فرآوری سنگ آهن به دو دسته کلی تقسیم می‌شود

• تولید سنگ آهن دانه بندی شده: این روش عمدتاً به صورت خشک انجام شده و برای سنگ آهن با عیار نسبتاً بالا (حدود ۵۰٪) استفاده می شود. محصول نهایی، سنگ آهن با عیار ۶۰ تا ۶۸٪ در اندازه های مختلف است که در کوره بلند قابل استفاده است.
• تولید کنسانتره سنگ آهن: این روش برای سنگ آهن با عیار پایین تر و به منظور افزایش قابل توجه عیار آهن و حذف ناخالصی ها به کار می رود. هدف اصلی از فرآیند تولید کنسانتره از سنگ آهن، افزایش عیار آهن، حذف عناصر مضر مانند گوگرد و فسفر و بهبود خواص فیزیکی ماده برای فرآیندهای بعدی است.

مراحل فرآیند تولید کنسانتره از سنگ آهن

1. خردایش (Crushing)

• • در این مرحله، سنگ آهن خام در چند مرحله (اولیه، ثانویه و ثالثیه) خرد می شود تا به ابعاد مناسب برای مراحل بعدی برسد. از انواع سنگ شکن ها مانند سنگ شکن فکی، ژیراتوری، مخروطی و چکشی با توجه به ابعاد و سختی سنگ آهن استفاده می شود.
  • سرند گریزلی در ورودی سنگ شکن ها نصب می شود تا ذرات ریزتر از ابعاد مورد نظر، قبل از ورود به سنگ شکن جدا شوند و از خردایش بیش از حد جلوگیری شود.

2. آسیاکنی (Grinding)

• • • مواد خرد شده وارد آسیاب ها می شوند تا به ذرات بسیار ریز تبدیل شوند. انواع آسیاب ها مانند خودشکن، نیمه خودشکن، گلوله ای، میله ای و غلتکی فشاری در این مرحله استفاده می شوند.
    • کنترل اندازه ذرات با استفاده از هیدروسیکلون ها و طبقه بندی هیدرولیکی انجام می شود. این فرآیند به عنوان «سایزینگ» شناخته می شود و در مراحل بعدی اهمیت زیادی دارد.

3. پرعیارسازی (Beneficiation/Concentration)

در این مرحله، مواد با ارزش (کانی های آهن دار) از مواد باطله جدا می شوند. روش های مختلفی برای پرعیارسازی وجود دارد:

• جدایش مغناطیسی (Magnetic Separation): از جداکننده های مغناطیسی با شدت های مختلف (پایین، متوسط، بالا و گرادیان بالا) برای جداسازی کانی های مغناطیسی از مواد باطله استفاده می شود.
• فلوتاسیون (Flotation): این روش بر اساس اختلاف در آب گریزی سطح کانی ها عمل می کند. با استفاده از مواد شیمیایی خاص (کلکتورها، کف سازها، تنظیم کننده ها)، کانی های مورد نظر به حباب های هوا می چسبند و از مخلوط جدا می شوند. فلوتاسیون برای حذف ناخالصی هایی مانند فسفر و گوگرد نیز کاربرد دارد.
• در صورت لزوم، از سایر روش های پرعیارسازی مانند جدایش ثقلی نیز استفاده می شود.

انتخاب روش پرعیارسازی بر اساس خواص ماده معدنی و نتایج آزمایش های فرآوری تعیین می شود.

4. آبگیری (Dewatering)

• کنسانتره حاصل از مرحله پرعیارسازی حاوی مقادیری آب است که باید جدا شود. از روش هایی مانند فیلتراسیون و تیکنر برای کاهش رطوبت کنسانتره استفاده می شود.
• در تیکنرها از مواد شیمیایی پلیمری به نام فلوکولانت برای افزایش سرعت ته نشینی ذرات استفاده می شود.

5. انبارداری و حمل و نقل (Storage and Transportation)

• کنسانتره آبگیری شده در انبارها ذخیره می شود. برای جلوگیری از اکسیداسیون و کلوخه شدن، شرایط انبارداری باید مناسب باشد.
• کنسانتره با روش های مختلفی مانند ریلی، دریایی و کامیونی حمل می شود.

واحد های جانبی مانند تأمین آب، برق، هوا فشرده، سیستم های کنترل و آزمایشگاه ها نیز نقش مهمی در فرآیند تولید کنسانتره از سنگ آهن ایفا می کنند.

مطلب پیشنهادی: انتخاب مناسب ‌ترین تجهیزات معادن زیر زمینی

نتیجه گیری

فرآیند تولید کنسانتره از سنگ آهن شامل مراحل مختلف خردایش، آسیاکنی، پرعیارسازی و آبگیری است که با هدف افزایش عیار آهن و حذف ناخالصی ها انجام می شود. انتخاب روش های مناسب در هر مرحله، بستگی به ویژگی های ماده معدنی و شرایط اقتصادی و زیست محیطی دارد. این فرآیند، نقش کلیدی در تأمین ماده اولیه با کیفیت برای صنعت فولاد ایفا می کند و بهبود آن می تواند به افزایش راندمان و کاهش هزینه های تولید فولاد منجر شود.