کنسانتره آهن چیست؟

 

اصلی‌ترین ماده خامی که در تولید فولاد و دیگر مواد مهم صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، سنگ آهن است. در این پروسه، سنگ آهن به صورت مستقیم به فولاد تبدیل نمی‌شود. ابتدا سنگ آهن در فرایندی تبدیل به کنسانتره آهن شده، سپس به گندله و در نهایت به فولاد تبدیل می‌شود. برای افزایش عیار برخی از سنگ آهن‌هایی که کیفیت و عیار پایینی دارند، از کنسانتره استفاده می‌شود.

شکل ظاهری کنسانتره به شکل پودری سیاه رنگ بوده و بیشترین کاربرد آن در صنایع ذوب آهن است. آهن اسفنجی، گندله آهن و دیگر محصولات فلزی از تولیداتی هستند که به کمک کنسانتره ساخته می‌شوند. خلوص و کیفیت بالا و همچنین ‌عدم مواد مضر و زائد در ترکیبات کنسانتره موجب شده تا استفاده از آن در هزینه و زمان، صرفه جویی‌های زیادی را به دنبال داشته باشد. شاید در این بین برای برخی سوال باشد که به چه علت نیاز است تا از سنگ آهن، کنسانتره تولید کرد.

 

 

 

 

 

 

 

 

کاربردهای کنسانتره

• ساخت سنگ آهنی که به صورت دانه بلند است، خشک است و آب ندارد. در این روش، برای جداسازی سنگ‌هایی که به درد نمی خورند و عیار بالایی دارند، از روش های خاصی استفاده می‌شود. مهم‌ترین و کاربردی‌ترین روش استفاده شده در این پروسه، استفاده از روش مغناطیسی است. محصولی که در انت‌ها تولید می‌شود، سنگ آهن دانه‌بندی شده است. این محصول، به دلیل سطح کیفی نسبتا پایینی که داشته کاربردی در سیستم احیای مستقیم ندارد. اما می‌توان از آن در کوره بلند بیشترین استفاده را داشت. 
• تولید کنسانتره از سنگ آهن. در این متد به خاطر اینکه عیار معمولی سنگ آهن کم است، روش های به روزتری به منطور بالا بردن عیار سنگ آهن به کار می رود. سرانجام به کمک این روش‌های پیشرفته کنسانتره سنگ آهن تولید خواهد شد. 

• کاهش میزان هزینه و انرژی به کار رفته در ذوب
• کاهش هزینه‌های مربوط به عملیات تصفیه
• کاهش سطح آلودگی

 

 

 

 

شروع این مرحله درست از وقتی می‌شود که مواد معدنی وارد کارخانجات شده و به درون سنگ شکن منتقل می شوند. ابعاد این تکه های سنگ آهن ابعادی در حدود ۱۰۰ سانتی متر دارند که برای فرآوری کردن آن‌ها نیاز است تا این ابعاد به اندازه‌های کوچکتری تبدیل شوند. فرایند شکستن سنگ آهن آغاز می شود تا سرانجام به تکه هایی در حدود۲۰ الی ۲۵ سانتی متر تبدیل شوند.

در قسمت ورودی سنگ‌شکن یک سرند ثابت گریزلی قرار گرفته که دارای سوراخ‌هایی با ابعاد مشخص است. به کمک این سرند، قطعات سنگ آهن بعد از ورود به سنگ‌شکن با ابعاد و اندازه‌های یکنواخت شکسته می‌شوند. سوراخ‌های سرند اندازه‌ای معادل با ابعاد محصول خارج شده از سنگ‌شکن دارند. با توجه به این نکته می‌توان گفت، قطعات سنگ آهن بیش از حد ریز و خرد نمی‌شوند و همه از نظر ابعاد برابری خواهند کرد.

بعد از اجرای این مرحله، قطعات شکسته شده آهن، به مرحله بعدی سنگ‌شکن و سرند وارد می‌شوند که این انتقال به کمک نوار نقاله انجام می‌شود. در این مرحله اندازه و ابعاد قطعات سنگ اهمیت زیادی دارند. چون با این اندازه ها، سنگ‌ها طی دو مرحله شکسته می‌شوند. در مرحله سنگ‌شکنی، از یک متد عادی به اسم سنگ‌شکنی مخروطی استفاده می شود. به این ترتیب اندازه مواد معدنی در حدود 30mm کاهش پیدا می کند. به منظور پیشگیری از خرد شدن افراطی و با هدف کنترل دانه بندی، خردایش طی چندین مرحله انجام می شود.

 

 

تا به اینجا خدایش باعث شده تا سایز مواد معدنی به 30mm برسد و زمانی که به آسیاب کنی می رسند، خردتر می شوند. یعنی ابعاد آنها به حدود ۰.۵ الی ۱ میلی متر می رسد. کار خرد کردن به وسیله غلتک فشاری و یا توسط آسیات خودشکن و یا نیمه خودشکن صورت می گیرد. بعد از آن به مرحله بعدی ورود پیدا می کند. در اینجا به کمک یک آسیاب گلوله ای موادی که در اثر خرد شدن به اندازه های ۰.۵ تا ۱ تبدیل شده بودند، بار دیگر خردتر می شوند. این بار این خرد شدن توسط آسیاب گلوله ای صورت می گیرد. جایی که این خرد شدن در آنجا اتفاق می افتد باید رطوبت کافی داشته باشد. کنترل اینکه این مواد تا چه حدی باید خرد شوند، به وسیله هیدروسیکلون انجام می شود. سپس این مواد خرد شده که به صورت شناور درآمده اند، توسط پمپ های خاصی به مرحله بعدی فرستاده می شوند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در این مرحله باید مواد بااهمیت و مواد زائدی که درون مواد خرد شده وجود دارند، از یکدیگر جدا شوند. این جداسازی به وسیله دستگاه های جدا کننده که خاصیت مغناطیسی دارند صورت می گیرد. به همین خاطر به مرحله پرعیارسازی را جداسازی مغناطیسی نیز می نامند. نوع این دستگاه ها درام و تر و دارای خاصیت مغناطیسی است. وقتی که اسلاری ای که درون آن معدنی خرد شده وجود دارد از روی این دستگاه ها رد می شوند، کانی های حاوی آهن شروع به چسبیدن به درام کرده و توسط یک تیغه خاصی جمع می شوند و مابقی کانی ها از زیر دستگاه عبور کرده و در نهایت خارج می شوند.

جداکننده هایی که در اینجا از آنها استفاده می شود به انواع گرادیان شدت بالا و گرادیان بالا، شدت متوط و شدت کم تقسیم می شوند:  بسته به اینکه مواد معدنی چه خصوصیاتی داشته باشند، از یکی از این 4 دستگاه استفاده می شود. مثلا زمانی که کنسانتره موجود، حاوی گوگرد و فسفر باشد، از روش فلوتاسیون برای جداسازی کانی ها استفاده می شود

 

 

در اینجا نوبت می رسد به عملیات آبگیری روی سنگ که نتیجه آن سنگ پرعیار خواهد بود. در این مرحله سنگ آهنی که اکنور پرعیار شده است مقداری آب ذخیره دار که باید این آب گرفته شده و سنگ به خوبی خشک شود. بدین منظور فیلترهای مخصوصی وجود دارد. بعد از مرحله آبگیری، باید کنسانتره انبار شود. پس از دخیره کردن، نوبت به تفکیک کردن کنسانتره زائد است که باید برای آبگیری به تینکر برده شوند.

تینکر از تجهیزات کاربردی و مهم در مرحله آبگیری است. در کف آن یک بازو وجود دارد که وظیفه آن انتقال مواد باطله به مرکز می برد و بعد به وسیله یک پمپ وارد سد باطله می شود. روشی که برای ته نشین شدن مواد در این مرحله به کار می رود، تعیین کننده سرعت انجام شدن کار است. به همین منظور فلوکولانت که نوعی ماده پلیمری است استفاده می شود و به افزایش سرعت چسبیده شدن و سقوط مواد جامد کمک می کنند.

برای خرد کردن سنگ آهن، روش های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از هر کدام از این روش ها به عوامل زیادی بستگی دارد که مهمترین آنها عبارتند از: نوع سنگ آهن استفاده شده و ابعاد آن و اینکه از چه دستگاهی برای خرد کردن آن استفاده می شود. انتخاب صنعتگر نیز بر نوع این روش تأثیر می گذارد. تأسیسات، مرکزی که آب از آنجا تامین می شود و همچنین واحدهای حمل و نقل، تأثیر بسزایی در فرایند تولید و فراوری سنگ آهن دارند. هرکدام از این موارد می‌توانند در کیفیت نهایی کار تاثیرات بسیار زیادی داشته باشند. با ورود معادن به صنعت بورس، فعالیت‌های این چنینی بسیار اقتصادی شده اند.