【موسوعة معالجة المعادن في هواتيه】 بحث تجريبي على خبث الصلب باستخدام فاصل مغناطيسي يعمل بطاقة الرياح لخام المسحوق

يُعدّ خبث الصلب، وهو الخبث النهائي الناتج عن صهر الصلب، غنيًا بعناصر الحديد. ونظرًا لكثافته العالية، لا يُمكن استخدامه على نطاق واسع في قطاع البناء. ولم تُستَعاد موارد الحديد الثمينة منه بكفاءة، مما يُؤدي إلى تراكم كمية كبيرة من النفايات. لذا، ينبغي إعادة تدوير خبث الصلب وإعادة استخدامه من خلال عملية فصل مغناطيسي مُحددة، بحيث يُلبي متطلبات درجة مسحوق الحديد اللازمة للمواد الحديدية المستخدمة في صهر الأفران العالية، مما يُتيح إعادة تدويره واستخدامه بشكل أفضل في قطاع البناء.

في الوقت الراهن، تُعدّ عملية الفصل المغناطيسي طريقةً أكثر جدوى، ومن الضروري اختيار المعدات المناسبة لتحقيق فصل الحديد واستخلاصه بكفاءة. تُطحن خبث الصلب لتفكيكه، ثم يُفصل مسحوق الخام مغناطيسيًا بالتجفيف الهوائي، ويُستخلص كلٌّ من الخام الخام، والمركز، والمخلفات. يُحلل إجمالي تركيز الحديد لتحديد أفضل معايير العملية والمعدات، ويُقدّم الدعم الفني اللازم للإنتاج الفعلي.

خصائص خبث الصلب

خبث الصلب هو الخبث الناتج عن استخدام الجير عالي المغنيسيوم والجير النشط ومواد مساعدة أخرى لإزالة التلوث ونفخ الأكسجين في عملية صناعة الصلب، لذلك فهو يحتوي على نسبة عالية نسبيًا من أكسيد الحديد، تتراوح عمومًا بين 20٪ و40٪، ومحتوى FeO أعلى من Fe2O3، حيث تتراوح نسبة الأول عمومًا بين 15٪ و25٪، بينما تتراوح نسبة الأخير بين 5٪ و15٪، وكلاهما يُظهر مغناطيسية ضعيفة.

معدات الاختبار

تعتمد معدات الاختبار على فاصل مغناطيسي جاف بالهواء لمسحوق خام FX0665 من شركة Huate، والذي يستخدم بشكل أساسي للاختيار المسبق للمغنيتيت قبل الطحن أو إنتاج مركز مؤهل من المغنيتيت المسحوق.

فاصل مغناطيسي لتجفيف مسحوق الخام بالهواء

مبدأ العمل

1. الغلاف العلوي 2. ناقل الحركة 3. فتحة التغذية 4. الأسطوانة المغناطيسية 5. مخرج الغبار 6. جهاز سحب الهواء 7. جهاز تعويض الرياح 8. الإطار 9. فتحة المخلفات 10. فتحة المركزات

الغطاء السفلي

يوضح الشكل مبدأ عمل فاصل الخام المغناطيسي الجاف بالهواء. تُغذى المعادن إلى سطح الأسطوانة المغناطيسية عبر منفذ تغذية الخام 3، حيث تُمتص المعادن المغناطيسية على سطح الأسطوانة المغناطيسية 4 بفعل القوة المغناطيسية، وتدور معها. خلال هذه العملية، تتعرض المعادن الموجودة على سطح الأسطوانة المغناطيسية 4 لتأثير مشترك من النبضات المغناطيسية الناتجة عن زاوية الالتفاف الكبيرة والأقطاب المغناطيسية متعددة الأقطاب، وجهاز التحريك المغناطيسي، وجهاز إدخال الهواء 6، ومنفذ إزالة الغبار 5، مما يؤدي إلى التخلص الفعال من الشوائب والكائنات الحية العالقة في المعادن. وبالتالي، تتحسن درجة تركيز الخام. بعد دوران المعادن المختارة إلى المنطقة غير المغناطيسية مع الأسطوانة المغناطيسية 4، تُجمع في منفذ التركيز 9 بفعل الجاذبية وقوة الطرد المركزي وجهاز التفريغ لتُصبح مُركزًا. يتم استبعاد المعادن غير المغناطيسية أو الأجسام المتصلة الهزيلة من فوهة المخلفات 8 تحت تأثير الجاذبية وقوة الطرد المركزي، وتصبح مخلفات أو خام متوسط.

الابتكار والتكنولوجيا الرئيسية لفصل الخامات المسحوقة بالهواء باستخدام المغناطيس
1. يتم استخدام وحدة التغذية الاهتزازية للتغذية، ويمكن تعديل معلمات وحدة التغذية لتحقيق تغذية موحدة؛

2. يعتمد النظام المغناطيسي على تصميم متعدد الأقطاب، وزاوية التفاف كبيرة (تصل إلى 200-260 درجة)، وقوة مجال عالية (3000-6000 غاوس)، ويمكن تغيير بنية النظام المغناطيسي وفقًا لخصائص المعادن لتحقيق مؤشرات إثراء معقولة؛

3. يتم ضبط السرعة الخطية للأسطوانة في نطاق 1-20 م/ث، ويمكن اختيار السرعة الخطية المناسبة وفقًا لطبيعة الخام؛ الأسطوانة مصنوعة من مادة غير معدنية ومجهزة بجهاز تقليب مغناطيسي لتحسين درجة التركيز؛

4. يحتوي على هيكل سكين هوائي خاص، وجهاز تعويض الرياح وجهاز إزالة الغبار (يمكن اختيار المعلمات المناسبة وفقًا لطبيعة ومتطلبات مؤشر الخام)؛ تم تزويد سطح الأسطوانة بجهاز تفريغ، والذي يمكنه تحقيق التفريغ النظيف للمركز؛

يتكون فاصل FX المغناطيسي الجاف بالهواء لخام المسحوق بشكل أساسي من جهاز نقل، وأسطوانة فصل مغناطيسي، وجهاز نفخ، وجهاز إزالة الغبار بالسحب المستحث، وجهاز تجميع الرواسب، وغيرها. تبلغ شدة المجال المغناطيسي لأسطوانة الفصل المغناطيسي 3500 غاوس. ويمكن للقوة المغناطيسية، وقوة الطرد المركزي الدورانية، وغيرها، تحقيق الفرز الأولي الجاف لحبيبات الماغنيتيت بحجم 0-5 مم أو تحسين جودة مسحوق الماغنيتيت الناعم بشكل كبير. وتتلخص التأثيرات الرئيسية فيما يلي:

أ. يمكن زيادة نسبة الماغنيتيت المختار بحجم 0-5 مم من حوالي 10% إلى أكثر من 40%. ويمكن استخدامه كعامل معالجة أولية قبل الطحن، مما يُحسّن بشكل كبير من جودة الخام الداخل ويرفع من كفاءة المطحنة.

ب. يمكن زيادة الدرجة المختارة من الماغنيتيت ذي الحبيبات الدقيقة -74 ميكرومتر و-45 ميكرومتر من حوالي 10% إلى أكثر من 60%، ويمكن الحصول على المركز المؤهل مباشرة عن طريق الاختيار الجاف.
طريقة الاختبار والتحليل.

① تحليل العناصر الشائعة والكشف عن المواد المعدنية.

② تحضير وتنقية المعادن غير الفلزية مثل الإنجليز، والحجر الطويل، والفلوريت، والكاولينيت، والبوكسيت، وشمع الأوراق، والباريت، وما إلى ذلك.

③ تحسين المعادن السوداء مثل الحديد والتيتانيوم والمنغنيز والكروم والفاناديوم.

④ إثراء المعادن المغناطيسية الضعيفة مثل خام التنجستن الأسود، وخام التنتالوم والنيوبيوم، والرمان، والغاز الكهربائي، والسحابة السوداء.

⑤ الاستخدام الشامل للموارد الثانوية مثل مخلفات التعدين المختلفة وخبث الصهر.

⑥ هناك عمليات إثراء مشتركة للمعادن الحديدية، تشمل الإثراء المغناطيسي للخامات، والإثراء الثقيل، والإثراء بالتعويم.

⑦ فرز المعادن المعدنية وغير المعدنية باستخدام الاستشعار الذكي.

⑧ اختبار اختيار مستمر شبه صناعي.

⑨ معالجة المساحيق فائقة النعومة مثل تكسير المواد، والطحن الكروي، والتصنيف.

⑩ مشاريع تسليم المفتاح EPC مثل التكسير، والفرز المسبق، والطحن، والفصل المغناطيسي (الثقيل، والتعويم)، والرافدة الجافة، وما إلى ذلك.