Manfaat Bijih Besi

Penggunaan Bijih Besi

Bijih besi adalah mineral yang digunakan setelah ekstraksi dan pengolahan untuk produksi besi dan baja. Bijih besi utama biasanya mengandung Fe2O3 (70 % besi, hematit) atau Fe3O4 (72% besi. magnetit). Bijih biasanya diasosiasikan dengan material gangue yang tidak diinginkan. Grade bijih besi biasanya ditentukan oleh kandungan Fe total dalam bijih. Jalannya bijih tambang setelah ukuran kering atau basah, jika biasanya mengandung lebih dari 62% Fe, dikenal sebagai 'bijih alami' atau 'bijih pengiriman langsung' (DSO). Bijih ini dapat langsung digunakan dalam produksi besi dan baja. Semua bijih lainnya membutuhkan benefisiasi dan pemrosesan tertentu sebelum digunakan dalam produksi besi dan baja.

Bijih besi kadar rendah tidak dapat digunakan seperti itu untuk produksi besi dan baja dan perlu ditingkatkan untuk mengurangi kandungan gangue dan meningkatkan kandungan Fe. Proses yang diadopsi untuk meningkatkan kandungan Fe bijih besi dikenal sebagai benefisiasi bijih besi (IOB).

Namun, bijih besi dari sumber yang berbeda memiliki karakteristik mineralogi yang khas dan memerlukan benefisiasi khusus dan perlakuan metalurgi untuk mendapatkan produk terbaik darinya. Juga untuk perawatan benefisiasi yang efektif, penghancuran, penggilingan, dan penyaringan bijih yang efektif diperlukan dimana teknologi penghancuran, penggilingan, dan penyaringan yang sesuai harus digunakan. Pilihan perlakuan benefisiasi tergantung pada sifat gangue yang ada dan hubungannya dengan struktur bijih. Beberapa metode/teknik seperti pencucian, jigging, pemisahan magnetik, pemisahan gravitasi, dan flotasi dll digunakan untuk meningkatkan kandungan Fe dari bijih Besi dan untuk mengurangi kandungan ganguenya. Teknik-teknik ini digunakan dalam berbagai kombinasi untuk benefisiasi bijih besi. Untuk benefisiasi bijih besi tertentu, penekanan biasanya adalah untuk mengembangkan lembaran aliran yang hemat biaya yang menggabungkan teknik penghancuran, penggilingan, penyaringan dan pemanfaatan yang diperlukan untuk peningkatan bijih besi. Sebuah lembar aliran khas untuk pabrik benefisiasi bijih besi ditunjukkan pada Gambar 1.

Gbr 1 Lembar aliran khas pabrik benefisiasi bijih besi

Beberapa metode/teknik umum yang berlaku untuk pemrosesan bijih besi dijelaskan di bawah ini.

Teknik penghancuran, penggilingan, dan penyaringan

Tujuan penggilingan dan penggilingan ulang adalah untuk mengurangi bijih ke ukuran yang cukup kecil untuk membebaskan dan memulihkan mineral berharga. Sistem penghancuran, penggilingan dan penyaringan dari pabrik IOB harus dirancang dengan mempertimbangkan persyaratan proses benefisiasi hilir. Unit penghancur dapat mencakup sistem penghancur primer, sekunder, tersier, dan kuartener. Jaw, gyratory, cone, dan roll crusher digunakan untuk penghancuran bijih. Sirkuit gerinda semi autogenous dan gerinda autogenous digunakan untuk menggiling bijih. Baik rod mill maupun ball mill digunakan untuk tujuan ini. Investasi modal dan biaya operasi peralatan penggilingan tinggi. Oleh karena itu, ekonomi memainkan peran besar dalam perencanaan tingkat penghancuran dan penggilingan yang dilakukan untuk menyiapkan bijih untuk dimanfaatkan. Faktor lain yang dipertimbangkan dalam menentukan tingkat penghancuran dan penggilingan meliputi konsentrasi nilai bijih, mineraloginya, kekerasan dan kadar air. Penggilingan sirkuit tertutup meminimalkan penggilingan bijih yang sangat rapuh yang biasanya ditemukan di badan bijih wilayah kami. Semakin banyak beban resirkulasi, semakin sedikit penggilingan partikel yang berlebihan.

Mencuci dan menggosok basah

Proses ini primitif dan banyak digunakan dalam pemrosesan bijih besi kental untuk mengeluarkan dan menghilangkan bahan laterit yang rapuh dan lunak, bahan halus dan partikel lempung limonit yang menempel pada bijih. Penggosokan basah juga berguna untuk bijih yang keras dan berpori, yang selalu memiliki rongga/pori-pori yang diisi dengan material lempung yang perlu dihilangkan secara substansial.

Pemisahan gravitasi

Teknik ini digunakan di mana mineral bantalan besi bebas dari bahan gangue terkait. Berat jenis mineral bantalan besi biasanya lebih tinggi dari berat jenis bahan gangue. Efisiensi efektivitas pemisahan gravitasi sangat tergantung pada penghancuran dan ukuran bijih yang tepat untuk memastikan ukuran yang tepat dari peralatan pemisahan gravitasi dan juga menghilangkan lendir dari peralatan. Sejumlah besar peralatan/proses yang berfungsi berdasarkan prinsip pemisahan gravitasi tersedia. Beberapa di antaranya dijelaskan di bawah ini.

• Pemisahan media padat – Proses ini juga dikenal sebagai pemisahan media berat. Proses ini digunakan untuk bijih kasar (kisaran ukuran 3mm sampai 50 mm. Ferro-silikon tanah ukuran -300 mesh digunakan sebagai suspensi untuk menciptakan kerapatan perpisahan 3-3.2 yang cukup untuk bahan gangue mengapung dan terpisah. bahan suspensi diperoleh kembali dengan menggunakan pemisah magnetik intensitas rendah (LIMS). Umpan untuk pemisahan media padat harus keras dan kompak dengan bahan gangue yang tidak berpori.
• Siklon media berat – Proses ini digunakan untuk butiran bijih besi dengan kisaran ukuran 0.2mm hingga 6 mm. Pemisah tipe siklon menggunakan gaya sentrifugal serta gravitasi untuk membuat pemisahan antara bijih dan material gangue. Ferro-silikon tanah ukuran -325 mesh digunakan sebagai media dalam siklon.
• Jigging – Jigging adalah teknik konsentrasi gravitasi dimana bijih besi dipisahkan menjadi fraksi densitas ringan, fraksi densitas sedang dan fraksi densitas berat. Fraksi ukuran bijih besi yang digunakan untuk jigging adalah 0,5 mm hingga 30 mm.
• Spiral – Konsentrator spiral adalah perangkat pemisahan film yang mengalir. Operasi umum adalah aliran laminar gravitasi terus menerus ke bawah pada permukaan miring. Mekanisme pemisahannya melibatkan pola aliran primer dan sekunder. Aliran primer pada dasarnya adalah slurry yang mengalir menuruni palung spiral di bawah gaya gravitasi. Pola aliran sekunder adalah radial melintasi palung. Di sini lapisan fluida paling atas yang terdiri dari partikel dengan kepadatan lebih tinggi bergerak menjauh dari pusat sedangkan lapisan konsentrat paling bawah dari partikel dengan kepadatan lebih tinggi bergerak menuju pusat. Spiral memerlukan penambahan air di berbagai titik di bawah spiral untuk membantu pencucian bijih besi, yaitu memindahkan gangue ringan dari bijih padat. Jumlah air cucian dan distribusinya ke bawah melalui palung spiral dapat disesuaikan untuk memenuhi persyaratan pengoperasian. Kontrol titik meminimalkan total kebutuhan air dengan mengarahkan air secara efisien ke pulp yang mengalir pada sudut yang paling efektif. Penerapan ukuran pakan berkisar antara 0,3 mm hingga 1 mm. Spiral biasanya dioperasikan pada kepadatan pulp 25% hingga 30% padatan.
• Tabel – Tabel memiliki berbagai aplikasi dalam perlakuan gravitasi bijih besi. Tabel biasanya digunakan dalam pembersihan dan pembersihan sirkuit. Penerapan ukuran pakan berkisar antara 0,3 mm hingga 1 mm. Spiral biasanya dioperasikan pada kepadatan pulp 25% hingga 30% padatan.
• Konsentrator multi gravitasi – Mereka sedang dalam tahap pengembangan dan dirancang untuk mengolah partikel halus dan ultrafine bijih besi. Mereka berguna dalam mengolah barang berharga dari slime dan ekor.
• Siklon – Siklon yang digunakan untuk konsentrasi bijih besi terdiri dari beberapa jenis. Ini termasuk siklon hidro, siklon rintisan dan siklon media berat. Topan hemat biaya dan sederhana dalam konstruksinya. Bagian utama dari cyclone terdiri dari diameter cyclone, inlet nozzle pada titik masuk ke feed chamber, vortex finder, cylindrical section dan cone section. Mereka memiliki hubungan geometris yang tepat antara diameter siklon, area masuk, pencari pusaran, lubang puncak, dan panjang yang cukup memberikan waktu retensi untuk mengklasifikasikan partikel dengan benar. Saat umpan memasuki ruang, rotasi bubur di dalam siklon dimulai, menyebabkan gaya sentrifugal untuk mempercepat pergerakan partikel menuju dinding luar. Partikel bermigrasi ke bawah dalam pola spiral melalui bagian silinder dan ke bagian kerucut. Pada titik ini partikel bermassa lebih kecil bermigrasi menuju pusat dan berputar ke atas dan keluar melalui vortex finder, mengalir melalui pipa luapan. Produk ini, yang mengandung partikel halus dan sebagian besar air, disebut luapan dan harus dibuang pada atau mendekati tekanan atmosfer. Partikel massa yang lebih tinggi tetap berada di jalur spiral ke bawah di sepanjang dinding bagian kerucut dan secara bertahap keluar melalui lubang puncak. Produk ini disebut aliran bawah dan juga harus dibuang pada atau mendekati tekanan atmosfer.

Pemisahan magnet

Teknologi pemisahan magnetik digunakan untuk mengambil keuntungan dari perbedaan sifat magnetik untuk memisahkan bijih besi dari bahan gangue terkait non-magnetik. Pemisahan magnetik dapat dilakukan baik di lingkungan kering atau basah, meskipun sistem basah lebih umum.

Operasi pemisahan magnetik juga dapat dikategorikan sebagai intensitas rendah atau tinggi. Pemisah intensitas rendah menggunakan medan magnet antara 1000 hingga 3000 gauss. Teknik intensitas rendah biasanya digunakan pada bijih magnetit sebagai metode pemisahan yang murah dan efektif. Pemisah intensitas tinggi menggunakan medan sekuat 20.000 gauss. Metode ini digunakan untuk memisahkan bijih besi yang bersifat magnetis lemah seperti hematit, dari bahan gangue nonmagnetik atau yang kurang magnetis. Faktor lain yang penting dalam menentukan jenis sistem pemisah magnetik yang digunakan termasuk ukuran partikel dan kandungan padatan dari umpan bubur bijih.

Biasanya pemisahan magnetik melibatkan tiga tahap pemisahan yaitu (i) cobbling, (ii) pembersihan / pengasaran, dan (iii) finishing. Setiap tahap dapat menggunakan beberapa drum dalam satu rangkaian untuk meningkatkan efisiensi pemisahan. Setiap tahap berturut-turut bekerja pada partikel yang lebih halus sebagai hasil dari penghilangan partikel yang terlalu besar pada pemisahan sebelumnya. Tukang sepatu bekerja pada partikel yang lebih besar dan menolak sebagian besar umpan sebagai ekor.

Beberapa jenis teknologi pemisahan magnetik digunakan. Ini dijelaskan di bawah ini.

• Basah dan kering, pemisahan magnetik intensitas rendah (LIMS)
• Pemisahan magnetik gradien tinggi (HGMS)
• Pemisahan magnetik intensitas tinggi basah (WHIMS)
• Gulung pemisah magnetik untuk memproses bijih magnetik lemah
• Pemisahan magnet rol induksi (IRMS) untuk pemekatan bijih kering

Proses flotasi

Proses flotasi menggunakan teknik di mana partikel dari satu mineral atau kelompok mineral dibuat untuk melekat secara istimewa ke gelembung udara dengan adanya reagen kimia. Hal ini dicapai dengan menggunakan reagen kimia yang secara istimewa bereaksi dengan mineral yang diinginkan. Beberapa faktor penting untuk keberhasilan kegiatan flotasi. Ini termasuk keseragaman ukuran partikel, penggunaan reagen yang kompatibel dengan mineral, dan kondisi air yang tidak akan mengganggu perlekatan reagen ke mineral atau gelembung udara.

Saat ini flotasi terutama digunakan untuk meningkatkan konsentrat yang dihasilkan dari pemisahan magnetik. Flotasi untuk digunakan sendiri sebagai metode benefisiasi jarang digunakan.

Reagen kimia yang digunakan terutama terdiri dari tiga kelompok utama yaitu (i) kolektor/amina, (ii) frother, dan (iii) antifoams. Reagen dapat ditambahkan dalam beberapa bentuk yang meliputi padatan, emulsi cair yang tidak dapat bercampur dan larutan dalam air. Konsentrasi reagen perlu dikontrol secara ketat selama pengkondisian karena menambahkan lebih banyak reagen daripada yang dibutuhkan memperlambat reaksi dan mengurangi efisiensi. Faktor-faktor yang mempengaruhi pengkondisian termasuk pencampuran dan penyebaran reagen melalui pulp, kontak berulang antara reagen dan semua partikel bijih yang relevan, dan waktu untuk pengembangan kontak dengan reagen dan partikel bijih untuk menghasilkan reaksi yang diinginkan.