بررسی تاثیر عمل آوری کانه آهن با مایکروویو بر فرآیند خردایش و خواص مغناطیسی آن

در این تحقیق تاثیر تابش مایکروویو بر رفتار خردشوندگی و خواص مغناطیسی سنگ آهن مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه مورد نیاز برای انجام آزمایشها از بار اولیه آسیای خودشکن کارخانه فرآوری سنگ آهن چغارت واقع در ایران مرکزی برداشت شد. منیتیت و هماتیت مهمترین کانی های آهن دار موجود در نمونه می باشند. میزان fe و feo موجود در نمونه به ترتیب معادل 27/55 و 31/11 درصد اندازه گیری شد. نتایج آنالیز xrd نشان داد پس از تابش مایکروویو، هیچ گونه تغییر فازی در نمونه ایجاد نمی شود. آنالیزهای sem نشان داد که بعد از عمل آوری مایکروویو، فراوانی و طول شکافها افزایش یافته است. نتایج بررسی یکنواختی و مقدار جذب امواج مایکروویو نشان داد که برای نمونه سنگ آهن، انرژی جذبی به شدت متاثر از سطح تحت تابش می باشد. تحت شرایط عمل آوری مایکروویو یکسان، بیشینه دمای نمونه آب و سنگ آهن در فواصل متفاوتی از مرکز آون اتفاق می افتد. با کاهش ابعاد، دانسیته ظاهری و ثابت دی الکتریک مخلوط ذرات افزایش و در نتیجه دمای نمونه نیز افزایش یافت. تابش مایکروویو موجب کاهش مقاومت فشاری سنگ شد. بیشینه کاهش برای فراکسیون mm45+50- به میزان 42 درصد اتفاق افتاد. مطالعات تاثیر تابش مایکروویو بر روی توابع شکست و انتخاب در آسیای گلوله ای نشان داد که پس از تابش مایکروویو ثابت نرخ خردایش افزایش و محصول خرد شده درشت تر شده است. رفتار خردشوندگی سنگ آهن در آسیای خودشکن پس از عمل آوری حداکثر 36 درصد افزایش در قابلیت شکست ضربه ای و حدود 100 درصد افزایش در قابلیت شکست سایشی را نشان داد. آزمایشهای لوله دیویس نشان داد کانی های فرو منیتیتی که به بخش کنسانتره منتقل می شوند در فراکسیونهای درشت تری آزاد می شوند. در اثر تابش مایکروویو خواص مغناطیسی سنگ آهن تغییر و با افزایش زمان تابش مغناطیس اشباع افزایش یافته است و از emu/gr30/18 در تابش صفر به emu/gr74/88 در تابش 60 ثانیه رسیده است. با افزایش بیشتر زمان تابش، مجدداً مغناطیس اشباع کاهش یافته است. با افزایش زمان تابش، مغناطیس پذیری مربوط به بخش پارامغناطیس نمونه (هماتیت) کاهش یافته و به صفر رسید ولی مغناطیس پذیری بخش فرومغناطیس (منیتیت) افزایش و در نهایت مغناطیس پذیری کل افزایش یافت. آزمایشهای جدایش مغناطیسی نمونه های عمل آوری شده و عمل آوری نشده نشان داد که در نمونه هایی با 80d حدود 500 میکرون اختلاف زیادی در بازیابی وزنی وجود ندارد. اما در نمونه های با 80d حدود 250 و 212 میکرون بازیابی وزنی نمونه تابش یافته نسبت به نمونه اولیه به ترتیب حدود 2 و 3 درصد و بازیابی آهن به ترتیب حدود 2 و 5 درصد افزایش یافته است. شبیه سازی مدار خردایش کارخانه فرآوری سنگ آهن چغارت برای دو نمونه عمل آوری نشده و عمل آوری شده با مایکروویو نشان داد عمل آوری موجب کاهش توان مصرفی آسیای خودشکن، کاهش میزان بار در گردش و کاهش دانه بندی محصول خردایش می گردد. با عمل آوری مایکروویو می توان بدون تغییر مدار، نرخ بار ورودی را تا 50 تن بر ساعت افزایش داد.