رآکتور بهینه سازی تشویه مغناطیسی هماتیت کم عیار با متان به عنوان عامل احیا در را بستر: ثابت مدیریت پارامترهای احیا و تحلیل کیفیت کنسانتره مغناطیسی

فولاد به عنوان یک ماده استراتژیک ستون اصلی بسیاری از صنایع زیربنایی و توسعه ای به شمار می رود و تولید آن به طور مستقیم به منابع سنگ آهن وابسته است. با کاهش ذخایر پرعیار و افزایش استخراج ذخایر هماتیتی با عیار پایین (کمتر از ۴۵ درصد آهن کل)، بهبود فناوری های فرآوری این منابع اهمیت یافته است. هماتیت به دلیل خاصیت مغناطیسی ضعیف و حضور ناخالصی های مزاحم معمولا نیازمند فرآیندهای پیش احیا برای ارتقای کیفیت و بازیابی موثر آهن می باشد. در این پژوهش، فرآیند تشویه احیایی هماتیت با استفاده از گاز متان به عنوان عامل احیاکننده در محدوده دمایی ۵۰۰ تا ۶۵۰ درجه سانتیگراد مورد بررسی قرار گرفت و تاثیر این پارامتر بر ساختار، ویژگی های مغناطیسی و کیفیت محصول نهایی ارزیابی شد. نمونه اولیه از یک معدن در استان فارس با عیار آهن کل ۳۰.۵۵ درصد و کانی باطله غالب کوارتز انتخاب گردید. پس از آماده سازی و انجام تشویه در راکتور بستر ثابت، نتایج XRD نشان داد که تبدیل هماتیت به مگنتیت در دمای ۶۰۰ درجه سانتی گراد به خوبی انجام شده و افزایش دما به ۶۵۰ درجه می تواند سبب تشکیل وستیت و افت خاصیت مغناطیسی شود. همچنین، آنالیز مغناطیس سنجی VSM افزایش اشباع مغناطیسی نمونه احیا شده را در دمای ۶۰۰ درجه تایید کرد. بررسی ریزساختار توسط SEM-EDS نیز نشان داد ساختار متخلخل و ریزترکهای به وجود آمده در محصول احیا، شرایط مساعدی برای خردایش و جدایش مغناطیسی فراهم نموده است. نتایج آزمایشات دیویس تیوب در ابعاد زیر ۲۰۰ و زیر ۴۰۰ مش حاکی از آن بود که خردایش تا ابعاد زیر ۴۰۰ مش همراه با دمای بهینه ۶۰۰ درجه بالاترین بازیابی (۸۸ درصد) و بیشترین عیار آهن (۶۵.۱۲ درصد) را در کنسانتره نهایی به همراه داشته است. در نهایت، کاهش چشمگیر مقادیر سیلیس و گوگرد در محصول نهایی به عنوان یک مزیت کیفی فرآیند ارزیابی شد. این تحقیق نشان می دهد که استفاده از متان در شرایط کنترل شده دمایی می تواند به عنوان روشی اقتصادی و موثر برای بهبود فرآوری ذخایر هماتیت کم عیار توسعه یابد و قابلیت گسترش به مقیاس صنعتی را داشته باشد.

کلیدواژه ها:

تشویه مغناطیسی هماتیت ، کم عیار ، گاز متان ، جدایش مغناطیسی ، راکتور بستر ثابت