پرعیارسازی کانسنگ گارنت بزمان به روش میز لرزان

دسته کانه آرایی
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری بیست و چهارمین گردهمایی علوم زمین
نویسنده پورنگ شمسی، منوچهر اولیازاده، محمد نوع پرست، احمد امینی،علیرضا رئیسی
تاريخ برگزاری ۰۹ اسفند ۱۳۸۴

چکیده

میز لرزان احتمالا موثرترین نوع دستگاه ثقلى است که معمولا در فرآورى گارنت از آن  استفاده مى شود، لذا تصمیم گرفته شد که تاثیر این دستگاه بر روى پرعیارسازى کانسنگ گارنت بزمان مطالعه گردد.

کانیهاى اصلى این کانسنگ، گارنت از نوع گروسولار، ولاستونیت و دیوپسید مى باشند. عیار اولیه گارنت ۷۳/۴۷ درصد بدست آمد. در داخل دانه‌هاى گارنت ادخالهاى کوچکى وجود دارند که این ادخالها بیشتر دیوپسید و به مقدار کمتر ولاستونیت مى‌باشند که ابعاد آنها در حدود ۵۰-۳۰ میکرون مى‌باشد و۳۰-۱۰ درصد دانه‌هاى گارنت را تشکیل داده‌اند. آزمایش هاى میز لرزان در دانه بندى، دبى جریان و شیب هاى مختلف انجام شد. بالاترین عیار گارنت در دانه بندى درشت(۱۷۰۰-۶۰۰ میکرون) برابر ۷۹/۸۱ درصد با بازیابى ۱/۱۲ درصد بود.

 

 

Beneficiation of Bazman Garnet <?xml:namespace prefix = st۱ ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />Ore۱:place>۱:State> by Shaking Table Method

P. Shamsi, M.Oliazadeh, M.Noaparast, A.Amini, A.R.Raeisi

 

Abstract

Probably, shaking table is most effective method in gravity separation and usually used for beneficiation of garnet. Therefore this method was used to study the beneficiation of Bazman garnet. Main minerals of this ore are garnet (grossular type), wollastonite and diopside. Grade of garnet in ore was ۴۷.۷۳%. Garnet grains contain fine inclusions mostly diopside and wollastonite. Size of inclusions is about ۳۰-۵۰ microns and constitutes ۱۰-۳۰% of these grains. Shaking table tests were done for various grain sizes, angles and water flow rates. Maximum grade of garnet was obtained in coarse fraction (۶۰۰-۱۷۰۰ microns) and ۸۱.۷۹% with a recovery of ۱۲.۱%.

- مقدمه

کانسنگ گارنت بزمان در مرکز استان سیستان و بلوچستان و در جنوب غربی بخش بزمان و به فاصله 64 کیلومتری از آن واقع شده است. این ماده معدنی که بعنوان ساینده (سمباده) و تصفیه آب در صنعت کاربرد فراوان دارد، در منطقه مورد مطالعه در بخش آهکی سازند سردر و شیستو در اثر کنتاکت متاسوماتیزم متأثر از محلول‌های آخرین فعالیت ماگمایی باتولیت بزمان (بخصوص رگه‌های میکروگرانیتی) تشکیل شده است. ذخیره کانسنگ مورد نظر 4312000 تن با عیار 40 تا 50 درصد گارنت برآورد شده است]1و2[.

 

2- بحث

2-1- شناسایی نمونه

توسط مطالعات میکروسکپی بافت سنگ، بافت غربالی و پوئی کلیبوبلاستیک تشخیص داده شد، که کانیهای اصلی آن گارنت (48درصد)، ولاستونیت (24درصد) و دیوپسید (16درصد) بودند. کانیهای کلسیت         (5-3درصد)، اکسید و هیدروکسیدهای آهن (5-3درصد)، کوارتز (5-3درصد) و به مقدار کمتر فلدسپات و اسکاپولیت و در حد جزئی نیز تیتانیوم، مشاهده گردیدند.

ابعاد دانه های گارنت در حدود 4-2 میلیمتر می باشد. در داخل دانه‌های گارنت ادخالهای کوچکی وجود دارد، که این ادخالها بیشتر دیوپسید و به مقدار کمتر ولاستونیت می‌باشند که ابعاد آنها در حدود 50-30 میکرون می‌باشد و 30-10 درصد دانه‌های گارنت را تشکیل داده‌اند. نوع گارنت، گروسولار تشخیص داده شد و عیار نمونه اولیه 73/47 درصد به دست آمد. در جدول 1 ترکیب شیمیایی نمونه این کانسنگ ارائه شده است.

 

2-2- آماده سازی نمونه

برای آماده سازی نمونه ها حدود 80 کیلوگرم نمونه برداشت شده از منطقه، پس از سنگ‌شکنی توسط سنگ‌شکن‌های فکی بزرگ، فکی کوچک و مخروطی تا زیر 3 میلیمتر خرد گردید.

مقداری از نمونه ماده معدنی پس از خردایش آنالیز سرندی شد، که منحنی دانه‌بندی آن در شکل 1 ارائه شده است. درجه آزادی گارنت در ابعاد 1700- میکرون به حد قابل قبول می رسد ولی در ابعاد600- میکرون خوب می باشد.          

جهت آماده سازی ماده معدنی در یک دانه‌بندی ریزتر، باید ماده معدنی توسط آسیای میله‌ای یا گلوله‌ای تحت عمل خردایش قرار گیرد. با توجه به اینکه اندیس کار گارنت بالاست، نمونه موجود توسط آسیای گلوله‌ای خشک تحت عمل خردایش قرار گرفت. برای انجام هر آزمایش، یک کیلوگرم از ماده معدنی (که معرف نیز می‌باشد و دانه بندی اش زیر 3 میلیمتر است) داخل آسیا ریخته شد و در زمان‌های 5 و 10 دقیقه تحت عمل خردایش قرار گرفت و هدف از آن رساندن ماده تا زیر 1700 میکرون بود زیرا در این دانه بندی هم درجه آزادی آن بالا می رود و هم در محدوده دانه بندی خوراک میز قرار می گیرد. با توجه به دانه‌بندی محصول مخروطی‌ و خردایش 5 و 10 دقیقه، برای انجام آزمایشات خردایش 5 دقیقه انتخاب شد.

 

2-3- آزمایشات کانه آرایی

امروزه از میز، که احتمالا موثرترین نوع دستگاه ثقلی نیز هست، برای پرعیارسازی اولیه و در بعضی مواقع به عنوان پرعیارسازی نهایی استفاده می شود. این وسایل از ظرفیت مناسب و بازدهی بالایی برخوردارند. در کارآیی میز پارامترهای متعددی موثرند که از آن جمله می توان به پارامترهای مربوط به دستگاه (مانند فرکانس و دامنه نوسانات، شیب عرضی و طولی و ...) و پارامترهای مربوط به بار ورودی (مانند محدوده دانه بندی، جرم مخصوص پالپ، میزان شستشو و ...) اشاره کرد. حداکثر ابعاد ذراتی که توسط میز پرعیار می شوند به حجم آب شستشو و حرکت میز بستگی دارد و معمولا به حدود 2 میلیمتر محدود     می شود]3و4[.

در این آزمایش ها پارامترهای دانه بندی، شیب، دبی آب شستشو، دبی آب همراه بار و میزان باردهی مورد بررسی قرار گرفت. برای این کار محدوده دانه بندی 1700-600 و 600-150 میکرون مورد آزمایش قرار گرفت. نحوه توزیع عیار گارنت بعد از خردایش توسط آسیا در جدول 2 ارائه شده است. همانطور که از جدول مشخص می شود بخش اعظم گارنت موجود در این دو دانه بندی می باشد.

ابتدا آزمایش ها در دانه بندی 1700-600 میکرون انجام شد. بر اساس آزمایشات اولیه، دبی آب شستشو 15 لیتر بر دقیقه و میزان باردهی 400 گرم بر دقیقه مناسب تشخیص داده شد و برای شیب میز نیز زاویه های 10، 12 و 14 درجه انتخاب گردید. دبی همراه بار نیز 6، 8، 10 و 14 لیتر بر دقیقه در نظر گرفته شد. بعضی از این آزمایش ها در این شرایط نیز نتیجه جالبی نداد و فقط آزمایشاتی که نتیجه شان بهتر بودند برای تجزیه به آزمایشگاه ارسال شدند. نتیجه این آزمایش ها در جدول 3 ارائه شده است.

در دانه بندی 600-150 میکرون نیز آزمایشات اولیه انجام شد که دبی آب شستشو 12 لیتر در دقیقه، میزان باردهی 400 گرم در دقیقه، شیب های 10، 12 و 14 درجه و دبی های همراه بار 8، 10 و 12 لیتر بر دقیقه انتخاب گردید. نتیجه این آزمایش ها در جدول 4 ارائه شده است.

در ادامه دو آزمایش دیگر انجام گرفت که در این آزمایش ها یکبار کل ماده تا زیر 850  میکرون و بار دیگر کل ماده تا زیر 600 میکرون خرد گردید که شرایط و نتایج این دو آزمایش در جدول 5 ارائه شده است. 

 

3- نتیجه گیری و پیشنهادات

1- کانیهای اصلی کانسنگ گارنت بزمان، گارنت، ولاستونیت و دیوپسید می باشند.

2- ابعاد دانه های گارنت 4-2 میلیمتر می باشد، که در داخل دانه‌های آن ادخالهای کوچکی وجود دارد که این ادخالها بیشتر دیوپسید و به مقدار کمتر ولاستونیت می‌باشند که ابعاد آنها در حدود 50-30 میکرون می‌باشد و30-10درصد دانه‌های گارنت را تشکیل داده‌اند.

3- در آزمایش های انجام شده فقط در دو آزمایش در محدوده ابعادی 1700-600 میکرون عیار به بالای 80 درصد رسید که عیارهای آنها 74/80 درصد و 79/81 درصد و بازیابی آنها به ترتیب 17/12درصد و 1/12درصد بود.

4- پیشنهاد می شود برای دانه بندی ریزتر(600-150 میکرون) روشهای دیگر فرآوری بررسی شود.

5- دلیل اینکه توسط میز لرزان جدایش دلخواه حاصل نشد، نزدیکی چگالی گارنت به باطله (ولاستونیت و دیوپسید) بود. البته ادخالها نیز که از جنس باطله هستند اختلاف بین وزن مخصوص گارنت و باطله را کمتر می کنند.

6- از نتایج مشاهده می شود که در دانه بندی درشت تر با آنکه درجه آزادی پایین تر می باشد ولی کنسانتره آن دارای عیار بالاتری می باشد و دلیل آن را می توان مربوط به همان ابعادش دانست زیرا جهت جدایش ثقلی هرچه ابعاد ریزتر باشد باید اختلاف بین وزن مخصوص ماده باارزش با باطله زیاد باشد.

 

4- منابع

1- گزارش طرح اکتشاف تفصیلی آندالوزیت و گارنت سیستان و بلوچستان، اداره کل معادن و فلزات استان سیستان و بلوچستان، مهندسین مشاور چکان، 1373.

2- طرح اکتشاف نیمه تفصیلی آندالوزیت-گارنت منطقه درگیابان، اداره کل معادن و فلزات سیستان و بلوچستان، شرکت مهندسین مشاور کاوشگران، 1379.

3- رضایی، بهرام، تکنولو‍ژی فرآوری مواد معدنی(پرعیارسازی ثقلی)، انتشارات دانشگاه هرمزگان، 1377.

4- نعمت اللهی، حسین، کانه آرایی، جلد اول، انتشارات دانشگاه تهران، 1381.

 

کلید واژه ها: کانسنگ بزمان سازندسردر باتولیت متاسوماتیزم سیستانوبلوچستان گارنت کانه آرایی سایر موارد