توصيفگر ها :
هماتيت كم عيار , مگنتيت , تشويه مغناطيسي , تغييرات فاز اكسيدآهن , هماتيت غيرمغناطيسي
چكيده فارسي :
انتخاب يك روش پرعيارسازي براي جداسازي سنگ آهن با توجه به تركيب معدني و خواص فيزيكي آن مهم است. كم بودن ميزان بازيابي آهن و نيز هزينه بر بودن روش¬هاي پيشنهادي عملا در بسياري از ذخاير هماتيتي (بويژه ذخاير كم¬عيار) امكان استحصال آهن از اين ذخاير را ناممكن مي¬سازد. يكي از مشكلات ذخاير هماتيتي درگيري بالاي هماتيت با گانگ همراه (غالبا سيليس) امكان دست¬يابي به درجه آزادي مورد نظر براي توليد كنسانتره¬اي با عيار اقتصادي (بالاي 60 درصد آهن كل) را بسيار دشوار مي¬سازد. اگرچه فرآيند تركيبي جدايش ثقلي، مغناطيسي و فلوتاسيون اتخاذ شده است اما كاني هماتيت به‌سختي از گانگ جدا مي‌شوند. در مطالعه حاضر فرآيند تشويه مغناطيسي با استفاده از گازهاي احياكننده متان و هيدروژن يك روش مطلوب و ارزان براي تغيير فاز اكسيد آهن كم¬عيار غيرمغناطيسي به اكسيد آهن مغناطيسي و افزايش عيار و بازيابي آن پيشنهاد شد. تاثير دما، زمان، دبي گاز احياكننده و شدت ميدان مغناطيسي در فر¬آيند تشويه بر عيار و بازيابي كنسانتره آهن مغناطيسي مورد بررسي و بهينه¬سازي قرار گرفت. همچنين از آناليزهاي (XRF)، پراش اشعه ايكس(XRD)¬، مغناطيس¬سنجي (VSM)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM)، (EDAX-EDS) و تخلخل‌سنجي (BET) براي بررسي ويژگي¬هاي نمونه خام و نمونه¬هاي تشويه شده مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به غيرمغناطيسي بودن سنگ آهن مورد استفاده شامل كاني هماتيت با مقدار 8/48%، عيار آهن كل 16/34% كه ناخالصي اصلي آنرا كوارتز با مقدار 6/25% تشكيل مي‌دهد، طبق نتايج آناليزهاي XRD، VSM، FESEM و BET، نتايج نشان داد با تغييرات فاز هماتيت به مگنتيت، محصول تشويه شده داراي خاصيت مغناطيسي بالايي است و با ايجاد ترك و حفره در محصول تشويه¬شده و افزايش سطح نمونه احيا‌شده در دماي 550 درجه سانتي‌گراد از 11 به m2/gr 59 مي¬تواند خردايش با آسياي پايين دست و همچنين جداسازي ذرات آهن و باطله را آسان كند. در شرايط بهينه تشويه احيايي و جدايش مغناطيسي توسط گازهاي احياكننده متان و هيدروژن، به ترتيب در دماي تشويه 550 و 500 درجه سانتي¬گراد و 1/0 و L/min 5/0 دبي جريان گاز در زمان احيا 15 دقيقه و شدت ميدان مغناطيسي 300 گوس، عيار و بازيابي كنسانتره آهن مغناطيسي به ترتيب با عيار 81/%56 و 07/60% در بازيابي 39/%80 و 35/81% بدست آمد.
چكيده انگليسي :
It is important to choose a beneficiation method for separating iron ore according to its mineral composition and physical properties. The low amount of iron recovery and the high cost of the proposed methods practically make it impossible to extract iron from these deposits in many hematite deposits (especially low-grade deposits). One of the problems of hematite reserves is the high conflict of hematite with gangue (mostly silica) which makes it very difficult to achieve the desired degree of freedom for the production of economic grade concentrates (over 60% of total iron). Although a combined process of gravity, magnetic and flotation separation is adopted, hematite minerals are difficult to separate from gangue. In the current study, the magnetization roasting process using methane and hydrogen reducing gases was proposed as a favorable and cheap method to change the phase of non-magnetic low-grade iron oxide to magnetic iron oxide and increase its grade and recover it. The effect of temperature, time, reducing gas flow rate and magnetic field intensity in the roasting process on the grade and recovery of magnetic iron concentrate was investigated and optimized. Also, XRF, X-ray diffraction (XRD), magnetometry (VSM), field emission scanning electron microscope (FESEM), (EDAX-EDS) and Porosity (BET) analyzes were used to check the characteristics of the raw and roasted samples. Due to the non-magnetic nature of the iron ore used, it contains the hematite mineral with the amount of 48.8%, the total iron grade is 34.16%, the main impurity of which is quartz with the amount of 25.6%, According to the results of XRD, VSM, FESEM and BET analyses, showed that the roasted product has high magnetic properties and by creating cracks and holes in the roasted product and increasing the surface area of the reduced sample at 550°C from 11 to 59 m2/gr, it can be easily crushed with the downstream grinding and also the separation of iron particles and tailings. In the optimal conditions of reductive roasting and magnetic separation by methane and hydrogen regenerating gases, respectively, at the roasting temperature of 550 and 500 degrees Celsius and the gas flow rate of 0.1 and 0.5 L/min during the regeneration time of 15 minutes and the intensity of the magnetic field 300 Gauss, grade and recovery of magnetic iron concentrate were obtained with grades of 56.81% and 60.07% in recovery of 80.39% and 81.35%, respectively.
