کنسانتره

یکی از محصولات ثانویه تولید شده از سنگ آهن است و هدف از تولید آن پرعیار سازی سنگ آهن کم عیار و بی کیفیت می باشد، و به این نحوه سنگ آهن های باطله و بلا استفاده مجدداً به چرخه تولید باز می گردند. کنسانتره شکل پودر در صنایع مختلف مرتبط با ذوب آهن به کار برده می شود و از این محصول برای تولید گندله آهن، آهن اسفنجی و یا سایر محصولات فلزی استفاده می شود، به علت بصرفه بودن در کاهش هزینه ها در صنایع ذوب از محبوبیت بالایی برخوردار است، زیرا مواد مضره و مزاحم آن گرفته شده است. از این رو هزینه انرژی و زمان کمتری از کارخانجات صرف فرآیند ذوب می شود. کارخانجات کمی در ایران تولید کننده کنسانتره سنگ آهن میباشند زیرا خط تولید آن بسیار پرهزینه بوده و آب و انرژی فراوانی نیاز دارد، همچنین امکانات محیطی طبیعی و منطقه ای بسیار خاص را طلب میکند.

از اوایل انقلاب صنعتی در اروپا، استفاده از فولاد به بخش ضروری صنعت تبدیل شده است. با افزایش تقاضای فولاد، تولید کنسانتره آهن نیز افزایش یافت. فرآوری سنگ‌آهن یکی از مهم‌ترین فرآیندهای زنجیره تولید فولاد است.

فرآوری سنگ‌آهن براساس محصول تولیدی به دو دسته تقسیم می‌شود: تولید سنگ‌آهن دانه‌بندی شده و تولید کنسانتره سنگ‌آهن. تولید سنگ‌آهن دانه‌بندی به‌صورت خشک و بدون آب انجام می‌شود.

سپس با استفاده از روش‌های جدایش فیزیکی (به روش مغناطیسی) سنگ‌آهن پرعیار از باطله کم عیار جدا می‌شود. این محصول که سنگ‌آهن دانه‌بندی نامیده می‌شود، به علت پایین بودن عیار، قابل استفاده در سیستم احیای مستقیم نیست اما در کوره بلند می‌توان از آن استفاده کرد. در کانسارها عیار متوسط سنگ‌آهن پایین است و مقدار عناصر بیش از حد مورد قبول است. به همین دلیل برای پرعیارسازی از روش‌های پیشرفته‌تر و مدار پیچیده‌تری اقدام به تولید کنسانتره می‌شود. مدار فرآوری به طور کلی از واحدهای خردایش، آسیاب‌کنی، پرعیارسازی و آبگیری تشکیل شده است. در کنار این واحدها، حمل‌ونقل، تامین آب، تاسیسات و… به‌عنوان واحدهای جانبی هستند.

نخستین مرحله (خردایش) در کارخانه با ورود ماده معدنی به سنگ‌شکن آغاز می‌شود. در این بخش قطعات بین ۲۰-۲۵ تا ۱۰۰ سانتی‌متر به ابعاد کوچکتر از ۲۵-۲۰ سانتی‌متر خرد می‌شوند. البته در ورودی سنگ‌شکن سرند ثابت گریزلی نصب می‌شود که روزنه‌های آن برابر با ابعاد محصول خروجی از سنگ‌شکن هستند. به این ترتیب ابعاد ریزتر وارد سنگ‌شکن نمی‌شوند تا مبادا خردتر شوند. سپس مواد معدنی خرد شده با نوار نقاله وارد مرحله بعدی سنگ‌شکن و سرند می‌شوند. در این بخش که بسته به ابعاد و ویژگی‌های مواد معدنی ممکن است از ۲ مرحله سنگ‌شکنی خشک تشکیل شده باشد، از سنگ‌شکن مخروطی استفاده می‌شود و ابعاد مواد معدنی تا اندازه ۳۰ میلی‌متر کاهش پیدا می‌کند.

خردایش چند مرحله‌ای به منظور کنترل دانه‌بندی و جلوگیری از خردایش بیش از حد ماده معدنی انجام می‌شود. مرحله دوم آسیاب‌کنی است، مواد معدنی با ابعاد کمتر از ۳۰ میلیمتر، به منظور خردایش بیشتر وارد مرحله آسیاب‌کنی می‌شود که به‌صورت«تر» انجام می‌شود. در این مرحله، مواد به وسیله آسیاب خودشکن یا نیمه خودشکن یا غلتکی فشاری تا اندازه ۱-۰/۵ میلی‌متر آسیاب می‌شوند. این ماده با ابعاد ۱-۰/۵ سپس به مرحله بعدی هدایت می‌شود و در آنجا به وسیله آسیاب‌های گلوله‌ای مورد خردایش بیشتر قرار می‌گیرد. در این قسمت‌ها خردایش در محیط «تر» انجام می‌شود، ابعاد خردایش به وسیله هیدروسیکلون‌ها کنترل می‌شود و هدایت مواد که در آب شناور هستند و ترکیب دوغاب (اسلاری) را ایجاد کرده‌اند، به وسیله پمپ‌ها انجام می‌شود. مرحله سوم پرعیارسازی است در این مرحله ذرات پس از عبور از مرحله آسیاب کنی به ابعاد بسیار ریز مورد نظر رسیده‌اند و لازم است به منظور جدا کردن مواد باارزش از ترکیبات باطله داخل اسلاری، وارد مرحله بعدی شوند. اسلاری به وسیله پمپ به مرحله جدایش مغناطیسی هدایت می‌شود. جداکننده‌های مغناطیسی تر، جداکننده‌های نوع درام هستند. اسلاری از روی این درام‌ها که دارای ویژگی مغناطیسی هستند عبور داده می‌شود. کانی‌های آهن‌دار به درام می‌چسبند.