คุณจะเอาฟอสฟอรัสและกำมะถันออกจากการแปรรูปแร่เหล็กได้อย่างไร?

2025-09-05

การกำจัดฟอสฟอรัสและกำมะถันในการแปรรูปแร่เหล็กเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากระดับสูงของสิ่งปนเปื้อนเหล่านี้อาจทำให้ผลิตภัณฑ์เหล็กอ่อนแอลงและลดคุณภาพของมัน หลายวิธีถูกนำมาใช้ขึ้นอยู่กับประเภทและความเข้มข้นของสิ่งปนเปื้อนในแร่รวมถึงขั้นตอนการแปรรูปที่เกี่ยวข้อง ต่อไปนี้คือวิธีที่พบได้บ่อยสำหรับการกำจัดฟอสฟอรัสและกำมะถัน:

1. การกำจัดฟอสฟอรัส

ฟอสฟอรัสเป็นสิ่งเจือปนทั่วไปในแร่เหล็กที่มักจะก่อให้เกิดสารประกอบที่ไม่พึงประสงค์ในเหล็กกล้า วิธีการต่อไปนี้มักถูกใช้เพื่อลบฟอสฟอรัส:

การซึมผ่านทางเคมี

• ภาพรวมการล้างสารเคมีเกี่ยวข้องกับการทำปฏิกิริยาทางเคมีเหล็กแร่เพื่อชะล้างฟอสฟอรัสออกไป
• สารเคมี:
  • การแช่ด้วยกรด (เช่น กรดซัลฟูริกหรือกรดไฮโดรคลอริก) สามารถละลายแร่ฟอสแฟตได้。
  • สารละลายด่าง (เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์) ในบางกรณีสามารถสกัดฟอสฟอรัสได้เช่นกัน
• ขั้นตอน:
  • แร่จะถูกบดและป่นให้มีขนาดละเอียดเพื่อเพิ่มการสัมผัสระหว่างแร่กับสารเคมี
  • แร่จะถูกทำปฏิกิริยากับสารละลายสกัดภายใต้สภาวะอุณหภูมิ pH และการกวนที่เฉพาะเจาะจง
  • การแก้ปัญหาที่เหลือจะถูกกำจัด และแร่ที่สะอาดจะถูกนำกลับคืนมา。
• ความท้าทาย:
  • การใช้สารเคมีอาจมีค่าใช้จ่ายสูง
  • การกำจัดสารละลายของเสียต้องปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม

b. การชะละลายของจุลินทรีย์ (ไบโอลีชชิง)

• ภาพรวม: จุลินทรีย์บางชนิด เช่นแอซิดิธิโอบาซิลลัส เฟอร์โรออกซิแดนส์สามารถเคลื่อนย้ายฟอสฟอรัสจากแร่เหล็กผ่านกระบวนการทางชีวภาพได้
• กระบวนการ:
  • แร่ถูกบ่มกับจุลินทรีย์ที่ทำให้ฟอสฟอรัสละลาย ซึ่งปล่อยกรดหรือเอนไซม์ที่ทำให้ฟอสฟอรัสละลายออกมา।
  • ฟอสฟอรัสถูกชะล้างออกมาเป็นสารละลายและแยกออกไป
• ข้อดี:
  • เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีต้นทุนต่ำ
  • มีประสิทธิภาพในสภาวะอ่อนโยน.

การประมวลผลที่อุณหภูมิสูง

• การลดฟอสฟอรัสในกระบวนการผลิตเหล็กฟอสฟอรัสสามารถถูกกำจัดออกในระหว่างกระบวนการปรับปรุงเหล็กโดยการออกซิไดซ์มันเพื่อสร้างกากตะกรันร่วมกับสารฟลักซ์เช่นปูนขาว
• การลดโดยตรง: กระบวนการที่มีอุณหภูมิสูงบางอย่างสามารถทำให้ฟอสฟอรัสระเหยหรือผูกพันทางเคมีในผลิตภัณฑ์ของเสียได้.

d. การแยกด้วยแม่เหล็กหรือการแยกทางกายภาพ

• หากฟอสฟอรัสเชื่อมโยงกับแร่ธาตุที่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กหรือความหนาแน่นที่แตกต่างจากเหล็ก (เช่น แอพาไทต์) เทคนิคการแยกเช่นการแยกด้วยแม่เหล็กหรือการลอยตัวสามารถนำสารปนเปื้อนเหล่านี้ออกได้

การกำจัดกำมะถัน

กำมะถันมักพบในแร่เหล็กในรูปแบบของซัลไฟด์เช่น ไพไรต์ (FeS₂) หรือ ชัลโคไพรต์ (CuFeS₂) การกำจัดกำมะถันมีความสำคัญเพราะสามารถทำให้เหล็กร้อนหดตัวและลดความสามารถในการเชื่อม การใช้วิธีการต่อไปนี้สามารถช่วยได้:

การคั่ว

• ภาพรวมแร่ซัลไฟด์จะถูกทำให้เกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง (การคั่ว) ซึ่งจะเปลี่ยนซัลเฟอร์เป็นก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์
• ขั้นตอน:
  • แร่ถูกเปิดเผยต่ออากาศหรือออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง (~500–700°C)
  • กำมะถันในแร่ซัลไฟด์จะทำปฏิกิริยาเพื่อสร้าง SO₂ ก๊าซ ซึ่งจะถูกปล่อยออกมา.
• ความท้าทาย:
  • การปล่อย SO₂ จำเป็นต้องถูกจับและดำเนินการเพื่อลดมลพิษทางอากาศ

b. การลอยตัว

• ภาพรวมแร่ธาตุที่มีซัลเฟอร์ (เช่น ไพไรต์) จะถูกแยกด้วยเทคนิคการลอยตัว.
• ขั้นตอน:
  • แร่ที่บดละเอียดจะถูกผสมกับน้ำและสารปรุงแต่งการลอยตัว
  • ซัลไฟด์จะยึดติดกับฟองอากาศอย่างเลือกสรรและสร้างฟอง ซึ่งจะถูกตักออก
• ข้อดี:
  • มีประสิทธิภาพสำหรับแร่ที่มีสิ่งเจือปนซัลเฟอร์แบบกระจายละเอียด

c. การชะละลายด้วยสารเคมี

• ภาพรวม: สารปนเปื้อนที่มีซัลเฟอร์สามารถละลายออกได้โดยใช้การล้างด้วยสารเคมี เช่น การบำบัดด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือโซเดียมไฮดรอกไซด์
• ขั้นตอน:
  • แร่จะถูกแปรรูปด้วยสารเคมีภายใต้สภาพที่ควบคุม
  • สารประกอบกำมะถันถูกออกซิไดซ์หรือละลายและถูกเอาออก

การหลอมด้วยฟลักซ์

• ภาพรวมในเตาอัดอากาศ ปริมาณซัลเฟอร์ที่ไม่บริสุทธิ์จะถูกกำจัดโดยการรวมเข้ากับสารฟลักซ์ (เช่น หินปูน) เพื่อสร้างตะกรัน
• หมายเหตุ:
  • วิธีนี้มักถูกใช้ในระหว่างการประมวลผลขั้นตอนที่ต่ำกว่ามากกว่าที่จะใช้ที่ขั้นตอนแร่ดิบ

อี. การชะละลายด้วยชีววิทยา

• ภาพรวมแบคทีเรียบางชนิดทำให้สารประกอบซัลเฟอร์เกิดออกซิเดชัน โดยแปลงเป็นรูปแบบที่สามารถกำจัดได้ง่าย (เช่น ซัลเฟต)
• ข้อดี:
  • ยั่งยืนต่อสิ่งแวดล้อม
  • มีประสิทธิภาพสำหรับแร่ความเข้มข้นต่ำ

3. เทคนิคที่รวมกันและทันสมัย

กระบวนการอุตสาหกรรมสมัยใหม่มักจะรวมวิธีการเหล่านี้เพื่อให้สามารถกำจัดฟอสฟอรัสและกำมะถันได้ ตัวอย่าง ได้แก่:

• เทคนิคไฮโดรโลจิคัล: การรวมการละลายกรดเพื่อฟอสฟอรัสและการลอยเพื่อกำมะถัน
• การลดเลือกและการแยกด้วยแม่เหล็กการลดแร่เหล็กที่อุณหภูมิที่กำหนดภายใต้บรรยากาศที่ควบคุมเพื่อแยกกำมะถันและฟอสฟอรัสได้อย่างมีประสิทธิภาพ。

บทสรุป

วิธีที่เหมาะสมที่สุดในการกำจัดฟอสฟอรัสและกำมะถันออกจากแร่เหล็กขึ้นอยู่กับแร่ธาตุในแร่ ระดับของสิ่งเจือปน และข้อพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจของกระบวนการ การรวมวิธีการหรือการใช้แนวทางผสมมักเป็นกุญแจสำคัญในการรับประกันการกำจัดสิ่งเจือปนอย่างมีประสิทธิภาพและการผลิตแร่หรือเหล็กที่มีคุณภาพสูง

บริษัท โพรมีเนอร์ (เซี่ยงไฮ้) ไมนิ่ง เทคโนโลยี จำกัด เชี่ยวชาญในการให้บริการด้านการแปรรูปแร่ธาตุและวัสดุขั้นสูงครบวงจรทั่วโลก เราให้ความสำคัญกับการ: การแปรรูปทองคำ การปรับปรุงแร่ลิเธียม แร่ธาตุอุตสาหกรรม การผลิตวัสดุขั้วบวก และการแปรรูปกราไฟท์

ผลิตภัณฑ์ ได้แก่: การบดและการคัดแยก การแยกและการกำจัดน้ำ การกลั่นทองคำ การแปรรูปคาร์บอน/กราไฟท์ และระบบการล้าง

เรามีบริการครบวงจร รวมถึงการออกแบบวิศวกรรม การผลิตอุปกรณ์ การติดตั้ง และการสนับสนุนด้านการดำเนินงาน พร้อมด้วยการปรึกษาหารือจากผู้เชี่ยวชาญตลอด 24 ชั่วโมง 7 วัน

เว็บไซต์ของเรา: https://www.prominetech.com/
อีเมลของเรา:[email protected]
ฝ่ายขาย: +8613918045927 (ริชาร์ด), +8617887940518 (เจสสิก้า), +8613402000314 (บรูโน)