מחקר ניסיוני על ניצול מקיף של בוץ מסור

בוץ ניסור הוא תערובת של אבקת אבן ומים המופקים במהלך חיתוך וליטוש של שיש וגרניט. אזורים רבים בצפון ארצנו הם בסיסים חשובים לעיבוד אבן, וכמות גדולה של בוץ ניסור מיוצרת מדי שנה, והצטברותו תופסת שטח גדול ממשאבי קרקע. לאבקת האבן מרקם עדין וקשה להיפטר ממנה. היא קלה לעוף בשמיים ברוח חזקה, ובימים גשומים היא זורמת לנהר עם מי הגשמים, וגורמת לזיהום סביבתי חמור.

מינרלי הגנגה העיקריים בבוץ מסור כוללים פלדספאר, קוורץ, קלציט, דולומיט, אמפיבול וכו'. מינרלי המתכת העיקריים והזיהומים כוללים ברזל סיליקט כגון ברזל מכני, מגנטיט, תחמוצת ברזל, פיריט וביוטיט. כיום, שיטת הניצול המקיף של בוץ מסור היא בעיקר לייצור לבנים מאווררות מבטון וחומרי גלם קרמיים לאחר הסרת זיהומים. לראשון קיבולת עיבוד גדולה ולשני יתרונות כלכליים גבוהים.

מחקר תועלת

במאמר זה, מתבצע מחקר מקיף של ניצול והטבה עבור בוץ המסור המייצג באזור ג'ינינג. המינרלים היקרים בבוץ המסור הם פלדספר, ברזל מכני, ברזל מגנטי וכו', וזיהומים מזיקים הם לימוניט, ביוטיט, מוסקוביט, קלציט, דולומיט, הורנבלנדה וכו'. גודל החומר אינו אחיד, החלקיקים הגסים נעים בין 1-4 מ"מ ובין בוץ דק בגודל של 0.037 מ"מ. ביניהם, הברזל המכני המיוצר במהלך העיבוד והברזל המגנטי בעפרה הגולמית ניתנים להפרדה מגנטית לתוצרי ברזל מרוכזים. לאחר הפרדה מגנטית חזקה, ניתן להסיר זיהומים המכילים ברזל כגון לימוניט, ביוטיט ואמפיבול. ממוצרי אבן מרוכזים, כל מקטע של שאריות מגנטיות יכול לשמש כלבנים מאווררות או חומרי מלט, על מנת להשיג את מטרת הניצול המקיף.

1.קביעת זרימת התהליך

   שילוב תכונות דגימת הנסורת לקביעת תהליך ההטמעה: עפרת הגולמית עוברת סינון דרך טחינה גסה של 30 רשת +30 רשת עד -30 רשת.

——הפרדת ברזל מדגימה מעורבת של 30- רשת באמצעות מפריד מגנטי תוף + צלחת שטוחה + טבעת אנכית + טבעת אנכית להסרת ברזל מגנטית חזקה - התרכיז מסווג למוצרי תרכיז פלדספאר בינוניים בעלי גרגר של 300+ רשת ובוץ דק של 300- רשת——לאחר מכן משתמשים בבוצה הדקה להסרת ברזל פעמיים דרך התרחיף האלקטרומגנטי כדי לקבל תוצר מרוכז בדרגת אבקה דקה.

2.בדיקת הפרדה מגנטית של עפרות גולמיות

עפרת הגולמית נפתרה בעובי של 30 רשת, ותוצאות הניתוח מוצגות בטבלה 1.

טבלה 1. תוצאות בדיקת ההטבה והסינון

     טחנו את העפרה הגסה בתפוקה של 17.35% עד רשת של -30, ערבבו עם המוצר מתחת למסננת, ועברו את תהליך ההפרדה המגנטית הקונבנציונלי של מפריד מגנטי תוף + צלחת שטוחה + טבעת אנכית + טבעת אנכית. זרימת התהליך מוצגת באיור 1, ותוצאות הבדיקה מוצגות בטבלה 2.

איור 1. זרימת התהליך של בדיקת הפרדה מגנטית קונבנציונלית של עפרה גולמית.

טבלה 2. תוצאות מבחן הפרדה מגנטית קונבנציונלי

       עפרת הגולמית עוברת סינון + טחינת עפרות + שלוש פעמים הסרת ברזל בתהליך בדיקה קונבנציונלי, וניתן להשיג את התוצרים המרוכזים הבינוניים והנמוכים עם תשואה של 92.57%, תכולת Fe2O3 של 0.525% ולובן של 36.15%. יש לשקול לטהר את תחמוצת הברזל הדקיקה ואת סיליקט הברזל בבוץ הדק באמצעות מכונת תרחיף אלקטרומגנטית בינונית-גבוהה לאחר הסיווג.

3. הסרת ברזל מבוץ דק

התרכיז השני של ליחואן משוחרר מהבוצה הדקה מתחת ל-300- רשת דרך גלישה, ותהליך של הסרת ברזל פעמיים על ידי מכונת התרחיף האלקטרומגנטית משמש להשגת תוצר התרכיז האבקה הדקה. זרימת התהליך מוצגת באיור 2, ותוצאות הבדיקה מוצגות בטבלה 3.

איור 2. זרימת התהליך של מבחן הסרת ברזל מבוצת בוץ עדינה

טבלה 3. מדד הסרת ברזל של בוץ דק

לאחר דירוג תרכיז ליחואן, לובן תרכיז הפלדספר בעל גרגירים בינוניים במשקל 300+ עלה מ-36.15% ל-56.49%, ולובן הבוץ הדק ירד ל-23.07%. בוצה דקה במשקל 300- מסירה מהברזל פעמיים על ידי התרחיף האלקטרומגנטי, וניתן להשיג אבקה דקה בדרגת קרמיקה עם תפוקה של 42.31% ולובן של 41.80%.

3. בדיקת תהליך שלם

תנאי בדיקה מקיפים ואינדיקטורים לביצוע בדיקת התהליך כולו.

איור 3. כל תהליך בדיקת בוץ ניסור

טבלה 4. אינדיקטורים לבדיקה עבור התהליך כולו

קובץ מצורף: טמפרטורת ביסקוויטים 1200℃

   עפרת בוץ מסור עוברת סינון + טחינה + הפרדה מגנטית חלשה + צלחת שטוחה + טבעת אנכית + טבעת אנכית + תהליך הפרדה מגנטית של בוץ אלקטרומגנטי למדידת בוץ, לקבלת עפרת ברזל בניצולת של 0.32% ובדרגת TFe של 62.35%. עם ניצולת של 38.56% ולובן של 54.69% של תרכיז פלדספר בדרגת קרמיקה בינונית ותשואה של 42.31% לובן של תרכיז קרמי באבקה דקה של 41.80%; התשואה הכוללת של פסולת מגנטית היא 18.81%, ניתן להשתמש כחומר גלם ללבנים מאווררות.

תהליך טכנולוגי זה מאפשר ניצול מקיף של שאריות בוץ מסור, ויכול להשיג יתרונות כלכליים גבוהים יותר ומשמעות חברתית-סביבתית.