إثراء الرمال المعدنية: إطلاق العنان لقوة الرمال

ما هي الرمال المعدنية؟

يشير مصطلح "الرمال المعدنية" عادة إلى تركيزات المعادن الثقيلة (HM) في البيئة الغرينية، مثل الشواطئ القديمة أو أنظمة الأنهار. ويشار إلى هذه الرواسب أيضًا باسم "الرمال المعدنية الثقيلة" أو "رمال الشاطئ". بالإضافة إلى ذلك، يمكن العثور على الرمال المعدنية في "رمال الكثبان الرملية".

ما هي المعادن الموجودة في رمال الشاطئ؟

تشمل المعادن الشائعة الموجودة في رمال الشاطئ الإلمنيت، واللوكوكسين، والروتيل، والزركون، والماجنتيت، والعقيق، والكوارتز، والمونازيت. يمكن أن يختلف التجمع المعدني المحدد في رمال الشاطئ اعتمادًا على الجيولوجيا المحلية وتآكل الصخور القريبة.

ما هو إثراء الرمال المعدنية？

تشير إثراء الرمال المعدنية، والمعروفة أيضًا باسم إثراء رمال الشاطئ، إلى عملية استخراج المعادن الثقيلة القيمة من رواسب رمال الشاطئ من خلال تقنيات مختلفة.

قد تختلف تقنيات الإثراء المحددة المستخدمة اعتمادًا على التركيب المعدني والمنتجات النهائية المطلوبة. فيما يلي مخطط تدفق نموذجي لإثراء رمال الشاطئ:

• 1 تحضير العلف:

  إزالة الشوائب مثل الطين والنباتات والمواد العضوية من خلال الغسل والغربلة وإزالة الطين. إذا لزم الأمر، طحن الرمال لتحقيق حجم الجسيمات المطلوب.

• 2 فصل الجاذبية:

  امزج الرمل المعدني النظيف مع الماء لتكوين ملاط. قم بتغذية الملاط في جهاز فصل الجاذبية مثل اللوالب أو طاولات الاهتزاز. تستخدم هذه العملية الاختلافات في الثقل النوعي لإزالة معادن الشوائب الخفيفة وجمع المعادن الثقيلة كمركز.

• 3 الفصل المغناطيسي:

  يحتوي تركيز المعادن الثقيلة على معادن مغناطيسية مثل الإلمنيت والماجنتيت. يمكن للفصل المغناطيسي جمع هذه المعادن كمركز منفصل أو لإزالة الشوائب المغناطيسية، وبالتالي إثراء تركيز المعادن غير المغناطيسية مثل الزركون والروتيل والعقيق.

• 4 الفصل الكهروستاتيكي:

  يتمتع الروتيل والإلمنيت بموصلية كهربائية عالية، بينما يتمتع الزركون بموصلية كهربائية أقل. يزيل الفصل الكهروستاتيكي معادن الشوائب غير الموصلة ويركز المعادن الموصلة القيمة.

• 5 التعويم:

  يستعيد التعويم بشكل رئيسي الروتيل والزركون والمونازيت في مركزات المعادن الثقيلة. من خلال التعويم الانتقائي للمعادن المستهدفة مثل الروتيل أو الزركون أو المونازيت، يتم زيادة تركيز هذه المعادن في المركز، مما يعزز استخلاصها وقيمتها.

• 6 نزح المياه والتعامل مع المنتج:

  يخضع المركز النهائي، المخصب بالمعادن الثقيلة القيمة، لعمليات نزح المياه لتقليل محتواه من الرطوبة. يتم استخدام طرق مختلفة مثل أجهزة الطرد المركزي أو المكثفات أو المرشحات لنزح المياه. يتم بعد ذلك تخزين أو نقل المركز المنزوع الماء الناتج لمزيد من المعالجة أو البيع.

• 7 إدارة المخلفات:

  تتم إدارة ومعالجة المخلفات، التي تتكون من مادة الشوائب والمياه، لتقليل التأثير البيئي. قد تخضع المخلفات لعمليات نزح المياه، أو التسميك، أو الترسيب لتقليل محتوى الماء وتسهيل التخلص منها أو استخدامها بشكل سليم.

معدات إثراء رمل الشاطئ

شاشة طبلة

تقوم غربال الطبلة بإزالة الطين والمواد كبيرة الحجم وتفصل مادة التغذية إلى أجزاء مختلفة الحجم.

• حجم التغذية: 3-100 ملم
• السعة: يبلغ ناتج الغربال 2 مم 35 متر مكعب/ساعة (56 طن/ساعة). يبلغ إنتاج الغربال 30 مم 175 متر مكعب/ساعة (280 طن/ساعة)، وهو ما يلبي متطلبات الإنتاج على نطاق واسع.
• المتانة: يتم تصنيع الأسطوانة وألواح الشاشة وهيكل الدعم ونظام القيادة من مواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك عالية القوة والطلاءات المقاومة للتآكل للحصول على عمر افتراضي طويل.

مطحنة الكرة

تقوم المطحنة الكروية بطحن الرمال المعدنية لتحقيق التحرر المطلوب وتقليل حجم المعادن القيمة.

• حجم التغذية: <25 ملم
• حجم التفريغ: 0.074-0.4 ملم
• القدرة: 0.65-615 طن/ساعة
• المتانة: لضمان المتانة، فإن غلاف المطحنة، والبطانات، ووسائط الطحن مصنوعة من مواد عالية الجودة توفر مقاومة للتآكل والتآكل.

شلال دوامة

المزالق الحلزونية ، والمعروفة أيضًا باسم الحلزونات، فعالة في فصل المعادن الثقيلة مثل الروتيل والزركون والإلمنيت والمونازيت عن مواد الشوائب الأخف.

• حجم التغذية: 0.02-0.3 ملم
• القدرة: 2-40 طن/ساعة
• المتانة: توفر مادة المزلق والطلاء المقاوم للتآكل مقاومة للتآكل والتآكل والصدمات من أجل عمر خدمة ممتد. يتوفر شلال فولاذي زجاجي، وبطانة مطاطية مقاومة للتآكل، وبطانة مطاطية من البولي يوريثين.

طاولة اهتزاز

طاولة الاهتزاز ، المعروفة أيضًا باسم مركز الاهتزاز أو طاولة الجاذبية، تركز المعادن الثقيلة مثل الزركون والروتيل والإلمنيت. وهو فعال بشكل خاص في استعادة المعادن ذات الحبيبات الدقيقة.

• حجم التغذية: 0.15-2 ملم
• القدرة: 10-60 طن/يوم
• المتانة: تم إنشاء هيكل الطاولة وسطح السطح ونظام الدعم وآلية القيادة باستخدام الفولاذ والسبائك عالية الجودة لضمان المتانة.

فاصل مغناطيسي

يعتبر الفاصل المغناطيسي فعالا في استعادة المعادن المغناطيسية مثل الإلمنيت والروتيل والعقيق من تغذية الرمال المعدنية. كما أنه يساعد على إزالة معادن الشوائب المغناطيسية مثل المغنتيت أو الهيماتيت.

• حجم التغذية: 3 ملم
• القدرة: 280 طن/ساعة
• المتانة: تستخدم الطبول الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة أو غيرها من السبائك المقاومة للتآكل لمزيد من المتانة. يتكون العنصر المغناطيسي من الفريت أو المركب عالي الجودة بما في ذلك مادة الفريت والفولاذ المغناطيسي الأرضي النادر. يجب ألا يتجاوز معدل إزالة المغناطيسية للكثافة المغناطيسية خلال 8 سنوات 5٪.

مثخن

يخدم المُكثف ، المعروف أيضًا باسم المكثف عالي الكفاءة، ثلاثة أغراض: إثراء المعادن الثقيلة القيمة مثل الروتيل والإلمنيت والزركون والعقيق للحصول على مركزات المعادن الثقيلة المركزة؛ تقليل محتوى الرطوبة من المركزات الثقيلة. وفصل وتجفيف المخلفات بشكل فعال في وصلة تفريغ المخلفات.

• القدرة: 5.6-3030 طن/يوم
• حجم المعدات وبصمة القدم: Φ1.8m-Φ100m
• المتانة: يتم استخدام سبائك مقاومة للتآكل مثل الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ في الخزان والهياكل الداعمة والإطارات. أذرع المشط وشفرات الكاشطة مصنوعة من سبائك مقاومة للاهتراء مثل الحديد الأبيض عالي الكروم والفولاذ المقسى. إن استخدام مواد مقاومة للتآكل ومقاومة للاهتراء يعزز المتانة.

فاصل كهرباء

وفقا للاختلاف في الموصلية المعدنية، يقوم الفاصل الكهروستاتيكي باستخراج المعادن ذات الموصلية العالية مثل الروتيل والإلمنيت، ويزيل المعادن ذات الموصلية المنخفضة مثل الزركون والكوارتز والفلسبار.

متغيرات التحكم الرئيسية للفصل هي:

• الجهد التطبيقية؛
• سرعة اللفة
• موقف لوحة الخائن.
• الظروف الجوية منخفضة الرطوبة (وبالتالي تحتوي الوحدات على سخانات)؛
• ترسيب كهربي.

خلية التعويم

تفصل خلية التعويم المعادن الثقيلة القيمة مثل الروتيل والإلمنيت والزركون عن معادن الشوائب وفقًا للاختلاف في الكارهة للماء.

• السعة: 0.18-20 م3/دقيقة
• المكعبات الفعالة: 0.35-20 م3
• المتانة: الخزان والهيكل الداعم وغلاف المكره لخلية التعويم مصنوعة من مواد عالية القوة ومقاومة للتآكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ الكربوني مع طلاء مقاوم للتآكل). تُصنع الدفاعات والمحرضات من مواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة، أو الفولاذ المطلي بالمطاط، أو البولي يوريثين لمقاومة كشط الملاط والقوى الميكانيكية المشاركة في التحريك.

مجفف دوار

الرطوبة الزائدة في مركزات المعادن الثقيلة تجعل من الصعب التعامل معها ونقلها وتقلل من جودتها. تعمل المجففات الدوارة على حل هذه التحديات من خلال تقليل محتوى الرطوبة في مركزات المعادن الثقيلة بشكل فعال إلى المستويات المطلوبة.

• السعة: 1.9-76.0 طن/ساعة
• الطاقة: 7.5-160 كيلو واط
• طريقة التدفئة: المباشرة وغير المباشرة
• المتانة: تم تصميم وتصنيع أغطية الأسطوانة والشفرات وعجلات مرتكز الدوران وبكرات الدعم وأنظمة القيادة بمواد مقاومة للتآكل مثل الفولاذ الكربوني عالي القوة لتحمل الضغط الميكانيكي ودرجات الحرارة المرتفعة والتآكل الذي يحدث أثناء التشغيل. اختر أيضًا موانع التسرب والحشيات المناسبة لمنع تسرب الهواء أو الغبار لتعزيز كفاءة عملية التجفيف وسلامتها.

3 ملاحظات على إثراء رمال الشاطئ

لتحقيق إنتاج قانوني وصديق للبيئة ومستدام، يجب مراعاة الملاحظات الثلاث التالية عند استخراج ومعالجة الرمال المعدنية الثقيلة على الشاطئ.

إعادة تأهيل

يمكن أن يكون لإثراء رمال الشاطئ، والذي يتضمن استخراج ومعالجة المعادن الثقيلة من رواسب الغرينية (مثل رمال الشاطئ أو رواسب الأنهار)، العديد من التأثيرات البيئية مثل تدمير الموائل وتآكل التربة والترسيب وتلوث المياه.

ولذلك، فمن الضروري وضع خطة علمية لإعادة تأهيل واستعادة الأراضي قبل الانخراط في استخراج الرمال المعدنية الثقيلة ومعالجتها على الشواطئ.

القوانين واللوائح

قد يكون لدى بعض البلدان قيود أو قيود على استخراج الرمال المعدنية الثقيلة ومعالجتها بسبب المخاوف البيئية أو حقوق السكان الأصليين أو عوامل أخرى.

ومن أمثلة القوانين واللوائح التي قد تنطبق على إثراء الرمال المعدنية الثقيلة قوانين التعدين والموارد المعدنية، وتقييم الأثر البيئي (EIA)، وإدارة الموارد المائية، وخطط إعادة التأهيل والإغلاق، وإشراك السكان الأصليين والمجتمعات المحلية، ولوائح الصحة والسلامة، والتصدير والتجارة. القوانين.

للحصول على المعلومات الأكثر دقة وحداثة عن البلدان التي تحظر تعدين ومعالجة الرمال المعدنية الثقيلة، يُنصح بالرجوع إلى قوانين ولوائح التعدين المحددة لكل دولة على حدة، أو التواصل مع الوكالات الحكومية ذات الصلة أو الجمعيات الصناعية، أو التشاور مع خبراء قانونيين متخصصين. في مجال التعدين وإدارة الموارد المعدنية.

ادارة المياه

غالبًا ما يتطلب إثراء المعادن الثقيلة استخدام الماء في خطوات المعالجة المختلفة، مثل الغسيل والغربلة والفصل.

يمكن أن تؤدي الإدارة غير السليمة للموارد المائية إلى استنزاف مصادر المياه، وتلوث المسطحات المائية القريبة بالرواسب والمواد الكيميائية، واختلال التوازن الهيدرولوجي في المنطقة.

فيما يلي بعض التدابير التي يمكنك اتخاذها:

• كفاءة المياه والحفاظ عليها : تنفيذ أنظمة إعادة التدوير وإعادة الاستخدام، واعتماد أنظمة إدارة المياه ذات الحلقة المغلقة، واستخدام المعدات والتقنيات الفعالة التي تقلل من استهلاك المياه.
• مراقبة وتقييم المياه : مراقبة وتقييم معايير كمية ونوعية المياه بشكل منتظم لفهم الظروف الأساسية وتتبع أي تغييرات مع مرور الوقت.
• مكافحة الترسيب والتآكل : تنفيذ تدابير مكافحة التآكل، مثل تقنيات تسوية الأراضي وتحديدها وتثبيتها، لمنع التآكل المفرط والترسيب في المسطحات المائية.
• إدارة مياه الأمطار : تصميم وبناء أنظمة الصرف المناسبة وبرك الترسيب وهياكل التحكم في الرواسب لتقليل تأثير جريان مياه الأمطار على جودة المياه.

أين يمكن العثور على رواسب الرمال المعدنية؟

توجد رواسب الرمال المعدنية الثقيلة في المقام الأول في المناطق الساحلية وترتبط بأنظمة الشواطئ والكثبان القديمة أو الحالية.

ومن الدول الغنية بالموارد المعدنية الثقيلة ما يلي:

1. 1 أستراليا
   تمتلك أستراليا رواسب كبيرة من الغرينيات المعدنية الثقيلة، خاصة على طول سواحل أستراليا الغربية ونيو ساوث ويلز وكوينزلاند. تحتوي هذه الرواسب على معادن مثل الإلمنيت والروتيل والزركون والمونازيت.
2. 2 الهند
   تشتهر الهند برواسب الغرينية المعدنية الثقيلة الموجودة في ولايات أوديشا وأندرا براديش وتاميل نادو وكيرالا الساحلية. تحتوي هذه الرواسب على معادن مثل الإلمنيت والروتيل والزركون والعقيق والسيليمانيت.
3. 3 جنوب أفريقيا
   تشتهر جنوب أفريقيا بوجود رواسب واسعة من الرمال المعدنية الثقيلة على طول سواحلها الشرقية والغربية، وخاصة في كوازولو ناتال. تحتوي الودائع في جنوب أفريقيا على معادن مثل الروتيل والإلمنيت والزركون والعقيق.
4. 4 الولايات المتحدة
   تمتلك الولايات المتحدة موارد الغرينية الثقيلة في مواقع مختلفة. على سبيل المثال، تشتهر الولايات الجنوبية الشرقية، مثل فلوريدا وجورجيا، بمعادن التيتانيوم ورواسب الزركون. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي المناطق الساحلية في ولايتي أوريغون وكاليفورنيا على رواسب من المعادن مثل الذهب والبلاتين والكروميت.
5. 5 البرازيل
   البرازيل غنية بموارد الرمال المعدنية الثقيلة، والتي تتوزع بشكل رئيسي في ولايات ريو دي جانيرو وإسبيريتو سانتو وباهيا. تحتوي الرواسب على معادن مثل الإلمنيت والروتيل والزركون والمونازيت.
6. 6 الصين
   تعد الصين منتجًا رئيسيًا للمعادن الثقيلة ولديها رواسب الغرينية واسعة النطاق. تشتهر مقاطعات هاينان وقوانغدونغ وفوجيان برواسب الرمال المعدنية التي تحتوي على الإلمنيت والروتيل والزركون والمونازيت.

ما هي استخدامات الرمال المعدنية الثقيلة؟

للرمال المعدنية الثقيلة استخدامات مختلفة في مختلف الصناعات بسبب وجود معادن قيمة تحتوي عليها. فيما يلي بعض الاستخدامات الشائعة للرمال المعدنية الثقيلة:

معادن التيتانيوم (الإلمنيت والروتيل)

لمعادن التيتانيوم العديد من التطبيقات، بما في ذلك:

• إنتاج صبغة ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2)، والتي تستخدم في الدهانات والطلاءات والبلاستيك والورق.
• تصنيع معدن التيتانيوم، الذي يتمتع بنسبة قوة إلى وزن ممتازة ومقاومة للتآكل، ويستخدم في تطبيقات الطيران والسيارات والتطبيقات الصناعية.
• إنتاج إسفنجة التيتانيوم، والتي تتم معالجتها أيضًا لتحويلها إلى منتجات تيتانيوم مختلفة مثل القضبان والصفائح والأسلاك.

الزركون

يستخدم الزركون في العديد من الصناعات بسبب معامل انكساره العالي ومقاومته للحرارة والتآكل الكيميائي. بعض الاستخدامات الشائعة للزركون تشمل:

• صناعة السيراميك بما في ذلك البلاط والأدوات الصحية وأدوات المائدة.
• إنتاج الحراريات وقوالب المسبك.
• استخدامها في المجوهرات كأحجار كريمة.
• التطبيق في الصناعة النووية كأحد مكونات قضبان الوقود.

العقيق

العقيق معروف بصلابته وخصائصه الكاشطة. التطبيقات الشائعة هي التالية:

• السفع الكاشطة، كما هو الحال في عمليات السفع الرملي لإعداد السطح وتنظيفه.
• القطع بنفث الماء، حيث يتم استخدام الماء عالي الضغط الممزوج بالعقيق لقطع المواد المختلفة.
• ترشيح المياه، حيث أن جزيئات العقيق فعالة في إزالة الرواسب والشوائب من الماء.

المونازيت

يحتوي المونازيت على عناصر أرضية نادرة، في المقام الأول السيريوم واللانثانم والثوريوم. وله تطبيقات في:

• إنتاج المعادن الأرضية النادرة والسبائك التي تستخدم في مختلف الأجهزة الإلكترونية والمغناطيس والتقنيات الخضراء.
• الصناعة النووية.

خاتمة

تحتوي الرمال المعدنية الثقيلة على معادن ذات أهمية اقتصادية مثل معادن التيتانيوم (الإلمنيت، الروتيل)، الزركون، العقيق، المونازيت وغيرها. لهذه المعادن تطبيقات صناعية مختلفة في قطاعات مثل الطيران والبناء والسيراميك والدهانات والطلاءات والإلكترونيات.

إن الطلب على هذه المعادن، مدفوعًا بالنمو الصناعي والتقدم التكنولوجي، يخلق سوقًا لإثراء رمال الشاطئ المعدنية الثقيلة، مما يجعل إثراء رمال الشاطئ المعدنية الثقيلة يحمل إمكانات اقتصادية كبيرة.

مؤلف : Jordan جوردان هو كاتب المدونة ويتمتع بمعرفة واسعة بهذه الصناعة. والأهم من ذلك أنه يأمل أن يساعدك في مشاريعك بإخلاص.