รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการแปรรูปแร่พลวง
พลวง (Sb) เป็นโลหะประเภทเมทัลลอยด์สีเทามันวาว ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เป็นสารทำให้แข็งตัวสำหรับตะกั่ว โดยเฉพาะในแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด ไตรออกไซด์ของมันคือสารหน่วงการติดไฟที่สำคัญในพลาสติกและสิ่งทอ การเสริมสมรรถนะและการสกัดแร่พลวงมีความซับซ้อนเนื่องจากแร่มีความเปราะบางและมักเกิดขึ้นในแร่ที่ซับซ้อนร่วมกับโลหะอื่นๆ เช่น ตะกั่ว ทองแดง และเงิน
กระบวนการและเครื่องจักรเฉพาะที่ใช้นั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของแร่ (เช่น สติบไนต์ ทองคำแอนติโมเนียล) และเกรดเป็นอย่างมาก
ขั้นตอนการประมวลผลหลักและเครื่องจักร
โรงงานแปรรูปแร่พลวงทั่วไปมีขั้นตอนหลักดังนี้:
ขั้นที่ 1: การบดและบด (การสื่อสาร)
เป้าหมายคือการปลดปล่อยพลวง-แร่ที่มีแร่ธาตุออกจากแม่น้ำคงคา (เศษหิน)
เครื่องบดกรามหลัก:แร่-ของ-แร่ (ROM) ที่เหลือจะถูกป้อนเข้าเครื่องบดกรามสำหรับงานหนัก- เครื่องนี้สามารถลดหินขนาดใหญ่ (สูงสุด 1 เมตร) ให้เป็นขนาดที่จัดการได้ประมาณ 100-200 มม.
ประเภทเครื่อง:เครื่องบดกรามเบลค, เครื่องบดกรามประหลาดเหนือศีรษะ
เครื่องบดกรวยรอง:เอาท์พุตจากเครื่องบดกรามจะลดลงอีกด้วยเครื่องบดกรวยให้มีขนาดประมาณ 10-50 มม.
ประเภทเครื่อง:เครื่องบดกรวยสปริง, เครื่องบดกรวยไฮดรอลิก
โรงบด:แร่ที่บดแล้วจะถูกป้อนเข้าไปในโรงบดด้วยน้ำเพื่อสร้างสารละลาย โรงสีใช้ลูกเหล็กหรือแร่เป็นสื่อในการบดเพื่อลดขนาดอนุภาคให้เป็นผงละเอียด (มักจะน้อยกว่า 0.1 มม.) ซึ่งช่วยปลดปล่อยแร่ธาตุพลวงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ประเภทเครื่อง:
โรงสีลูก:ที่พบบ่อยที่สุด
โรงสีร็อด:บางครั้งใช้สำหรับการเจียรเบื้องต้นที่หยาบกว่า
ขั้นที่ 2: การได้รับผลประโยชน์ (การแยกแรงโน้มถ่วงและการลอยตัว)
นี่เป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในการรวมพลวงพลวง
สำหรับแร่เนื้อหยาบ-แบบธรรมดา:
การแยกแรงโน้มถ่วง:วิธีการนี้ใช้ประโยชน์จากความถ่วงจำเพาะสูงของสติบไนต์ (แร่พลวงหลัก)
เครื่องจิ๊ก:เครื่องจักรทั่วไปและมีประสิทธิภาพ สารละลายจะถูกพ่นเป็นจังหวะในแนวตั้งบนหน้าจอ ส่งผลให้อนุภาคพลวงที่มีความหนาแน่นมากขึ้นจับตัวอยู่ที่ด้านล่างและกระแสน้ำที่เบากว่าจะถูกชะล้างออกไป
เครื่องจิ๊ก
โต๊ะเขย่า:โต๊ะเอียงเล็กน้อยพร้อมระลอกคลื่น ในขณะที่โต๊ะสั่น พลวงที่มีความหนาแน่นมากขึ้นจะเคลื่อนที่ไปตามรอยคลื่นในขณะที่หางที่เบากว่าจะถูกชะล้างออกไปด้านข้าง
สำหรับแร่เนื้อละเอียด-ที่ซับซ้อน (พบมากที่สุด):
การลอยฟอง:นี่เป็นวิธีหลักในการกู้คืนพลวง แยกแร่ธาตุตามเคมีพื้นผิว
ถังปรับสภาพ:สารละลายแร่บดผสมกับสารรีเอเจนต์เฉพาะ
นักสะสม (เช่น Xanthates):ทำให้พื้นผิวแร่พลวงไม่ชอบน้ำ (ขับไล่น้ำ)
เครื่องตีฟองนม (เช่น น้ำมันสน):สร้างฟองอากาศที่มั่นคงในเซลล์ลอยน้ำ
ตัวกระตุ้น/ยาซึมเศร้า:ใช้ในการเลือกแยกพลวงออกจากแร่ซัลไฟด์อื่นๆ (เช่น ตะกั่วหรือทองแดง)
เซลล์/กลไกการลอยอยู่ในน้ำ:อากาศถูกเป่าเข้าไปในถังทำให้เกิดฟอง อนุภาคพลวงที่ไม่ชอบน้ำเกาะติดกับฟองอากาศและลอยขึ้นสู่พื้นผิวเพื่อสร้างฟอง ฟองนี้ถูกพร่องมันเนยออกไปสมาธิ- อนุภาคที่ชอบน้ำ (-ดึงดูดน้ำ) จะจมและถูกปล่อยออกมากากแร่.
ประเภทเครื่อง:เซลล์ลอยน้ำแบบกล, เซลล์ลอยลม, เซลล์ลอยอยู่ในคอลัมน์
บ่อยครั้ง แรงโน้มถ่วงก่อน-ความเข้มข้นตามด้วยการลอยตัวจะใช้เพื่อการคืนสภาพและเกรดที่เหมาะสมที่สุด
ขั้นตอนที่ 3: การแยกน้ำ
ความเข้มข้นจากวงจรลอยตัวหรือแรงโน้มถ่วงเป็นสารละลายที่มีปริมาณน้ำสูง น้ำนี้จะต้องถูกกำจัดออกเพื่อการขนส่งและการแปรรูปต่อไป
สารเพิ่มความข้น:ถังทรงกลมขนาดใหญ่ที่ป้อนสารละลายเข้าตรงกลาง มีการเติมสารตกตะกอนเพื่อทำให้อนุภาคละเอียดจับตัวกันเป็นก้อนและตกลงไปที่ด้านล่างเหมือนตะกอนหนา (อันเดอร์โฟลว์) น้ำใสไหลล้นด้านบนและมักจะถูกนำกลับเข้าสู่โรงงาน
ตัวกรองแบบกดหรือตัวกรองดิสก์สุญญากาศ:กากตะกอนที่ข้นขึ้นจะถูกสูบไปที่ตัวกรอง
กดตัวกรอง:ใช้แรงดันสูงเพื่อบีบน้ำออกผ่านผ้ากรอง ทำให้เกิดเค้กกรองที่แห้งและแข็ง (มีความชื้น ~10-20%)
ตัวกรองดิสก์สุญญากาศ:เครื่องจักรต่อเนื่องที่ใช้สุญญากาศเพื่อดึงน้ำผ่านจานหมุนที่หุ้มด้วยผ้ากรอง ทำให้เกิดเค้กที่เปียกเล็กน้อย
ขั้นตอนที่ 4: การแปรรูปด้วยโลหะวิทยา (การถลุง)
เค้กกรอง (พลวงเข้มข้น) จะถูกส่งไปยังโรงถลุงเพื่อผลิตโลหะ ซึ่งมักจะเป็นสถานที่แยกต่างหาก
เตาย่าง:สารเข้มข้นอาจถูกคั่วก่อนเพื่อกำจัดกำมะถันและแปลงเป็นพลวงออกไซด์ (Sb₂O₃)
เตาสะท้อนกลับหรือเตาหลอม:ออกไซด์หรือสารเข้มข้นดิบถูกหลอมด้วยสารรีดิวซ์ (เช่น โค้ก/ถ่านหิน) และฟลักซ์ (เช่น โซดาแอชหรือโซเดียมซัลเฟต) เพื่อผลิตโลหะพลวงดิบ (มักเรียกว่า "พลวงดิบ" หรือพลวง "เหลว")
กาต้มน้ำ/ทัพพีกลั่น:โลหะดิบได้รับการขัดเกลาโดยการเติมฟลักซ์เฉพาะเพื่อขจัดสิ่งเจือปน เช่น เหล็ก สารหนู และซัลเฟอร์ ส่งผลให้ได้โลหะพลวงเกรดเชิงพาณิชย์-
Run-of-Mine Ore | V [Primary Jaw Crusher] | V [Secondary Cone Crusher] | V [Grinding Mill] (Ball Mill) | V [Conditioning Tank] (with Reagents) | V [Flotation Cells] ----> Antimony Concentrate (Froth) | V Tailings (Waste) ----> [Tailings Dam/Storage] | V (for Concentrate) [Thickener] | V [Filter Press] | V Dry Concentrate Cake | V [Smelter] ---->โลหะพลวง
ข้อควรพิจารณาที่สำคัญสำหรับโรงงานแปรรูป
ความแปรปรวนของแร่:การออกแบบโรงงานต้องมีความยืดหยุ่นเพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงเกรดแร่และแร่วิทยา
การควบคุมสิ่งแวดล้อม:Stibnite (Sb₂S₃) มีซัลเฟอร์ ซึ่งสร้างซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂) ในระหว่างการถลุง พืชสมัยใหม่ต้องการประสิทธิภาพระบบทำความสะอาดแก๊สเช่นพืชที่เป็นกรดหรือเครื่องฟอกเพื่อป้องกันมลพิษทางอากาศ
การจัดการน้ำ:น้ำถูกใช้อย่างกว้างขวางและต้องนำกลับมาใช้ใหม่เขื่อนหางแร่ต้องได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันการปนเปื้อนของน้ำใต้ดิน
การเพิ่มประสิทธิภาพรีเอเจนต์:ชนิดและปริมาณของรีเอเจนต์ที่อยู่ในน้ำมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการได้รับอัตราการคืนสภาพและเกรดที่มีความเข้มข้นสูง ซึ่งจำเป็นต้องมีห้องปฏิบัติการที่มีอุปกรณ์ครบครัน-สำหรับการทดสอบอย่างต่อเนื่อง
โดยสรุป โรงงานแปรรูปแร่พลวงเป็นระบบที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วย-เครื่องบดสำหรับงานหนัก โรงบดที่มีความแม่นยำ เซลล์ลอยน้ำที่ซับซ้อน และอุปกรณ์แยกน้ำที่แข็งแกร่ง ทั้งหมดนี้ได้รับการควบคุมเพื่อแยกและรวมกลุ่มโลหะมีค่าแต่มักจะยุ่งยากออกจากแร่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
