نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی
نویسنده
پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، کرج، ایران
چکیده
انجام عملیات فرآوری، تغلیظ و استخراج بر روی برخی از معادن پلاسری دارای توجیه فنی و اقتصادی بوده به طوریکه استحصال همزمان برخی عناصر استراتژیک و با ارزش افزوده بالا، استفاده از این نوع معادن را به عنوان ماده اولیه در صنایع تولید فلزات آهنی و غیرآهنی امکان پذیر می نماید. هدف از انجام طرح پژوهشی حاضر، امکان سنجی پرعیار سازی کانی های پلاسری موجود در منطقه خراسان جنوبی با رویکرد استحصال همزمان آهن، تیتانیم و وانادیم بوده است. در پژوهش حاضر ابتدا نمونه معدن پلاسری مورد نظر که حاوی ترکیبات آهنی بوده مورد مطالعه و ارزیابی اولیه قرار گرفت. در این رابطه با انجام آزمون های اولیه خواص فیزیکی و شیمیایی نمونه معدنی از جمله توزیع دانه بندی، نوع ترکیبات فازی و همچنین ترکیب شیمیایی عناصر تعیین گردید. سپس عملیات آماده سازی جهت تهیه مقطع صیقلی و انجام مطالعات تعیین درجه آزادی و بررسی های میکروسکوپی توسط میکروسکوپ های نوری (OM) و الکترونی پروبی (EPMA) صورت پذیرفت. به منظور دستیابی به عیاری مناسب برای آهن، تیتانیم و وانادیم به کمک روش جداسازی ثقلی، خردایش مواد و روش های مختلف جدایش مغناطیسی یک مدار فرآوری طرح ریزی شده، به طوری که امکان دستیابی به عیار 57 درصد وزنی برای آهن، عیار حدود 8 درصد وزنی برای اکسید تیتانیم و عیار حدود 8/0 درصد وزنی برای پنتا اکسید وانادیم فراهم گردیده است. استحصال وانادیم از کنسانتره توسط فرایند لیچینگ با آب گرم و همچنین جداسازی اکسید تیتانیم در طی فرایند ذوب آهن موجود در کنسانتره و ورود آن به سرباره اساس فرایند استخراج آهن، تیتانیم و وانادیم را از کنسانتره حاصل از معادن پلاسری فراهم می سازد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Process Design of Titanomagnetite Placer Mine Beneficiation for Co-Extraction of Vanadium, Titanium and Iron Elements
نویسنده [English]
- Mehdi Alizadeh
Materials and Energy Research Center, Nanotechnology and Advanced Materials Department, Karaj, Iran
چکیده [English]
Principally, mineral processing and beneficiation process on some placer mines can be considered from two points of view i.e. technical and economical aspects. Although, co-extraction of some strategic elements with high added value is conceivable, utilizing of these type of mines is also possible as raw material and feed in ferrous and non-ferrous metal industry. In this research, feasibility study of placer mine beneficiation for co- extraction of strategic elements and Iron has been investigated. Firstly, mineralogy, chemical properties and physical properties of samples have been studied via different characterization methods such as: screening, XRD, XRF, OM and EPMA analysis. Furthermore an appropriate process has been designed by using the gravity separation, ball mill grinding and magnetite separation in order to achieve suitable fineness for iron, titanium and vanadium concentrates. The designed process is capable of producing the ore concentrate with approximate 57 wt% Iron, 8 wt% TiO2 and 0.8 wt% V2O5. The outcome of the aforementioned process is valuable since it has been shown in the literature that the extraction of vanadium can be completed by leaching process with hot water and separation of titanium can be achieved during the melting process of iron from the slag.
کلیدواژه‌ها [English]
- Titanomagnetite
- mineral processing
- beneficiation
- Vanadium
- Titanium
- Iron
1. Chen, D.S. , Song, B. , Wang, L. , Wang, W.J. ,“Solid state reduction of panzhihua titanomagnetite concentrates with pulverized coal”, Mineral Engineering, 2011, 24, 864-869.
2. Habashi, F. “Handbook of Extractive Metallurgy”, 1998, Wiley-VCH. 3. Udy, M.C. , Manson, W.S. , “Electric smelting
of magnetite from savage river”, Dressing Investigations, 2004, 207-226.
4. Gupta, C. K. , Krishnamurthy, N. , “Extractive Metallurgy of Vanadium”, 1992, India, Elsevier, Bhabba Atomic Research Center, Metallurgy Division.
5. Dmitriev, A.N. , Mukhitdinov, Y.S. , Rakhimov, V.R. Sitdikov, F. G. ,“Pyrometallurgical technology for processing titanomagnetites from the TEBINBULAK deposit, Mettallurgist, 2005, 49,1-2.
6. Moskalyk, P. R. , Alfantazi, A. M. ,“Processing of vanadium: review”, Minerals engineering, 16, 2003, 793-805.7. فرآوری سنگ آهن پلاسری سنگان در مقیاس آزمایشگاهی، برای تولید کنسانتره قابل باردهی به گندلهسازی، نعیمه غفوری توران، دانشگاه تهران، کارشناسی ارشد مهندسی معدن- فرآوری مواد معدنی-1388
8. Dmitriev, A. N. , Mukhitdinov, Ya. S. , Rakhimov, V. R. Sitdikov, F. G. “Pyrometallurgical technology for processing
titanomagnetites from the TEBINBULAK deposit”, Mettallurgist, 49, 2005, 1-2.
9. Sadykhov, G. B. , Olyunina, K. V. , Goncharenko, T. V. “Phase Composition of the Vanadium-Containing titanium slags
forming upon the reduction smelting of the titanomagnetite concentrate from the Kuranakhsh deposit”, Russian Metallurgy (Metally), 7, 2010, 581-587.
10. Roshchin, V.E. , Asanov, A. V. , Roshchin, V. R. “Soild-phase prereduction of iron-vanadium concentrates and liquid-phase separation of the products of their reduction”, Russian Metallurgy (Metally), 11, 2010, 1001-1008.
11. Hukkanen, E. Walden, H. , “The production of vanadium and steel from titanomagnetites”, International Journal of Mineral processing, 15, 1985, 89-102.
12. Jena, B. C. , Dresler, W. , Reilly, I. G. , “Extraction of titanium, vanadium and iron from titanomagnetite deposits at pipestone lake, Manitoba, Canada”, Minerals engineering, 8, 1995, 159-168.
)