کسب دانش فنی تولید بریکت کنسانتره فلوئوریت عیار متالورژیکی(کمک ذوب)/ احیای معادن کم‌عیار

به گزارش روابط عمومی پژوهشکده فرآوری مواد معدنی جهاددانشگاهی، محققان این پژوهشکده با رویکرد تولید ملی و احیای معادن کم عیار فلوئوریت موفق به کسب دانش فنی تولید بریکت کنسانتره فلوئوریت عیار متالورژیکی در اقتصادی ­ترین و عملیاتی ­ترین مسیر فرآوری ممکن شدهاند.

دکتر محمدرضا توکلی محمدی عضو هیات علمی، مدیر گروه فرآوری و کانه آرایی و هیدرو متالوژی پژوهشکده عنوان کرد: فلوئورید کلسیم (CaF2) با نام کانی فلوئوریت و نام تجاری فلوئوراسپار در سه ترکیب عیاری متالورژیکی (75-93 درصد)، سرامیکی (85-95 درصد) و اسیدی (> 97 درصد) طبقه­بندی می­شود. علی­رغم اهمیت پرعیارسازی کنسانتره­های فلوئوریت و ایجاد ارزش افزوده برای آن­ها، تامین نیاز کنسانتره فلوئوریت عیار متالورژیکی کشور برای صنایع فولاد (85-75 هزار تن در سال) در اولویت قرار دارد. در این صنایع، به منظور روانسازی سرباره و ایجاد سرباره پفکی به وفور از این نوع کنسانتره فلوئوریت به عنوان کمک ذوب استفاده می­شود. اگرچه فلوئوریت خودش نقطه ذوب بالایی دارد ولی وقتی به کوره افزوده می­شود خیلی سیال شده و با روان­سازی سرباره و جدایش بهتر ناخالصی­ها از فلز مذاب، عملیات پالایش را تسهیل می­کند.

وی افزود: در حال حاضر، ظرفیت فعلی تولید فولاد خام، آهن اسفنجی، گندله و کنسانتره به ترتیب 27، 25، 23 و 43 میلیون تن است و می­بایست طبق چشم انداز 20 ساله فولاد تا سال 1404، 28 میلیون تن فولاد خام، 33 میلیون تن آهن اسفنجی، 32 میلیون تن گندله و 43 میلیون تن کنسانتره دیگر تولید شود و این به منزله افزایش مصرف قابل توجه فلوئوریت در این صنایع است.

دکتر توکلی گفت: در کنار نیاز روز افزون صنایع به این ماده معدنی، کاهش ذخایر پرعیار فلوئوریت و فقر دانش فنی عملیاتی در زمینه فرآوری آن منجر به خروج ارز و واردات بی­رویه این ماده معدنی از کشورهایی نظیر چین و ترکیه شده است. این در حالیست که در ایران، بیش از 1/3 میلیون تن ذخیره احتمالی و 5/1 میلیون تن ذخیره قطعی وجود دارد و این میزان 2/1 درصد از کل ذخایر دنیا را شامل می­شود. در حال حاضر، برخی از معادن این ماده ارزشمند نظیر معدن کمر مهدی طبس صرفا به علت عیار بالا و لزوم فرآوری اندک (صرفا سنگجوری و واسطه سنگین) مشغول فعالیت هستند و دیگر معادن آن به علت عیار پایین، ناخالصی ­های بالای گوگرد، فسفر و سیلیس در محصول و عدم توسعه یافتگی تکنولوژیکی نیمه فعال یا متروکه است.

وی با بیان این که مبنای این دانش فنی روش فلوتاسیون است که برای اجرای موفق آن نیاز به خردایش و آسیاکنی نمونه تا ابعاد کوچکتر از 100 میکرون است، گفت: از آن جایی که فلوئوریت عیار متالورژیکی برای فرو رفتن داخل بار مذاب می­بایست در ابعاد درشت (1 تا 12 سانتی­متر) باشد، فلوئوریت­های ریزدانه همچون کنسانتره فلوتاسیون با دنباله­روی گاز به بیرون از کوره دمیده شده و اتلاف می­یابند. برای رفع این مشکل، اقدام به بریکت­سازی کنسانتره فلوتاسیون شده است. در این فرایند، کنسانتره دانه ریز پس از اختلاط با مواد شیمیایی خاص به عنوان چسب با توزیع ابعادی، ترکیب کانی­ شناسی و استحکام مکانیکی یکنواخت تحت فشار متراکم شده تا مقاومت فیزیکی مناسب و مشخصات متالورژیکی مورد نیاز برای جابجایی و کاربرد را پیدا کند.

دکتر توکلی در پایان تصریح کرد: عدد افتادن بالا، مقاومت فشاری خوب و مقاومت در برابر خرد شدن قابل توجه بریکت­های تولیدی باعث ایجاد شرایط مکانیکی مطلوب برای کاربرد موفقیت آمیز آن­ها در عملیات ذوب شده است.

گفتنی است، امروزه استفاده از بریکت کنسانتره فلوئوریت عیار متالورژیکی در کشورهای پیشرفته به علت محدوده دانه­ بندی کوچک تر و امکان تولید طبق پارامترهای مکانیکی مشخص ارجحیت دارد.