Mchakato wa Uboreshaji kwa Upunguzaji wa Fosforasi katika Ilmeniti yenye Fosforasi Nyingi kutoka kwa Madini ya Placer ya Ufukweni

Ubunifu huu unahusu mchakato wa uboreshaji wa kupunguza fosforasi katika ilmenite, na hasa mchakato wa uboreshaji wa kupunguza fosforasi katika ilmenite yenye fosforasi nyingi kutoka kwa madini ya pwani.

Madini ya mchanga wa ufukweni yanajumuisha madini yenye thamani kama ilmenite, zircon, rutile na monazite. Kwa kawaida, ilmenite iliyokusanywa kutoka mchanga wa ufukweni hufanyiwa mkusanyiko wa mvuto ili kuongeza mkusanyiko wa madini yenye thamani ikiwemo ilmenite, zircon, rutile na monazite. Kwa mfano, vituo vingi vya ukusanyaji katika Mkoa wa Hainan vinatumia mbinu hii. Kisha, mkusanyiko ulioboreshwa na ulio na maji hukaangushwa (kwa kuipasha joto au kukaangushwa na jua), hupitishwa kwenye kichujio cha mesh 80, huku chembe kubwa kuliko mesh 80 zikiondolewa na chembe ndogo kuliko mesh 80 zikipelekwa kwenye kichujio cha sumaku cha diski ili kupata ilmenite yenye fosforasi kidogo, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1. Sehemu hii ya dongo, kutokana na kuwa na fosforasi kidogo, inaweza kupelekwa moja kwa moja kwa ajili ya kuyeyushwa. Masalio kutoka kwa kichanganishi cha sumaku cha diski hupitia hatua ya uchujaji kwenye kichanganishi kingine cha sumaku cha diski, na kutoa dongo la uchujaji ambalo ni ilmenaiti yenye fosforasi nyingi. Kwa sababu kiwango cha fosforasi cha ilmenaiti hii yenye fosforasi ya juu kinazidi kiwango kinachohitajika kwa uchomeleaji (yaani, fosforasi zaidi ya 0.04%, katika baadhi ya visa ikifikia zaidi ya 0.11%), ilmenaiti hii yenye fosforasi ya juu inakuwa takataka na hutupwa. Kwa sasa, kiasi kikubwa cha taka kama hizi kimejikusanya katika Mkoa wa Hainan. Kulingana na eneo la uchimbaji, mavuno ya ilmenaiti hii yenye fosforasi nyingi hutofautiana; katika baadhi ya maeneo, uzalishaji wa ilmenaiti yenye fosforasi nyingi ni mara mbili ya ule wa mkusanyiko wa ilmenaiti yenye fosforasi kidogo, na kusababisha upotevu mkubwa wa rasilimali za taifa. Taka za ziada, zinazojumuisha zircon, rutile na monazite, hupelekwa kwenye mzunguko wa kusafisha zircon. Kuhusu ilmenite yenye fosforasi ya juu iliyotupwa, imefanywa majaribio kadhaa ya kuchunguza matumizi yake; kwa mfano, Taasisi ya Metallurgy ya Jiangxi ilijaribu kuishughulikia kwa mbinu mchanganyiko ya utenganishaji wa sumaku na flotation, lakini bila mafanikio, hasa kwa sababu kiwango cha fosforasi hakikuweza kupunguzwa ili kukidhi mahitaji ya kuyeyusha.

Lengo la uvumbuzi huu ni kutoa mchakato wa uboreshaji ambao ni kiufundi unaowezekana na kiuchumi unaofaa, unaoweza kupunguza kiwango cha fosforasi katika ilmenite yenye fosforasi nyingi hadi kiwango kinachokidhi mahitaji ya kuyeyusha ilmenite yenye fosforasi kidogo, hivyo kutumia rasilimali za kitaifa kikamilifu na kuunda utajiri kwa nchi.

Suluhisho la kiufundi la uvumbuzi huu linategemea sifa kwamba fosforasi chafu katika ilmenaiti yenye fosforasi nyingi, na madini yaliyoingiliana nayo au yanayohusiana nayo, yana uendeshaji duni wa umeme. Kupitia utenganishaji wa umeme wa nguvu kubwa, lengo la utenganishaji linapatikana, hivyo kupunguza kwa kiasi kikubwa kiwango cha fosforasi chafu katika ilmenite yenye fosforasi nyingi ili kupata ilmenite yenye fosforasi kidogo.

Mchakato wa uboreshaji wa uvumbuzi huu wa kupunguza fosforasi katika ilmenaiti yenye fosforasi nyingi kutoka kwa madini ya plesa ya ufukweni unajumuisha ukaushaji wa malighafi (kwa kupasha joto au kukausha kwa jua), uchujaji na utenganishaji wa sumaku., kinachojulikana kwa kwamba Utengano wa sumaku unatumia kitenganishi cha sumaku cha gurudumu lililochochewa ili kwanza kutenganisha madini yasiyo na sumaku, kisha kufuatiwa na utenganishaji wa umeme-statiki kwenye kitenganishi cha umeme-statiki cha volti ya juu ili zaidi kutenganisha madini yasiyopitisha umeme, na hatimaye kupata mkusanyiko wa ilmenite wenye fosforasi ya chini ambao ni wa sumaku na unaopitisha umeme.

Katika mchakato wa uchakataji wa uvumbuzi huu, kichujio cha sumaku cha mzunguko uliochochewa hufanya kazi kwa sasa ya kazi ya 8–14 A, na kichujio cha umeme wa statiki cha voltage ya juu hufanya kazi kwa voltage ya 18–25 kV.

Mchakato maalum wa uboreshaji wa uvumbuzi huu ni kama ifuatavyo: ilmenite yenye fosforasi nyingi hukaukizwa (kwa kupashwa joto au kukauka kwa jua) kisha huchujwa kupitia chujio la mesh 80; vipande vikubwa zaidi ya mesh 80 hutupwa, na vipande vidogo chini ya mesh 80 hutumika kama malighafi. Chakula hiki kwanza kinatenganishwa kwenye kitenganishi cha sumaku cha gurudumu kinachochochewa, na bidhaa ya sumaku inayopatikana kisha hupelekwa kwenye kitenganishi cha gurudumu cha umeme wa voltage ya juu kwa ajili ya utenganishaji zaidi. Bidhaa inayopatikana ni mkusanyiko wa ilmenite wenye fosforasi ya chini unaokidhi mahitaji ya uyeyushaji, huku mabaki yakichanganywa na mabaki kutoka kwa kichanganishi cha sumaku cha induced-roll. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1, matokeo ya utenganishaji ni kama yafuatayo:

Kiwango cha uondoaji wa fosforasi: 34–81%

Kulingana na mtiririko wa mchakato wa uvumbuzi huu, bidhaa zilizopatikana zinakidhi kikamilifu mahitaji ya kuyeyusha, hivyo kuwezesha matumizi tena ya rasilimali za madini zilizotupwa awali.

Mchakato wa uvumbuzi huu pia unaweza kutumika kuboresha mtiririko wa mchakato wa uboreshaji wa ilmenite uliopo kwa madini ya plasa ya ufukweni. Kwa mfano, mtiririko wa mchakato wa uboreshaji wa ilmenite uliopo ulioonyeshwa katika Mchoro 3 unaweza kuboreshwa kuwa mtiririko ulioonyeshwa katika Mchoro 2. Mchakato maalum ni: kuanzia na mkusanyiko wa mvuto, baada ya kukaushwa (kwa kupashwa joto au kukaushwa na jua), huwekwa moja kwa moja kwenye utenganishaji wa sumaku wa awali kwenye kichakataji cha sumaku cha gurudumu linalosukumwa; Kipato kinachotokana na mchakato huo kisha hupitia utenganishaji wa umeme wa nguvu za juu kwenye kitenganishi cha umeme cha voltage ya juu, na kutoa kipato cha ilmenite chenye kiwango cha fosforasi chini ya 0.04%. Taka za magnetic za awali, zinazojumuisha zircon, rutile na monazite, zinaweza kutumwa moja kwa moja kwenye mzunguko wa kusafisha zircon.

Kichujio cha sumaku cha gurudumu lililochochewa kinaleta faida kama vile nguvu kubwa ya uwanja wa sumaku, ufanisi mzuri wa kutenganisha, uwezo mkubwa wa usindikaji na urejeshaji mkubwa wa titani. Kwa kubadilisha mtiririko wa awali wa kichujio cha diski cha sumaku (rougher moja na scavenger moja) na mtiririko mpya wa rougher moja kwenye kichujio cha sumaku cha induced-roll kisha cleaner moja kwenye kichujio cha umeme cha voltage ya juu, inawezekana kupata mkusanyiko wa ilmenite unaokidhi mahitaji ya kuyeyusha.

Wakati malighafi ina TiO₂ 11–18%, baada ya matibabu kwa mchakato wa uboreshaji wa uvumbuzi huu, inaweza kupatikana mkusanyiko wa ilmenite wenye TiO₂ > 50% na kiwango cha fosforasi chini ya 0.04%, wakati urejeshaji wa ilmenite umeongezeka kwa zaidi ya 20%.

Kwa kutumia mchakato wa uboreshaji ulioelezwa hapo juu, uvumbuzi huu, ikilinganishwa na mbinu za awali, una mtiririko rahisi, ufanisi mzuri wa kutenganisha, gharama ndogo za uzalishaji na faida kubwa za kiuchumi, ukitumia kikamilifu rasilimali za taifa. Ni mchakato wa kiufundi unaowezekana na kiuchumi unaofaa wa kuboresha ilmenite, wenye uwezo mkubwa wa kupanuliwa na kutumika.

Maelezo ya Michoro:

• Mchoro 1: Mtiririko wa mchakato wa uboreshaji wa uvumbuzi huu

• Mchoro 2: Mtiririko ulioboreshwa wa mchakato wa uchujaji wa ilmeniti

• Mchoro 3: Mtiririko wa mchakato wa uboreshaji wa ilmeniti uliopo

Mfano:

Kulingana na mtiririko wa mchakato ulioonyeshwa kwenye Mchoro 1, ilmenite yenye fosforasi nyingi kutoka kwa madini ya placer ya ufukweni ilikaushwa (kwa kupashwa joto au kukaushwa na jua) na kuchujwa kupitia chujio la mesh 80; chembe kubwa kuliko mesh 80 zilitupwa, na chembe ndogo chini ya mesh 80 zilitumika kama malighafi. Chakula hiki kilipitishwa kwenye kichujio cha sumaku cha induced-roll ili kutenganisha madini yenye sumaku, huku mkondo wa kazi ukidhibitiwa kati ya 8–14 A. Kisha ilipitia utenganishaji wa umeme-statiki kwenye kitenganishi cha umeme-statiki cha volti ya juu, huku volti ikidhibitiwa kati ya 18–25 kV, ili kutenganisha madini yasiyopitisha umeme, na hivyo kupata mkusanyiko wa ilmenite wenye fosforasi ya chini uliokubalika. Matokeo yanaonyeshwa katika jedwali hapa chini.