تحرير المعادن

وليد خليفة

ساهم بشكل رئيسي في تحرير هذا الموضوع

كسارة فحم من الخارج والداخل

تحرير المعادن (Mineral Liberation) من بعضها البعض بالسحق هومجال رئيسى من مجالات هجريز الخامات وهوعملية مكلفة؛ ترتفع تكلفتها ارتفاعاً تناسبياً مع نقص حجم جسيمات المنتج. إلا حتى تكلفة أى عملية متالورجية لاحقة مثل التسخين والنض وغيرها تنخفض بانخفاض حجم جسيمات المواد الصلبة المُعَالَجَة وذلك بسبب زيادة مساحة سطحها. وبالتالى لابد من التوفيق بين تكلفة الطحن والحجم المثالى للجسيمات كما تتطلبها العمليات اللاحقة. تتم عملية سحق الخامات عادة في ثلاث خطوات: التكسير الأولى والتكسير الثانوى والطحن.

التكسير

رسم توضيحى لكسارة فكية

يتم التكسير (Crushing) بتحريك سطح فلزى بالنسبة لسطح آخرقد يكون عادة ثابت. تغذى سطوح التكسير بالمواد وتُفَرّغ منهم بالجاذبية . ويعتمد اختيار الكسارة على صلادة المادة وعلى حجم جسيمات المنتج المطلوبة. ومن المعدات الشائعة الكسارات الفكية وفيها تكسر كتل الخام بين فكين من صلب صلد ، أحدهما مثبت والآخر متحرك، و قد تصل طاقة إنتاج الكسارات الفكية إلى 500 م3/س. وهناك أيضاً الكسارات الدوامية أوالمخروطية وسطوح التكسير فيها على شكل مخروطات مقطوعة، يتدحرج أحدهما على السطح الداخلى للآخر فيكسر كتل الخام المحصورة بينهما، و قد تصل طاقة إنتاج هذه المعدات إلى 2000 م3/س. وتوجد أيضاً الكسارات الدرافيلية وفيها ترتطم المواد المُغَذّاة للماكينة بأسنان الدرافيل الدوار وتكبس كذلك بينه وبين لوح الكسارة فتمزق الأسنان الموجودة على سطح الدرافيل المواد لاستكمال تكسيرها. من المعدات الأخرى المستخدمة في تحرير المعادن المحببات وتستخدم صفوف من المطارق لتكسير الخام مع حركة درفلة بطيئة مما ينتج منتجات محببة مع قليل من النواعم. الكسارات التثاقلية ويتم التكسير فيها بعمل التصادم التثاقلى فقط. وتستخدم لتكسير الفحم والمواد سهلة التفتيت معطية نواتج خشنة نسبيا مع قليل من النواعم، وطاقة الإنتاج المعتادة لهذه المعدات هى 1400 طن/س.

طاحونة ذاتية من الداخل

الطحن

يتم الطحن (Grinding) بأجسام حرة الحركة مثل كرات أوقضبان الصلب. والمعدات المستخدمة لهذا الغرض هى تعبير براميل ضخمة ، أفقية ، دوارة، ذات بطانة داخلية يمكن تبديلها، مصنوعة من مادة مقاومة للبِلَى مثل الصلب المسبوك والمطاط. تملىء البراميل حتى تقريبا 40% من حجمها بقضبان صلب سائبة (طاحونة قضبان) أوكرات صلب (طاحونة كرات). وعند دوان الطاحونة تنحدر القضبان أوالكرات فتكسر بتر الصخر التى قد تتواجد في الفراغات بينها. ومن العيوب الأساسية في الطواحين بلَى أدوات الطحن بسبب الاحتكاك والتآكل. ونتيجة للبلى تضاف تزويدات جديدة من أدوات الطحن من وقت لآخر. ولتقليل تكلفة البلي أثناء الطحن يستخدم الطحن الذاتى ونصف الذاتى وفيها تستخدم بتر كبيرة من المادة الجارى طحنها كأدوات طحن بدون أومع كرات الصلب. ويمكن حتى يجرى الطحن في وجود أوغياب الماء. وتنفذ العملية عادة في الماء بسبب مشكلات الغبار المصاحبة لطحن المواد الصلبة (مشكلات صحية وانفجار ومخاطر النار) وكذلك لأن الطحن الرطب يحتاج لطاقة أقل مقارنة بالطحن الجاف ولكنه مصحوب بزيادة البِلَى مما يعد عيباً في الطحن الرطب.