شبیه سازی تاثیر امواج مایکروویو برخردایش سنگ اهن

بتدایی ترین مرحله فراوری مواد معدنی مرحله خردایش است به دلیل مصرف بالای انرژی در خردایش سنگ معن و هزینه های زیادی که در این مرحله صورت می پذیرد چالش هایی را برای صنعت معدن به ارمغان می آورد. تابش امواج مایکروویو یک راه حل امیدوارکننده برای شکستن سنگ فراهم می کند. در این تحقیق سعی شده است که با استفاده از نرم افزار cst studio suite به بررسی شبیه سازی تاثیر امواج مایکروویو روی خردایش سنگ آهن پرداخته شود. از آن جایی که امواج مایکروویو در واقع امواج الکترومغناطیسی محسوب می شوند با ایجاد کردن میدان های الکتریکی در محیط یک دستگاه مایکروو خانگی روی نمونه مورد نظر سبب ایجاد گرما شده و در نهایت دمای نمونه مورد نظر افزایش یافته و باعث ایجاد شکست در نمونه موردنظر می شود در این تحقیق کانی های اصلی سنگ آهن یعنی هماتیت و مگنیت و کانی اصلی باطله آن یعنی کوارتز مورد ارزیابی قرار گرفتند. برهمین اساس پارامترهای شامل جنس کانی، شکل هندسی کانی ها و نحوه ی قرار گیری کانی ها کنار هم دیگر که روی میدان الکتریکی تشکیل شده تاثیرگذار هستند با استفاده از نرم افزار شبیه سازی Cst studio suite مورد بررسی قرار گرفت به گونه ای که کانی کوارتز امواج مایکروویو را از خود عبور داده و سبب ایجاد گرما نمی شود و برعکس کانی های مگنتیت و هماتیت به دلیل اینکه جاذب امواج مایکروویو هستند میدان الکتریکی ای تقریبا داخل آنها ایجاد نشده و بیشینه میدان الکتریکی روی سطح آنها تمرکز پیدا می کند و در نتیجه سبب ایجاد گرما می شود. قرارگیری کانی کوارتز در همسایگی با کانی های هماتیت و مگنتیت به دلیل تفاوت میدان الکتریکی ایجاد شده در فصل مشترک این کانی ها و در نتیجه تفاوت گرمایی که در مرز بین کانی ها ایجاد می شود سبب شده که در مرز این کانی ها درزه و شکاف ایجاد شود و شکست راحت تر صورت می پذیرد. تمرکز میدان الکتریکی در قسمت های گوشه و نوکتیز شکل مکعبی سبب شد که ماکزیمم میدان الکتریکی برای کانی هماتیت به V/M و ۴/۵۴ و برای کانی مگنتیت به V/M و ۵/۱۲ برسد که هر دو مقادیر در مقایسه با حالت کروی شکل بیشتر شده است.

کلیدواژه ها:

مایکروویو ، هماتیت ، مگنیت ، کوارتز ، میدان الکتریکی ، CST