فیلترپرس و معدن آهن

دستگاه فیلترپرس و کاربرد آن در معادن آهن, مزایای دستگاه فیلترپرس در استخراج سنگ آهن, مقاله در زمینه سنگ آهن و فیلترپرس

نقش فیلتر پرس در استخراج سنگ آهن ، دستگاه فیلترپرس و کاربرد آن در معادن آهن ، مقاله در زمینه سنگ آهن و فیلترپرس ، مزایای دستگاه فیلترپرس در استخراج سنگ آهن

سنگ آهن چیست؟

سنگ آهن یک ماده معدنی است که هنگام گرم شدن با یک احیاکننده، آهن فلزی (Fe) تولید می کند. سنگ آهن عموماً شامل اکسیدهای آهن است که اشکال اولیه آن مگنتیت (Fe3O4) و هماتیت (Fe2O3) است. هماتیت به دلیل کنسانتره آهن با عیار بالا و فراوانی آن به طور گسترده یکی از مهم ترین سنگ های آهن محسوب می شود. سنگ آهن حاوی بیش از 60 درصد هماتیت یا مگنتیت به عنوان سنگ آهن با کیفیت بالا در نظر گرفته می شود که در غیر این صورت به عنوان سنگ معدن حمل و نقل مستقیم شناخته می شود.

مگنتیت که به آن لودستون نیز گفته می شود، یک کانی ایزومتریک سیاه رنگ است که بیشتر به دلیل خواص مغناطیسی اش شناخته شده است. برخی از اشکال مگنتیت از مکان‌های خاص، آهن‌ربا هستند، تنها نمونه‌ای از هر کانی طبیعی یک آهنربا است .

انواع سنگ آهن:

به طور کلی، چهار نوع اصلی ذخایر سنگ آهن وجود دارد:

هماتیت عظیم
مگنتیت
تیتانومغناطیس
سنگ آهن پیزولیتی

سنگ آهن برای چه مواردی استفاده می شود؟

سنگ آهن ، که بیشتر آهن خام است، برای تامین صنایع آهن و فولاد جهان، از جمله حمل و نقل، ساخت و ساز، لوازم خانگی مانند ماشین لباسشویی و همچنین انرژی و زیرساخت های ریلی استفاده می شود. این عنصر اصلی در تولید فولاد است که اکثریت قریب به اتفاق بنیادهای صنعتی جهان به آن متکی هستند. سازمان زمین شناسی ایالات متحده بیان می کند که صنعت فولادسازی تقریباً تمام (98٪) تقاضای سنگ آهن را مصرف می کند .

طیفی از بخش ها از 2 درصد باقی مانده استفاده می کنند. به عنوان مثال، صنعت پزشکی از آهن رادیواکتیو به عنوان یک عنصر ردیاب در تحقیقات بیوشیمیایی و متالورژی استفاده می کند. آهن پودری برای انواع خاصی از آهنرباها، کاتالیزورهای فولادی و قطعات خودرو استفاده می شود. در مقابل، اکسید آهن سیاه به عنوان رنگدانه در ترکیبات پولیش، پزشکی و متالورژی استفاده می شود.

آهن همچنین به طور گسترده با سایر فلزات برای ایجاد آلیاژها ، به ویژه آهن فرفورژه استفاده می شود. آهن فرفورژه آلیاژی با محتوای کربن کم است. نرم و چکش خوار است و در عین حال بسیار قوی است و برای کاربردهای مختلف شمشیربازی، نعل اسبی و لوله کشی مناسب است.

سنگ آهن چگونه استخراج می شود؟

در تولید سنگ آهن دو روش اصلی استخراج وجود دارد: استخراج سطحی و زیرزمینی. استخراج آهن باید در مقیاس قابل توجهی با کمترین قیمت ممکن انجام شود تا مقرون به صرفه باشد. به همین دلیل است که استخراج سطحی برای بسیاری از شرکت ها ترجیح داده می شود، اگرچه استثنائاتی وجود دارد. از طرف دیگر، اگر سنگ آهن نزدیک سطح از عیار کافی برخوردار نباشد، استخراج زیرزمینی را انتخاب می کنند.

مرحله بعدی فرآوری سنگ آهن است. هنگامی که سنگ معدن استخراج شده به طور اقتصادی به کارخانه گندله سازی رسید، سپس تحت خرد شدن قرار می گیرد، به این معنی که به معنای واقعی کلمه به قطعات بسیار کوچکتر خرد می شود. ماشین ها سنگ ها را آنقدر خرد می کنند که به اندازه یک سنگ مرمر شوند. مواد جدا شده و زباله ها به سطل های باطله منتقل می شوند.

سپس ریزه سنگ آهن به کارخانه گندله سازی فرستاده می شود. سپس با فرآیندی به نام تف جوشی به گلوله تبدیل می شوند و سپس با استفاده از یک کوره برای ایجاد گلوله های سنگ آهن سخت می شوند. سپس اینها معمولاً به عنوان بخشی از ساخت فولاد به یک کوره بلند یا کارخانه عرضه می شوند.

معرفی

با توجه به رشد مداوم تقاضا برای مواد خام، مقدار مواد معدنی نیز در حال افزایش است. بنابراین، سنگ معدن فلزی در معادن روباز بزرگ در سراسر جهان استخراج می شود. از آنجایی که تنها بخش کوچکی از سنگ استخراج شده از محصول با ارزش تشکیل شده است، مقدار فزاینده ای از سنگ های باطله باید به کار گرفته شود، که به عنوان باطله در پایان فرآیند وجود دارد. با این حال، مدتی است که مدیریت این باطله ها یک چالش بزرگ برای صنعت بوده است. ذخیره سازی در استخرهای باطله به دلیل از دست دادن آب فرآیند و خطر شکستن سد به طور فزاینده ای با ذخیره سازی خشک (باطله های انباشته خشک) جایگزین شده است. افزایش آبگیری مکانیکی با استفاده از ضخیم‌کننده‌ها و فیلتراسیون متعاقب آن می‌تواند محتوای آب باطله را کاهش دهد، بنابراین بخش بزرگی از آب فرآیند را بازیابی می‌کند و امکان انباشته شدن خشک را فراهم می‌کند. بهبود مدیریت آب فرآیند و ذخیره سازی ایمن تر، هزینه ها را کاهش می دهد و یک جنبه مهم از نظر استخراج پایدار است. به همین دلیل، تعداد محلول های باطله فیلتر شده به طور پیوسته در حال افزایش است و کارخانه های بزرگتر و در حال بهره برداری هستند.

با توجه به ویژگی‌های مربوط به فرآیند باطله‌ها، فیلتراسیون آن‌ها بی‌اهمیت است و یک چالش موجود در جداسازی جامد-مایع است. در طول پردازش مواد با ارزش، سنگ باید به اندازه ذرات زیر 100 میکرومتر خرد شود. با این حال، توزیع اندازه ذرات گسترده است، و مقدار خاک رس قابل توجهی در محدوده میکرومتر پایین تر وجود دارد. این ذرات یک کیک فیلتر تراکم پذیر را تشکیل می دهند و فرآیند فیلتراسیون را به شدت تحت تاثیر قرار می دهند. بنابراین، اختلاف فشار زیاد در قالب فشار مکانیکی برای آبگیری بسیار مهم است. از نقطه نظر مهندسی، فیلتر پرس های محفظه ای برای این منظور مناسب هستند. اینها در حالت دسته ای کار می کنند، یعنی باید پس از هر فیلترسازی دوباره تولید شوند. این امر با باز کردن محفظه‌های پرس منفرد و به دنبال آن جدا شدن کیک‌ها از محیط فیلتر ناشی از وزن آنها و افتادن روی تسمه نقاله‌ای که در زیر فیلتر پرس قرار دارد اتفاق می‌افتد. مدیریت اقتصادی جریان های فرآیند بزرگ با اتصال موازی پرس های بزرگ ارائه می شود.

مشکلات رایج در مورد فیلتر پرس ها عبارتند از انتخاب صحیح محیط فیلتر، سایش مکانیکی یا کور شدن پارچه فیلتر و مشکلات جدا شدن کیک ها. در حالت دوم، کیک های کاملاً چسبنده یا ریزش جزئی به ترتیب به دلیل رسیدن نسبی به حد تولید و شکستن ممکن است رخ دهد. باقیمانده قطعات کیک فضای فرآیند موجود را کاهش می دهد و در نتیجه باعث کاهش توان عملیاتی می شود یا در صورت چسباندن در ناحیه آب بندی منجر به نشت و آسیب می شود.

فیلتراسیون

فیلتر پرس های صفحه ای فرو رفته بر اساس اصل فیلتراسیون کیک عمل می کنند. در ابتدای فیلتراسیون، نفوذ ذرات رخ می دهد زیرا منافذ محیط فیلتر معمولاً بزرگتر از قطر ذرات انتخاب می شوند تا مقاومت هیدرولیکی کاهش یابد. اگر غلظت ذرات کافی باشد، پل زدن بر روی منافذ پس از مدت کوتاهی اتفاق می‌افتد و پس از آن ذرات نزدیک به تدریج روی شبکه ذرات جامد رسوب می‌کنند. بنابراین، کیک رشد می کند. از آنجایی که افت فشار درون کیک متقابل با فشار شبکه یکپارچه ذرات جامد است، پشتیبانی مکانیکی در پشت پارچه فیلتر با استفاده از پارچه های پشتی یا ساختارهای زهکشی ارائه می شود.

کیک فیلتر شبکه ای از ذرات جامد است که ساختار و خواص آن به شدت به توزیع اندازه ذرات دوغاب بستگی دارد. به عنوان مثال، ذرات به اندازه رس باعث رفتار تراکم پذیر می شوند به طور معمول، باطله ها دارای محتوای خاک رس مرتبط هستند و کیک های فیلتر در نتیجه متراکم هستند. برای اطمینان از دستیابی به رطوبت باقیمانده ، فشرده سازی شبکه ذرات جامد با فشار فیلتراسیون ضروری است. به همین دلیل از فیلتر پرس ها در کاربردهای زیادی استفاده می شود .

علاوه بر این، آبگیری مکانیکی با اعمال فشار دیفرانسیل گاز را می توان در فیلترپرس ها با تلاش سازنده کمی برای کاهش رطوبت کیک با کاهش اشباع منافذ حتی بیشتر اجرا کرد. آب‌گیری‌های فشار تفاضلی تنظیم‌شده منافذ کیک را با فشار ورودی مویرگی متناظر و پایین‌تر فیلتر می‌کنند .

راه اندازی فیلتر پرس برای سنگ آهن:

فیلتر پرس معدن دقیقاً چالش های خاص مربوط به آبگیری سنگ آهن را برآورده می کند.پس از شسته شدن سنگ آهن و حذف ناخالصی ها، فیلتر پرس صفا حداکثر آبگیری کیک فیلتر را تضمین می کند.

یک تامین کننده پیشرو در سراسر جهان در کارخانه ها، تجهیزات و خدمات برای نیروگاه های برق آبی، صنعت خمیر و کاغذ، صنایع فلزکاری و فولاد، و برای جداسازی جامد/مایع در بخش های شهری و صنعتی است. سایر زمینه‌های مهم تجارت، خوراک دام و گندله‌سازی زیست توده و همچنین اتوماسیون است که در آن طیف گسترده‌ای از محصولات و خدمات نوآورانه را ارائه می‌دهد. علاوه بر این، در زمینه تولید برق (کارخانه‌های دیگ بخار، نیروگاه‌های زیست توده، دیگ‌های بازیابی و نیروگاه‌های گازی‌سازی) و فناوری زیست‌محیطی (کارخانه‌های تمیزکننده گازهای دودکش) فعال است.

فیلترپرس صفا یکی از متخصصان پیشرو در فناوری جداسازی با گسترده ترین مجموعه فناوری در جداسازی جامد/مایع است. صنایع مورد استفاده شامل بخش هایی از محیط زیست گرفته تا مواد غذایی، مواد شیمیایی و معدن و مواد معدنی است. مجموعه محصولات جامع برای جداسازی جامد/مایع شامل فناوری‌های مکانیکی مانند سانتریفیوژها، فیلترها، صفحه‌ها، ضخیم‌کننده‌ها یا جداکننده‌ها و فناوری‌های حرارتی مانند خشک‌کن‌ها یا خنک‌کننده‌ها است.

خلاصه:

در سطح جهانی، اپراتورهای معدن به طور فزاینده ای بر روی فیلتراسیون باطله تمرکز می کنند تا آب فرآیند را بازیابی کنند و باطله ها را ایمن تر ذخیره کنند. عموماً با استفاده از فیلتر پرس به میزان آب مورد نیاز زیر 20 درصد وزنی می رسد. برای حفظ راندمان بالا، جدا شدن کامل کیک مورد نیاز است زیرا تخلیه ناقص عملکرد گیاه را کاهش می دهد. با این حال، تخلیه کیک فیلتر می تواند به روش های مختلفی رخ دهد که عمدتاً تحت تأثیر چسبندگی کیک فیلتر به پارچه فیلتر و همچنین چسبندگی کیک است. از این رو، این پژوهش به رفتارهای مختلف جداشدگی عمده و رویکردی نظری برای توصیف آنها اشاره می کند. علاوه بر این، بررسی‌ها بر روی فیلترهای باطله سنگ آهن برای نشان دادن تأثیرات محیط‌های فیلتر مختلف، فشار فیلتراسیون مختلف و عملیات پس از کیک بر روی چسبندگی انجام شد.

فیلترپرس و معدن آهن