امور تغلیظ و فرآوری (کارخانه کنسانتره مس)

– ناحیه سنگ شکنی

کانه‌های مس‌دار که از طبقات مختلف قشر زمین به‌صورت روباز و یا عمقی استخراج می شوند، در محل معدن جهت صرفه جویی در انرژی سوخت کوره‌ها و صرفه جویی در عمل حمل و نقل و تهیه فلز مرغوب‌تر، پر عیار می‌گردد که این عمل شامل خرد کردن، جدایش و شناورسازی می‌باشد.

کامیون‌های بزرگ مواد معدنی استخراج شده را  به‌طرف دهانه سنگ شکن فکی حمل کرده، مواد معدنی پس از خرد شدن اولیه بوسیله سنگ شکن فکی تا زیر 10 سانتی متر توسط نوار نقاله به طرف به سنگ شکن مخروطی اولیه استاندارد فرستاده می‌شوند و در آنجا نیز مرحله‌ دوم خردکردن صورت می گیرد. سپس محصول سنگ شک مخروطی که تا ابعاد کمتر از 3 سانتی متر خرد شده به سمت سرند ارتعاشی توسط نوار نقاله منتقل می شود تا توسط غربال‌ها تقسیم‌بندی گردند. دانه‌های ریز خردشده (زیر 10 میلی متر) به ‌طرف هاپر یا سیلوی ذخیره مواد انتقال می‌یابند. دانه‌های درشت سرند ‌شده جهت خردایش بیشتر به سنگ شکن مخروطی ثانویه بازگردانده می‌شوند تا ذرات پس از خرد شدن مجدد، دوباره به سرند ارتعاشی انتقال داده شوند.

– ناحیه خردایش

مواد معدنی پس از چند مرحله خردایش در ناحیه سنگ شکن و انتقال به سیلوی ذخیره مواد ( هاپر)، به سمت آسیاهای گلوله ای اولیه توسط نوار نقاله انتقال داده می شود. در این مرحله جامد خشک همراه با آب با دبی 400 متر مکعب در ساعت و شیر آهک و مواد شیمیایی با عنوان کلکتور و کف ساز و با نام های گزنتات و تیونو کربامات و متیل ایزو بوتیل کربینول و گلیکول وارد آسیاها  می شوند. در داخل آسیاها عملیات خردایش توسط گلوله های فولادی انجام می گیرد و ذرات با ابعاد کمتر از 400  میکرون خرد می شوند.

مواد کانی نرم‌ شده پس از خروج از آسیاهای گلوله‌ای اولیه، توسط دستگاه‌های جدا کننده (هیدروسیکلون) تقسیم‌بندی می‌شوند که در این حالت ذرات دانه ریز با ابعاد 100 الی 150 میکرون به مرحله بعدی (سالن پرعیار کنی) و ذرات دانه درشت جهت خردایش مجدد تا کمتر از 150 میکرون به آسیای گلوله ای ثانویه راه می یابند.

– ناحیه پرعیار کنی

ذرات پس از رسیدن به ابعاد زیر  150 میکرون صلاحیت ورود به مرحله پر عیارکنی را پیدا کرده و ابتدا وارد سلول های رافر و سپس وارد سلول های اسکاونجر، کلینر و ری کلینر می شوند. برای ظرفیت 125تن بر ساعت، 48 سلول 4 مترمکعبی و 34 سلول 8/2 مترمکعبی تقریباً کافی خواهد بود.

فاکتورهای PH، غلظت پالپ، تاثیرات دانه بندی و غلظت جامد و مقدار کلکتور و کف ساز از پارامترهای بسیار مهم در مرحله پرعیارکنی می باشند.

انتخاب مواد شیمیایی مورد استفاده در صنعت توسط ماهیت و مینرالوژی کانسنگ، نوع کانیهای موجود، رفتار فلوتاسیون گانگ، مقدار و نوع پیدایش پیریت در کانسنگ و وجود کانی های رسی در کانسنگ دیکته می شود. بخوبی مشخص شده است که انتخاب درست مواد شیمیایی و توزیع مناسب آنها و همچنین تنظیم بهتر پارامتر های عملیاتی از موارد کلیدی در کارآیی عملیات صنعتی می باشند. به عبارتی باید گفت که فرآوری مواد معدنی به شکل امروزی مدیون روش فلوتاسیون می باشد و توسعه و انعطاف پذیری آن مدیون توسعه انواع مواد شیمیایی سطح ساز می باشد. معمولاٌ گزنتاتها به عنوان کلکتور اولیه در فلوتاسیون کانی های مس  بکار برده می شوند و کلکتور ثانوی  نیز می تواند یکی از کلکتورهای دی تیوفسفات ها، مرکاپتانها، تیونوکرباماتها وفرمات گزنتوژن باشند.  بررسی اولیه داده های حاصل از تست ها نشان می دهدکه بر حسب پارامترهای عملیاتی، تمام عناصر مفید مس، نقره، مولیبدن و طلا با بازیابی اولیه بسیار خوبی به کنسانتره انتقال داده شده اندکه از نقطه نظر فرآوری بسیار مهم بوده و می توان کنسانتره تجمعی از عناصر با ارزش را بدست آورد.

PH مناسب برای عملیات فلوتاسیون که توسط شیر آهک تنظیم می شود، 10 تا 5/10 می باشد. پایین آوردن آن سبب ناپایداری کف و بالا بردن آن باعث افزایش شدید ویسکوزیته پالپ و بازیابی وزنی می گردد.

در مرحله فلوتاسیون سرریز سلول ها به صورت کف با عبور از سلول ها و افزودن مواد شیمیایی و تنظیم PH  پرعیارتر شده و در آخرین سلول یعنی سلول کلینر نهایی به عیار مورد نظر یعنی 20 الی 28 درصد می رسند. ته ریز سلول های رافر و اسکاونجر نیز به عنوان باطله کارخانه تغلیظ به تیکنر باطله انتقال داده می شود.

– ناحیه آبگیری کنسانتره

کنسانتره بدست آمده به صورت پالپ با درصد جامد 50 الی 60 درصد و عیار 20 الی 28 درصد مس از مرحله کلینر نهایی برای آبگیری و رسیدن به رطوبت استاندارد (7 درصد) وارد دستگاه وکیوم فیلتر شده و با استفاده از مکانیزم خلاء به رطوبت زیر 20 درصد می رسد.

– ناحیه آبگیری باطله

باطله بدست آمده به صورت پالپ با درصد جامد 25 الی 30 درصد و عیار زیر 2/0 درصد مس از مرحله رافر و اسکاونجر برای آبگیری و بازیافت آب و استفاده مجدد در فرآیند تغلیظ وارد تیکنر باطله به قطر 24 متر می شود. در این مرحله برای افزایش سرعت ته نشینی، ماده شیمیایی با نام فلوکولانت اضافه می شود تا نیمی از پالپ ته نشین شده با درصد جامد 50 درصد به سد باطله و نیمی دیگر (به دلیل کمبود ظرفیت) به سالن آبگیری (بلت فیلتر) هدایت شده و طی عملیات آبگیری، باطله به صورت کیک با رطوبت کمتر از 20 درصد خارج می شود و باقی آب برگشتی وارد چرخه تغلیظ می گردد. آب شفاف جدا شده از فاز جامد در سد باطله نیز توسط پمپ های سانتریفیوژ به مخازن آب قرار گرفته در بالادست کارخانه انتقال یابد. هدف از راه اندازی سیستم بلت فیلتر، بازیابی صد در صد آب باطله و در نهایت حذف سد باطله می باشد.

– سیستم توزیع آب در کارخانه تغلیظ مس صنایع معدنی و تولیدی مهراصل

آب مصرفی کارخانه تغلیظ مس صنایع معدنی و تولیدی مهراصل از دو محل آب تازه و آب برگشتی تامین می شود. عملیات کارخانه طوری طراحی شده است که تا بالاترین حد ممکن از آب برگشتی استفاده شود، هر چند که عملیات کارخانه در آغاز با آب تازه شروع می شود و تا رسیدن به تعادل در سیستم آب مدتی طول می کشد.

  • آب برگشتی از تیکنر باطله و سد باطله بازیابی می گردد و به یک مخزن آب بازیافتی به حجم 700 مترمکعب منتقل      می شود. آب برگشتی در عملیات خردایش و فلوتاسیون استفاده می شود.
  • آب تازه مورد نیاز کارخانه از رودخانه انجرد و چاه نیمه عمیق به عمق 26 متر تامین می شود. آب تازه ابتدا به داخل سد ژئوممبران 200 هزار متر مکعبی پمپ شده و از آنجا به دو مخزن اصلی آب تازه هر کدام با ظرفیت 700 مترمکعب پمپ می شود.
  • آب تازه، آب مورد نیاز سه بخش را تأمین می کند، بخش اول شامل آب تازه مورد نیاز فرآیند، بخش دوم شامل آب تازه مورد نیاز برای تهیه شیرآهک و آماده سازی مواد شیمیایی و بخش سوم شامل مخازن آب بازیافتی (فقط در روز های اول بهره برداری و قبل از رسیدن سیستم توزیع آب به حالت تعادل و پایدار) می باشد.
  • میزان آب مصرفی در فرآیند پرعیارسازی مس در کارخانه تغلیظ مس مهراصل با ظرفیت 400 مترمکعب در ساعت می باشد.

آب خام مصرفی کارخانه تغلیظ از طریق سد ژئوممبران 200 هزار متر مکعبی و سه مخزن 700 متر مکعبی، تأمین می گردد.