پایان نامه ارشد رایگان درمورد تاثیرپذیری، دانه بندی، درصد تجمعی

دانلود پایان نامه ارشد

مطالعه پراش پرتو ايکس
به منظور شناسايي کانيهاي موجود در نمونه مورد مطالعه، آزمايش پراش پرتو ايکس بر روي یک نمونه انجام شد. بر اساس نتايج اين آزمايش، كانيهاي كوارتز، هماتيت و كلسيت شناسايي شدند اما كانيهاي منگنز دار علیرغم نتایج تجزیه شیمیایی در نمونه شناسايي نشد که میتواند نشانه كريستالينيتي پائين تركيبات منگنزدار باشد. نتایج مطالعه پراش پرتو ایکس نمونه به پیوست الف آورده شده است.
3-3-3 مطالعات میکروسکوپی
به منظور انجام مطالعات کانيشناسي، مقطع نازک صيقلي و صيقلي از نمونه تهیه و توسط ميکروسکوپ نوری پلاریزان با نور عبوری و انعكاسي مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات ميكروسكوپي روي نمونهها نشان داد کانيهاي اصلي ( بيشتر از 10 درصد) شامل منگانیت، هماتيت و کوارتز و کانيهاي فرعي ( کمتر از 10 درصد) شامل کلسيت، پيرولوزيت هستند. همچنین مشخص شد كه منگانيت مهمترين كاني منگنزدار در نمونهها است و بخشهايي از منگانيت به پيرولوزيت تبديل شده است. منگانيتها خيلي ريز بلور هستند و به صورت آمورف تا نيمه كريستالين هستند و عمدتاً به صورت رگه و رگچه در نمونه وجود دارد. رگچههاي تركيبات منگنز دار داخل كوارتز وجود دارند و آغشتگيهايي از آهن و منگنز روي كوارتز وجود دارد. کوارتز مهمترین کانی غیرفلزی موجود در نمونه است. کلسیت نیز در نمونه، همراه کوارتز وجود دارد که با ترکیبات منگنز و آهن درگیری دارد. تصاویر میکروسکوپی مقاطع، در پیوست ب آورده شده است.
همچنین طبق مطالعات میکروسکوپ الکترونی و طیف EDX مطابق شکلهای 3-1 و 3-2، آغشتگیهای کوارتز و کلسیت بر روی نمونه کانی باارزش منگنز تایید شده است. هماتیت نیز در نمونه به صورت افشان و هماتیتهای نوع اسپیکولاریت در نمونه کانسنگ دیده میشود.

شکل 3-1 – طيف EDX مربوط به كاني منگنز دار

شكل3-2– طيف EDX مربوط به كاني حاوي منگنز- سيليس- كلسيم

3-3-4 تجزیه سرندی و تعیین دانهبندی و عیار کانسنگ منگنز
به منظور بررسی نحوه توزيع دانه بندي ذرات نمونه پس از خردایش و نيز توزيع عناصر منگنز، آهن و سيليس در فراکسيونهاي مختلف، تجزيه سرندي بر روی یک نمونه با انتخاب 7 سرند انجام شد. با توجه به مطالعات کانیشناسی میکروسکوپی که موید ریز بلور بودن ذرات کانی منگنز و درگیری آن با سایر کانیها میباشد، نمونه تا ابعاد 1000 میکرون خرد شد. نتايج تجزيه سرندي و تجزيه شيميايي بخشهاي مختلف دانهبندي در جدول 3-2 ارائه شده است. بر مبناي اين نتايج منحنيهاي توزيع دانهبندي و نحوه توزيع عيار ترکيبات ذکر شده در دانهبندیهای مختلف ترسيم شده است. مطابق جدول 3-2، نمونه كانسنگ منگنز پس از خردایش تا 1 میلی متر با d80 معادل 700 میکرون نسبتا درشت دانه باقی مانده است. مطابق جدول 3-2، حدود 60 درصد منگنز در محدوده ابعادي بالاتر از 300 ميكرون متمرکز شدهاند و عیار این بخش بیش از 20 درصد است. اکسید آهن و سیلیس در اين محدوده ابعادي به ترتیب تمركز 55 و 56 درصدي را نشان ميدهد و تمركز اين ترکیبات نسبت به منگنز در ابعاد ریزتر از 300 میکرون بیشتر است
جدول 3-2: نتايج تجزيه سرندي و تجزیه شيميايي بخش های مختلف ابعادي
توزیع(درصد)
عیار(درصد)
d80=700µ

وزن نمونه: 566 گرم
SiO2
Fe
Mn
SiO2
Fe
Mn
درصد تجمعی %
وزن باقیمانده
Aperture
Mesh
%
%
%
%
%
%
عبوری
باقیمانده
%
(g)
(µm)
No

100
.
0
0
1000
18
67/38
12/38
56/40
0/32
77/19
12/21
4/61
6/38
6/38
3/218
500
35
14/17
97/16
90/17
89/30
17/19
30/20
7/43
3/56
7/17
2/100
300
45
64/19
15/20
11/20
57/31
29/20
34/20
9/23
1/76
8/19
4/112
150
100
46/9
29/9
39/9
77/31
55/19
85/19
4/14
6/85
5/9
8/53
75
200
50/2
61/2
48/2
52/31
64/20
68/19
8/11
2/88
5/2
3/14
53
270
48/2
0/3
58/2
65/29
52/22
41/19
2/9
8/90
7/2
1/15
38
400
11/10
86/9
98/6
19/35
51/21
29/15


2/9
9/51
38-
400-
100
100
100
91/31
0/20
09/20

100
566
جمع

با توجه به منحنی دانه بندی ماده معدنی شکل 3-3، مشاهده میشود، بيش از 38 درصد ذرات داراي ابعادي بزرگتر از 500 میکرون و حدود 9 درصد ذرات داراي ابعادي كمتر از 38 ميكرون هستند.

شكل 3- 3: منحني توزيع دانه بندي نمونه كانسنگ منگنز
مطابق شکل 3-4، از نظر توزیع در ذرات درشت تر از 500 ميكرون تمركز بيشتري از عنصر منگنز نسبت به آهن وجود دارد. از نظر تغییر عیار ترکیبات منگنز، آهن و سیلیس در دانهبندیهای مختلف با توجه به شكل 3- 5 مشاهده ميشود كه عیار این ترکیبات در دانهبندیهای مختلف تقریبا یکسان است و با افزايش ابعاد ذرات، عيار منگنز نيز روندي اندک صعودی دارد برخلاف اکسید آهن كه عيار آن در بخش ریزدانه بیشتر است. عيار سيليس در بخشهاي مختلف ابعادي روندی شبیه اکسید آهن دارد و در ابعاد ریزتر اندکی افزایش دارد.

شکل3-4- منحنی مربوط به توزیع تجمعی منگنز،آهن و سیلیس شکل3-5- منحنی مربوط به عیار منگنز،آهن و سیلیس
3-3-5 مطالعات درجه آزادی
در این مطالعات، مقاطع نازک و صیقلی تهیه شده از نمونههای فراکسیون بندی شده، توسط ميکروسکوپ نوری پلاریزان با نور انعكاسي و عبوري مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج مطالعات درجه آزادی در پیوست آورده شده است. مطالعات درجه آزادي نشان داد كه در فراكسيونهاي درشتتر ميزان درگيري كانيها با يكديگر بيشتر بوده و معمولاً چندين كاني با يكديگر درگير هستند. درگيريهاي چندتايي شامل درگيريهاي (منگانيت- هماتيت- كلسيت- كوارتز) ودرگيريهاي سهتايي شامل درگيريهاي (منگانيت- هماتيت-كلسيت) و (منگانيت- هماتيت-كوارتز) است. با كاهش ابعاد دانه ها درگيريها عمدتاً از نوع دوتايي هستند كه شامل درگيريهاي (منگانيت- كوارتز)، (منگانيت- كلسيت)، (هماتيت- كوارتز)، (هماتيت- كلسيت) و (منگانيت – هماتيت) است. عمده كانيهاي باطله در نمونه شامل كوارتز و كلسيت است كه به صورت تماس از حاشيه با كانيهاي منگنزدار و آهندار درگير هستند و علاوه بر آن به صورت ادخال داخل كانيهاي منگنزدار و آهندار وجود دارند. مطالعات درجه آزادي روي نمونهها نشان داد كه كانيهاي آهندار در نمونهها به دو صورت است. كانيهاي هماتيت و گوتيت كه به صورت جدا و مشخص هستند و نوع ديگر تركيبات اكسيد و هيدرواكسيد آهن كه سطح كانيهاي كوارتز و كلسيت را پوشانده است و به صورت آغشتگي روي كانيهاي گانگ وجود دارد. با كاهش ابعاد دانهها درجه آزادي كانيهاي منگانيت و هماتيت افزايش يافته ولي تركيبات اكسيد و هيدرواكسيد منگنز و آهن داراي آغشتگي با كانيهاي گانگ درگيري دارند. جدول درجه آزادی در پیوست پ آورده شده است.
3-4 پرعیارسازی منگنز
در این بخش به روشهای پرعیارسازی و روش آزمایش و نوع تجهیزات و مواد شیمیایی استفاده شده پرداخته میشود. با توجه به این که روشهای ثقلی نیاز به خردایش کمتری نسبت به روشهای شیمیایی دارند، در ابتدا روشهای ثقلی، مغناطیسی و سپس فلوتاسیون و در نهایت لیچینگ مورد بررسی قرار میگیرد.
جهت انجام آزمایش های پرعیارسازی، نمونه تا ابعاد ریزتر از 3350 میکرون (مش 6) خرد و سپس با سرندهاي مربوطه به فراكسيونهاي 1000+، 300+، 100+ و 100- ميكرون تقسيم شده است. براي پرعيارسازي فراكسيون 1000+ ميكرون به علت ابعاد درشت ذرات از جيگ و براي ابعاد1000- 300+ ميكرون از ميز لرزان استفاده شد. همچنین آزمایش با روش فلوتاسیون برای پرعیارسازی بخش ریزتر از 100 میکرون انجام شده است. در شکل 3-6 نمودار فعالیتهای انجام شده برای اجرای آزمایشهای پرعیارسازی نشان داده شده است.

شکل 3- 6- نمودار مراحل اجرای آزمایش های پرعیازسازی
3-4-1 آزمایش پرعیارسازی با جیگ
با توجه به اختلاف وزن مخصوص مطلوب بین کانی گانگ (کوارتز) و کانی اصلی منگنز دار (منگانیت)، از جیگ آزمایشگاهی، محدودهی فراکسیون 1000+ میکرون، مورد آزمایش پرعیارسازی قرار گرفت. برای این آزمایش از جیگ نوع دنور با ته ریز و بستری از گلولههای استفاده شد، بار اولیه با دبی یکنواخت به صورت لایهای نسبتا ضخیم روی گلولهها منتقل شد، با حرکت نوسانی ایجاد شده در آب توسط مکانیزم ماشین جیگ، بار اولیه موجود روی سرند را طبقهبندی کرد. به این ترتیب عمل پرعیارسازی صورت گرفت. میزان جریان آب و تعداد نوسانات جیگ از مهمترین پارامترها، در این آزمایش هستند.
3-4-2 آزمایش پرعیارسازی با میزلرزان
همانطور که در بخش مقدمه پرعیارسازی روش ثقلی اشاره شد، آزمایش بخش دانه ریز نمونه کانسنگ توسط میزلرزان مورد آزمایش قرار گرفت. در این آزمایش به دلیل تاثیر دانهبندی بر کارایی میزلرزان، آزمایشها به 2 صورت انجام شد. سری اول این آزمایشها بر روی ابعاد 1000-300+ و 300- میکرون انجام گرفت. که عیار منگنز در این محدودهی ابعادی به ترتیب 91/20 درصد و 82/19 درصد است. در سری دوم آزمایشها ،کل نمونه تا ابعاد زیر 300 میکرون خرد شد، و سپس آزمایشهای پرعیارسازی توسط میزلرزان انجام گرفت.
آزمایشهای این بخش توسط میز لرزان نوع هولمن- ویلفلی انجام شد. دبی جامد خشک ورودی، دامنه نوسان میز، شیب میز و دبی جریان آب از پارامترهای عملیاتی هستند، که با تغییر این پارامترها آزمایشهای متعددی انجام شد و در نهایت بهترین شرایط عملیاتی در نظر گرفته شد.
3-4-3 آزمایش های پرعیارسازی به روش مغناطیسی
بر اساس کارایی روشهای مغناطیسی با توجه به ابعاد دانه بندی کانسنگ، به کارگیری روشهای مغناطیسی به عنوان روشی مکمل، به بخشهای با ابعاد دانه ریز نمونه و به بخشی از مواد که مرحله پیش فرآوری بر روی آنها انجام شده، محدود شد. جداکنندههای مغناطیسی به دلیل متفاوت بودن میزان حساسیت مغناطیسی کانههای منگنز و آهن با کانههای گانگ سیلیکاته و کربناته موجود در کانسنگ، مورد استفاده قرار گرفت. به دلیل پارامنیتیک بودن کانهی منگانیت، از جداکننده مغناطیسی خشک دیسکی با دو هسته و جدا کننده مغناطیسی تر با شدت بالا برای انجام این آزمایشها استفاده شده است. پارامترهای قابل تنظیم در این جداکنندهها، فاصلهی دیسک مغناطیسی تا نوار، شدت میدان، سرعت گردش دیسکها و میزان خوراک دهی میباشد. در این آزمایشها توسط جداکننده مغناطیسی خشک دیسکی، ذرات با بیشترین تاثیرپذیری مغناطیسی اولین محصول و ذرات با کمترین تاثیرپذیری مغناطیسی آخرین محصول و باطله در انتهای نوار تخلیه شد.

3-4-4 آزمایشهای پرعیارسازی به روش فلوتاسیون
با توجه به این که این روش برای ذرات دانه ریز کاربرد دارد، آزمایشهای فلوتاسیون بر روی بخشي از نمونه معدن كه حدود 18 درصد وزني آن است داراي ابعاد ريزتر از 100 ميكرون است، صورت گرفت که در اين محدوده ابعادي 20 درصد كل منگنز نمونه را شامل ميشود.
نمونه مورد آزمايش، بخش با ابعاد ريزتر از 300 ميكرون بوده كه براي افزايش درجه آزادي كاني ها و مناسب تر شدن محدوده دانهبندي براي فلوتاسيون تا ابعاد ريزتر از 100 ميكرون خرد شد. به منظور جلوگيري از خرد شدن بيش از حد و توليد نرمه، خردايش توسط آسياي گلولهاي در زمانهاي كوتاه و عبور مواد خرد شده از سرند 100 ميكرون بعد از هر مرحله خردايش انجام شد.
فلوتاسيون كانسنگهاي منگنز، به روشهاي فلوتاسيون مستقيم كاني منگنز دار با استفاده از سولفوناتها و اسيدهاي چرب به عنوان كلكتور و هم به صورت معكوس با شناورسازي كانيهاي همراه كه معمولا گانگ سيليكاته هستند، توسط کلکتورهای کاتیونیک (آمین ها) انجام شده است. آزمایشها توسط سلول آزمایشگاهی دنور و با استفاده از داروهای شیمیایی متفاوت انجام شد. در این آزمایشها از کلکتور آرماک تی، اسید اولئیک، دکسترین و روغن کاج به عنوان کف ساز استفاده شد. از پارامترهای موثر در فلوتاسیون میتوان به نوع و میزان کلکتور، کف ساز و متفرق کننده، میزان pH، درصد جامد و زمان فلوتاسیون اشاره کرد.
3-4-5 روش انجام آزمایشهای پرعیارسازی به روش لیچینگ
در این روش از نمونه با دانهبندی زیر 300 میکرون استفاده شد. برای انجام این آزمایشها بر روی نمونه کانسنگ منگنز، از مادهی کاهنده نیز استفاده

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه ارشد رایگان درمورد اکسیداسیون، مواد معدنی، محیط زیست Next Entries پایان نامه ارشد رایگان درمورد نقطه مرکز، نمونه برداری، ضریب همبستگی