【موسوعة معالجة المعادن في هواتيه】 شركة هواتيه ماغنيتو باور الناشئة تدعم تطوير خط إنتاج صناعي عالي الجودة لفرز الفلوريت
الفلوريت، المعروف أيضًا باسم فلوريت، غنيٌّ بالإيتريوم ويُسمى فلوريت الإيتريوم. غالبًا ما تكون بلوراته مكعبة أو ثمانية الأوجه، ونادرًا ما تكون معينية اثني عشرية الأوجه. وهو معدن شائع في الطبيعة، وقد تُصدر بعض عينات الفلوريت ضوءًا عند تعرضها للاحتكاك أو التسخين أو الأشعة فوق البنفسجية، وما إلى ذلك. لا يُستخدم الفلوريت كثيرًا كحجر كريم نظرًا لهشاشته وليونته. في الصناعة، يُعدّ الفلوريت المصدر الرئيسي لاستخلاص وتحضير مركبات مختلفة مثل الفلور وحمض الهيدروفلوريك، ويمكن استخدام عينات الفلوريت ذات الألوان الزاهية والأشكال البلورية الجميلة في جمع الأحجار الكريمة والزينة والنحت.
خصائص الخام والتركيب المعدني
يتكون الفلوريت من فلوريد الكالسيوم (CaF2)، الذي يحتوي على 48.67% فلور، و51.33% كالسيوم، وأحيانًا عناصر نادرة. غالبًا ما يوجد الفلوريت متعايشًا مع الكوارتز والكالسيت والباريت وكبريتيدات المعادن، على شكل حبيبات أو كتل متماسكة، وغالبًا ما يكون لونه أصفر أو أخضر، أو أزرق، أو بنفسجي، أو عديم اللون في حالات نادرة، وله بريق زجاجي، وصلابته 4، وكثافته 3.18 جم/سم³، ويُسخّن أو يُظهر تألقًا تحت الأشعة فوق البنفسجية. الفلوريت غير قابل للذوبان في الماء، ولكنه قابل للذوبان في حمض الكبريتيك، وحمض الفوسفوريك، وحمض الهيدروكلوريك الساخن، وحمض البوريك، وحمض الهيبوكلوروس، ويمكن أن يتفاعل بشكل طفيف مع القواعد القوية مثل هيدروكسيد البوتاسيوم وهيدروكسيد الصوديوم، وتبلغ درجة انصهاره 1360 درجة مئوية.
مجالات التطبيق والمؤشرات الفنية
يحتوي الفلوريت على عنصر الفلور، وهو عنصر هالوجيني يُعدّ المادة الخام الرئيسية لتحضير مركبات الفلور، ويُستخدم على نطاق واسع في صناعة الصلب، وصهر المعادن غير الحديدية، والأسمنت، والزجاج، والسيراميك، وغيرها، نظرًا لانخفاض درجة انصهاره. يتوفر الفلوريت بنوعين: الفلوريت البصري والفلوريت المستخدم في الحرف اليدوية.
الجدول 1: الاستخدامات الرئيسية للفلوريت
| مجال التطبيق | الهدف الرئيسي |
| صناعة المعادن | مادة صهر في صناعة الصلب، عامل إزالة الخبث، مُلمّع للمينا، مُعتّم للزجاج |
| الصناعات الكيميائية | المواد الخام لإنتاج حمض الهيدروفلوريك، والمواد الخام الأساسية مثل الفريون |
| صناعة الإسمنت | مُعَدِّن لإنتاج الكلنكر الأسمنتي، والذي يمكنه خفض درجة حرارة التلبيد وتوفير الطاقة |
| صناعة الزجاج | المواد الخام لإنتاج الزجاج المستحلب والزجاج المعتم والزجاج الملون والعدسات |
| صناعة السيراميك | المذيبات والمواد المعتمة المستخدمة في صناعة السيراميك وعمليات المينا |
متطلبات الفهرس الفني
تقسم معايير صناعة المعادن منتجات الفلوريت إلى ثلاثة أنواع: مركز الفلوريت (FC)، وكتل الفلوريت (FL)، ومسحوق الفلوريت (FF).
الجدول 2: التركيب الكيميائي لمركز الفلوريت
تكنولوجيا المعالجة
التخصيب والتنقية
المعادن المتكافلة مع الفلوريت هي: الكوارتز، الكالسيت، الشيليت، الأباتيت، الكاسيتريت، الولفراميت، البيريت، السفاليريت، اللازورد، المسكوفيت، الغالينا، الكالكوبيريت، الرودوكروزيت، خام المنغنيز، الدولوميت، الفلسبار البوتاسي، الإسبينيل، الباريت، إلخ. وفقًا لاختلاف خصائص المعادن المصاحبة في الفلوريت، يتم فصلها وتنقيها عن طريق التعويم، والفصل المغناطيسي، والفصل بالجاذبية، وغيرها من طرق التركيز.
① التعويم
يُعدّ التعويم أهم طرق استخلاص الفلوريت. وتتلخص العملية العامة في جمع الأحماض الدهنية بعد الطحن، ثم اختيار منتجات مركزة من الفلوريت عالية الجودة من خلال عمليات انتقاء متعددة؛ حيث يتم اختيار المعادن الكبريتية المصاحبة، مثل الفلوريت الأصفر، بينما يتم فصل الباريت والكالسيت والمسكوفيت وغيرها باستخدام مثبطات.
٢- إعادة الانتخاب – الطرح
عندما تكون درجة الخام منخفضة أو تحتوي على الكثير من الأجسام الخشنة المتصلة، يتم استخدام العملية المشتركة للفصل بالجاذبية والتعويم بشكل عام.
③ الفصل المغناطيسي – التعويم
عندما يحتوي الخام على كميات كبيرة من الحديد المغناطيسي أو أكاسيد الحديد، يمكن استخدام فاصل مغناطيسي أسطواني لفصل الحديد المغناطيسي القوي، أو فاصل مغناطيسي حلقي رأسي لإزالة أكسيد الحديد المغناطيسي الضعيف، ثم يتم إخضاع الخام لعملية التعويم. أما إذا كان الخام الأصلي يحتوي على كميات قليلة من معادن الحديد، فعندما يتجاوز محتوى الحديد في مركز الفلوريت الناتج عن التعويم المعيار، يمكن استخدام فاصل مغناطيسي حلقي رأسي أو فاصل مغناطيسي عالي التدرج لإزالة معادن أكسيد الحديد من مركز الفلوريت عن طريق الفصل المغناطيسي القوي، وذلك لتحسين جودة المركز.
فاصل مغناطيسي عمودي ذو تدرج عالٍ للتبريد المركب من الزيت والماء
فاصل مغناطيسي فائق التوصيل ذو درجة حرارة منخفضة
فاصل مغناطيسي أسطواني
تحضير حمض الهيدروفلوريك
حمض الهيدروفلوريك منتج كيميائي رئيسي. يُستخلص حمض الهيدروفلوريك من خلال تحلل الفلوريت باستخدام حمض الكبريتيك، فيما يُعرف بطريقة حمض الكبريتيك. وهو شديد التآكل وله استخدامات واسعة النطاق. يُستخدم غالبًا لإزالة الرمال في صب المعادن، وإزالة رماد الجرافيت، وتنظيف المعادن، وتصنيع أشباه الموصلات، ومعالجة السيراميك، وحفر الزجاج، وفي محفزات البترول، وغيرها.
اختبار إزالة خام الفلوريت
يبلغ محتوى فلوريد الكالسيوم (CaF2) في مركز الفلوريت الخام المُستخلص من مخلفات العناصر الأرضية النادرة في بايان أوبو 86.17% فقط، وهو ما يختلف تمامًا عن متطلبات منتجات المركزات عالية الجودة. إلى جانب الفلوريت، يحتوي المركز الخام أيضًا على عناصر أرضية نادرة وهيماتيت، بالإضافة إلى الليمونيت، والكالسيت، والأباتيت، وبيروكسين الصوديوم، والأمفيبول، والبيوتيت، ومعادن أخرى. تُساهم مُجمّعات صابون الأحماض الدهنية المُستخدمة في تعويم الفلوريت في تجميع المعادن الحاملة للحديد. ومن بين هذه المعادن الشائبة، يُعدّ كل من الهيماتيت، والليمونيت، وبيروكسين الصوديوم، والأمفيبول، والبيوتيت معادن ضعيفة المغناطيسية، ويمكن إزالتها بواسطة الفصل المغناطيسي القوي لتحسين جودة مركز الفلوريت.
تم إخضاع مركز الفلوريت الخشن ذو حجم -200 مش بنسبة نعومة 93.50٪ لاختبار مقارن لإزالة الشوائب والتنقية من خلال عمليتين للفصل المغناطيسي عالي القوة، مثل فاصل مغناطيسي عالي التدرج ذو حلقة رأسية + معلق كهرومغناطيسي وفاصل مغناطيسي فائق التوصيل ذو حلقة رأسية.
في اختبار المقارنة لإزالة الشوائب المغناطيسية القوية، تبيّن أن بعض المعادن، مثل الهيماتيت والليمونيت والبيوتيت، ذات القابلية المغناطيسية النوعية العالية نسبيًا، يمكن إزالتها بفعالية باستخدام الفصل المغناطيسي القوي للحلقة العمودية، مما رفع نسبة فلوريد الكالسيوم (CaF2) في مركز الفلوريت من 86.17%. بعد ذلك، أُزيلت المعادن الحاملة للحديد ذات الخصائص المغناطيسية الضعيفة باستخدام الملاط الكهرومغناطيسي والفاصل المغناطيسي فائق التوصيل، فارتفعت نسبة فلوريد الكالسيوم في مركز الفلوريت إلى 93.84% و95.63% على التوالي، محققةً بذلك معيار الجودة FC-93 وFC-95. كان تأثير الإثراء الناتج عن استخدام الحلقة العمودية والفاصل المغناطيسي عالي التدرج والملاط الكهرومغناطيسي والفاصل المغناطيسي فائق التوصيل منخفض الحرارة أكثر وضوحًا، مما يوفر أساسًا تقنيًا موثوقًا لإزالة الشوائب المغناطيسية القوية وتنقية هذه المعادن.
التطبيقات
يُستخدم فاصل مغناطيسي ذو تدرج عالٍ ذو حلقة عمودية في مشروع فصل مغناطيسي للعناصر الأرضية النادرة في منغوليا الداخلية
يعتمد المشروع على فاصلين مغناطيسيين عموديين عاليي التدرج بقوة 1.7 تسلا وفاصل مغناطيسي فائق التوصيل منخفض الحرارة بقوة 5.0 تسلا، مما يمكن أن يحسن بشكل فعال درجة تركيز الفلوريت، ويحقق استخلاصًا جيدًا للعناصر الأرضية النادرة، ويزيد من الإنتاج والكفاءة.
مشروع فصل مغناطيسي قوي لإثراء العناصر الأرضية النادرة في سيتشوان، يستخدم المشروع 8 مجموعات من الفواصل المغناطيسية الحلقية العمودية عالية التدرج بقوة 1.4 تسلا لفصل واستخلاص العناصر الأرضية النادرة، وقد حقق المشروع نتائج جيدة.
تاريخ النشر: 6 مايو 2022