ايجاد شرايط بهينه جهت توليد گندله خام مناسب از كنسانترههاي سنگ آهن با سطح ويژه پايين توسط افزودني‌هاي آلي و معدني

Determination of optimum conditions for the production of suitable green pellets from concentrates of iron ore with a low blain by organic and inorganic additives

اساساً يكي از چالش‌هاي افزايش ظرفيت واحدهاي گندله‌سازي در راستاي برنامه افزايش توليد فولاد كشور، محدوديت در ظرفيت خردايش آسياهاي معادن سنگ آهن است. در سالهاي اخير دستيابي به اهداف تعيينشده منجر به كاهش سطح ويژه ذرات در طي فرآيند خردايش شده است. از اين رو، هدف از اين تحقيق ارائه راهكارهاي اجرايي جهت دستيابي به توليد گندله خام مناسب از كنسانتره‌هاي سنگ آهن با سطح ويژه پايين (كمتر از cm2/g 1500) است. به‌ اين منظور، فرايند گندلهسازي توسط مخلوطي از كنسانترههاي ريزدانه معادن چادرملو و بافق با دامنه تغييرات سطح ويژه از 1220 تا cm2/g 1396 در پايلوت انجام شد. از مواد مختلف افزودني نظير بنتونيت، سديم كربوكسيمتيل سلولز (cmc)، سديم هيدروكسيد و سديم كربنات استفاده شد. زاويه تماس سيالهاي آب مقطر، آب فرايند، سديم هيدروكسيد و محلول cmc روي سنگ آهن اندازه‌گيري شد. جهت تعيين توزيع اندازه و سطح ويژه ذرات كنسانتره، بهترتيب از روش اندازهگيري ليزري و فيشر استفاده شد. بهمنظور بررسي خواص گندله خام، آزمونهاي عدد افتادن، استحكام‌تر و استحكام خشك صورت گرفت. نتايج نشان داد كه زاويه ترشوندگي چسب آلي cmc نزديك به آب مقطر و حدود 20 درجه است. متناسب با كاهش سطح ويژه پودر كنسانتره از 1396 به cm2/g 1220 ، محلول ويسكوز آلي cmc به مخلوط مواد از 0.01 تا 0.03 درصد وزني اضافه شده است. افزودن سديم كربنات بجاي سديم هيدروكسيد در مخلوط مواد باعث افزايش استحكام خشك گندله تا kg/pellet 5.5 شده است.

Basically, the limitation on the grinding capacity of iron ore mines is one of the challenges of increasing the capacity of pelletizing units along with the program of increasing steel production in our country. Therefore, the purpose of this research is to investigate the operational solution for obtaining appropriate quality of green pellets of fine concentrate with low specific surface area (less than 1500 cm2/g). Pilot pelletizing process was carried out by mixing fine concentrates of Chadermallo and Bafgh with blain number from 1220 to 1392 cm2/g and various additives such as bentonite, sodium carboxymethylcellulose (CMC), sodium hydroxide and sodium carbonate. Wettability of iron ore particles was evaluated with distilled water, process water, CMC solution and sodium hydroxide. The particle size analyzer and Fisher were used for determination of particle size distribution and specific surface area of concentrate powder, respectively. The drop number, wet strength and dry strength were measured for evaluation of the quality of green pellets produced. High wettability was measured when Carboxymethyl cellulose organic binder solution was used. To maintain the qualitative properties of green pellet, proportional to reduction of blain number of concentrate powder from 1396 to 1220 cm2/g and as well as avoid the increasing bentonite consumption, the CMC organic viscose solution has been added to the mixture of 0.01 to 0.03 %wt. the dry strength of the pellets to 5.5 kg/pellet was increased, by addition of sodium carbonate without of NaOH.