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.

آسیاهای غلتکی فشار بالا (hpgr) مدت زیادی است که در صنعت خردایش موادمعدنی مورد استفاده قرار می گیرند. در ایران در حال حاضر در دو کارخانه فرآوری سنگ آهن جلال آباد و گل گهر (یک خط)، تکنولوژی hpgr نسبت به مدار معمول خردایش سنگ آهن (سنگ شکنی معمولی- آسیای خودشکن- آسیای گلوله ای) ترجیح داده شده و نصب شده است. در این تحقیق تأثیر پیش خردایش با سنگ شکن های معمولی و hpgr بر روی سینتیک خردایش آسیاکنی گلوله ای، و توزیع کانی های آهن دار در محصول تولیدی و همچنین فرآیند جدایش مغناطیسی مورد بررسی قرارگرفته است. نمونه مورد استفاده در این تحقیق از معدن سنگ آهن جلال آباد در استان کرمان تهیه شده است. دو نمونه از جریان خوراک و جریان محصول hpgr گرفته شد. نمونه خوراک hpgr در آزمایشگاه توسط سنگ شکن فکی و سنگ شکن مخروطی خرد شده است. مطالعات سینتیک خردایش بر روی 5 محدوده دانه¬ بندی تک سایز (mm15/3+4-)، (mm7/1+5/2-)، (mm850/0+2/1-)، (mm420/0+600/0-) و (mm180/0+250/0-) انجام شده است. نتایج نشان داد برای تمام محدوده های دانه¬بندی مقادیر توابع شکست تجمعی(bi,1) نمونه خرد شده با hpgr بزرگ تر از نمونه خرد شده با سنگ شکن های معمولی است و این بدین معنی است که محصول hpgr در مقایسه با محصول سنگ شکنی معمولی در اثر خردایش در آسیای گلوله ای محصول دانه ریز تری تولید می کند. البته این اختلاف برای محدوده های دانه¬بندیی درشت بیشتر است. همچنین نتایج نشان دارد در زمان استفاده از hpgr نرخ شکست به ویژه (s1) در محدوده های دانه بندی درشت افزایش می یابد اما در محدوده های دانه بندی دانه ریز (mm850/0+1-) و (mm420/0+500/0-) نرخ های شکست مشابه است. نتایج آزمایش های توزیع کانی های آهن دار نشان می دهد در محصول خرد شده با hpgr هم قبل و هم بعد از خردایش در آسیای گلوله ای درصد تمرکز کانی های آهن دار در محدوده های دانه بندی درشت کمتر از محصول سنگ شکنی است اما در محدوده های دانه بندی ریز درصد تمرکز کانی های آهن دار در قیاس با محصول سنگ شکنی افزایش یافته است. نتایج آزمایش های لوله دیویس نشان می دهد کارایی جدایش و نسبت غنی شدگی محصول hpgr و سنگ شکنی معمولی در تمام محدوده های دانه بندی از محصول سنگ¬شکنی بیشتر است. این نشان می-دهد که در نمونه خرد شده با hpgr در قیاس با نمونه خرد شده با سنگ¬شکن¬های معمولی کانی های آهن دار به درجه آزادی بالاتری رسیده اند و درصد کانی های که کاملاً آزادشده اند بیشتر است. کلمات کلیدی: آسیای غلتکی فشار بالا (hpgr)، سنگ آهن، سینتیک خردایش، آسیای گلوله ای، لوله دیویس، معدن جلال آباد

در آزمایشهای فلوتاسیون از کلکتورهای کاتیونی ستیل پریدینیوم کلرید یا دودسیل آمین برای فلوته کردن کائولن، از کلرید آلومینیوم به عنوان بازداشت کننده کوارتز و از پلی آکریل آمید جهت فلوکوله کردن ذرات کائولن استفاده شده است.آزمایش های فلوتاسیون در هشت مرحله انجام شده است. نتایج نشان می دهد برای هر دو کلکتور بدون حضور فلوکولانت با افزایش ph عیار و بازیابی al2o3 در محصول سرریز کاهش می یابد و بهترین نتایج در 3=ph بدست آمده است. دهد استفاده از پلی آکریل آمید موجب بهبود فلوتاسیون ذرات کائولینیت در ph های قلیایی و خنثی و و در حضور ذرات نرمه می شود. با غلظت 300 گرم بر تن کلکتور دودسیل آمین و 500 گرم بر تن بازداشت کننده کلرید آلومینییم50 گرم بر تن کف ساز روغن کاج و 15 گرم بر تن فلوکولانت پلی آکریل آمید و بدون نرمه گیری و در 7=ph، محصولی با عیار al2o3 و sio2 به ترتیب 37/19 و54/19 درصد و بازیابی وزنی و کارایی جدایش به ترتیب34/43 و78/48 درصد بدست آمده است.

ایران دارای ذخایر عظیمی از سنگ های تزئینی و نما است. براساس آمار حدود 5500 واحد صنعتی در زمینه فرآوری سنگ فعالیت دارند. این واحدهای صنعتی سالیانه بالغ بر 5 میلیون تن ضایعات و لجن سنگ تولید می کنند، که برای محیط زیست مضر و زیان آور است. بازیافت و استفاده مجدد از ضایعات و لجن سنگ، برای کاربرد های مختلفی مانند تولید بتن، آجرها، سرامیک ها، سنگ مصنوعی، آسفالت، تثبیت خاک کشاورزی و تصفیه آب توسط بسیاری از محققین مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پژوهش، لجن سنگ بدست آمده از کارخانه های فرآوری سنگ گرانیت و مرمریت برای تولید سنگ مصنوعی کوارتز مورد بررسی قرار گرفته است. سنگ مصنوعی کوارتز ترکیبی از حدود 93 درصد وزنی پودر سیلیس و 7 درصد وزنی رنگدانه های رنگی و رزین پلیمری ( با 66 درصد حجمی سیلیس و 34 درصد حجمی رزین) است. این مخلوط با استفاده از فرآیند فشار و لرزش تراکمی در یک محیط خلاء به قطعات سنگ مصنوعی تبدیل می¬ شود. نمونه لجن مورد نیاز برای این تحقیق از کارخانه فرآوری سنگ گرانیت و مرمریت واقع در شهرک صنعتی شماره 1 خرم آباد بدست آمده است. درصد لجن سنگ (گرانیت و مرمریت) در ترکیب سنگ مصنوعی از 30 تا 60 درصد افزایش یافته، که این افزایش بصورت مرحله ای و هر بار به میزان 10% بوده است. نمونه های تولیدی، ابتدا خشک و صیقل داده شده و سپس آزمون مقاومت فشاری تک محوره، مقاومت خمشی، مقاومت کششی، ضریب جذب آب، چگالی و خوردگی شیمیایی در برابر اسیدها تعیین شده است. نتایج نشان می دهد برای نمونه های تولید شده از لجن گرانیت، با افزایش لجن از 30 تا 60 درصد، مقاومت فشاری تک محوره از 69/115به 29/90 مگاپاسکال کاهش، مقاومت خمشی از64/26 به 40/32مگاپاسکال کاهش، مقاومت کششی از 45/46 به 78/35مگاپاسکال کاهش، ضریب جذب آب از 0/06 به 1درصد افزایش، چگالی از 2/39به 2/86 گرم بر سانتی متر مکعب افزایش، خوردگی شیمیایی در برابر اسید از 0/2 به 1 گرم افزایش یافته است. و نمونه های تولیدی با لجن مرمریت، با افزایش لجن از 30 تا 60 درصد، مقاومت فشاری تک محوره از 105/69به 75/61 مگاپاسکال کاهش، مقاومت خمشی از 60/52به 40/52مگاپاسکال کاهش، مقاومت کششی از 40/91به 70/30مگاپاسکال کاهش، ضریب جذب آب از 0/09به 1درصد افزایش، چگالی از 2/38 به 2/89 گرم بر سانتی متر مکعب افزایش، خوردگی شیمیایی در برابر اسید از 0/3 به 1 گرم افزایش یافته است. بطور کلی نتایج نشان می دهد طبق استاندارد های سنگ ساختمانی حتی با میزان لجن 60 درصد می توان سنگی مرغوب با مقاومت فیزیکی و شیمیایی مناسب از لجن سنگ تولید کرد

در آسیاهای خودشکن بار خردکننده از خوراک ورودی تأمین می شود. لذا عملکرد آسیای خودشکن به شدت وابسته به تغییر مشخصات سختی و دانه بندی خوراک اولیه است. در این تحقیق تأثیر مشخصات خوراک اولیه بر روی عملکرد آسیای خودشکن خط 3 کارخانه فرآوری سنگ آهن گل گهر مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور 11 مرحله پیمایش در مقیاس صنعتی از مدار آسیای خود شکن بعمل آمده است. در هر مرحله پیمایش به مدت 2 ساعت و در فواصل زمانی 30 دقیقه ای از محصول آسیا، کنسانتره و باطله نهایی خشک مدار جداسازی نمونه گیری شده است. همچنین به منظور بررسی تأثیر دانه بندی در سه پیمایش نوار نقاله خوراک متوقف و کل مواد روی نوار به طول تقریبی 20 تا 25 متر به عنوان نمونه برداشته شده است. همچنین در این مدت اطلاعات مربوط به روند کار آسیا نظیر توان کشی، نرخ خوراک ورودی و توان مکنده ثبت و یادداشت شده است. در این تحقیق از پارامتر اندیس spi برای سنجش سختی خوراک استفاده شده است. در ادامه آنالیز دانه بندی و اندازه گیری عیار fe و feo بر روی کلیه نمونه ها و همچنین آزمایش تعیین شاخص spi بر روی نمونه های تهیه شده برای سختی سنجی انجام شد. نتایج نشان داد برای این آسیا سختی عامل موثرتری نسبت به دانه بندی بوده، شاخص spi بین 10/67 تا 45/83 متغیر و با افزایش سختی از 20 تا 40 دقیقه به طور متوسط توان مصرفی از 1500 به 2100 کیلووات افزایش، نرخ خوراک ورودی از 580 به 440 تن بر ساعت کاهش و توان مکنده از 1500 به 1900 کیلووات افزایش یافته است. همچنین با افزایش سختی محصول ریزتری در خروجی آسیا تولید شده است. به طوری که 80d محصول خروجی از 520 به 360 میکرون رسیده است. در این مطالعه رابطه سختی با عیار بار ورودی و همچنین تأثیر سختی بر کارایی متالورژیکی مدار جدایش مغناطیسی خشک مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این بخش از مطالعات نشان داد که به طور متوسط با افزایش سختی از 20 به 40 عیار بار ورودی از 47 به 42 درصد و بازیابی از 90 به 85، کاهش یافته است. ولی تغییر سختی خوراک ورودی بر عیار کنسانتره تولید شده بی تأثیر بوده است.

تنگستن از جمله فلزات دیرگدازی است که دارای کاربردهای مهمی در صنایع فولاد و صنایع نظامی است. بیشتر کانسارهای تنگستن موجود در دنیا عیاری کمتر از1% wo3 دارند. در ایران نیز ذخایر محدودی از این فلز وجود دارد که میانگین عیار wo3 در آنها کمتر 2/0 درصد است. بنابراین بازیابی تنگستن از این ذخایر بسیار کم عیار مستلزم حذف مقادیر زیاد کانی¬های باطله است. در این تحقیق پرعیارسازی کانه کم عیار تنگستن با روش¬های متداول فرآوری شامل روش¬های ثقلی و فلوتاسیون مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه مورد نیاز از معدن چاه کلب واقع در شهرستان نهبندان در استان خراسان جنوبی تهیه شده است. مطالعات کانی شناسی نوری و پراش اشعه ایکس (xrd) نشان داد که مهم¬ترین کانی¬های موجود در نمونه عبارتند از کوارتز، هماتیت، گوتیت، و کلسیت. همچنین در این مرحله از مطالعات هیچ¬گونه کانی تنگستن داری اعم از شئلیت، ولفرامیت و سایر کانی¬های تنگستن¬دار شناسایی نشده است. آنالیز شیمیایی نمونه با روش xrf نشان داد نمونه حاوی مقادیر قابل توجهی از اکسید سیلیس(43/39 درصد) و اکسید آهن(98/35 درصد) است و همچنین آنالیز شیمیایی با روشicp نشان داد که بطور میانگین عیار wo3 در نمونه حدود 3/0 درصد است که در نتیجه کانه مورد بررسی را در رده کانه¬های با عیار بسیار کم تنگستن قرار می¬دهد. جهت شناسایی بهتر نمونه مطالعات sem روی مقاطع صیقلی نمونه انجام گرفت. نتایج این مطالعات نشان داد نقاطی در نمونه وجود دارد که مقدار عیار تنگستن (w) در آن نزدیک به 40 درصد است که همین امر موید وجود کانی¬های تنگستن¬دار در نمونه مورد بررسی است. برای پرعیار سازی نمونه از روش-های پرعیارسازی ثقلی با اسپیرال، میزلرزان و فلوتاسیون استفاده شده است. نتایج آزمایش¬های اسپیرال در 6 محدوده دانه بندی 1700+ 2500-، 1180+ 1700-، 850+ 1180-، 500+ 850-، 212+ 500 و 100+ 212- میکرون نشان داد در بهترین حالت در محدوده دانه¬بندی 100+ 212- میکرون کنسانتره¬ای با عیار 52/0 درصد wo3، بازیابی 61/26 درصد و کارایی جدایش 53/25 درصد حاصل شده است و لذا می توان نتیجه گرفت پر عیارسازی با اسپیرال موفقیت¬آمیز نبوده است. در پرعیارسازی با میز لرزان ابتدا 8 آزمایش(شامل فقط یک مرحله پر عیارسازی) روی محدوده¬های دانهبندی212- و 100+212- میکرون انجام شد. نتایج این مرحله نشان داد در بهترین حالت در محدوده دانهبندی 100+ 212- میکرون کنسانتره¬ای با عیار 78/0 درصد wo3، بازیابی 1/35 درصد و کارایی جدایش 71/28 درصد حاصل شده است. در ادامه 5 آزمایش که هر آزمایش شامل یک مرحله پرعیارسازی اولیه (مرحله رافر) و سپس پرعیارسازی مجدد کنسانتره مرحله اول (مرحله کلینر) بود بر روی محدوده¬های دانه بندی20+125-، 75+125-، 125+600- میکرون انجام شد. نتایج نشان داد در محدوده دانه¬بندی 20+125- میکرون در بهترین شرایط کنسانتره¬ای با عیار 87/1 درصد wo3، بازیابی 34 درصد و کارایی جدایش 56/31 درصد و در محدوده دانه¬بندی 75+125- میکرون در بهترین شرایط کنسانتره¬ای با عیار 74/3 درصد wo3، بازیابی 32/50 درصد و کارایی جدایش 35/48 درصد و در در محدوده دانه¬بندی 125+600- میکرون در بهترین شرایط کنسانتره¬ای با عیار 126/2 درصد wo3، بازیابی 07/70 درصد و کارایی جدایش 58/62 درصد بدست آمده است. بنابراین می¬توان نتیجه گرفت با محدود کردن دانه¬بندی خوراک و همچنین شستشوی مجدد کنسانتره می توان به کنسانتره¬ای با عیار و بازیابی بیشتر دست یافت. بخش زیادی از خوراک در محدوده 75- میکرون قرار دارد که بخاطر دانه ریز بودن قابلیت پرعیارسازی با میز لرزان را ندارد لذا تعداد 9 آزمایش با میز نرمه روی این بخش از نمونه انجام شد نتایج نشان داد در بهترین شرایط کنسانتره ای با عیار794/0 درصد wo3، بازیابی 08/33 درصد و کارایی جدایش 12/30 درصد بدست آمده است. نتایج 13 آزمایش فلوتاسیون با کلکتور اسیداولئیک، بازداشت کننده¬های سیلیکات¬سدیم و سولفات¬آهن و کف¬ساز های روغن¬کاج و mibc بر روی محدوده¬های دانه بندی 125-، 20+ 125- و 75- میکرون نشان داد تقریبا در تمام آزمایش¬ها عیار کنسانتره کمتر از خوراک اولیه بوده است و این بدین معناست که فلوتاسیون بر روی خوراک کم عیار موفقیت آمیز نیست. در ادامه بعضی از کنسانتره های بدست آمده از پرعیار سازی میز لرزان را با هم مخلوط کرده و4 آزمایش فلوتاسیون برای افزایش عیار کنسانتره انجام شد. نتایج نشان دارد در بهترین شرایط با مقدار کلکتوراسید اولئیک 100گرم بر تن، بازداشت کننده های سیلیکات سدیم1500گرم بر تن، سولفات آهن 1500 گرم بر تن کنسانتره ای با با عیار 49/4 درصد wo3، بازیابی 98/42 درصد و کارایی جدایش 87/41 درصد بدست آمده است.