فرایند تولید کنسانتره
تولید کنسانتره از سنگ آهن بستگی به نوع ماشین آلات به کار رفته در کارخانه فرآوری در معادن مختلف متفاوت است. در اینجا به منظور آشنائی با فناوری تولید کنسانتره به فناوری به کار رفته در معدن به طور مختصر اشاره می گرددː

واحدهای مختلف کارخانه تولید کنسانتره

1. واحد انتقال و همگن سازی خوراکː

مواد پس از استخراج از معدن توسط دامپ تراکهای 130 تنی حمل و در سنگ شکنی تخلیه می گردد. مواد پس از خردایش به انبار همگن سازی منتقل می شود. انباشت سنگ خرد شده به دلیل دامنه وسیع دانه بندی همگن سازی خوراک به روش ویندور صورت می گیرد. این واحد از دو انبار با گنجایش 230 هزار تن تشکیل شده است. انباشت سنگ خرد شده توسط استاکر به ظرفیت 2300 تن بر ساعت صورت می گیرد. عملیات برداشت به وسیله یک عدد ریکلایمر انجام می گیرد. ظرفیت کلی برداشت با توجه به تغذیه5 خط کارخانه که هر خط دارای 392 تن بر ساعت می باشد معادل 1960 تن بر ساعت است.
نوار نقاله های شماره 2و 3 بر حسب آنکه از کدام انبار برداشت انجام شود˛ سنگ آهن همگن شده را به نوار نقاله شماره 4 انتقال داده و از این نوار سنگ آهن به وسیله نوار شماره 5 به کارخانه فرآوری هدایت می گردد. ظرفیت تمام نقاله ها 2300 تن بر ساعت می باشد. نوار نقاله های 2 و 3 دارای عرض 1 متر و طول 362 متر و نوار نقاله شماره 4 دارای عرض 8 متر و طول 21 متر و نوار نقاله شماره 5 نیز دارای عرض 1 متر و طول 267 متر است. به منظور انتقال سیستم برداشت از یک انبار به انبار دیگر از دستگاه انتقال استفاده می شود.

2-واحد سنگ شکنیː
ماده معدنی پس از انتقال از معدن به داخل یک سنگ شکن ژیراتوری با ظرفیت 2300 تن بر ساعت ریخته می شود
ماکزیمم اندازه سنگهای قابل پذیرش 900 میلیمتر است که وسط این سنگ شکن تا حد 300 میلیمتر خرد می گردد. دو دامپ تراک 130 تنی به صورت همزمان می توانند در این سنگ شکن تخلیه بار انجام دهند. در صورت وجود سنگهای بزرگتر از قابلیت پذیرش سنگ شکن با استفاده از چکش هیدرولیکی با محور متحرک مشکل مرتفع می گردد. بررسیها نشان داده که 15% وزنی مواد خرد شده بین 200 تا 300 میلیمتر و 85% کمتر از200 میلیمتر می باشد. این سنگ شکن ژیراتوری دارای مدل 74-54 و ساخت شرکت سوئدالا سوئد می باشد.

2-آسیای خود شکنː
مواد پس از همگن سازی به یک آسیای خودشکن که به روش تر کار می کند˛ وارد می شود. این آسیا از نوع دیافراگمی˛ به قطر 7/9 و طول 4 و ساخت شرکت کروپ پلیزویوس آلمان و با ظرفیت 392 تن بر ساعت می باشد.
این آسیا دارای 2 موتور کوپل مکانیکی است که هر یک دارای توان 4000 کیلو وات ساعت می باشد.

4-سرند مدار آسیای خود شکنː
این سرند ارتعاشی از نوع سر کوتاه سخت شرکت آلیس مینرال و دارای یک طبقه با سطح سرندی 66/9 متر مربع (87/4 در 14/2) و قطر چشمه 6/1 سانتیمتر و ظرفیت 432 تن بر ساعت است. محصول خروجی آسیا به روی سرند منتقل می شود و که سر ریز سرند توسط سه نوار نقاله دوباره به آسیا برگشت داده می شود. ظرفیت هر یک از سه نوار 50 تن بر ساعت و عرض آنها 650 سانتیمتر و طول دو تای آن 15 متر و دیگری 39 می باشد.

ته ریز سرند به وسیله پمپ گریز از مرکز افقی با مدل SALA HD5311-250 و با ظرفیت 916-687 تن بر ساعت به جدا کننده مغناطیسی کوبر هدایت می شود. 80% ابعاد این ذرات زیر 200 میکرون است.

5-جدا کننده مغناطیسی کوبرː
مواد عبوری از سرند که دارای دانه بندی 80 درصد ریز تر از 200 میکرون می باشد وارد دو دستگاه جدا کننده مغناطیسی شدت پایین کوبر با مدل WS1224CC می شود. این جدا کننده مغناطیسی شدت پایین که از نوع هم جهت است ساخت شرکت سالا با ظرفیت 206 تن بر ساعت است که برای هر خط پیش بینی شده است. در این نوع جدا کننده هم جهت ˛ کانیهای مغناطیسی جذب پوشش آهن ربای دائم شده و ذرات غیر مغناطیسی از بخش انتهای دریچه تخلیه باطله خارج می گردد. مواد خارج شده از دریچه تخلیه باطله بر روی یک کلاسیفایر مارپیچ ریخته شده و ذرات درشت آن به داخل آسیای خودشکن اولیه بر می گردد. کنسانتره مغناطیسی جدا کننده مغناطیسی کوبر به دلیل وجود ناخالصی های فسفر درگیر با مواد مغناطیسی و همچنین نرسیدن به درجه آزادی مناسب وارد یک مدار بسته آسیای گلوله ای _ هیدروسیکلون می شود.

کنسانتره منیتیتی بخش جدا کننده مغناطیسی کوبر وارد هیدروسیکلون مدل D15LB-368 ساخت شرکت سالا با ظرفیت جامد 730-832 تن بر ساعت و 1000 متر مکعب بر ساعت پالپ می شود. ته ریز این هیدروسیکلون خوراک آسیای گلوله ای را تامین می نماید که دوباره به هیدروسیکلون بر می گردد و سرریز آن به جدا کننده های مغناطیسی کلینر انتقال داده می شود.

7- آسیای گلوله ایː
با ورودی این آسیا از هیدروسیکلون تامین می شود. این آسیا از نوع تخلیه با سر ریز به قطر 4/5 و طول 45/9 متر ساخت شرکت کروپ پلیزیوس آلمان˛ با ظرفیت 274 تن بر ساعت بوده که مجهز به یک موتور اصلی به قدرت 4000 کیلو وات و یک موتور فرعی به قدرت 75 کیلو وات می باشد. ابعاد خوراک ورودی کوچکتر از 6/1 میلیمتر بوده و D80 آن معادل 200 میلیمتر می باشد. خروجی آسیا مجددا به هیدروسیکلون بر می گردد.

8- جدا کننده مغناطیسی شدت کمː
بخش سرریز هیدروسیکلون ها به مجموعه جدا کننده های مغناطیسی شت کم که به صورت سری در مدار قرار دارد وارد می شود. تعداد این جدا کننده ها در هر خط 4 عدد بوده که 3 دستگاه اول تشکیل یک بانک را داده و در یک مجموعه با مدل WS123OCTC-3 و ساخت شرکت سالا و ظرفیت 283 تن بر ساعت می باشد. دستگاه چهارم به صورت تکی و با مدل WS1230 است و به منظور تنظیم بهتر غلظت پالپ و آبگیری به بخش فیلتراسیون ارسال می شود. باطله حاصل از جدا کننده های اول و دوم به وسیله پمپهای گریز از مرکز افقی با مدل VASAHD53 11250 و با ظرفیت 507 تا 620 متر مکعب بر ساعت به دو هیدروسیکلون خوشه ای ارسال می شود. باطله بخش سوم و چهارم نیز به آسیای خود شکن اولیه هدایت می شود. محصول به دست آمده از این بخش به همراه کنسانتره هماتیتی وارد بخش فیلتر آهن جهت آبکشی فرستاده می شود.

9-هیدروسیکلون باطله جداکننده های مغناطیسی اول و دومː
این هیدروسیکلون ها ساخت شرکت سالا کریبس و با مدل D10BB168 ˛ با ظرفیت جامد 30 تن بر ساعت و 500 متر مکعب بر ساعت می باشد. سرریز آن به تیکنر باطله و ته ریز آن به جدا کننده مغناطیسی شدت کم رمق گیر جهت بازیابی مابقی ذرات منیتیت م سپس به جدا کننده مغناطیسی شدت بالا (برای بازیابی هماتیت) منتقل می شود.

10- جدا کننده مغناطیسی شدت میدان کم رمقگیرː
جدا کننده مغناطیسی شدت پایین رمق گیر با مدل WS1218 DMHG DENSE MEDIA ˛ داری ظرفیت 50 تن بر ساعت می باشد. کنسانتره حاصل که حدود 18% وزنی خوراک ورودی است به هیدروسیکلون مرتبط با آسیای گلوله ای وارد شده و باطله آن همراه با باطله جدا کننده مغناطیسی کوبر به وسیله پمپ گریز از مرکز افقی ساخت شرکت سالا با مدل VASA HD4311-250 و با ظرفیت 820-650 متر مکعب بر ساعت به سرند پالپ با چشمه 300 میکرون منتقل می شود.

11-سرند پالپ:
این سرند با مدل C/32-60 LINEAR35, , ساخت شرکت دلکور با سطح سرندی 20 متر مربع می باشد. اندازه چشمه ها 300 میکرون بوده و با توجه به نتایج آزمایش های انجام شده حدود 9% از مواد ورودی از سرند عبورمی نماید. ذرات درشت باقی مانده روی این سرند جهت خردایش به آسیای خود شکن باز گردانده می شوند و ته ریز آن به وسیله پمپ گریز از مرکز افقی مدل VASA HD5311-250 با ظرفیت 820-650 متر مکعب بر ساعت به مخزن تنظیم کننده بار ورودی برای وارد شدن به واحد جدا کننده مغناطیسی شدت بالا برای بازیابی هماتیت منتقل می شود.

12-جدا کننده مغناطیسی شدت بالا:
باطله بخش جدا کننده مغناطیسی کوبر و رمق گیر منیتیت, بعد از عبور از سرند 300 میکرون پالپ به منظور استصحال هماتیت وارد جدا کننده مغناطیسی شدت بالا با مدل HGMS-350-05-015,MAGNETIC HEAD ساخت شرکت سالا با شدت میدان مغناطیسی 500 گوس و ظرفیت 654 تن بر ساعت می شود. کنسانتره هماتیتی به دست آمده از این مرحله با عیار 65 درصد آهن و 3/0 درصد فسفر نیاز به فلوتاسیون دارد. بنابراین محصول حاصل توسط یک هیدروسیکلون با حد جدایش 50 میکرون دانه بندی می شود.

13- هیدروسیکلون بعد از مرحله جدایش مغناطیسی شدت بالا:
کنسانتره جدا کننده مغناطیسی شدت بالا برای دانه بندی وارد هیدروسیکلون ساخت شرکت سالا با مدل D208-668 , با ظرفیت 176 تن بر ساعت و حد جدایش 50 میکرون می شود. ذرات درشت تر از50 میکرون یعنی ته ریز توسط آسیای گلوله ای بخش هماتیت دوباره خرد می شود و ذرات ریز سرریز وارد یک تیکنر می شود.

14-آسیای گلوله ای هماتیت:
ذرات ته ریز هیدروسیکلون وارد یک آسیای گلوله ای از نوع تخلیه سر ریزی به قطر 3 متر و طول 5/4 متر, ساخت سالا با ظرفیت 21 تن بر ساعت که مجهز به یک موتور اصلی با قدرت 710 کیلو وات است می شود.
برای جداسازی ذرات آزاد شده, محصول خروجی از آسیا دوباره به وسیله یک پمپ گریز از مرکز افقی مدل vasahd455-100 ساخت سالا با ظرفیت 115-95 متر مکعب بر ساعت به مخزن قبل از جدا کننده مغناطیسی شدت بالا پمپاژ می گردد.

15- تیکنر جریان سرریز هیدروسیکلون:
ذرات ریزتر از 50 میکرون از سرریز هیدروسیکلون قبل از ورود به بخش فلوتاسیون به یک تیکنر از نوع تیغه ای مدل ltk50 ساخت سالا, دارای 648 تیغه با شیب 55 درجه و 500 متر مربع سطح ته نشینی وارد می شود. گنجایش مخزن آن 112 متر مکعب و ظرفیت تیکنر 71 تن بر ساعت می باشد.

16- مدار فلوتاسیون فسفر زدایی:
کنسانتره حاصل از جدا کننده مغناطیسی شدت بالا بعد از خردایش تا حدود 50 میکرون به منظور افزایش عیار آهن و کاهش فسفر به بخش فلوتاسیون فسفرزدایی هدایت می گردد. این مرحله شامل 6 سلول برای هر خط (دو مجموعه 3 تای) نوع asp ساخت سالا با گنجایش هر سلول 9 متر مکعب و میزان خوراک ورودی 71 تن بر ساعت با ph بزرگتر از 8 می باشد. در این مرحله فلوتاسیون معکوس انجام می شد و بخش شناور باطله محسوب شده و در دو سلول اول باطله به بخش باطله نهای منتقل می شود و برای چهار سلول بعدب باطله به بخش رمق گیر برای به دست آوردن حداکثر بازیابی انتقال داده می شود. کنسانتره هماتیتی تولیدی با عیار 68 درصد آهن و 45% درصد فسفر با کنسانتره مینیتیتی در مخزن جمع آوری کننده قبل از واحد فیلتراسیون مخلوط می شود. بازیابی وزنی کلی کارخانه برای مجموع دو کنسانتره منیتیتی و هماتیتی 68% برآورد گردیده است. مواد شیمیایی مصرفی در این سلول های فلوتاسیون شامل سودسوزآور به عنوان تنظیم کننده ph , نشاسته به عنوان بازداشت کننده و اکسید آهن , فلوتینور یا برول به عنوان کلکتور آپاتیت و روغن کاج یا کف سازهای دیگر برای ایجاد و پایداری کف استفاده می شوند.

17- فیلتراسیون کنسانتره آهن:
پس از ترکیب شدن کنسانتره های مغناطیسی و هماتیتی در یک مخزن مجهز به همزن این ترکیب به وسیله چهار فیلتر خلاء استوانه ای آبگیری می شود. برای هر خط تولید سه فیلتر در حال کار و یک فیلتر یدکی منظور گردیده است. مدل فیلترها tf3654 و ساخت شرکت سالا است. ظرفیت جامد هر یک از فیلترها 89 تن بر ساعت و ظرفیت کلی 267 تن بر ساعت می باشد. هر فیلتر دارای 61 متر مربع سطح است که 45 متر مربع آن به عنوان سطح موثر در نظر گرفته می شود. قطر هر فیلتر 6/3 متر و طول آن 4/5 متر است. کنسانتره آبگیری شده با رطوبت حداکثر 5/10 درصد از هر خط کارخانه به نوار نقاله های مربوط منتقل می شود.

18-هیدروسیکلون بازیابی آپاتیت:
باطله جدا کننده مغناطیسی شدت بالا به وسیله پمپهای گریز از مرکز افقی ساخت سالا با مدل vsahd5311-250 با ظرفیت 640-530 متر مکعب بر ساعت, جهت نرمه گیری به دو هیدروسیکلون سالا کربیس مدل (d6bb-12-168) منتقل می گردد. نرمه جدا شده دارای حدود 35 تن بر ساعت جامد بوده که به تیکنر باطله هدایت می شود. ته ریز هیدروسیکلون دارای 53 تن بر ساعت جامد است که به عنوان خوراک ورودی به بخش فلوتاسیون آپاتیت و توسط پمپ گریز از مرکز مدل vasa 6d284-100 ساخت سالا با ظرفیت حدود 80 متر مکعب بر ساعت انتقال داده می شود.

19- فلوتاسیون بازیابی آپاتیت:
پالپ خروجی از ته ریز هیدروسیکلون وارد 10 عدد سلول 11 متر مکعبی که شامل 2 بانک سه تای و یک بانک چهار تای است, می شود. این سلول ها ساخت سالا و با مدل sala/asii هستند. محصول فلوته شده دارای آپاتیت در این بخش به عنوان خوراک مرحله کلینر در نظر گرفته می شود. سلولهای کلینر شامل 10 سلول با حجم واحد 3/3 متر مکعب است که از یک بانک چهار تایی و دو بانک سه تایی با مدل sala/as3.3 می باشد. این مرحله به عنوان آخرین مرحله تولید کنسانتره آپاتیتی در نظر گرفته می شود. انتقال محصولات فلوته شده از مجموعه اول به مجموعه دوم و همچنین برگشت باطله مرحله دوم به اول توسط پنج دستگاه پمپ گریز از مرکز مدل sala spvc 365-150 به ظرفیت 60 متر مکعب بر ساعت انجام می شود. باطله این مجموعه و مجموعه قبل به وسیله پمپ گریز از مرکز افقی به تیکنر تیغه ای ساخت سالا نوع ltk356 هدایت و از آنجا به باطله خروجی از تیکنر اصلی اضافه شده و به سد باطله پمپاژ می گردد. در نهایت کنسانتره آپاتیتی به یک تیکنر معمولی نوع sfc 213-10 شرکت سالا با قطر 10 تن بر ساعت و ظرفیت 8 تن بر ساعت انتقال یافته و مواد ته نشین شده به وسیله پمپ گریز از مرکز به مخزن خوراک دهنده فیلتر جهت فیلتراسیون ارسال می گردد.

20-فیلتراسیون آپاتیت:
کنسانتره آپاتیت به وسیله پمپ به مخزن تغذیه کننده فیلتر منتقل و از آنجا به یک دستگاه فیلتر خلاء استوانه ای تغذیه می شود. این فیلتر از نوع tf1818 با ظرفیت جامد 8 تن بر ساعت, دارای 10 متر مربع سطح (2/7 متر مربع سطح موثر) و به قطر استوانه 8/1 متر و طول 8/1 متر می باشد. کنسانتره آبگیری شده با حداکثر 10% رطوبت به نوارنقاله های مربوط جهت انتقال به انبار هدایت می شود.

21-بازیابی آب:
بازیابی بخش عمده آب مصرفی به وسیله یک دستگاه تیکنر ترکیبی (معمولی و تیغه ای) انجام می شود. تیکنر دارای قطعه 5/16 متر, با مدل (ltc 2300-16.5fc420) , سطح ته نشینی 2300 متر مربع , حجم مخزن 910 متر مکعب و ظرفیت جامد 52 تن بر ساعت و 2243 متر مکعب بر ساعت آب می شود.
22-سد باطله:
باطله ته نشین شده همراه با باطله فلوتاسیون بازیابی آپاتیت و کف فلوتاسیون مرحله فسفرزدایی از طریق لوله به سد باطله پمپاژ می گردد. قسمت انتهایی لوله قابلیت تغییر وضعیت داشته و می تواند باطله را در طول سد باطله و در ارتفاعهای مختلف تخلیه نماید.

23-انتقال کنسانتره آهن به انبار ایستگاه بارگیری:
نوار نقاله, کنسانتره آهن را از فیلترها دریافت و از طریق نوار دیگری به انبار کنسانتره منتقل می نماید. ظرفیت هر یک از این سه نوار 340 تن بر ساعت و به عرض 350 میلیمتر و طول 22 متر می باشد. نوار نقاله مرتبط با انبار , عمود بر طول ساختمان کارخانه تغلیظ بوده و به دلیل عبور از عرض ساختمانها به صورت زیر زمینی طراحی گردیده است.
این نوار نقاله به طول 226 متر, عرض 1 متر و ظرفیت 1700 تن بر ساعت می باشد. کنسانتره آهن از نوار نقاله اولیه که به طور معمول از طریق نوار نقاله دیگر به طور مستقیم به بخش بارگیری ارسال می شود.