درباره تجهیزات

1. مباحث تخصصی / مقالات
   1. پمپ های اسلاری

طبق تعریف، مخلوط جامد در مایع را اسلاری گویند. عموما اصطلاح “دوغاب و یا سوسپانسیون” به عنوان معادل های آن در نظر گرفته می‌شود. بر این اساس، پمپ های اسلاری به پمپ های قدرتمندی گفته می شود که قابلت انتقال هیدرولیکی جامد را داشته باشند.

مخلوط اسلاری به دلیل خاصیت سایشی که در ذات خود دارد سبب گردیده تا پمپ هایی که جهت پمپاژ و یا انتقال این نوع مخلوط ها به کار می روند در دسته بندی متفاوتی از پمپ های معمولی قرار بگیرند.  به عنوان مثال چنانچه سرعت سیال از یک حد مشخص کمتر گردد ذرات جامد مخلوط ته نشین شده و انسداد جریان را به دنبال دارد. این تفاوت ها به حدی ایست که اگر از پمپ های معمولی جهت انتقال اسلاری ها استفاده شود به هیچ وجه شاهد عملکرد مناسبی نخواهیم بود.

فرمول های محاسباتی مشخصه های جریانی اسلاری ها

وزن مخصوص اسلاری
SSL = Slurry Spesific Gravity SS = solid Spesific Gravity CV = Concentration by Volume % CW = Concentration by Weight %
درصد فراوانی حجمی
SSL = Slurry Spesific Gravity SS = solid Spesific Gravity CV = Concentration by Volume % CW = Concentration by Weight %
درصد فراوانی وزنی
SSL = Slurry Spesific Gravity SS = solid Spesific Gravity CV = Concentration by Volume % CW = Concentration by Weight %
دبی معادل جریان
Q = Flow rate in m3/hour tph = Tonnes per hour (solids)

علی رغم کاربردهای بسیار زیاد پمپ های اسلاری، متاسفانه مرجع علمی و فنی به زبان فارسی در این زمینه، که بتواند اطلاعات مورد نیاز را در دسترس کارشناسان فنی قرار دهد، وجود نداشته و یا لااقل بصو.

رت پراکنده و نادر بوده است. بنابراین تالیف و گرده‌آوری این کتاب به عنوان اولین گام، کمک بزرگی در شناخت و طراحی این پمپ ها به شمار می آید، قدمی که در مراحل نخست است و به یاری خداوند موجبات برداشتن گام های بعدی را فراهم خواهد ساخت.

 یکی از اهداف اصلی نگارش این کتاب، شناساندن پمپ های اسلاری به عنوان گروهی مستقل و متمایز از سایر پمپ های متداول گریز از مرکز می باشد. پمپ هایی جان‌سخت و مقاوم به سایشی که افزایش گستره کاربریشان به حوزه هایی فراتر از معدن، همچون صنایع دریایی، نیروگاهی، آب و فاضلاب، حفاری و نفت، نشان از نیاز صنعت به شناخت بهتر و جامع تر را نسبت به خود دارد.

1. فرآوری (کانه‌آرائی)

سلسله عملیاتی است که پس از استخراج از معدن بر روی مواد معدنی انجام می‌گردد تا محصول حاصل شود، کانه‌ارایی می‌گویند.

کانسنگی که از معدن استخراج می‌گردد خوراک یا بار اولیه گفته می‌شود و محصول پرعیار شده کنسانتره و بقیه مواد، باطله نامیده می‌شوند.

نمودار خطی در واحد کانه‌آرائی

مواد معدنی بر اساس وجود عناصر مفید به چندین گروه به شرح زیر تقسیم میشوند:

خالص که فلز موجود در این کانهها به شکل اولیه وجود دارد (طلا و …)

سولفیدها، کانه‌هایی که فلز موجود در کانی آنها به شکل سولفید وجود دارد (گالن و …)
اکسیدها، که کانی با ارزش آنها به صورت، اکسید، سولفات، سیلیکات، کربنات و نوع هیدراته
این مواد وجود دارد

1. جدایش مغناطیسی

پرعیار کردن مواد معدنی با استفاده از خاصیت مغناطیسی، در قرن اخیر در فناوری پرعیارسازی ارزش فراوانی پیدا نمود، بخصوص در مورد جدا کردن مواد معدنی آهن از قبیل منیتیت، هماتیت و لیمونیت از باطله‌های همراه.

یکی دیگر از موارد استفاده از جدا کنندههای مغناطیسی، در جدا کردن قطعات آهنی است که ممکن است در ضمن عملیات وارد ماده معدنی شده باشد و در دستگاههای خرد کننده تولید اشکال کند.

جدا کنندههای مغناطیسی، امروزه به صورت یکی از مؤثرترین و اقتصادیترین ماشینهای پرعیارسازی در آمده‌اند، ضمن آن که هزینه نگهداری و تعمیرات آنها نیز، زیاد نیست و از بازدهی بسیار عالی هم برخوردار میباشند، به نحوی که این بازدهی معمولاً بیش از 90درصد و گاهی تا 99درصد نیز، می‌رسد و در این موارد هیچ روش دیگر پرعیار کردن قابل رقابت با این روش نیست.

رفتار کلی مواد در مواجه با میدان مغناطیسی به 2 گروه تقسیم می‌گردد:

موادی که جذب آهنربا می‌شوند (پارا مغناطیس) و موادی که جذب آهنربا نمی‌شوند(دیا مغناطیس)

کانی‌های پارامغناطیس‌ برحسب خاصیت جذب مغناطیسی به سه دسته تقسیم می‌شوند:

دسته اول: موادی هستند که میتوان آنها را با استفاده از یک میدان نسبتاً ضعیف جذب
آهنربا کرد، این دسته شامل منیتیت، فرانکلینیت و ماگمیت می‌باشد. (فرومغناطیس)

دسته دوم: کانی‌هایی که خاصیت جذب مغناطیسی در آنها متوسط است. این گروه
شامل ایلمنیت، پروتیت، لیمونیت، مارتیت و مانگانیت می‌باشد.

دسته سوم: کانی‌هایی که خاصیت جذب مغناطیسی در آنها ضعیف است و فقط در یک
میدان خیلی قوی میتوان آنها را جذب نمود. این گروه شامل تمام موادی می‌باشد که دارای منگنز ،اکسید آهن، تیتانیم و تنگستن باشند و نیز بعضی دیگر از اکسیدها مثل گرونا، بیوتیت، اولیوین

از کانی‌های غیر مغناطیسی (دیامغناطیس) شئلیت، کاستریت، کوارتز، کلسیت، فلدسپات و مولیبدنیت می‌گردند.

جداکننده‌هاي مغناطیسی به دو گروه جداکننده‌هاي با شدت کم (intensity low) با شدت در حدود 2/0 تسلا (2000 گوس )، و شدت بالا (intensity high) با شدت حدود 2-8/0 تسلا تقسیم بندي می‌شوند. همچنین تقسیم بندي دیگري نیز براساس نوع خوراك جداکننده‌ها به‌صورت تر (wet)و یا خشک (dry) وجود دارد. جداکننده‌هاي مغناطیسی با شدت کم براي فرآیند مواد فرومغناطیس و برخی کانی‌هاي پارامغناطیس قوي به کار میرود.

راهنمان انتخاب درام تر برای جداکننده واسطه سنگین سیکلونی

چیدمان آهنرباها	دبی پالپ (m3/hr) به ازای هر متر طول درام	نوع واسطه
دبی بالا	1175-110	منیتیت
شدت بالا	125-90	منیتیت
دبی بالا	175-110	فروسیلیس
شدت بالا	150-100	فروسیلیس

1. جدایش واسطه سنگین (Heavy/Dense Medium Separation, H/DMS)

 از بین روش های تغلیظ، جدایش و فرآوری مواد معدنی و در دسته روش های جدایش ثقلی،  روش هوی مدیا یا واسطه سنگین با توجه به ظرفیت بالای این روش ، کاربردی و پر استفاده است.

به کار بردن محلول های سنگین به علت گران بودن و خواص دیگری از قبیل سنگین بودن، سمی بودن، قابلیت اشتعال و… در کانه آرائی و فرآوری محدودیت هایی دارد، لذا در صنعت کانه آرایی از معلق نگه داشتن ذرات بسیار ریز جامد در آب به عنوان واسطه های سنگین استفاده می‌کنند. این محلول باید دارای وزن مخصوص یکنواخت و ویسکوزیته ی مناسبی باشد . برای این عملیات باید تعداد ذرات در هر نقطه از مایع یکسان باشد و جلوی رسوب ذرات نیز گرفته شود که معمولا برای جلوگیری از ته نشین شدن مقداری بنتونیت به این محلول اضافه می کنند. ویسکوزیته ی محلول که تابعی از وزن مخصوص ذرات معلق است ، به این صورت است که هر قدر وزن مخصوص ذرات معلق کم تر باشد به ازا یک وزن مخصوص معین برای محلول ، مقدار ویسکوزیته ی بیشتری خواهیم داشت. یعنی ویسکوزیته به ازای اضافه کردن مواد جامد ابتدا به صورت خطی بالا رفته پس از حد معینی بالا رفتن به شدت زیاد می شود و در این موقع مخلوط به صورت گل در می آید که این حد را ویسکوزیته ی بحرانی می گویند که برای ذرات مختلف فرق دارد . و در ادامه با استفاده از جدا کننده های مختلف این ذرات معلق در محلول جدا می شوند.

روش واسطه سنگین نسبت به روشهاي ثقلی مزایائی را دارا می‌باشد که عبارتند از:

 توانائی در جدایش دقیق،

توانائی در تغییر سریع وزن مخصوص جدایش

جداسازی به صورت پیوسته

قابلیت کاربرد در محدوده وسیعی از مواد

راحتی و آسانی در راه‌اندازي و قطع و توقف واحد،

پائین بودن هزینه‌هاي جاري تعمیرات و نگهداري

ظرفیت بالا با استفاده از فضاي کم،

جدایش واسطه سنگین براي هر نوع ماده معدنی قابل کاربرد خواهد بود، که بعد از خردایش مناسب اختلاف کافی در وزن مخصوص ذرات وجود داشته باشد. این فرآیند به صورت گستردهاي براي ذرات درشت به کار میرود و ذرات باید از 3 میلیمتر درشت تر باشند و اختلاف وزن مخصوص هم حداقل 1/0 باشد.