند. اسلاری از روی این درامها که ویژگی مغناطیسی دارند عبور می کنند. کانیهای آهندار به درام چسبیده و در انتهای درام با استفاده از یک تیغه از روی درام جمعآوری می گردند. دیگر کانیهای که در دوغاب وجود دارند نیز از ته ریز تجهیز خارج می گردند. جداکنندههای مغناطیسی انواع شدت کم، شدت متوسط، شدت زیاد و گرادیان (کمیت عدد) بالا را دارند که برطبق ویژگی مواد معدنی و آزمون فرآوری که روی ماده معدنی انجام شده انتخاب می شوند، اگر عناصری مثل فسفر و گوگرد در کنسانتره موجود باشند، شیوه ی فلوتاسیون درجدایش مواد زائد از کنسانتره کاربرد دارد.
4 . مرحله آبگیری (گام چهارم)
درمرحله چهارم که در آن آبگیری صورت می گیرد وسنگآهن پرعیار شده نیز مقادیری آب در خود دارد که بایستی آبگیری شده و خشک گردد و رطوبت آن باید ۱۰-۹ درصد باشد. برای جدایش آب کنسانتره حاصل شده، فیلترهایی را بکار می برند . بعد از ان کنسانتره آبگیری شده به انبار محصول انتقال داده شده و در آنجا دپو می گردد. باطله نیز برای آبگیری به سمت تجهیزاتی به نام تیکنر فرستاده می شود. در این بخش مواد جامد تهنشین می شوند و آب از بالای تیکنر سرریز می کند. ذرات جامد تهنشین شده نیز با استفاده از بازوی جمعکننده کف تیکنر به سمت مرکز و با استفاده از پمپ به سمت سد باطله فرستاده می شود. مواد شیمیایی پلیمری به نام فلوکولانت را به منظور بالا بردن سرعت تهنشینی بکار می برند ، که باعث می شود ذرات باطله به هم بچسبند و سرعت سقوط آنها افزایش یابد.
در کل می توان گفت که فرآوری سنگ آهن از لحاظ مراحل ذکر شده دارای تفاوت می باشند. به عنوان نمونه، چند شیوه برای خردکردن سنگ آهن وجود دارد که باید بر طبق نوع و اندازه سنگ آهن، روش و دستگاه مناسب برگزیده شوند تا بهره وری تولید بیشترین میزان خود را به ثبت برساند .
دیدگاه کاربران