Teknologi Pemurnian Bijih Besi

Di antara sekian banyak material yang digunakan manusia, peran khusus dimiliki oleh logam besi - paduan besi dengan karbon dan unsur lainnya. Metalurgi besi didasarkan pada peleburan awal besi cor dari bijih dan konversi selanjutnya menjadi baja.

Dari bijih besi, berikut ini yang penting bagi industri:

• Bijih besi merah. Kandungan oksida besi Fe2O3 dari 60% hingga 70%
• Bijih besi magnetik. Kandungan oksida besi Fe3O4 berkisar antara 55% hingga 60%.

Rusia menempati peringkat pertama di dunia dalam hal cadangan bijih besi. Bijih-bijih tersebut terletak di Ural, wilayah Kursk, Siberia Barat, dan tempat-tempat lainnya.

Lebih dari 70% bijih besi di Rusia ditambang dengan metode tambang terbuka. Di tambang terbuka, bijih besi ditambang dengan cara diledakkan dan kemudian dikirim ke pabrik pemurnian. Pada tahap pertama, bijih dihancurkan, kemudian bijih dipisahkan menjadi fraksi besar dan kecil pada saringan dan dikirim untuk pengayaan. Mineral bijih dan batuan sisa dipisahkan, sehingga diperoleh konsentrat - produk dengan kandungan oksida besi yang meningkat. Kemudian konsentrat dicampur dengan fluks - batu kapur atau dolomit dan kokas.

Beberapa metode pengayaan bijih digunakan untuk mendapatkan konsentrat.

1) Pembilasan.

Pencucian paling sering digunakan untuk bijih yang terbentuk di antara endapan lempung dan batu pasir. Dengan metode pengayaan ini, semburan cairan yang disuplai di bawah tekanan membersihkan batuan sisa berpasir atau lempung, memurnikan bijih. Pencucian bijih besi coklat memungkinkan peningkatan kandungan besinya dari 38% menjadi 43%. Produktivitas metode ini tidak tinggi (hingga 100 t/jam), itulah sebabnya metode ini sebelumnya digunakan di perusahaan kecil. Sekarang metode pengayaan ini hanya digunakan dalam kombinasi dengan metode lain.

Pencucian bijih besi merupakan metode pengayaan yang paling sederhana. Akan tetapi, hal ini hanya mungkin dilakukan pada suhu di atas 0°C. Kerugian dari pencucian juga mencakup perlunya konsumsi air yang besar untuk pemurnian selanjutnya.

2) Gravitasi.

Metode pengayaan gravitasi menggunakan suspensi khusus yang memiliki kepadatan lebih tinggi daripada kepadatan batuan sisa, tetapi lebih rendah daripada kepadatan besi. Selama proses gravitasi, batuan sisa mengapung ke permukaan suspensi dan dikeluarkan, dan besi mengendap di dasar pemisah. Produktivitas metode pengayaan ini mencapai 250 t/jam.

3) Pengayaan magnetik.

Metode utama pengayaan bijih besi adalah pengayaan elektromagnetik. Metode ini didasarkan pada perbedaan permeabilitas magnetik zat.

Ada 3 jenis pengayaan magnetik:

• Kering.
• Basah.
• Gabungan (pemisahan kering diikuti dengan pemisahan basah).

Dalam pengayaan magnetik kering, bijih dimuat ke drum pemisah magnetik. Dua jenis pemisah magnetik digunakan. Diagram pemisah sabuk kering ditunjukkan pada Gambar 8. Sabuk umpan diberi umpan

Pada metode basah, pulp dimasukkan ke dalam drum khusus dengan elektromagnet yang mengekstraksi mineral feromagnetik dari pulp.

4) Flotasi.

Metode flotasi didasarkan pada perbedaan tingkat kebasahan partikel. Untuk pengayaan di ruang khusus, reagen flotasi cair khusus dimasukkan ke dalam pulp (suspensi partikel bijih dan air), lalu udara. Partikel besi, yang bergabung dengan gelembung udara, naik ke tutup busa, tempat partikel tersebut dikeluarkan dari perangkat. Batuan sisa tenggelam ke dasar instalasi karena beratnya sendiri. Flotasi memungkinkan ekstraksi hingga 90% besi dari bijih, sementara kandungannya dalam konsentrat adalah 60%.

Aplikasi metode benefisiasi flotasi:

• pemurnian bijih mangan;
• penyelesaian konsentrat bijih besi;
• ekstraksi logam tambahan dari tailing setelah pengayaan magnetik dan gravitasi.

Untuk tugas-tugas yang memerlukan pengayaan bijih besi merah dan coklat non-magnetik, bijih tersebut harus terlebih dahulu mengalami pemanggangan magnetisasi pada suhu 600-800°C dalam tungku dengan atmosfer reduksi. Setelah pemanggangan tersebut, Fe2O3 sebagian berubah menjadi oksida Fe3O4, dan kemudian bijih tersebut diperkaya dalam pemisah magnetik.

Selama proses flotasi, perlu dilakukan pengendalian kandungan unsur-unsur tertentu. Penganalisis aliran ARP-1C dapat digunakan untuk menganalisis unsur-unsur dalam pulp. Perangkat ini memungkinkan penentuan unsur-unsur dari Ca hingga U secara langsung dalam aliran proses tanpa pengambilan sampel (dalam tangki pengangkut, dalam jalur pipa pulp, dll.) dalam kondisi bengkel atau di stasiun pengendalian bijih.