کنسانتره سنگ‌ آهن چیست و چگونه فرآوری می‌شود؟

Iron ore concentrate

سنگ آهن ماده خام تولید فرآورده‌های پرکاربرد در صنایع، مانند فولاد است. برای تبدیل سنگ آهن به فولاد، آن را ابتدا به کنسانتره (Iron concentrate) و گندله و سپس فولاد تبدیل می‌کنند. این مقاله به آنچه درباره کنسانتره و مراحل ساخت آن و کاربرد آن باید بدانید می‌پردازد.

کنسانتره سنگ‌ آهن یک عمل پرکاربرد در صنایع ذوب‌آهن و فولاد است و به دلیل نداشتن مواد مضر و زائد، در کاهش میزان هزینه و زمان تولید محصولات صنایع، نقش مؤثری دارد. ازآنجایی‌ که استفاده از آهن در صنایع فولاد، ماشین‌سازی، ساختمان‌سازی و دیگر صنعت‌هایی که نیازمند به آن هستند، زیاد شده است، استخراج و فرآوری سنگ ‌آهن از اهمیت بالایی برخوردار است. برای این کار با استفاده از واکنش‌های شیمیایی و عملیات فیزیکی، در ابتدا آهن موجود در سنگ را از میان کانی‌های مختلف جدا می‌کنند.

درنتیجه فرآوری این منبع آهن، کنسانتره سنگ‌ آهن تولید می‌شود. به‌طورکلی فرآوری سنگ ‌آهن برای حذف ناخالصی‌ها و عنصرهای مضر از سنگ، یکسان‌سازی شکل ظاهری آن و کنترل و افزایش عیار آهن، انجام می‌شود. ازجمله مزایای فرآوری سنگ ‌آهن کاهش آلودگی، انرژی، هزینه‌های تصفیه و ذوب هست. کنسانتره سنگ‌ آهن به‌عنوان محصولی غیر رسمی، غیرقابل اشتعال و انفجار است که به‌صورت فله‌ای از راه دریا و یا راه‌آهن حمل می‌گردد.

فراوری کنسانتره سنگ آهن

فرآوری سنگ‌آهن براساس محصول تولیدی به دو نوع زیر طبقه‌بندی می‌شود.

  • تولید سنگ‌آهن دانه‌بندی شده : فرآیند تولید سنگ آهن دانه بندی شده بدون استفاده از آب و خشک انجام می‌شود. در این فرایند با استفاده از روش‌های مختلف، سنگ‌های پرعیار و بی کیفیت از هم جدا می‌شوند. ( به واسطه نیروی مغناطیسی) که به این محصول نهایی سنگ آهن دانه‌بندی می‌گویند. سنگ آهن دانه‌بندی کیفیت پایینی دارد و در سیستم احیای مستقیم قابل استفاده نیست اما در کوره بلند کاربرد دارد..
  • تولید کنسانتره سنگ‌آهن :برای بالا بردن عیار سنگ آهن و حذف مواد زاید از روش‌های مختلف و مدرن پیچیده استفاده می‌شود.

استخراج سنگ ‌آهن

اولین مرحله برای تولید آهن، پس از کشف مکان‌هایی که سنگ آهنی با عیار بالا دارند، استخراج آن است. برای کشف معادن از روش‌هایی نظیر عکس‌برداری هوایی، ژئوشیمی، بیوژئوشیمی، حفر گمانه، برداشت الکتریکی، برداشت ژئوفیزیک و برداشت زمین‌شناسی استفاده می‌کنند. بعد از اکتشاف برای اطمینان از عیار آهن و تخمین مقدار سنگ موجود، حفاری و نمونه‌برداری جهت آزمایش، صورت می‌گیرد. برای استخراج سنگ ‌آهن و خورد شدن سنگ‌ها به‌طورمعمول از ماده‌ای منفجره به نام آنفو و یا سوخت آمونیوم نیترات استفاده می‌کنند.

پس از بارگیری و باربری مواد با توجه به اینکه ماده‌ای معدنی و یا باطله هستند به کارخانه فرآوری و یا جمع‌آوری مواد (دمپ باطله) انتقال پیدا می‌کنند. همان‌طور که گفته شد، کنسانتره سنگ‌ آهن، نتیجه فرایند فرآوری است. برای فرآوری، گذراندن شش مرحله سرند کردن، خردایش، خوراک‌دهی، آسیاب کردن، جدایش ثقلی و جدایش مغناطیسی، لازم است.

سرند کردن

سرند کردن و جداسازی قطعات کوچک سنگ، باعث افزایش بهره‌وری می‌شود، چراکه قطعات ریز باعث افزایش مصرف انرژی خواهند شد.

خردایش سنگ‌ها

 با استفاده از انواع مختلف سنگ‌شکن‌ها مانند فکی، ژیراتوری و مخروطی، خردایش سنگ ‌آهن تا رسیدن به ابعاد مورد نظر که معمولاً ۳۴۲ میکرون است، انجام می‌شود. این عمل در فرآوری بهتر و کاهش زمان مرحله بعد تولید آهن، نقش بسزایی دارد.

پرعیارسازی سنگ ‌آهن

درنتیجه خردایش در فرآیند کنسانتره سنگ‌ آهن، سنگ‌ها بر اساس سختی کانی و باطله‌ها، دانه‌بندی می‌شوند. ازاین‌رو اگر سختی کانی آهن‌دار بیشتر از باطله باشد، باطله بیشتر خرد می‌شود و آهن در بین دانه‌های ریز، کمتر وجود خواهد داشت و بخش‌های دانه‌درشت عیار بیشتری خواهند داشت و بلعکس. نرمه گیری از محصولات خردشده و خروجشان از مسیر، باعث بالا بردن عیار آهن می‌شود. هرچند این تنها روش برای پرعیارسازی سنگ ‌آهن نیست.

Iron ore enrichment

تجهیزات مغناطیسی سپراتور در صنعت سنگ آهن و فولاد

درام سپراتور خشک شدت بالا

درام سپراتور شدت بالای ساخت گروه صنعتی پاپک‌ پارسیان، یک جداکننده مغناطیسی شدت بالا است که با شدت میدان مغناطیسی در حدود ۷۰۰۰ گوس، برای پرعیارسازی سنگ آهن هماتیت و همچنین پرعیار سازی ضایعات مگنتیت با عیار پائین استفاده می‌شود. درام سپراتور خشک شدت بالا یکی از پرکاربردترین سپراتورهای سنگ آهن محسوب می‌شود.

در بسیاری از معادن  سنگ ‌آهن  به دلیل عدم وجود تجهیزات مغناطیسی سپراتور مناسب برای جداسازی مغناطیسی، کوهی از ضایعات سنگ معدنی ایجاد می‌شود که بخش زیادی از آن را سنگ آهن با عیار بالا تشکیل داده که با این استفاده از این نوع جداساز مغناطیسی امکان بازیابی مجدد آن وجود دارد.

بلت درام سپراتور

بلت درام مغناطیسی (جداساز مغناطیسی) ساخت گروه صنعتی پاپک پارسیان، برای جداسازی مواد و قطعات با دانه‌بندی درشت استفاده می‌شود.  بلت درام یکی از پرکاربردترین سپراتورهای سنگ آهن محسوب می‌شود. مهم‌ترین کاربرد این مگنت جداساز در معادن سنگ آهن و یا فرآوری سرباره‌های فولادی به منظور بازیابی بهینه و افزایش عیار گیری(پر عیارسازی) در مرحله اول جداسازی مغناطیسی مورد استفاده قرار میگیرد.

بلت درام‌های مغناطیسی لیمز و میمز 

بلت درام سپراتور( مگنت جداکننده مغناطیسی) در دو مدل lims & mims  طراحی و تولید می‌شود. بلت درام میمز و لیمز

از مزایای بلت درام  سپراتور مغناطیسی (جداساز مغناطیسی) ساخت گروه صنعتی پاپک پارسیان،  طراحی و ساختار استاندارد آن و ثابت بودن شدت میدان مغناطیسی در مدت زمان کارکرد است. بلت درام سپراتور دارای عمق نفوذ بالای مغناطیسی است که سبب جداسازی مغناطیسی بسیار با کیفیت می‌شود.

 کاربرد بلت درام سپراتور مغناطیسی در صنعت سنگ آهن و فولاد

  • بازیابی بهینه و افزایش عیار گیری سنگ آهن
  • جداسازی مغناطیسی مواد و قطعات با دانه بندی درشت در معادن سنگ آهن و یا فرآوری سرباره های فولادی.

خوراک‌دهی و آسیاب سنگ

خوراک‌دهی به آسیاب به‌طور مداوم انجام می‌شود و سبب بازیابی ماده معدنی می‌گردد. بعدازآن، مواد با توجه به‌ سختی، اندازه خوراک، سرعت آسیاب و اندازه نهایی، مدتی را درون دستگاه آسیاب می‌مانند. سپس سنگ‌های درشت به مرحله قبلی و ذرات ریز به مرحله بعدی منتقل می‌شوند.

جدایش مگنتیت و هماتیت چگونه است؟

از باارزش‌ترین سنگ‌ آهن‌های موجود که حدود ۷۰ درصد خلوص دارند، مگنتیت و هماتیت هستند. در تولید کنسانتره سنگ‌ آهن، مگنتیت سیاه‌رنگ به دلیل داشتن خاصیت مغناطیسی، توسط طبلک‌های مغناطیسی جذب می‌شود. هماتیت که دانه‌دانه و رنگی قرمز قهوه‌ای دارد و سنگین است، در جدایش ثقلی توسط نیروی گریز از مرکز از ذرات سبک جدا می‌گردد. در انتهای فرآوری، گندله و یا آهن فرآوری شده به مرحله پخت و احیا به کارخانه‌های ذوب انتقال داده می‌شود.

بهترین تأمین‌کننده تجهیزات صنعتی سنگ آهن و فولاد

گروه صنعتی پاپک پارسیان به‌عنوان طراح و سازنده انواع مگنت همواره آماده ارائه خدمات به کلیه کارخانه‌ها ازجمله صنایع فولاد، معدن، پتروشیمی، سرامیک، مواد غذایی و دیگر صنعت‌های موجود، هست. همچنین این شرکت تأمین‌کننده تجهیزاتی مانند جداساز مغناطیسی، فلزیاب، انتقال مواد، بازیافت و بسیاری از محصولات کاربردی می‌باشد.