فرآوری مواد معدنی
طراحی خطوط فرآوری مواد معدنی
طراحی کارخانه فرآوری مواد معدنی بخش مهمی از ساخت کارخانه فرآوری مواد معدنی است، که شامل شناسایی خواص فیزیکی، خواص شیمیایی، ترکیب مواد معدنی، روش های فرآوری مواد معدنی، جریان فرآیند، پیکربندی تجهیزات، چیدمان کارگاه و سایر جنبه های سنگ معدن می باشد و به سطوح بالای حرفه ای و فنی نیاز دارد و در عین حال، نقش مهمی در بهبود نرخ بهره برداری و مزایای اقتصادی منابع معدنی دارد.
جریان فرآیند؛ هسته اصلی طراحی کارخانه فرآوری مواد معدنی است که کارایی تولید و کیفیت محصول کارخانه فرآوری مواد معدنی را تعیین می کند. جریان فرآیند باید بر اساس عواملی مانند خواص سنگ معدن، نتایج آزمایشات فرآوری مواد معدنی، مقایسه های فنی و اقتصادی برای انتخاب روش های مناسب فرآیند، تنظیمات تجهیزات، پارامترهای فرآیند و غیره انجام شود. همچنان جریان فرآیند باید انعطاف پذیر و قابل تنظیم با تغییرات عیار و خواص سنگ معدن خوراک باشد.
انتخاب تجهیزات؛ دیگر بخش تاثیرگذار در طراحی کارخانه فرآوری مواد معدنی است که بر سرمایه گذاری ساخت و ساز و هزینه های عملیاتی کارخانه فرآوری مواد معدنی تأثیر می گذارد. انتخاب تجهیزات باید به طور جامع بر اساس عواملی مانند جریان فرآیند، عملکرد تجهیزات، قیمت تجهیزات و غیره در نظر گرفته شود. هنگام انتخاب تجهیزات باید به تطابق ظرفیت تولید تجهیزات توجه شود تا از انتخاب تجهیزات با اندازه مناسب اطمینان حاصل شود.
جانمایی کارخانه نیز بخش مهمی از طراحی کارخانه فرآوری مواد معدنی است که بر راندمان عملیاتی کارخانه فرآوری مواد معدنی تأثیر می گذارد. کارخانه باید به طور منطقی بر اساس عواملی مانند جریان فرآیند، اندازه تجهیزات و سهولت در حمل و نقل جانمایی شود. جانمایی کارخانه باید هنجارها، مقررات و همچنین استانداردهای مربوطه، برای اطمینان از تولید ایمن را رعایت کرده باشد. در جانمایی کارخانه باید به زیباسازی محیط کارخانه فرآوری مواد معدنی نیز توجه شود.
شاخص های فنی و اقتصادی از دیگر معیارهای مهم ارزیابی برای طراحی کارخانه فرآوری مواد معدنی هستند، که منعکس کننده سطح فنی و مزایای اقتصادی کارخانه فرآوری مواد معدنی می باشند. شاخص های فنی و اقتصادی باید بر اساس الزامات ملی یا محلی مربوطه برای تعیین عیار کنسانتره و نرخ بازگشت برای دستیابی به کیفیت بالا و عملکرد بالا باشند. شاخص های فنی و اقتصادی باید بر اساس گزارش مطالعات امکان سنجی، تهیه برآورد و بودجه، تجزیه و تحلیل دوره بازگشت سرمایه گذاری پروژه و نرخ بازدهی داخلی برای صرفه جویی در سرمایه گذاری و کاهش هزینه ها تهیه و تدوین شوند.
توانمندی ها
- طراحی خطوط خردایش در سایتهای خردایش معادن فلزی و غیرفلزی
پروژه های درحال انجام
-
انجام مطالعات آزمایشگاهی و طراحی خط تولید کنسانتره فسفات معدن جیرود، استان تهران
پروژه های انجام شده
-
انجام مطالعات آزمایشگاهی و طراحی خط تولید کلسیم استات در مقیاس آزمایشگاهی، نیمه صنعتی و صنعتی
-
انجام مطالعات آزمایشگاهی و طراحی خط تولید کنسانتره سرب و روی معدن پلی متال دهسلم، استان خراسان جنوبی
- طراحی خط تولید دولومیت کلسینه (خردایش، دانه بندی و پخت) از معدن دولومیت شهرضا با ظرفیت روزانه 500 تن محصول نهایی
-
انجام مطالعات آزمایشگاهی و تست نیمه صنعتی سنگ آهن سفتیجان به منظور تولید کنسانتره، استان اصفهان
- اجرای طرح اتوماسیون کامل خشککن در مقیاس نیمه صنعتی کارخانه آجر ماشینی دیانا
- بهینه سازی خط تولید کنسانتره سنگ آهن در معدن سنگ آهن آبپونه، استان اصفهان
-
اتوماسیون کامل 8 کوره تخم مرغی کارخانه آجر پلاکی خدادادی، استان اصفهان
-
اتوماسیون کوره هافمن شماره 3 کارخانه آجر ماشینی زرنما، استان اصفهان
-
اتوماسیون کوره هافمن شماره 1 کارخانه آجر ماشینی زرنما، استان اصفهان
- اتوماسیون کوره هافمن کارخانه آجر ماشینی تخت جمشید، استان قم
- مونیتورینگ یک کوره تخم مرغی کارخانه آجر نمای خدادادی، استان اصفهان
- ارائه راهکارهای کاهش مصرف انرژی در کارخانجات آجر، طرف قرارداد با خوشه صنعتی آجر، استان اصفهان
-
اتوماسیون کوره های هافمن کارخانجات آجر، طرف قرارداد با خوشه صنعتی آجر، استان اصفهان
-
اتوماسیون کوره های هافمن کارخانجات آجر، طرف قرارداد با خوشه صنعتی آجر، استان قم
- تولید آجر شیلی به روش اکسترودی، طرف قرارداد خوشه صنعتی آجر، استان اصفهان
- اجرای طرح کنترل رطوبت مواد موجود در پرس تزریق کارخانه آجر ماشینی دیانا، استان اصفهان
-
اجرای طرح اصلاح خط خردایش کارخانه آجر سفال کسری، استان اصفهان
-
اجرای اتوماسیون کوره هافمن در مقیاس نیمه صنعتی در کارخانه آجر سفال کسری، استان اصفهان
- بررسی عملکرد کارخانه آجر ماشینی دیانا و تعیین میزان کاهش مصارف انرژی الکتریکی و فسیلی، استان اصفهان
- طرح احداث کارخانه آجر با ظرفیت سالانه 140 میلیون قالب انواع محصولات درجه یک، استان همدان
- بررسی عملکرد کارخانه آجر سفال کسری و تعیین میزان کاهش مصارف انرژی الکتریکی و فسیلی
- تدوین دایرهالمعارف آجر کشور تحت قرارداد خوشه صنعتی آجر، استان اصفهان
- تکمیل اتوماسیون (کنترل و مونیتورینگ) سلول فلوتاسیون ستونی دانشگاه صنعتی شاهرود، استان سمنان
-
راهاندازی سلول فلوتاسیون ستونی در مقیاس آزمایشگاهی برای اولین بار در ایران
- طراحی خط تولید کنسانتره تیتانیوم از معدن درگز کهنوج، استان کرمان
- عارضه یابی خط تولید کارخانه کالسیمین و ارائه راهکارهای لازم جهت ارتقاء خط تولید کارخانه، استان زنجان
ضرورت انجام فرآوری
سودآوری یک معدن بر این اساس است که چه مقدار کنسانتره از ماده معدنی مطلوب را می توان از سنگ معدن استخراج کرد. در نتیجه، فرآوری مواد معدنی به گونه ای طراحی شده است که حداکثر مقدار کنسانتره معدنی ممکن را قبل از ورود محصولات به بازار به دست آورد. اگر نتوان برای بازدهی سودآور مواد معدنی با ارزش اقدام کرد، در آن صورت یک معدن در چرخه حیات به مرحله توسعه نخواهد رسید. از فرآوری مواد معدنی برای استخراج مواد زیر استفاده می شود:
فلزات شامل: آلومینیوم، بوکسیت، کالکوپیریت، کرومیت، مس، گالن، طلا، هماتیت، آهن، سرب، مگنتیت، مولیبدن، نیکل، پلاتین، نقره، اسفالریت، قلع و روی
سنگ ها شامل: سنگ ساختمانی، زغال سنگ، خاک رس، گرانیت، سنگ آهک، پتاس، مرمر و ماسه
کانی های صنعتی: شامل آپاتیت، باریت، الماس، فلوریت، گارنت، سنگ های قیمتی، کوارتز، ورمیکولیت، ولاستونیت و زیرکون
پروسه فرآوری هر ماده معدنی مخصوص به خود بوده و تعیین فرآیند استحصال نیازمند مطالعات پایه، تست های آزمایشگاهی و پایلوت می باشد. پس از انجام مطالعات اصولی و اساسی شامل بررسی های ژئولوژی، مینرالورژی، متالورژی، بحث های زیست محیطی، جانمائی و اقتصادی، نوع و روش تغلیظ و پرعیارسازی مشخص می شود.
مرحله اول جهت هرگونه عملیات فرآوری، بخش خردایش و طبقه بندی مواد معدنی می باشد که نوع و میزان خردایش نیز خود از مطالعات قبلی صورت گرفته بر روی ماده مشخص می شود. روش های استحصال مواد معدنی بعد از مرحله خردایش و طبقه بندی بسته به نوع و عیار ماده معدنی به دو دسته کلی پیرومتالورژی و هیدرومتالورژی تقسیم می شود
بخش فرآوری معدن فراهم کننده خوراک اولیه تمام کارخانجات ذوب و تغلیظ فلزات در صنعت متالورژی میباشد. در مورد مواد غیر فلزی یا همان کانی های صنعتی نیز تقریباً تمامی صنایع مهم اقتصادی کشورها مانند صنایع شیمیایی، کشاورزی، ساختمان، سرامیک، ذوب فلزات و حتی پزشکی، تماماً به گونهای مصرف کننده مواد معدنی هستند و اولین مرحله از خالصسازی این مواد در بخش فرآوری معدن صورت میگیرد. علم فرآوری مواد معدنی از آنجا دارای اهمیت است که بدون انجام فرآیند پرعیار سازی، مواد معدنی استخراج شده قابل کاربرد مستقیم در صنعت نمی باشند و عملا فعالیت های معدنی که پایه اکثر فعالیت های اقتصادی هستند با چالش های جدی روبرو می شوند. به طور کلی انجام عملیات فرآوری، موجب افزایش ارزش افزوده ماده معدنی شده و در نتیجه فعالیت های معدنی از لحاظ اقتصادی توجیه پذیر می شود.
اجرای خطوط فرآوری مواد معدنی
تامین مواد مورد نیاز زندگی یکی از مهمترین فاکتورهای پیشرفت در زمینه استحصال مواد با ارزش بوده است. روش های مختلف کانه آرایی که مواد باطله را از مواد با ارزش جدا می نمایند، به جهت کاهش هزینه ها در مراحل بعدی (پیرومتالورژی و یا هیدرومتالورژی) مورد استفاده قرار می گیرند.
خوراک مورد نیاز کارخانه کانه آرائی از استخراج مواد در بخش معدن تامین می شود، که با پیشرفت علم و ابداع روش های جدید در کارخانه کانه آرایی، عیار قابل قبول ماده معدنی کاهش یافته، که طبیعتاً بر روی ذخیره قابل استخراج معدن و اتخاذ سیاست های استخراجی تاثیر فراوانی گذارده است.
به طور کلی دورنمای عملیات کانه آرایی به مراحل زیر خلاصه می شود:
- خردایش و آسیاکنی
- طبقه بندی
- تغلیظ
- آبگیری
- سد باطله
بهینه سازی خطوط فرآوری مواد معدنی
کارخانه های فرآوری مواد معدنی برای استخراج مواد معدنی با ارزش از سنگ معدن بسیار مهم هستند. برای بهبود کارایی و سودآوری این کارخانجات، تکنیک های پیشرفته و روش های بهینه سازی ضروری است. این تکنیکها و روشها شامل مدلسازی و شبیهسازی فرآیند، بهینهسازی سیستم کنترل، نظارت و تجزیه و تحلیل آنلاین و تصمیمگیری مبتنی بر دادهها است.
مدلسازی و شبیهسازی فرآیند، شامل ایجاد مدلهای مجازی از کارخانه فرآوری برای شبیهسازی سناریوهای مختلف و بهینهسازی عملکرد کارخانه است. بهینه سازی سیستم کنترل شامل بهینه سازی سیستم های کنترلی کارخانه برای به حداکثر رساندن کارایی و به حداقل رساندن ضایعات است. نظارت و تجزیه و تحلیل آنلاین شامل نظارت در زمان واقعی بر عملکرد کارخانه برای شناسایی و رفع مشکلات در صورت بروز است.
با استفاده از تکنیک های پیشرفته و روش های بهینه سازی، کارخانه های فرآوری مواد معدنی می توانند کارایی خود را بهبود بخشند، هزینه ها را کاهش دهند و سودآوری را افزایش دهند. علاوه بر این، این روش ها می توانند با کاهش ضایعات و انتشار گازهای گلخانه ای، الگویی سازگار با محیط زیست ارائه دارند.