اثر مکانیزم نرم کنی کنسانتره آهن معدن گل گهر بر شاخص های کیفی گندله خام تولیدی

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، فراوری مواد معدنی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، کرمان

2 استادیار، فراوری مواد معدنی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، کرمان

3 کارشناسی ارشد، فراوری مواد معدنی، مجتمع معدنی و صنعتی گل گهر سیرجان، کرمان

10.30479/jmre.2019.10770.1272

چکیده

در پژوهش حاضر ضمن تشریح مکانیزم‌های نرم­کنی آسیای گلوله‌ای و آسیای غلتکی فشار بالا (HPGR)، به بررسی پارامترهای فیزیکی متاثر از مکانیزم شکست، مانند اندازه، شکل و سطح مخصوص پرداخته شد. همچنین تاثیر این متغیرها بر شاخص‌های کیفی گندله خام تولیدی بررسی شد. علاوه بر این پس از تولید کنسانتره آهن دردانه­بندی‌های یکسان از تجهیزات HPGR و آسیای گلوله‌ای، میزان نرمه و شکل سطحی ذرات تولیدی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که سطح مخصوص ذرات محصول HPGR در مقایسه با آسیای گلوله‌ای بیشتر است.  این ویژگی در نتیجه افزایش میزان ذرات نرمه در محدوده 7 تا 25 میکرون، وجود میکرو و ماکروترک‌ها و شکستگی‌های سطحی بیشتر ذرات در محصول HPGR تشخیص داده شد. همچنین ضمن گندله سازی از محصولات آسیای گلوله‌ای و HPGR در d80 یکسان (90 و 43 میکرون) مشخص شد که در µm90d80=، گندله‌های خام تولیدی از محصول HPGR، مقاومت دراپ و استحکام فشاری بیشتری نسبت به حالت تر وخشک دارند. همچنین گندله‌های خام تولیدی از محصول HPGR درحالت تر و درµm 43 d80= نیز دارای مقاومت دراپ و استحکام فشاری بالاتری در مقایسه با محصول آسیای گلوله‌ای بودند. اما استحکام فشاری گندله خام تولید شده در حالت خشک در محصول HPGR، نسبت به محصول آسیای گلوله‌ای درµm 43 d80 =، به میزان 18/63 درصد کاهش داشت که این میزان کاهش به افزایش بیش از حد سطح مخصوص و جذب بیش از حد آب توسط ذرات نرمه نسبت داده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation the Effect of Grinding Mechanism of Concentrated Fe in Gol-E-Gohar Mine on Quality Indices of Green Pellet

نویسندگان [English]

  • K. Motamedi 1
  • S. Zandevakili 2
  • A. Hajizadeh 3
1 M.Sc Student, Mineral Processing, Dept. of Mining Engineering, Vali-e-Asr University of Rafsanjan, Kerman, Iran
2 Assistant Professor, Mineral Processing, Dept. of Mining Engineering, Vali-e-Asr University of Rafsanjan, Kerman, Iran
3 M.Sc, Mineral Processing, Gol-E-Gohar Sirjan Mining and Industrial Complex, Kerman, Iran
چکیده [English]

The present study aims to evaluate the effects of fracture mechanism on physical parameters such as size, shape, and specific surface area and to provide a description on how the grinding mechanisms of ball mill and High-Pressure Grinding Roll (HPRG) work. Moreover, the effects of these parameters on qualitative indicators of green pellets were also investigated. Furthermore, the amount of fine particle and surface shape of the obtained particles were compared. Results showed that the specific surface area of particles produced through HPGR is more than Ball Mill. This feature was recognized as the result of the increasing fine particles in the range of 7-25 µm and the presence of micro and macro cracks and fractures on the surface of the most particles manufactured by HPGR. In addition, pelletizing processes of HPGR and ball mill products at the same particle size distribution of 80% less than 43 and 90 µm showed that green pellets produced with HPGR product in d80=90 µm have more drop number and compressive strength in both dry (D.C.S) and wet (W.C.S) modes compared to ball mill. Also, the green pellets produced from HPGR product at d80=43 µm had higher drop number and W.C.S than ball mill product. But, compressive strength of green pellets in HPGR product showed 63.18% lower values of D.C.S than pellets produced by ball mill product at d80=43 µm. The reason for the lower D.C.S of the HPGR product is the increase of fine particles and specific surface area that consequently led to high water absorption by the fine particles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ball mill
  • HPGR
  • Specific surface area
  • Qualitative indicators
  • Green pellet
[1]   منصوری علی‌آبادی، الف.؛ 1390؛"گندلهسازی سنگ آهن". مولف کرت میر، مشهد، انتشارات شاملو، 107 صفحه.

[2]     Abazarpoor, B. A., Hejazi, R., Saghaeian, M., and Sheikhzadeh, V. (2018). “Effect of iron ore particle size and shape on green pellet quality”. International Mineral Processing Congress, Moscow, 1-2.

[3]     Sirvikaya, O., and Arol, I. (2010). “Use of boron compounds as binders in iron ore pelletization”. The Open Mineral Processing Journal, 3: 25-35.

[4]     Dwarapudi, S., Devi, T. U., Mohan Rao, S., and Ranjan, M. (2008). “Influence of pellet size on quality and microstructure of iron ore pellets”. The Iron and Steel Institute of Japan International, 48: 768-776.

[5]     Forsmo, S. P. E., Samskog, P. O., and Björkman, B. M. T. (2008). “A study on plasticity and compression strength in wet iron ore green pellets related to real process variations in raw material fineness”. Powder Technology, 181(3): 321-330.

[6]     Pal, J., Ghoari, S., Ammasi, A., Hota, S., Karrane, V. M., and Venugoplan, T. (2004). “Improving reducibility of iron ore pellets by optimization of physical parameters”. Journal of Mining and Metallurgy, Section B, 1-3.

[7]     معتمدی، ک.؛ زندوکیلی، س.،حاجی زاده، الف.؛ 1396؛"مروری بر تاثیر خصوصیات کنسانتره و نحوه خردایش موثر در کیفیت گندله".کنفرانس ملی مهندسی مواد، متالورژی و معدن ایران، اهواز، دانشگاه شهید چمران - سازمان صنعت، معدن و تجارت خوزستان، 3 صفحه.

[8]     سام، ع.، خوشدست، ح.،مهرانی،الف.؛ 1389؛ "فناوری آسیاهای غلتکی فشار بالا". تهران، انتشارات دانشگاه هرمزگان، ص 52-35.

[9]     بنیسی، ص.؛ 1395؛ "مدلسازی و کنترل سیستمهای فرآوری مواد معدنی". وب‌سایت www.kmpc.ir، دانشگاه شهید باهنر کرمان.

[10]  Lucy, L., and Jenny, G. (2016). “Using mineralogical and particle shape analysis to investigate enhanced mineral liberation through phase boundary fracture”. Powder Technology, 301: 794-804.

[11]   Van der Meer, F. P. (2015). “Pellet feed grinding by HPGR”. Minerals Engineering, 73: 21-30.

[12]  پناهی، الف.؛ 1389؛"امکانسنجی تولید کنسانتره سنگ آهن از باطلههای جدید کارخانه فرآوری مجتمع سنگ آهن گل گهر سیرجان". پایان‌نامه کارشناسی ارشد فرآوری مواد معدنی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه کاشان، 19 صفحه.

[13]  ملایجردی، ع.،انصاری،و.؛1388؛"بهبود سینتیک اکسیداسیون کنسانتره چادرملو در فرآیند گندلهسازی توسط سنگشکن غلطکی فشار بالا". سومینکنفرانسمهندسیمعدنایران، 9-7 بهمن،یزد،ص 2137-2145.

[14]    Pourghahramani, P. (2008). “Mechanical activation of hematite using different grinding methods with special focus on structure changes and reactivity”. Doctoral Dissertation, Lulea University of Technology Press, Sweden, 29-53.

[15]شرکت مهندسی فکور صنعت تهران؛ 2008؛"خلاصه آزمایشات طراحی خط دوم گندلهسازی گلگهر". انجامشده توسط شرکت outotec و موسسه SGA آلمان، 4 صفحه.

[16]  Abazarpoor, A. A., Hejazi, R., Saghaeian, M., and Sheikhzadeh, V. (2018). “Ball mill and HPGR effect on the particle size, shape and specific surface area of pellet feed”. International Mineral Processing Congress, Moscow, pp. 3.

[17]  Lúcia de Moraes, S., Baptista de Lima, J. R., and Ramos Ribeiro, T. (2018). “Iron Ore Pelletizing Process: An Overview”. Dimensions, 46-50.