تحميص مغناطيسي

طريقة التحميص المغناطيسي

من جانب آخر، يمكن تقسيم طرق التحميص المغناطيسي الشائعة الاستخدام إلى التحميص الاختزالي، والتحميص المحايد، والتحميص التأكسدي، والتحميص التأكسدي والاختزالي، والتحميص التأكسدي والاختزالي.

التحميص المغناطيسي في طبقة مميعة

إضافةً إلى ذلك، التحميص المغناطيسي في طبقة مميعة هو استخدام محمصة تعليق لخلط وتلامس الخام الناعم بشكل كامل مع عوامل الاختزال (مثل الفحم المسحوق والغاز الطبيعي وما إلى ذلك) في بيئة ذات درجة حرارة عالية، بحيث يتم اختزال أكاسيد الحديد في الخام (مثل الهيماتيت والليمونيت وما إلى ذلك) إلى معادن حديد مغناطيسية (المغنيتيت بشكل رئيسي)، مما يحسن أداء الفصل المغناطيسي للخام ويسهل عمليات التخصيب والصهر اللاحقة.

من جهة ثانية، التحميص: تُعلق المادة المخلوطة في فرن الخبز بواسطة تيار هوائي، وعند درجات حرارة عالية (عادةً ما بين 700 و 100 درجة مئوية). °م و 900 عند درجة حرارة (°م)، يكون المادة على اتصال كامل بالغاز المختزل، ويتم إجراء تفاعل الاختزال لتحويل أكسيد الحديد إلى معادن حديدية مغناطيسية.

تشمل الخطوات الرئيسية لتحميص المغنطة المعلقة ما يلي:

علاوةً على ذلك، التبريد والتجميع: تُبرَّد المادة المحمصة بواسطة نظام تبريد وتُجمَع بواسطة معدات مثل الفاصل الإعصاري أو جامع الأكياس القماشية.

ومن ناحية أخرى، تحضير المواد الخام: يُخلط مسحوق خام الحديد مع عامل اختزال ، ويُضاف عامل مساعد إذا لزم الأمر لتحسين تأثير التحميص.

التحميص المغناطيسي في الفرن الدوار

ومن جهة أخرى، تشمل الخطوات الرئيسية لتحميص المغنطة في الفرن الدوار ما يلي:

من جانب آخر، التحميص: يُدار الفرن الدوار عند درجات حرارة عالية (عادةً ما بين 700 و 100 درجة مئوية). °م و 900 تُدحرج المادة باستمرار وتُحرك للأمام داخل الفرن، مع ملامستها الكاملة للجو المختزل، بحيث يُختزل أكسيد الحديد إلى معادن حديدية مغناطيسية (مثل الماغنيتيت).

من جانب آخر، التغذية: يُغذى الخليط بشكل متجانس إلى رأس الفرن الدوار من خلال جهاز التغذية.

وفي هذا السياق، تحضير المواد الخام: يُخلط خام الحديد مع الكمية المناسبة من عامل الاختزال، ويُضاف المادة الرابطة إذا لزم الأمر لتحسين تأثير التحميص.

وفي السياق ذاته، التبريد والتفريغ: تُبرد المادة المكلسة بواسطة نظام تبريد (مثل فرن تبريد أو أسطوانة تبريد) وتُفرغ من نهاية الفرن الدوار.

ومن جهة أخرى، تُستعمل عملية التحميص المغناطيسي في الفرن الدوار لاختزال أكاسيد الحديد مثل الهيماتيت والليمونيت وغيرها الموجودة في الخام إلى معادن حديدية مغناطيسية (المغنيتيت بشكل رئيسي) عن طريق تفاعل خام الحديد مع عوامل الاختزال مثل الفحم أو فحم الكوك أو الغاز الطبيعي في فرن دوار ذي درجة حرارة عالية. تُسهم هذه العملية في تحسين كفاءة الفصل المغناطيسي لخام الحديد وتسهيل عمليات التركيز والصهر اللاحقة.

تحميص محايد

3 FeCO3 + CO -> 2 Fe3O4 + CO2

3 FeCO3 -> Fe3O4 + 2 CO2 + CO

من جانب آخر، يمكن تفكيك خامات الحديد الكربوناتية ، مثل السديريت والمغنيسيت والمغنيسيت والسديريت المغنيسيومي، لإنتاج الماغنيتيت بعد تسخينها إلى درجة حرارة معينة (300-400 درجة مئوية) بدون هواء أو عن طريق حقن كمية صغيرة من الهواء. ويكون التفاعل الكيميائي كما يلي:

التحميص التأكسدي

3 Fe7S8 + 38 O2 -> 7 Fe3O4 + 24 SO2

كذلك، يتأكسد البيريت في الأكسجين لفترة قصيرة ليتحول إلى بيريت. إذا طالت مدة التحميص، فقد يستمر البيريت في التفاعل ليتحول إلى مغنيتيت . التفاعل الكيميائي كما يلي.

7 FeS2 + 6 CO -> Fe7S8 + 6 SO2

التحميص بالاختزال

• 3 Fe2O3 + C -> 2 Fe3O4 + CO
• 3 Fe2O3 + CO -> 2Fe3O4 + CO2
• 3 Fe2O3 + H2 -> 2 Fe3O4 + H2O

وفي هذا السياق، بعد تسخينها إلى درجة حرارة معينة، يمكن تحويل الهيماتيت والليمونيت وخام الحديد والمنغنيز إلى مغنيتيت مغناطيسي قوي عن طريق تفاعلها مع كمية مناسبة من عامل مختزل. من العوامل المختزلة الشائعة الاستخدام الكربون وأول أكسيد الكربون والهيدروجين وغيرها. ويكون تفاعل الهيماتيت مع العامل المختزل كما يلي:

تحميص مغناطيسي بالميكروويف

إضافةً إلى ذلك، تفاعل الاختزال: عند درجات الحرارة العالية، تخضع أكاسيد الحديد وعوامل الاختزال لتفاعل اختزال لإنتاج معادن حديدية مغناطيسية (مثل الماغنيتيت) . التبريد والتجميع: يتم تبريد المادة المحمصة بواسطة نظام تبريد وتُجمع للمعالجة.

من جهة ثانية، التسخين بالميكروويف: يُوضع الخليط في فرن الميكروويف ويُسخن بواسطة إشعاع الميكروويف. تعمل طاقة الميكروويف مباشرةً على المادة لتسخينها بسرعة إلى درجة حرارة التحميص المطلوبة (عادةً ما بين 500 و 100 درجة مئوية). °م و 900 درجة مئوية).

إضافةً إلى ذلك، تحضير المواد الخام: يُخلط مسحوق خام الحديد مع عامل مُختزل (مثل مسحوق الحبر، الفحم المسحوق، إلخ) بالتساوي.

ومن جهة أخرى، تستعمل عملية التحميص المغناطيسي بالميكروويف الموجات الدقيقة كمصدر للطاقة لاختزال أكاسيد الحديد (مثل الهيماتيت والليمونيت وغيرها) الموجودة في خام الحديد إلى معادن حديدية مغناطيسية (المغنيتيت بشكل أساسي). في هذه العملية، يُسخّن الخام بسرعة، مما يُسرّع عملية الاختزال ويُحسّن فصل الخام مغناطيسيًا، ويُسهّل عمليات التركيز والصهر اللاحقة.

تشمل الخطوات الرئيسية لتحميص المغنطة بالميكروويف ما يلي:

التفاعل الكيميائي

• التحميص (علم المعادن)
• الفصل المغناطيسي
• فرن دوار
• المراجع

فرن عمودي للتحميص المغناطيسي

ومن ناحية أخرى، تشمل الخطوات الرئيسية لتحميص الحديد الممغنط في فرن عمودي ما يلي:

وفي السياق ذاته، تفاعل الاختزال: يتفاعل أكسيد الحديد الموجود في الخام مع العامل المختزل ويُختزل إلى معادن حديدية مغناطيسية (مثل الماغنيتيت).

وفي هذا الصدد، التبريد والتفريغ: تُبرّد المادة المحمصة وتُفرّغ من أسفل فرن العمود.

من جانب آخر، التحميص المغناطيسي في فرن عمودي هو عملية تعدينية تُستعمل بشكل أساسي لمعالجة خام الحديد، حيث يتم في بيئة ذات درجة حرارة عالية، من خلال تفاعل أكاسيد الحديد مثل الهيماتيت والليمونيت وغيرها مع عوامل الاختزال مثل الفحم أو الكوك أو الغاز)، لاختزالها إلى معادن حديد مغناطيسية (المغنيتيت بشكل رئيسي. تُجرى هذه العملية عادةً في فرن عمودي، حيث تُضخ الشحنة من الأعلى إلى الأسفل بفعل الجاذبية، وتخضع لتسخين واختزال طبقة تلو الأخرى، للحصول في النهاية على خام حديد مغناطيسي، مما يُحسّن من كفاءة فصله المغناطيسي، ويُسهّل عمليات التركيز والصهر اللاحقة.

وفي هذا الصدد، التسخين: تُضاف الشحنة من أعلى الفرن العمودي وتُسخن طبقة تلو الأخرى أثناء هبوطها إلى درجة حرارة التحميص (عادةً ما بين 700 و 100 درجة مئوية). °م و 900 °م).

تحضير الشحنة: خلط خام الحديد مع عامل الاختزال بنسبة محددة.

تحميص الأكسدة والاختزال

ومن جهة أخرى، التحميص التأكسدي الاختزالي: يمكن أكسدة الماغنيتيت الناتج عن تحميص خامات الحديد المختلفة إلى هيماتيت مغناطيسي قوي عند تبريده إلى أقل من 400 درجة مئوية. يتم تسخينها عند درجة حرارة 100 درجة مئوية في جو خالٍ من الأكسجين، ثم يتم تعريضها للهواء. يكون التفاعل الكيميائي كما يلي:

• 3 Fe3O4 + O2 -> 6 Fe2O3
• انظر كذلك
• حديد

كذلك، في خام الحديد الذي يحتوي على السديريت أو الهيماتيت أو الليمونيت، عندما تكون نسبة السديريت إلى الهيماتيت أقل من1، يتأكسد السديريت إلى هيماتيت إلى حد ما في الجو المؤكسد، ثم يُختزل إلى مغنيتيت مع الهيماتيت الأصلي الموجود في الخام في الجو المختزل.