เทคโนโลยีการแปรรูปแร่ฟลูออไรต์: กระบวนการแต่งแร่แบบสมบูรณ์ตั้งแต่แร่ดิบจนถึงเข้มข้นเกรดสูง

บทคัดย่อ

1 ภาพรวมและหลักการหลักของการแต่งแร่ฟลูออไรต์

1.1 วัตถุประสงค์หลัก

1. เข้มข้นฟลูออไรต์เกรดกรด (เกรดเคมี)
   
   
   CaF₂ ≥ 97%, SiO₂ ≤ 1.0%. วัตถุดิบหลักสำหรับกรดไฮโดรฟลูออริก (HF) และการผลิตฟลูออโรเคมีปลายน้ำ
2. เข้มข้นฟลูออไรต์เกรดเซรามิก
   
   
   CaF₂ อยู่ระหว่าง 85%–96% ใช้กันอย่างแพร่หลายในเคลือบเซรามิก การหลอมแก้ว และการผลิตปูนเม็ดซีเมนต์
3. ฟลูออไรต์เกรดโลหะ (เกรดฟลักซ์)
   
   
   CaF₂ อยู่ระหว่าง 70%–85% ใช้เป็นสารช่วยหลอมตะกรันในการผลิตเหล็กและเหล็กกล้าเพื่อเพิ่มความคล่องตัวของตะกรันและเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดกำมะถัน/ฟอสฟอรัส

1.2 กฎการออกแบบพื้นฐาน

2 การแจกแจงผังกระบวนการแต่งแร่ฟลูออไรต์ที่สมบูรณ์

2.1 ส่วนเตรียมการ: การบดและการคัดขนาด

1. การบดขั้นต้น (เครื่องบดกราม)
   
   
   ลดขนาดแร่ดิบ ROM ให้มีขนาดอนุภาคต่ำกว่า 200–300 มม.
2. การบดขั้นทุติยภูมิ (เครื่องบดกรวย / เครื่องบดกระแทก)
   
   
   บดเศษหินหยาบเพิ่มเติมให้มีขนาด 50–70 มม.
3. การคัดขนาดแบบวงจรปิดด้วยการสั่นสะเทือน
   
   
   ตะแกรงสั่นสะเทือนจำแนกวัสดุที่บดแล้ว: เศษละเอียดที่ผ่านการคัดเลือกจะเข้าสู่การบด เศษหยาบเกินขนาดจะหมุนเวียนกลับไปยังเครื่องบดขั้นทุติยภูมิเพื่อบดซ้ำ
   
   
   ส่วนนี้จะส่งวัตถุดิบที่มีขนาดอนุภาคสม่ำเสมอเพื่อรักษาประสิทธิภาพการบดในขั้นตอนต่อไปและหลีกเลี่ยงการเกิดตะกอนละเอียดเกินไป

2.2 ส่วนการแยกหลัก: การบด การจำแนกประเภท และการลอย

2.2.1 การบดและการจำแนกประเภทแบบวงจรปิด

• หน่วยบด: เครื่องบดแบบลูกบอลหรือเครื่องบดแบบแท่งใช้แรงกระแทกและแรงเสียดทานในการบดอนุภาคแร่ให้ละเอียด
• หน่วยจำแนกประเภท: เครื่องจำแนกประเภทแบบเกลียวหรือไฮโดรไซโคลนจะแยกผลผลิตจากเครื่องบดออกเป็นสองกระแส: น้ำล้นที่เป็นสารละลายละเอียดที่ปลดปล่อยออกมาสำหรับการลอย และกากตะกอนหยาบที่ยังไม่ปลดปล่อยกลับไปยังเครื่องบดเพื่อบดซ้ำ
  
  
  การจำแนกประเภทแบบวงจรปิดจะรักษาระดับการปลดปล่อยแร่ให้สมดุลและหลีกเลี่ยงการเกิดตะกอนละเอียดมากเกินไปซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพการลอยและการกู้คืนลดลง

2.2.2 การแยกด้วยการลอย (การดำเนินการแต่งแร่หลัก)

ขั้นตอนที่ 1 การปรับสภาพสารละลายและการเติมสารเคมี

1. สารยับยั้ง (สารเคมีหลัก)
   • โซเดียมซิลิเกต (แก้วน้ำ): สารยับยั้งมาตรฐานสำหรับแร่ซิลิเกต (ควอตซ์); สร้างชั้นที่ชอบน้ำบนพื้นผิวควอตซ์เพื่อยับยั้งการลอย
   • สารยับยั้งอินทรีย์แบบผสม (สารสกัดจากเคบราโช, กรดแทนนิก, ลิกโนซัลโฟเนต): จำเป็นสำหรับแร่ที่มีแคลไซต์/โดโลไมต์ สารเหล่านี้จะดูดซับบนพื้นผิวแคลเซียมคาร์บอเนตอย่างเลือกสรรเพื่อยับยั้งการลอยของแคลไซต์ ในขณะที่ยังคงคุณสมบัติไม่ชอบน้ำของฟลูออไรต์ การแยกฟลูออไรต์ออกจากแคลไซต์ยังคงเป็นความท้าทายคลาสสิกของการแปรรูปแร่ทั่วโลกเนื่องจากมีตำแหน่งที่เกิดปฏิกิริยาบนพื้นผิว Ca²⁺ ที่เหมือนกัน
2. สารลอย
   
   
   ทำให้พื้นผิวอนุภาคฟลูออไรต์ไม่ชอบน้ำเพื่อการเกาะติดกับฟองอากาศ
   • สารเคมีแบบดั้งเดิม: กรดโอเลอิก, สบู่พาราฟินออกซิไดซ์, ต้นทุนต่ำ แต่ละลายได้ไม่ดีภายใต้สภาวะสารละลายอุณหภูมิต่ำด้วยความสามารถในการแยกที่ปานกลาง
   • ทางเลือกอุตสาหกรรมสมัยใหม่: สารลอยกรดไขมันแบบผสมประสิทธิภาพสูงพร้อมความสามารถในการปรับตัวกับน้ำเย็นและความแม่นยำในการแยกที่ดีขึ้น ใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงแต่งแร่แห่งใหม่
3. สารปรับค่า pH
   
   
   โซดาแอช (โซเดียมคาร์บอเนต) เป็นสารควบคุมสากลเพื่อรักษาสารละลายที่เป็นด่างอ่อน (pH 8–10) ซึ่งเป็นช่วงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของสารยับยั้งและสารลอยให้สูงสุด

ขั้นตอนที่ 2 การดำเนินการวงจรการลอยหลายขั้น

1. ก่อนหน้า
   ต่อไป