توصيفگر ها :
سنگ معدن منگنز كم عيار , فلوتاسيون , پيرولوزيت , طراحي آزمايش
چكيده فارسي :
منگنز عنصر مهمي براي فولادسازي است و انتظار مي‌رود تقاضاي آن در آينده همراه با مصرف فولاد افزايش يابد. درنتيجه با توجه به افزايش ظرفيت فولادسازي در ايران و به تبع آن افزايش نياز كارخانجات توليد فرومنگنز به سنگ منگنز با عيار مناسب، پرعيارسازي سنگ معدن‌هاي كم عيار منگنز ضروري به نظر مي‌رسد. در اين پژوهش تأثير مواد مختلف بر‌روي كانسنگ اكسيدي كم عيار (حاوي73/13 درصد اكسيد منگنز و11/72 درصد اكسيد سيليسيوم) به روش فلوتاسيون مورد بررسي قرار گرفت. مطالعات كاني‌شناسي نشان داد كه پيرولوزيت به فرم تجمعات تيغه‌اي، سوزني و نيز فرم مخفي بلور ريزدانه بوده و درجۀ آزادي كانه‌هاي منگنزدار (عمدتاً پيرولوزيت) حدود 60-55 درصد، هماتيت حدود 50-45 درصد و گوتيت حدود 45-40 درصد بود. بررسي‌ها نشان داد كه استفاده ازكلكتور دودسيل آمين كنسانتره‌اي با بازيابي جرمي 5/49 تا 5/83 درصد، كلكتور اسيد اولئيك كنسانتره‌اي با بازيابي جرمي 5/27 تا 7/34 درصد و كلكتور اولئات سديم توليد كنسانتره‌اي با بازيابي جرمي 6/39 تا 3/44 درصد را توليد مي‌كند. استفاده از متاسيليكات سديم به عنوان بازداشت كننده باعث كاهش عيار اكسيد سيليسيوم از 11/72 درصد به 27/40 درصد شد. پس از انجام آزمايش‌هاي اوليه، جهت بررسي تأثير پارامترها و تأثير متقابل‌ها، از روش طراحي آزمايش و طرح عاملي كامل سه سطحي، براي 3 متغير(كلكتور، بازداشت كننده و pH) استفاده شد. تحليل نتايج بر اساس ANOVA نشان داد كه غلظت بازداشت كننده و pH تأثير كاهشي و غلظت كلكتور تأثير افزايشي بر روي عيار كنسانتره داشتند. تاثير متقابل غلظت كلكتور و pH، تأثير افزايشي بر روي بازيابي اكسيد منگنز داشتند. همچنين زماني‌كه دو پارامتر غلظت كلكتور و pH در بالاترين سطح خود بودند، افزايش مقدار سيليكات سديم باعث افزايش بازيابي اكسيد منگنز شد. بهينه سازي پارامتر ها نشان داد كه در درصد جامد 23، ابعاد ذرات خوراك ريزتر از 108 ميكرون، دماي 30 درجه سانتي‌گراد، سرعت همزني 1250 دور بر دقيقه، مقدار اولئات سديم 2000 گرم بر تن، مقدار متاسيليكات سديم 2500 گرم برتن، pH معادل 12 و روغن كاج 60 گرم بر تن مي توان به عيار و بازيابي اكسيد منگنز به ترتيب 7/35 درصد و 73/78 درصد و بازدهي جدايش 89/59 درصد با زمان كف گيري 5/2 دقيقه دست يافت.
چكيده انگليسي :
Manganese is an important element in steelmaking and its demand is expected to increase in the future, as steel consumption increases. Therefore, considering the increasing steelmaking capacity in Iran, and as a result increasing demand for appropriate-grade manganese by ferromanganese production companies, treatment of low-grade manganese ores seems necessary. In this study, the effect of different agents on the flotation results of a low-grade manganese oxide ore (containing 13.73% of manganese oxide and 72.11% of silica) was investigated. Mineralogical studies showed that pyrolusite is the main manganese oxide mineral that occurred in the form of lamellar, needle-like accumulations, as well as the hidden form of fine-grained crystals presenting liberation around 55-60% while for hematite around 45-50% and goethite around 40-45%. Investigations revealed that dodecylamine can produce a concentrate with a weight recovery of 49.5% to 83.5%, oleic acid with a weight recovery of 27.5% to 34.7%, and sodium oleate with a weight recovery of 39.6% to 44.3%. Using sodium metasilicate as a depressant reduced the silicon oxide content from 72.11% to 40.27%. After the initial tests were completed, the two-level full-factorial experiment design method was developed to investigate the effect of key variables (collector dosage, depressant dosage, and pH) on the flotation results. ANOVA results revealed a negative effect of depressant dosage and pH and a positive effect of collector dosage on manganese recovery to the concentrate. Mutual interaction of collector dosage and pH, enhanced manganese oxide recovery to the concentrate. Additionally, if the collector and pH are set at their highest level, increasing sodium metasilicate leads to an increase in manganese recovery. Parameter optimization showed that in solid percent of 23, feed particle size of 108 μm, pulp temperature of 30, mixing at 1250 rpm, 200 g/t collector (sodium oleate), 2500 g/t depressant (sodium metasilicate), 60 g/t frother (pine oil), and pH of 12 a concentrate with 35.7 % manganese, 78.73 % recovery and separation efficiency of 59.89 % is achievable.
