کلرید منیزیم آبدار( بیشوفیت) کریستالی شفاف، بی بو، بی رنگ تا سفید، بسیارحل شونده در آب با جرم مخصوص 1/56 گرم بر سانتیمتر مکعب و جرم مولکولی 203/31 می باشد. هدف این تحقیق استحصال بیشوفیت از شورابه دریاچه نمک با خلوص بالا برای مصرف به عنوان ضد یخ می باشد. ماده اولیه مورد آزمایش از دریاچه نمک در اطراف کاشان تهیه شده است. ناخالصی های محلول در شورابه شامل کلرید سدیم، سولفاتها و کمی کلرید پتاسیم و کلرید کلسیم می باشند. در این پروژه از چند روش برای استحصال کلرید منیزیم که عبارتند از روش تبخیری و فلوتاسیون یونی با استفاده از اولئات سدیم استفاده شد. در روش تبخیری از سه نوع مختلف استفاده شد. در نوع اول از تبخیر خورشیدی در هفت روز، نوع دوم از روش تبخیری تبخیر در خشک کن و نوع سوم روش تبخیری از ترکیب روش تبخیر خورشیدی و لیچینگ با حلال آلی استفاده شده است که بازیابی محصول هر کدام به ترتیب 71/6%، 87/5% و 91/75% و عیار آنها نیز به ترتیب 94%، 87/76% و 99% می باشد. در روش فلوتاسیون یونی با اولئات سدیم به عنوان کلکتور، استحصال منیزیم از شورابه دریاچه نمک مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا پارامترهای موثر بر این فرآیند مشخص شدند که به ترتیب اولویت عبارتند از: ph محلول، نسبتهای مولی اولئات و منیزیم، دما، غلظت منیزیم و سرعت هم زدن و در ادامه آزمایش های مربوط به تأثیر این پارامترها انجام شدند. بازیابی بیشوفیت بدست آمده از این روش 78% با عیار 96% می باشد. روش فلوتاسیون یونی نسبت به روش های دیگر سهل تر و با خلوص بالاتر بوده و در مدت زمان کمتری انجام می شود.

کانی فلدسپات از جمله کانیهایی است که در صنایع شیشه و سرامیک کاربرد دارد . مهمترین مسئله ای که در کیفیت محصولات این صنعت نقش اساسی و مهم دارد میزان آهن موجود در ترکیبات آن می باشد به این صورت که هر چه عیار آهن پایین تر باشد محصولات از لحاظ کیفی بهتر بوده و با افزایش آهن در آن کیفیت محصول پایین می آید . در این پروژه سعی بر این است که با انجام فرایندهایی روی این کانی ، آهن موجود در آن را تا زیر 0.1 % کاهش داده و از این طریق کیفیت محصول را تا حد امکان بهبود ببخشیم .

مجتمع سنگ آهن گل گهر با تولید سالانه بالغ بر 6 میلیون تن کنسانتره سنگ آهن یکی از قطب های اصلی تأمین کننده مواد اولیه صنایع فولاد کشور محسوب می شود. عمده ترین مشکل این مجتمع وجود عناصر گوگرد و بعضاً فسفر بویژه در بخش های تحتانی کانسار است. تولید کنسانتره در کارخانه فرآوری استحصال مگنتیت این مجتمع به روش خشک (65%) و تر(35%) صورت می گیرد. خوراک جداکننده های مغناطیسی شدت پایین بخش خشک این کارخانه، ترکیبی از ته ریز سرندهای لرزان (با حداکثر ابعاد 3 میلی متر) و ته ریز سیکلون های هوایی (با حداکثر ابعاد 200 میکرون) است. وجود درصد بالای ذرات ریز با جرم کم (نرمه) در خوراک جداکننده ها، سبب افزایش نیروهای الکتروستاتیکی و کاهش کارایی جدایش آن ها می شود. از آنجا که عمده مواد نرمه موجود در خوراک، مربوط به ته ریز سیکلون است، در نتیجه تغلیظ جداگانه ته ریز سیکلون به روش تر می تواند سبب افزایش راندمان مدار جدایش مغناطیسی خشک شود. از آنجا که با حذف ته ریز سیکلون از مدار خشک، بخشی از بار ورودی به جداکننده ها حذف می گردد، لذا این امر باعث ایجاد ظرفیت اضافی به میزان 25 درصد در کارخانه ی فرآوری مگنتیت می شود. اهمیت موضوع و اهداف پروژه مهمترین دلایل طرح موضوع عبارتند از: ? نیاز مجتمع به تولید کنسانتره با مشخصات قابل قبول (عیار آهن و گوگرد به ترتیب بیشتر از 68 و کمتر از 0/08 درصد) جهت تهیه خوراک کارخانه-ی گندله سازی بوسیله ی فرآوری جداگانه ته ریز سیکلون های هوایی ? بالا بردن ظرفیت کارخانه فرآوری مگنتیت تا 25 درصد، بدون ایجاد باردهی بیش از حد در تجهیزات پایین دستی ? کاهش آلودگی شدید محیط زیست (به دلیل سوختن گوگرد موجود در خوراک گندله سازی و تولید گاز سمی so 2) ? بالا بردن بازیابی مدار جدایش مغناطیسی خشک و بهبود کیفیت کنسانتره ی نهایی کارخانه فرآوری مگنتیت توجیه خارج سازی ته ریز سیکلون های هوایی از بخش خشک کارخانه مگنتیت و ارائه فلوشیت جهت پرعیارسازی و تولید کنسانتره با مشخصات فنی مناسب جهت تأمین خوراک کارخانه گندله سازی مجتمع گل گهر از اهداف اصلی این مطالعه است. مراحل اصلی انجام پروژه شامل موارد زیر است: 1- تهیه نمونه معرف و کافی جهت انجام مطالعات آزمایشگاهی 2- انجام آزمایش های مغناطیسی شدت پایین خشک روی ته ریز سرند و ترکیب آن با ته ریز سیکلون به منظور توجیه طرح خارج سازی ته ریز سیکلون های هوایی از مدار و پرعیارسازی جداگانه آن 3- شناسایی نمونه، شامل تجزیه ابعادی، تجزیه شیمیایی و مطالعات کانی شناسی 4- انجام آزمایش های مغناطیسی شدت پایین تر روی ته ریز سیکلون، تعیین مقادیر بهینه پارامترها (درصد جامد و شدت میدان مغناطیسی) و تولید کنسانتره با شرایط بهینه جهت انجام آزمایش های مراحل بعد 5- مطالعات درجه ی آزادی کانی های حاوی گوگرد روی کنسانتره مغناطیسی تولید شده به روش میکروسکوپی، لوله ی دیویس و فلوتاسیون و تعیین 80d بهینه خوراک فلوتاسیون 6- تعیین انرژی ویژه آسیاکنی ثانویه کنسانتره مرحله مغناطیسی 7- انجام آزمایش های فلوتاسیون معکوس روی کنسانتره مرحله مغناطیسی به منظور کاهش گوگرد محصول نهایی و تعیین مقادیر بهینه پارامترهای فرآیند سازماندهی گزارش پروژه ی بررسی تغلیظ و سولفورزدایی ته ریز سیکلون های خشک کارخانه فرآوری مگنتیت مجتمع صنعتی و معدنی گل گهر، در شش مرحله اصلی انجام شد، که گزارش این مراحل در پنج فصل بیان شده است. در فصل اول به معرفی مجتمع صنعتی و معدنی گل گهر و در فصل دوم به کلیاتی در مورد روش های فرآوری سنگ آهن پرداخته شده است. مواد و تجهیزات مورد استفاده در تحقیق در فصل سوم و مطالعات انجام شده برای توجیه طرح خارج سازی ته ریز سیکلون های خشک از مدار فرآوری مگنتیت گل گهر، در فصل چهارم آورده شده است. در فصل پنجم، آزمایش های انجام شده روی ته ریز سیکلون های خشک، ارائه داده ها و تحلیل نتایج آمده است. در پایان نیز نتیجه گیری و پیشنهادات آورده شده است.

هدف از انجام این تحقیق، بازیابی فلزات با ارزش جانبی از مناطق پرپتانسیل مجتمع گل گهر سیرجان است. نتایج بررسی های خصوصیت سنجی شیمیایی و مینرالوژیکی نشان داد که فلزات مس، کبالت و نیکل امید بخش ترین عناصر با ارزش هستند که قابلیت بررسی و مطالعه بیشتر را دارند. پس از بررسی های اولیه، باطله سولفورزدایی کارخانه بازیابی هماتیت، به عنوان پرپتانسیل ترین منبع موجود در گل گهر، جهت مطالعات بیشتر انتخاب گردید .ابتدا به منظور بررسی امکان تهیه کنسانتره پر عیار از فلزات مس، نیکل و کبالت یک سری آزمایش فلوتاسیون بر اساس طرح تاگوچی l9 انجام شد. با مطالعه نتایج به دست آمده از این آزمایش ها مشاهده گردید که حتی در بهترین شرایط نیز تغییر محسوسی در عیار ایجاد نمی شود. بنابراین فرآیند فلوتاسیون، روش مناسبی برای تهیه کنسانتره پرعیار از مس، نیکل و کبالت نمی باشد. در این راستا، به منظور بررسی بیشتر قابلیت شناورسازی فلزات با ارزش با استفاده از فلوتاسیون، آزمایشهای تکمیلی انجام شدند. نتایج نشان داد که حتی در حضور بازدارنده و فعال کننده و ترکیب چند کلکتور و یا استفاده از دو مرحله کلینر نیز تغییر محسوسی در مقادیر عیار فلزات باارزش ایجاد نمی شود. از این رو فرآیند فلوتاسیون برای تولید یک کنسانتره پر عیار از فلزات با ارزش پیشنهاد نمی گردد. بعلاوه یک آزمایش مغناطیسی به منظور بررسی امکان استفاده از روش مغناطیسی برای دستیابی به باطله غیر مغناطیسی سولفیدی و کنسانتره مغناطیسی قابل فروش، انجام شد. نتایج به دست آمده از این آزمایش نشان داد که جداسازی مغناطیسی نیز روش مناسبی برای تغلیظ فلزات و تولید کنسانتره پرعیار این فلزات نمی باشد. با توجه به عیار پایین، درگیری زیاد کانیهای سولفیدی در برگیرنده فلزات با ارزش با مگنتیت و همچنین پتانسیل بالای روشهای نوین بیوهیدرومتالورژیکی، امکان بازیابی فلزات مذکور از کف فلوتاسیون سولفورزدایی کارخانه بازیابی هماتیت با روش بیولیچینگ مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از یک طرح آزمایشی تمام فاکتوریل تأثیر پارامترهای نوع محیط کشت، ph محیط، درصد جامد و زمان در حضور کشت مخلوط میکروارگانیسم های ترموفیل معتدل اکسید کننده آهن و سولفور انجام شد. این آزمایشها در دور همزن rpm 150، دمای °c45، حجم پالپ ml 200 و افزایش 0/02% (w/w) مخمر در شیک فلاسک انجام گردید. نتایج نشان داد که بهترین شرایط در محیط کشت نوریس، 1/8=ph و درصدجامد 5% رخ می دهد. در این شرایط مقدار بازیابی مس، کبالت و نیکل به ترتیب 55/01%، 59/45% و 98/20% و بازیابی فلز کلی معادل مس برابر با 70/51% به دست آمد. به منظور بررسی امکان انجام فرآیند بیولیچینگ در شرایط عملیاتی نزدیک به محیط های صنعتی، آزمایش بیولیچینگ در رآکتور همزن دار در حضور کشت مخلوط میکروارگانیسمهای ترموفیل معتدل، ph اولیه 1/5، محیط کشت norris، درصد جامد 10% (w/v)، دمای ?c 45، دور همزن rpm450 و افزایش 0/02% (w/w) مخمر به مدت 40 روز انجام گردید. در این شرایط آزمایشی، بازیابی فلزات نیکل، کبالت و مس به ترتیب 99/13%، 97/13% و 83/57% بود. مقدار بازیابی فلز کلی معادل مس 95/77% محاسبه گردید. همجنین مشاهده شد که بازیابی فلز کلی معادل مس در رآکتور همزن دار نسبت به بهترین شرایط آزمایش های شیک فلاسک حدود 20% بالاتر بود.

کارخانه ی سیمان مازندران دارای دو خط تولید می باشد که برای خردایش کلینکر در بخش پایانی مدار، ? آسیای لوله ای دوخانه ای بکار گرفته شده است. آسیاها در مدار بسته با یک جداکننده ی هوایی قرار دارند. مدار شماره ? خردایش کلینکر، به تولید سیمان صادراتی اختصاص داده شده است، ظرفیت ورودی به این مدار ??? تن در ساعت است، که با ظرفیت طراحی شده برای این مدار اختلاف دارد ( ظرفیت اولیه مدار ??? تن در ساعت بوده است که به مرور زمان کاهش یافت )، در این تحقیق سعی شد تا با استفاده از شبیه سازی به این موضوع پرداخته شود که به چه میزان می توان به افزایش ظرفیت ورودی پرداخت تا جائیکه به کیفیت محصول نهایی لطمه ای وارد نشود و بلین دانه های سیمان در حد استاندارد باقی بماند (حد پائین برای این نوع سیمان طبق استاندارد aashto و astm???? cm2/gr است)؛ برای شبیه سازی مدار خردایش پایانی، نمونه های بسیاری از جریان های موجود در مدارها برداشته شد. همچنین از داخل آسیاها و در امتداد محور طولی، از نقاط با فاصله ی یکسان از یکدیگر، نمونه برداری شد. سپس دانه بندی نمونه ها با استفاده از آنالیز سرندی و پراش سنجی لیزری به دست آمد و به همراه دبی جریان های مختلف موازنه جرم شدند. اندیس کار باند و تابع شکست نمونه ی بار ورودی به آسیا (مخلوط کلینکر، پوزولان و گچ) در آزمایشگاه تعیین شد. از این داده ها برای کالیبراسیون مدل های مورد استفاده در شبیه سازی استفاده شد. برای شبیه سازی مدارها از نرم افزار bmcs که قادر است مدارهای مختلف خردایش را شبیه سازی کند استفاده گردید. برنامه ی bmcs در شبیه سازی آسیای گلوله ای از مدل موازنه جمعیت برای توصیف ریاضی فرآیند شکست و مدل مخازن به دنبال هم برای توصیف ریاضی توزیع زمان ماند و در شبیه سازی دیافراگم میانی و جداکننده هوایی از مدل وایتن برای توصیف ریاضی منحنی کارآیی جدایش استفاده می کند. پارامترهای مدل وایتن نیز با استفاده از جعبه ابزار الگوریتم ژنتیک نرم افزار matlab تعیین شد. همخوانی نزدیک نتایج شبیه سازی و داده های واقعی نشان دهنده دقت نمونه برداری، مدل های مورد استفاده و کالیبراسیون آن ها است. در انتها با تغییر پارامترهای مختلف و شبیه سازی های جدید بر اساس این پارامترها، شرایط بهینه آسیا تعیین شد و پیشنهاد گردید تا ظرفیت به ??? تن در ساعت ارتقا پیدا کند.

هدف از انجام این تحقیق، بررسی رفتار دینامیکی متغیرهای مدار فلوتاسیون و به تبع آن، پیش بینی لحظه ای مقادیر آنها به ازای تغییرات ایجاد شده در خوراک ورودی به مدار می باشد. در شرایط عملیاتی یک فرایند فلوتاسیون، مقادیر دبی و عیار فلزات موجود در کانسنگ خوراک مدار در هر لحظه ثابت نبوده و تغییراتی در آنها ایجاد می شود. از اینرو برای مدلسازی متغیرهای مذکور نمی توان از مدل های حالت پایدار استفاده نمود. زیرا نتایج حاصل از آنها به حالت ایده آل فرایند نزدیک بوده و از طریق آنها نمی توان تغییرات ایجاد شده در مقادیر دبی و عیار جریان های باطله و کنسانتره را توجیه نمود. در این تحقیق، روشی برای مدلسازی و شبیه سازی رفتار دینامیکی فرایند فلوتاسیون ارائه شده است. بدین منظور، برای مدلسازی رفتار دینامیکی سیستم های درون مدار از تئوری رایج شناسایی سیستم استفاده شده و این کار از طریق محیط واسط گرافیکی کاربر (gui) جعبه ابزار شناسایی سیستم نرم افزار متلب انجام شده است. در پایان با استفاده از محیط سیمولینک این نرم افزار، پاسخ مدار به ازای ایجاد هر گونه تغییراتی در متغیرهای دبی و عیار خوراک پیش بینی شده است. با توجه به آنکه قبل از مدلسازی فرایند بایستی از برقرار بودن موازنه جرم مدار اطمینان حاصل نمود، در این تحقیق موازنه جرم درخط مدار با توجه به تاخیرات خالص بین جریان های خوراک-کنسانتره و خوراک-باطله انجام و پس از آن به کار مدلسازی مدار پرداخته شده است. میزان تاخیر خالص دبی در هر یک از جریان های کنسانتره مس، سرب و روی نسبت به خوراک مدار به ترتیب برابر با 21، 31 و 40 دقیقه بوده و موازنه جرم درخط مدار بر اساس آنها انجام شده است. برای مدلسازی سیستم های درون مدار از ساختار مدل های خطی arx و armax استفاده شد. اکثر مدل های بدست آمده از دقت بالایی برخوردار بوده و قادر به شبیه سازی رفتار دینامیکی فرایند می باشند. بر اساس نتایج حاصل از شبیه سازی پاسخ مدار فلوتاسیون، کاهش 10% دبی خوراک مدار منجر به افزایش 2128/12% دبی کنسانتره مس، کاهش 7354/28% دبی کنسانتره سرب و افزایش 7695/10% دبی کنسانتره روی شده است. همچنین تغییرات اندک مقدار دبی خوراک منجر به تغییرات قابل ملاحظه ای در مقدار دبی کنسانتره سرب و روی (که به عنوان محصول میانی مدار می باشد) گردید. حداکثر زمان لازم جهت رسیدن به حالت پایدار در هر یک از جریان های کنسانتره مس، سرب و روی به ترتیب برابر با 220، 580 و 150 دقیقه بوده و ایجاد تغییراتی در دبی خوراک در بازه زمانی کمتر از مقادیر فوق سبب ناپایدار شدن فرایند می گردد. افزایش 20% عیار مس خوراک نیز سبب افزایش 7028/4% عیار مس کنسانتره گردیده و زمان لازم جهت رسیدن به حالت پایدار در این جریان برابر با 210 دقیقه بدست آمد. با افزایش 5% عیار سرب خوراک، عیار سرب در هر یک از کنسانتره های مس و سرب به ترتیب برابر با 7107/2% و 5242/1% افزایش یافته و به ترتیب پس از طی زمانی برابر با 30 و 370 دقیقه به شرایط پایدار رسیده اند. همچنین کاهش 10% عیار روی خوراک منجر به کاهش 7936/37% عیار آن در جریان کنسانتره روی گردیده و پس از 1050 دقیقه به شرایط پایدار رسیده است.

یکی از روش های جدایش جامد از مایع که در بسیاری از صنایع از جمله در واحدهای فرآوری مواد معدنی مورد استفاده قرار می گیرد فیلتراسیون است. در این فرایند پالپ مورد نظر توسط یک سطح متخلخل و با ایجاد اختلاف فشار در دو طرف این سطح آبگیری می شود. مواد جامد (کیک فیلتر) بر روی سطح باقی مانده و مایع (فیلتریت) از آن عبور می کند. در تحقیق حاضر که بر روی کنسانتره دانه ریز روی باما با هدف مدلسازی روند کاهش رطوبت کیک فیلتر در مرحله آبگیری صورت گرفته است تاثیر تغییر پارامترهای سطح خلاء، ضخامت کیک فیلتر، دما و ph با استفاده از آزمایش مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایش های فیلتراسیون توسط قیف بوخنر انجام شده و از مدل های تجربی و نرم افزار table curve برای مدلسازی استفاده شده است.