حذف کربنات در فسفات: چرا فلوتاسیون در هزینه‌های عملیاتی ۳:۱ بهتر از جداسازی مغناطیسی است؟

برونو

مهندس ارشد فراوری مواد معدنی

+۸۶۱۳۴۰۲۰۰۰۳۱۴

۲۷۰۶-۰۲-۱۷

تصمیم‌گیری بین استفاده از شناورسازی و جداسازی مغناطیسی برای حذف کربلایت (معادن دولومیت و سیلیکاته) در فرآوری سنگ معدن فسفات معمولاً به هزینه‌های عملیاتی (OPEX) و بهره‌وری برمی‌گردد. شناورسازی به طور معمول از جداسازی مغناطیسی در OPEX با حاشیه‌ای حدود ۳ به ۱ پیشی می‌گیرد به دلایل زیر:

هدف‌گیری انتخابی ناخالصی‌ها

• شناوری:از مواد شیمیایی و سورفاکتانت‌های سفارشی استفاده می‌کند که به صورت انتخابی به ذرات کرپلایت متصل می‌شوند. این امکان جداسازی دقیق بر اساس شیمی سطح معدنی را فراهم می‌آورد، به‌ویژه در سنگ‌های فسفات با ناخالصی‌های به هم بافته شده مانند دولومیت و سیلیکات. این ناخالصی‌ها مانند کرپلایت را به‌طور مؤثر جدا می‌کند بدون اینکه نیاز به ورودی‌های انرژی زیاد باشد.
• جداسازی مغناطیسی:به تفاوت‌های موجود در جذب مغناطیسی وابسته است که به طور ذاتی برای ناخالصی‌های غیرمغناطیسی مانند دولومیت و سیلیکات‌ها کمتر انتخابی است. این تکنیک در حذف کرپاپلیت با مشکل مواجه می‌شود مگر اینکه با روش‌های پیش‌پردازش پرهزینه ترکیب شود.

2. مصرف انرژی

• شناوری:به‌طور معمول، نیاز انرژی کمتری دارد زیرا به تولید میدان‌های مغناطیسی قوی یا نیروهای مکانیکی بالا وابسته نیست. بیشتر هزینه‌ها به مواد شیمیایی و مدیریت آب مرتبط است.
• جداسازی مغناطیسی:برای کارکرد الکترومغناطیس‌ها یا آهنرباهای دائمی نیاز به انرژی قابل توجهی است، به ویژه در نرخ‌های بالای پردازش یا هنگام تلاش برای دستیابی به جداسازی ذرات ریز. نیازهای توان الکتریکی تجهیزات می‌تواند به طرز چشمگیری هزینه‌های عملیاتی (OPEX) را در عملیات‌های بزرگ مقیاس افزایش دهد.

۳. هزینه‌های تجهیزات

• شناوری:دستگاه‌ها (سلول‌های شناور، میکسرها و پمپ‌ها) معمولاً به دلیل طراحی‌های ساده و استاندارد و فرسودگی کمتر، در طول زمان هزینه‌های کمتری برای بهره‌برداری دارند. هزینه‌های نگهداری نسبتاً متوسط است.
• جداسازی مغناطیسی:جداکننده‌های مغناطیسی با کارایی بالا هزینه‌های زیادی برای تأمین، نصب و نگهداری دارند. هزینه قطعات سایشی (مانند سیم‌پیچ‌های مغناطیسی و سطوح درام) نیز می‌تواند به طور قابل توجهی بر هزینه‌های عملیاتی (OPEX) در طول زمان بیفزاید.

۴. سازگاری با تغییرات ماده معدنی

• شناوری:تنوع در ترکیب سنگ معدن را به طور مؤثری با تنظیم نوع مواد شیمیایی و دوز آن‌ها مدیریت می‌کند و این فرآیند را به گونه‌ای سازگارتر با ذخایر مختلف فسفات تبدیل می‌سازد.
• جداسازی مغناطیسی:می‌تواند با کانی‌هایی که شامل ناخالصی‌های مخلوط یا مواد معدنی با حساسیت مغناطیسی پایین مانند دولومیت و کراپلیت هستند، مشکل داشته باشد. دستیابی به جداسازی مؤثر نیاز به مراحل پیش‌تمرکز دارد که هزینه‌ها را افزایش می‌دهد.

۵. مصرف آب

• در حالی که هر دو فرایند آب مصرف می‌کنند، شناور سازی معمولاً سیستم‌های بسته بهتری برای بازیابی و بازیافت آب دارد که هزینه‌های کلی را در مناطقی که نیاز است آب با احتیاط مدیریت شود، کاهش می‌دهد.

چرا طراحی شناوری از جداسازی مغناطیسی در هزینه‌های عملیاتی ۳ به ۱ بهتر است:

شناور سازی نه تنها به سطح بالاتر انتخاب‌گری و کارایی دست می‌یابد بلکه از هزینه‌های بالای انرژی و تجهیزات مرتبط با جداسازی مغناطیسی نیز جلوگیری می‌کند. در حالی که جداسازی مغناطیسی برای حذف آلودگی‌های مغناطیسی ارزشمند است، اما در مواجهه با ناخالصی‌هایی مانند کُرَپلِیت معمولاً با مشکل روبرو می‌شود. قابلیت مقیاس‌پذیری، انعطاف‌پذیری و هزینه‌های پردازش کمتر به ازای هر تن مرتبط با شناور سازی این روش را به ترجیحی‌ترین روش برای حذف کُرَپلِیت در پردازش فسفات تبدیل می‌کند.

سؤالات متداول