توصيفگر ها :
تشويه مغناطيسي , گاز شهري , باطله كمعيار , جدايش مغناطيسي , فرآوري آهن , پرعيارسازي باطلهها
چكيده فارسي :
باتوجهبه كمبود مطالعات گذشته دربارهي پرعيارسازي باطلههاي خط جداسازي مگنتيت جهت فرآوري آهن به وسيله روشهاي
تشويهمغناطيسي و مشكلات فراوان موجود در اين عرصه، به انجام پژوهش با استفاده از روشهاي جديد و بهبوديافته كه منجر به بهبود قابلتوجهي در فرايندهاي فرآوري آهن، افزايش عملكرد و كارايي فرايندهاي مختلف، بهبود كيفيت محصول نهايي كه از جمله آنها ميتوان به پرعيارسازي باطلههاي كم عيار كارخانههاي فرآوري آهن اشاره نمود، همچنين كاهش آسيبهاي زيست محيطي مانند جلوگيري از بهكارگيري مواد شيميايي مختلف براي استفاده از اين باطلهها به عناوين مختلف، جلوگيري از آلودگي آب و خاك كه به موجب ذخيره و دپو كردن انبوهي از اين باطلهها به وجود مي آيد و همچنين صرفه جويي در منابع و كارايي انرژي مانند بهحداقلرساندن مرحله خردايش كه موجب صرفه جويي در هزينه و انرژي ميشود، توسط گاز احياكننده متان (CH4) يا گاز شهري بهعنوان كاهنده در روش تشويهمغناطيسي بر روي باطلههاي خط جداسازي مگنتيت جهت فرآوري آهن، پرداخته شد . در طي انجام پژوهش، تشويهاحيايي در دماهاي 550 ،500، 650 ،600 و 700 درجه سانتي گراد بر روي نمونه انجام پذيرفت و نمونههاي احيا شده تحت انجام آزمون مغناطيسسنج نمونه ارتعاشي (VSM) براي اثبات مغناطيسيشدن نمونهها قرار گرفته و نتايج باهم مقايسه شدند. در ادامه نمونههاي احياشده در دو مسير يكمرحلهاي و دومرحلهاي قرار گرفتند؛ به اينصورت كه در جدايش مغناطيسي يكمرحلهاي، نمونهها فقط در ميدان مغناطيسي 1000 گوس و در جدايش مغناطيسي دومرحلهاي، نمونهها ابتدا در ميدان مغناطيسي 1000 گوس و پس از آن در ميدان مغناطيسي 600 گوس قرار گرفته و جداسازي شدند و در نهايت نمونه كنسانترههاي نهايي هر دو مسير پس از انجام آزمونهاي طيفسنجي فلوئورسانس اشعه ايكس (XRF)، پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و طيفسنجي پراش انرژي (EDS يا EDAX) بايكديگر مقايسه شدند و شرايط عملياتي دمش گاز شهري به رآكتور، در فشار 1 بار و زمان 15 دقيقه، دماي 500 درجه سانتي گراد بود كه پس از مقايسهي نتايج بدست آمده، عيار نمونه بهتر در جدايش مغناطيسي يك مرحله اي %57/141 و بازيابي عياري %64/45 و در جدايش مغناطيسي دومرحلهاي نيز عيار نمونه بهتر % 62/57 و بازيابي عياري نمونه بهتر نيز % 75/74 بدست آمد.
چكيده انگليسي :
Due to the lack of sufficient prior studies on the beneficiation of tailings from the magnetite separation line for iron recovery using magnetization roasting methods as well as the numerous challenges associated with this field the present study aims to explore and implement novel and improved techniques. These advancements are expected to significantly enhance iron processing efficiency, increase the performance and effectiveness of various beneficiation processes, and improve the quality of the final product. One major application includes the beneficiation of low-grade tailings generated by iron ore processing plants.
Moreover, this approach contributes to reducing environmental impacts by avoiding the use of various chemical agents typically required for tailings reutilization, and by mitigating soil and water pollution resulting from the large-scale stockpiling of such tailings. Additionally, the proposed method improves resource and energy efficiency for instance, by minimizing the grinding stage, which leads to substantial savings in energy and operating costs. This research focuses on applying magnetization roasting using methane gas (CH4) or natural gas as a reducing agent to process tailings from the magnetite separation line for iron recovery.
During the course of this research, the reduction roasting process was carried out at temperatures of 500°C, 550°C, 600°C, 650°C, and 700°C. The reduced samples were subjected to Vibrating Sample Magnetometer (VSM) analysis to evaluate the degree of magnetization, and the results were compared accordingly. Subsequently, the reduced samples underwent magnetic separation through two different routes: single-stage and twostage magnetic separation. In the single-stage process, samples were separated only under a magnetic field strength of 1000 Gauss. In contrast, in the two-stage process, the samples were first subjected to a 1000 Gauss field, followed by separation under a 600 Gauss magnetic field.
The final concentrate samples from both routes were analyzed and compared using X-ray Fluorescence (XRF), X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS or EDAX). Based on the comparative analysis, The optimal operational condition for injecting natural gas into the reactor was at a pressure of 1 bar, for 15 minutes, at a temperature of 500°C. Upon comparing the results, the optimal grade of the sample in the single-stage magnetic separation was 57.141 % with a grade recovery of 64.45 %. In the two-stage magnetic separation, the optimal sample grade was 62.57 % with a grade recovery of 75.74 %.