المعرفة الأساسية وطريقة إزالة الشوائب من الفلسبار

01- التلخيص

يُعد الفلسبار أحد أكثر المعادن شيوعًا في القشرة القارية. وتشمل مكوناته الرئيسية SiO₂₂آل₂O₃، ك₂يا، نا₂وهكذا. يحتوي على البوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم وكمية قليلة من الباريوم ومعادن قلوية أخرى أو معادن قلوية ترابية. تُعد معادن الفلسبار، كموارد معدنية استراتيجية غير فلزية، واسعة الانتشار في قشرة الأرض، وهي أكثر المعادن السيليكاتية المكونة للصخور انتشارًا باستثناء الكوارتز. يوجد حوالي 60% منها في الصخور النارية، و30% في الصخور المتحولة، و10% في الصخور الرسوبية، بوزن إجمالي يبلغ 50% من الوزن الإجمالي للأرض. تتميز معادن الفلسبار بتماثل بنيوي واضح، وغالبًا ما يُعبر عن تركيبها الكيميائي بـ O._xAb_yAn_z(x+y+z=100)، حيث يمثل Or و Ab و An ثلاثة مكونات من فلسبار البوتاسيوم والألبينيت وفلسبار الكالسيوم، على التوالي.

تبلغ درجة انصهار الفلسبار عمومًا حوالي 1300 درجة مئوية، وكثافته حوالي 2.58 جم/سم³³صلابة موس 6.5، وكثافة نوعية تتراوح بين 2.5 و3، هش، مقاوم للضغط، قابل للطحن والتطوير بشكل جيد، سهل التكسير. يتمتع بثبات كيميائي جيد ومقاومة للتآكل، باستثناء التركيزات العالية من حمض الكبريتيك وحمض الهيدروفلوريك. يساعد في عملية الصهر، ويستخدم عادةً كعامل مساعد في صناعة السيراميك والزجاج. معامل انكساره وانكساره المزدوج منخفضان. له بريق زجاجي، ولكنه غالبًا ما يكون بلون مختلف لاحتوائه على شوائب. تُستخدم معظم معادن الفلسبار كمواد خام لصناعة الزجاج والسيراميك، ويمكن استخدامها أيضًا في معالجة الأسمدة، والمواد الكاشطة والأدوات، والألياف الزجاجية، وغيرها من الصناعات.

02 العوامل المؤثرة على جودة الفلسبار

أولها العنصر ذو القدرة على الصباغة، مثل الحديد والتيتانيوم والفاناديوم والكروم والمنغنيز والنحاس، إلخ.

في الظروف العادية، يعتبر الحديد والتيتانيوم عنصري الصباغة الرئيسيين، ومحتوى العناصر الأخرى ضئيل للغاية، ودرجة البياض لها تأثير ضئيل.

الفئة الثانية هي المعادن الداكنة، مثل البيوتيت والروتيل والكلوريت وغيرها. على الرغم من انخفاض نسبة هذه المعادن في الصخور المعدنية، إلا أنها تؤثر بشكل كبير على جودة مركزات الفلسبار. أما النوع الثالث فهو الكربون العضوي المترسب مع الفلسبار، والذي يُكسب الخام لونًا رماديًا داكنًا. في معظم الحالات، يسهل إزالة الكربون العضوي عند درجات الحرارة العالية، ولا يؤثر بشكل كبير على بياض الخام. تتكون المنتجات الصناعية بشكل أساسي من الحديد والتيتانيوم، وتظهر على سطح المنتج بقع سوداء، كما أن ارتفاع نسبة الكالسيوم يؤدي إلى عدم انتظام سطح المنتج. لذا، ولتحسين جودة المعادن المستخدمة في صناعة الفلسبار، يجب تقليل نسبة المعادن الداكنة والكالسيوم، وخاصة إزالة أكسيد الحديد.

يوجد الحديد في الفلسبار بشكل رئيسي في الأشكال التالية: 1. يوجد بشكل أساسي على هيئة جزيئات منفردة أو متجمعة من الهيماتيت والماغنيتيت والليمونيت، بحجم جسيمات أكبر من 0.1 مم. وتكون هذه الجسيمات كروية أو إبرية أو رقائقية أو غير منتظمة الشكل، وتنتشر بكثافة في معادن الفلسبار، مما يسهل إزالتها. 2. يتلوث سطح الفلسبار بأكسيد الحديد على شكل تسرب، أو يتغلغل على طول الشقوق والمعادن وفواصل الانفلاق في الفلسبار، مما يزيد من صعوبة إزالة الحديد نتيجة لتراكم أكسيد الحديد. 3. يوجد الحديد في صورة معادن مصاحبة حاملة للحديد، مثل البيوتيت والليمونيت والبيريت وخام الحديدوتيتانيوم والأمفيبول والإيبيدوت وغيرها.

3- طرق إثراء خام الفلسبار الشائعة الاستخدام

في الوقت الحاضر، فإن التدفق الرئيسي لعملية تنقية خام الفلسبار المحلي هو بشكل عام "التكسير - الطحن - التصنيف - الفصل المغناطيسي - التعويم"، وفقًا لمحتوى شوائب معدن الفلسبار المختلف وخصائص المعادن المضمنة، والفصل اليدوي، وإزالة الشوائب، والتصنيف، وغيرها من العمليات.

(1) السحق والطحن

تنقسم عملية تكسير الفلسبار إلى تكسير خشن وتكسير ناعم. وتخضع معظم الخامات لهاتين العمليتين. وتُستخدم في التكسير الخشن كسارات الفك، بينما تُستخدم في التكسير العادي كسارات الصدم، وكسارات المطرقة، وغيرها من معدات التكسير.

ينقسم طحن الفلسبار بشكل رئيسي إلى الطحن الجاف والطحن الرطب.

تتميز عملية الطحن الرطب بكفاءة أعلى من عملية الطحن الجاف، كما أن ظاهرة "الطحن الزائد" لا تظهر بسهولة. وتشمل معدات الطحن بشكل رئيسي مطحنة الكرات، ومطحنة القضبان، ومطحنة البرج، ومطحنة الرمل، ومطحنة الاهتزاز، ومطحنة تدفق الهواء، وغيرها.

(2) الغسيل وإزالة الرواسب

يحتوي خام الفلسبار، أثناء تكوينه، على كمية معينة من الطمي. وتُستخدم عملية الغسل بشكل أساسي لإزالة الشوائب مثل الطين والطمي الناعم والميكا من الفلسبار. كما تُساهم عملية الغسل في تقليل محتوى الحديد.₂O₃في الخام، وكذلك تحسين محتوى البوتاسيوم₂O و Na₂غسل الخام هو عملية فصل المعادن الخشنة الحبيبات بفعل تدفق الماء، وذلك بالاستفادة من خصائص صغر حجم الجزيئات وبطء ترسب الطين والطمي الناعم والميكا. ومن معدات غسل الخام الشائعة الاستخدام: آلة الغسل، والمنخل الاهتزازي، وخزان غسل الخام.

الهدف الرئيسي من إزالة الطين هو فصل الخام الأصلي عن الخام والخام الثانوي متوسط ​​الجودة الناتج عن عملية التكسير والطحن، ومنع تأثيره على عملية الفرز اللاحقة للمسحوق. وتشمل معدات الفصل الشائعة الاستخدام: الإعصار الهيدروليكي، والمصنف، وجهاز الطرد المركزي، وجهاز إزالة الرغوة.

(3) الفصل المغناطيسي

باستخدام الفرق المغناطيسي بين الخامات المختلفة، تُسمى عملية إزالة الحديد تحت تأثير مجال مغناطيسي خارجي بالفصل المغناطيسي. لا يمتلك الفلسبار مغناطيسية، بينما يمتلك الحديد مغناطيسية.₂O₃ونظرًا لأن الميكا الموجودة في الفلسبار تتمتع بمغناطيسية ضعيفة، فإنه يمكن فصل Fe2O3 والميكا والفلسبار في ظل ظروف تقوية المجال المغناطيسي الخارجي. وتشمل معدات الفصل المغناطيسي الشائعة الاستخدام في الصين حاليًا بشكل أساسي فاصل مغناطيسي أسطواني للألومنيوم الأرضي النادر، وفاصل مغناطيسي أسطواني بمغناطيس دائم، وفاصل مغناطيسي لوحي رطب، وفاصل مغناطيسي حلقي رأسي عالي التدرج، وفاصل مغناطيسي كهرومغناطيسي عالي التدرج، وفاصل مغناطيسي فائق التوصيل عالي الكثافة.

(4) التعويم

تُشير طريقة التعويم إلى إضافة عوامل مُعدِّلة، ومُجمِّعة، ومُكوِّنة للرغوة، وغيرها من العوامل إلى لبّ المواد الخام المطحونة، بحيث تلتصق شوائب الحديد بالفقاعات، ثم تنفصل عن محلول اللبّ، وتُكشط ميكانيكيًا، ما يؤدي إلى فصل شوائب الحديد عن مسحوق المواد الخام الناعم. يُعدّ التعويم طريقة فعّالة لإزالة شوائب الفلسبار. فمن جهة، يُمكنه إزالة شوائب مثل الحديد والميكا، ومن جهة أخرى، يُمكنه زيادة محتوى البوتاسيوم والصوديوم. يختلف اختيار عامل التجميع باختلاف نوع المعدن، ولكن يُمكن اعتماد عملية التعويم العكسي.