mani24 29665 اشتراک گذاری ارسال شده در 14 فروردین، ۱۳۹۲ تغلیظ مواد معدنی چکیده مقاله مواد معدني استخراج شده از معادن براي اينکه قابل استفاده در صنعت باشند بايد فرآوري شوند. بخش فرآوري در معدن با هدف حذف مواد ناخواسته (باطله) و افزايش عيار ماده معدني (توليد کنسانتره) نقش واسطه بخش معدن و صنايع مختلف را ايفا مينمايد. اهميت فلزات يا کاربردهاي متعدد بويژه در مصارف جديد بر هيچ کس پوشيده نيست و بخش فرآوري معدن فراهم کننده خوراک اوليه تمام کارخانجات ذوب و تغليظ فلزات در صنعت متالورژي ميباشد. متن مقاله مقدمه مواد معدني استخراج شده از معادن براي اينکه قابل استفاده در صنعت باشند بايد فرآوري شوند. بخش فرآوري در معدن با هدف حذف مواد ناخواسته (باطله) و افزايش عيار ماده معدني (توليد کنسانتره) نقش واسطه بخش معدن و صنايع مختلف را ايفا مينمايد. اهميت فلزات يا کاربردهاي متعدد بويژه در مصارف جديد بر هيچ کس پوشيده نيست و بخش فرآوري معدن فراهم کننده خوراک اوليه تمام کارخانجات ذوب و تغليظ فلزات در صنعت متالورژي ميباشد. در مورد مواد غير فلزي يا همان کانيهاي صنعتي نيز تقريباً تمامي صنايع مهم اقتصادي کشورها مانند صنايع شيميايي، کشاورزي، ساختمان، سراميک، ذوب فلزات و حتي پزشکي، تماماً به گونهاي مصرف کننده مواد معدني هستند و اولين مرحله از خالصسازي اين مواد در بخش فرآوري معدن صورت ميگيرد. اهداف و زمينههاي فعاليت مرکز فرآوري مواد معدني هدف از تأسيس مرکز فرآوري مواد معدني در دراز مدت پايهگذاري اصولي صنايع معدني و شتابدهي به توسعه کمي و کيفي اين صنعت با استفاده از فنآوري نوين در استحصال مواد معدني و تأمين مواد اوليه مورد نياز صنايع مختلف در کشور و در نتيجه کاهش وابستگي به واردات در اين زمينه ميباشد. در راستاي اين اهداف، موارد زير نيز بعنوان هدفهاي کوتاه مدت مطرح شدهاند: § استقرار مرکز تحقيقات فرآوري مواد معدني با قابليتهاي زير، به عنوان رکن اساسي در امر تحقيق و توسعه و ارائه خدمات ضروري در زمينه اهداف دراز مدت: -گسترش و بهينهسازي فرآيندهاي فرآوري مواد معدني يا انجام تحقيقات و مطالعات آزمايشگاهي و نيمه صنعتي و تهيه طرحهاي فرآوري در مقياس صنعتي - انجام آزمايشهاي مختلف کانيشناسي و شيميايي بر روي نمونههاي زمينشناسي، معدني و مربوط به فرآيندهاي فرآوري - آموزش فارغالتحصيلان دانشگاهها و شاغلين بخش معدن و تأمين نيروهاي متخصص در زمينه فرآوري مواد معدني - تدوين و تهيه استانداردها در زمينه فرآوري مواد معدني -کمک به توسعه و تکميل مراکز تحقيقاتي موجود در کشور زمينههاي فعاليت مرکز از لحاظ نوع مواد معدني، دامنه فعاليتهاي مرکز در زمينه فرآوري تمام مواد معدني، فلزي؛ غيرفلزي، کانيهاي با ارزش و زغالسنگ ميباشد. در واحدهاي آزمايشگاهي و نيمه صنعتي عمليات زير انجام ميگيرد: § سنگ شکني و آسيا § دانهبندي: سرند، هيدروسيکلون، کلاسيفاير § روشهاي جداسازي فيزيکي: ثقلي، مغناطيسي و الکتروستاتيکي § فلوتاسيون § هيدرومتالورژي § پيرومتالورژي § جدايش جامد – مايع § مطالعات زيست محيطي § بيوتکنولوژي و نانوتکنولوژي § پردازش دادهها آزمايشگاهها و امکانات تحقيقات آزمايشگاهي واحد آزمايشگاه مرکز قابليت انجام آزمايشهاي مختلف فرآوري انواع مختلف کانسنگهاي فلزي، غير فلزي و مواد معدني گرانبها را دارا است. اين بخش با بهرهگيري از جديدترين تجهيزات و روشهاي فني اهداف زير را دنبال مينمايد: 1- شناخت ترکيب مواد معدني مختلف و بررسي مشکلات فرآوري آنها 2- توسعه مدارهاي مورد نياز براي فرآوري مواد معدني 3- توليد نمونه و دادههاي مربوط به محصولات فرآوري براي انجام مطالعات امکانپذيري 4- شناسايي اثرات محتمل زيست محيطي در فرآوري مواد معدني مختلف در مقياس نيمه صنعتي 5- ارايه راهکارهايي براي کارخانههاي فرآوري مواد معدني در کاهش هزينهها وافزايش کيفيت محصول با رعايت بهترين شرايط زيست محيطي لازم به ذکر است که بررسي فرآوري مواد معدني در آزمايشگاه ميتواند مستقلاً و يا مرتبط با آزمايشهاي واحد نيمه صنعتي صورت گيرد. زماني که اين واحد (نيمه صنعتي) فعال ميباشد، امکانات آزمايشگاهي بعنوان پشتيبان عمليات نيمه صنعتي در زمينه آناليز نمونهها و محصولات فرآوري و راهگشايي براي مشکلات فني احتمالي در فرآيند پيوسته در واحد نيمه صنعتي (پايلوت پلنت) ميباشد. به طور کلي چهار واحد اصلي آزمايشگاهي در مرکز وجود دارد: 1- آزمايشگاه کانيشناسي 2- آزمايشگاه شيمي تجزيه و محيط زيست 3- آزمايشگاه کانه آرايي 4- آزمايشگاه بيوتکنولوژي و نانوتکنولوژي آزمايشگاه کانيشناسي در اين آزمايشگاه در مرحله اول با استفاده از تجهيزات پيشرفته، مطالعات کانيشناسي انجام گرفته و نتايج آن مبناي مطالعات فرآوري قرار ميگيرد. در واقع پس از انجام بررسيهاي دقيق شناسايي ترکيب و بافت ماده معدني و پس از تعيين ناخالصيهاي همراه و همچنين وضعيت درگيري کاني يا کانه با ارزش با مواد باطله، روشهاي مناسب فرآوري انتخاب و بهينهسازي ميگردند. در اين آزمايشگاه تجهيزات زير براي انجام مطالعات کانيشناسي فراهم است: - دستگاههاي تهيه مقاطع صيقلي ونازک از نمونههاي معدني، شامل: دستگاههاي قالبگيري، پرس و صيقل - ابزار شناسايي خواص ظاهري کانيها شامل جعبه مقياس سختي موس، ماوراء بنفش و ميکروسکوپهاي دو چشمي - ميکروسکوپ پلاريزان براي مطالعه مقاطع نازک و صيقلي و بررسيهاي کاني شناسي نوري - دستگاه الکترون ميکرو آناليزور (EPMA) براي تجزيه شيميايي (عنصري) نمونههاي معدني دستگاه پراش اشعه ايکس (XRD) براي بررسي کانيشناسي نمونههاي مختلف ميکروسکوپ الکتروني با قابليت آناليز (تصويري – عنصري)، مجهز به نرم افزار نوين (QemScan) دستگاههاي تجزيه حرارتي و وزني (DTA/TGA) - امکانات مطالعات تکميلي کانيشناسي شامل مايع سنگين، فلوتاسيون، انحلال و مغناطيسي - دستگاههاي تهيه نمونه براي آناليز فلئورسانس و پراش اشعه ايکس - دستگاههاي اندازهگيري گرانروي - تعيين مشخصات کانيهاي صنعتي (سفيدي، مدول شکست، انقباض ، ......) آزمايشگاه شيمي تجزيه و محيط زيست در اين بخش تجزيه شيميايي و عنصري مواد معدني توسط دستگاههاي مجهز انجام ميگيرد. البته اين مطالعات بجز در مراحل فرآوري و شناسايي نمونههاي بخشهاي مختلف مدار پرعيارسازي، در مرحله اکتشافات نيز به کار ميرود و لذا نمونههاي برداشت شده از مناطق تحت اکتشاف نيز در اين آزمايشگاه مورد آزمايش تجزيه شيميايي قرار ميگيرند. دستگاههاي موجود در اين بخش شامل موارد ذيل است: - تجهيزات خردايش، نمونهگيري و آمادهسازي نمونه - فلورسانس اشعه ايکس (XRF) - پلاسماي زوج القايي (ICP) و همچنين طيف سنجي نشر اتمي (AES) - طيف سنجي جذب اتمي (AAS) با تجهيزات کوره گرافيتي و هيدراسيون - دستگاه کروماتوگرافي گاز - کوره انحلال امواج کوتاه - دستگاه اندازهگيري کربن و گوگرد (لکو) - امکانات آناليز و شناسايي فلزات گرانبها - دستگاه کروماتوگرافي يوني - روش طيف سنجي نوري - ظروف و لوازم مختلف حجم سنجي مانند ارلن، بورت، کندانسور، بالن و غيره - ابزار و وسايل حرارتي نظير کورهها، حمامها، گرمکن و خشککنها آزمايشگاه كانه آرايي اين آزمايشگاه شامل تجهيزات مرتبط با بخشهاي پذيرش و انبار نمونههاي معدني، آمادهسازي، تعيين انديسهاي خردايش، سنگ شکني، آسيا، دانهبندي، فلوتاسيون، جدايش فيزيکي (ثقلي، مغناطيسي و الکترواستاتيکي) هيدرومتالورژي و بخش جدايش جامد – مايع ميباشد. آزمايشگاه نانو - بايو تکنولوژي امروزه در دنيا از نانوتکنولوژي بعنوان روند کليدي و تأثيرگذار در علم، فناوري و صنعت ياد ميشود، بويژه با همگرايي علوم در مقياس نانو و تأثير اين فناوري در رشتههاي مختلف از جمله فرآوري مواد معدني، زمينه ايجاد حوزههاي بين رشتهاي جديد در عرصه آموزش، تحقيقات و صنعت ايجاد شده است. اکسيداسيون و انحلال ميکروبي سنگهاي معدني بويژه سنگهاي سولفيدي از جديدترين جنبههاي کاربرد ميکروارگانيسمها به منظور افزايش بازيابي فروشويي و اکسيداسيون کانسنگهاي کم عيار ميباشد و در مورد کانسنگهاي مس، طلا و اورانيوم از پيشرفت چشمگيري برخوردار بوده است. به طور کلي از روشهاي ميکروبي در فرآوري مواد معدني در بخشهايي فلوتاسيون، فروشويي (ليچينگ)، پيرومتالورژي و تصفيه پسابها بيشترين بهره گرفته ميشود. در همين راستا در مرکز تحقيقات فرآوري مواد معدني تجهيزات و امکانات لازم براي تحقيقات مختلف در زمينه نانو و بيوتکنولوژي فراهم گرديده است، که برخي از آنها به قرار زير است: - محيطهاي کشت باکتريها و مواد لازم براي آن - امکانات انجام فروشويي ميکروبي به روشهاي مختلف از جمله ستوني و همزني - انکوباتور - سانتريفوژ - تجهيزات خردايش و طبقهبندي مواد معدني - وسايل آماده سازي نمونه علاقمندان جهت كسب اطلاعات بيشتر به وب سايت مركز فرآوري به نشاني برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام مراجعه نمايند. این مرکز در بخش شمال شرقی شهرک کاوش و در 60 کیلومتری غرب شهر تهران واقع شده است. همچنین این مرکز عضو شبکه آزمایشگاهی فناوری نانوی ایران می باشد. __________________ 2 لینک به دیدگاه
mani24 29665 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 14 فروردین، ۱۳۹۲ تغلیظ مواد معدنی مواد معدنی زیربنای اقتصاد و صنعت در جامعه را تشکیل میدهند. بشر از همان آغاز آفرینش خود و در طول تاریخ، بر حسب نیازمندیها و شناخت از مواد معدنی استفاده کرده است. اکنون نیز انسان از تمامی مواد معدنی به حالتها و شیوههای گوناگون بهرهبرداری مینماید. به دیگر سخن همین مواد معدنی هستند که پایه و اساس تمدن را تشکیل میدهند. عوامل مؤثر بر آستانه اقتصادی شدن مواد معدنی ارزش مهمترین عامل تعیین کننده آستانه اقتصادی مواد معدنی ارزش آن است که خود تابع عواملی چون عرضه، تقاضا و مسائل سیاسی میباشد . میزان تولید مواد معدنی در دهه گذشته افزایش شایانی داشته است. عواملی که موجب این افزایش شد. عبارتند از پیشرف در زمینه اکتشاف به دلیل مشخص شدن منشاء محیط و چگونگی تشکیل ذخایر مختلف، مثلاً نظریه تکتونیک صفحهای کمکهای مؤثری در رابطه با کشف ذخایر مس پوریزی نموده است. در دهه اخیر بکارگیری روشهای نوین ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی در کشف ذخایر جیدد بخصوص آنهایی که در اعماق زمین قراردارند کمک مؤثری نمود. همچنین ماشینهای جدید استخراج موجب شده تا ذخایری که در اعماق قرار داشته قابل بهرهبرداری شوند و با کمک از این ماشین الات میزان تولید روزانه بالا رود. پیشرفت در زمینه صنعت تلغیظ و تصفیه موجب گردید تا بسیاری از ذخایر عمیق دور از دسترس نیز قابل بهره برداری شوند. همزمان با بالارفتن تولید، میزان مصرف موادمعدنی نیز افزایش داشته است. مهمترین عواملی که موجب بالا رفتن مصرف گردید عبراتند از: افزایش جمعیت، گسترش صنایع جدید و غیره. قیمت برخی از موادمعدنی علاوه بر عرضه و تقاضا تحت تأثیر بحرانهای سیاسی نیز قرار میگیرد. به عنوان مثال طلا که 80درصد قیمت آن به تحولات سیاسی و 20 درصد به عرضه و تقاضا مربوط میشود. عیار ذخیره مقدار عیار ذخیره از فاکتورهای مهم سنجش ارزش اقتصادی یک معدن است. ذخایر رگهای در مقایسه با ذخایر تودهای و پورفیری در صورت وجود عیار بالاتری ارزش پیدا میکنند. هزینه استخراج، برای ذخایر رگهای بیشتر از ذخایر پورفیری و تودهای است. برای مثال ذخایر مس پورفیری با عیار حدود 0/75 تا 1 درصد و ذخایر مس رگهای با عیار بیش از 1/5 درصد ارزش اقتصادی دارند. هر چند که عیار و مقدار ذخیره، لازم و ملزوم یکدیگر هستند اما مقدار ذخیره از اهمیت بیشتری برخوردار است. ذخایر طلای رگهای با عیار بیش از 10 گرم در تن و ذخایر طلای نوع پراکنده (ذخیره نسبتاً زیاد و ابعاد وسیع) با عیار حدود 2 گرم در تن دارای ارزش اقتصادی و قابل بهرهبرداری هستند. عیار قابل استخراج ذخایر معدنی با گذشت زمان کاهش یافته و عوامل مهمی که موجب این کاهش شدهاند عبارتند از: افزایش قیمت، پیشرفت در صنعت استخراج و تلغیظ و تصفیه. تکنولوژی اقتصاد از ماشین آلات جدید در اکتشاف، استخراج و تلغیظ و تصفیه سبب شده که هزینههای استخراج پایین بیاید و ذخایری که به دلایل مختلف در گذشته قابل بهره برداری نبودهاند امروزه قابل بهرهبرداری گردند . کشورهای صنعتی با استفاده از تکنولوژی نوین و نیروهای متخصص و کارآمد از مرحله اکتشاف تا تغلیظ و تصفیه نسبت به کشورهای جهان سوم فراتر رفتهاند. تلغیظ و تصفیه هر ماده معدنی از دو بخش کانه (Ore) یا کانیهای مفید و باطله (Gangue) یا کانیهای مزاحم تشکیل شده که لازم است که جداسازی آنها از هم توسط فرآیندهای پالایشی که اصطلاحاً کانهآرایی (Minerod Processing) نامیده میشوند، انجام میگیرد. عواملی نظیر شکل، اندازه، رابطه نسبی کانیهای مفید و باطله و نوع کانیهای مفید و مزاحم، تأثیر مستقیم در تلغیظ و تصفیه یک کانسار دارند. اندازه کانیهای مفید یک کانسار، چنانچه از یک حد خاصی کمتر باش موجب میشود تا ماده معدنی قابل تلغیظ نباشد. کانیهای مفید در یک کانسار میتواند به صورت آزاد یا به حالت درگیر در داخل یک کانی دیگر باشد. هزینههای تلغیظ برای هر یک از حالتهای ذکر شده متفاوت است که باید بطور دقیق مطالعه و بررسی شوند. شکل ذخیره شکل ذخیره رابطه مستقیمی با روش استخراج آن دارد. ذخایر رگهای به روش زیرزمینی و ذخایر پورفیری که نزدیک سطح زمین قرار دارند با روش روباز استخراج میشوند در صورتی که پدیدههای تکتونیکی نطیر گسلها و شکستگیها تغییراتی را در امتداد رگهها بوجود آوردند، علیرغم بالا بردن عیار و مقدار ذخیره این بینظمی موجب بالا رفتن هزینه استخراج خواهد شد. بنابراین، عیار و مقدار ذخیره به تنهایی موجب اقتصادی شدن و قابل بهرهبرداری بودن یک ذخیره نخواهد شد. عمق ذخیره ذخایر زیادی موجودند که عیار و ذخیره آنها نسبتاً زیاد است اما به علت اینکه در اعماق زیاد واقع شدهاند و یا شکل مناسبی ندارند، دارای ارزش بهرهبرداری نیستند. عمق ذخیره، رابطه مستقیم با هزینههای استخراج دارد. نیروی متخصص و هزینههای پرسنلی وجود افراد متخصص و کاردان، رابطه مستقیم با میزان تولید و قیمت تمام شده ماده معدنی دارد. حقوق مهندسین معدن، تکنسینها و معدنچیان در کشورهای جهان سوم پایینتر از کشورهای صنعتی است که خود موجب کاهش قیمت شده ماده معدنی میشود. حمل و نقل معادن، معمولاً در مناطقی خارج از شهر یا مراکز صنعتی قرار دارند. این مواد باید استخراج شده و بعد از تغلیظ در همان منطقه تصفیه و به بازار عرضه گردد. فاصله معدن از پالایشگاه و بازار فروش، تأثیر مستقیم در قیمت تمام شده ماده معدنی دارد. هر گاه منطقه معدنی در فاصله زیادی از جادههای اصلی قرار گیرد. ابتدا جهت برقراری ارتباط بین معدن و جادههای نزدیک منطقه باید جاده سازی شود. این کار هزینه زیادی به خود جذب میکند. دیگر این که هر قدر فاصله منطقه از پالایشگاه و بازار فروش دورتر باشد هزینه حمل و نقل بالاتر خواهد رفت و گاهی این امر موجب میشود تا ماده معدنی ارزش اقتصادی خود را از دست بدهد. آب و هوا شرایط آب و هوایی تأثیری زیادی روی مدت زمان بهرهبرداری در سال، میزان تولید در روز و راندمان تلغیظ و تصفیه دارد. پایین آمدن مقدار تولید در سال به دلیل نزولات جوی زیاد بخصوص برف و طوفان شن و ماسه باعث بالا رفتن هزینه شده و در موارد خاصی بهرهبرداری از این ذخایر مقرون به صرفه نخواهد بود. سیاست دولتها بعضی از مواد معدنی با وجود عدم سوددهی ، به خاطر اهمیت استراتژیکی و وتوجه به استقلال صنعتی و اقتصادی توسط دولتها در داخل کشور تولید میشوند تا در آن زمینه ، کشور از وابستگی به کشورهای خارجی مستقل گردد. مانند فولاد، اورانیم و ... ردهبندی مواد معدنی و کانسارها مواد معدنی به حالتهای مختلف ب همصرف میرسانند که مهمترین آنها عبارتند از : الف) به صورت عنصر ب) کانی ج) بلورها د) سنگ الف عناصر : مواد معدنی اکثرا به خاطر وجود عنصر یا عناصر خاصی که همراه دارند بهرهبرداری میشوند این مواد ، پایه و اساس صنایع را تشکیل میدهند. عناصر مهم به شرح ذیل میباشند: 1- عناصر فلزی ... , Fe , Ti , Cr , Mn 2- عناصر سبک Al , Li , Be , Mg 3- عناصر بنیادی Cu , Zn , Pb , Sb , Ni 4- عناصر جزئ W , Mo , Sn , Co , Mg , Bi , Zr , Cs 5- عناصر گرانبها Au , Ag , Pt , Ds , Ir 6- عناصر رادیواکتیو U , Ra , Th 7- عناصر کمیاب ..., La , Ce , Pr , Nd , Sn , Eu , Gdب کانیها : بعضی از کانیها به دلیل خواص فیزیکو شیمیایی ویژهای که دارند در صنایع مختلف به مصرف میرسند. 1- دیر گدازها ............. گرافیت - کرومیت - منیزیت - بوکسیت .... 2- عایق حرارتی .......... آسبست - ورمیکولیت 3- کمک دوبها ........... فلوریت - آبیت - بوراکس - کربنات سدیم 4- کودهای شیمیایی .. آپاتیت - نیتراتها - نمکهاس سدیم و پتاسیم - گلاکونیت 5- پرکنندهها ............. کائولین - تالک - میکاها - باریت - فلوسپاتها 6- سرامیک : کائولین - کانیهای رسی - فلوسپات سریک 7- تصفیه ، بیرنگ کنندهها و جذب کنندهها : مونتموریونیت - زئولیت - کائولین 8- مصارف شیمیایی : نمکها - گوگرد - پیریت - ارسینوپیریت - زرنیخها 9- مواد رنگی : گوتیت - لیمونیت - هماتیت - مگنیتیت - گرانیت 10- کانیهای قیمتی : فیروزه - عقیق - ژادیت ( پشم ) اوپال ج بلورها : برخی ار کانیها هنگامی که تشکیل بلور درشت دهند ارزش اقتصادی خواهد داشت. 1- سابو پولیش : الماس - کروندم - توپاز - گارنت - کوارتز - فلوسپات 2- دی الکتریک : موسکویت - فلوگوپیت 3- پیزو کریستالها : کوارتز - توربالین - زینکیت - تلوریت 4- ساخت عدسی و قطعات نوری : فلوریت شفاف - کوارتز شفاف - کلیسیت شفاف - ژیپس شفاف 5- بلورهای زینتی و قیمتی : الماس - زمرد ( بریل ) - لعل ( اسپینل ) - یاقوت ( کرندوم ) - توپاز د مصارف سنگها و خاکها: 1- سیمان : آهک - مارن - بوکسیت - گچ 2- کواد سبک وزن عایقهای حرارتی و صوتی : پامیس - پرلیت - شیل - اسلیت 3- سرامیکها : پگمانت - نفلین سیانیت - گرانیت - کوارتزیت - خاکهای رسی 4- سنگهای تزئینی : مرمرها - گرانیت - دیوریت - سرپانتین 5- مصالح ساختمانی : شن و ماسه - گچ - خاکهای رسی 6- تصفیه و بیرنگ کنندهها : پنتونیت - دیا تمیت - پرلیت 7- دیر گدارها : بوکسیت - خاک رس آتشخوار - کوارتزیت - منیزیت - دولومیت 8- سایندهها : کوارتزیت - گرانیت - ماسه سنگ - پردیت - بازالت - چرت 9- کمک ذوبها : سنگ آهک - دولومیت 10- کودهای شیمیایی : فسفریت - گچ - ماسهسنگ - گلاکونیتدار 11- پرکنندهها : سنگ آهک - پامیس - پرلیت - گچ - بنتونیت - دیاتمیت - نفلین سینیت -اسلیت 2 لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده