فهرست مطالب
عنوان                                                                                                                    صفحه
فصل اول: مقدمه 1
1-1-تاریخچه 2
1-2-مجتمع صنعتی و معدنی فسفات اسفوردی 3
1-2- 1- معدن فسفات اسفوردی 3
1-2-2- کارخانه فسفات اسفوردی 5
1-2-2-1-  فلوتاسیون آپاتیت 5
1-2-2-2- بازیابی کنسانتره آهن 8
1-3- ماشین های فلوتاسیون ستونی 9
1-3-1- ﻃﺮحﻛﻠﻲوﻧﺤﻮهﻛﺎر 10
1-4- پارامترهای عملیاتی موثر در عملکرد ستون های فلوتاسیون 14
1-4-1-  ﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎز 14
1-4-2- سرعت ظاهری گاز 15
1-4-3- سرعت ظاهری سطح حباب 18
1-4-4- سطح ویژه حباب 19
1-4-5- سطح ویژه مشترک 19
1-6- بررسی الگوهای اختلاط در ستون های فلوتاسیون 20
1-6-1- الگوی جریان پیستونی 21
1-6-2- الگوی جریان مخلوط کامل 22
فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته 25
2-1- کاربرد سلول ستونی در ایران 26
2-1-1 كاربرد در مقیاس آزمایشگاهی 26
2-1-2- كاربرد در مقیاس نیمه صنعتی 27
2-2- مقدمه ای بر روش های طراحی و بزرگ مقیاس نمایی ستون های فلوتاسیون 28
2-3- بحث سینتیکی فلوتاسیون و کاربرد آن در طراحی و بزرگ مقیاس نمایی ستونهای فلوتاسیون 30
2-4- محدودیتهای روش سینتیکی در طراحی و بزرگ مقیاس نمایی ستونهای فلوتاسیون 32
2-5- تقابل بین زونهای جمع آوری و کف 35
2-6- مدل بزرگ مقیاس نمایی و طراحی 37
2-6- 1- فرآیند جمع‌آوری ذرات 37
2-6-2- ظرفیت حمل: 40
2-6-3- سطح جانبی حباب‌سازها 40
2-7- متوسط زمان ماند ذرات در ستون فلوتاسیون 41
2-7-1- مفهوم توزیع زمان ماند در سیستمهای ایده آل 41
2-7-2- توزیع زمان ماند در رآکتورهای واقعی 43
2-8- نرخ حمل و ظرفیت حمل جامد در ستونهای فلوتاسیون 45
2-8-1 مدلهای تجربی ظرفیت حمل 46
2-9-مدل ثابت سینتیک جمع اوری در ستونهای فلوتاسیون 49
فصل سوم: روش تحقیق و مواد 50
3-1- روش های تجربی تعیین متوسط زمان ماند 51
3-1-1- روش انجام آزمایش های RTD 52
3-2- روش اندازه گیری ظرفیت حمل 54
3-2-1- روش انجام آزمایش ظرفیت حمل 55
3-3- روش های اندازه گیری ثابت سینتیک جمع آوری 57
3-3-1- تخمین ثابت سینتیک از طریق آزمایش های ناپیوسته 57
3-3-2- تخمین ثابت سینتیک از طریق آزمایش های پیوسته 58
3-3-3- روش انجام آزمایش سینتیک ناپیوسته 59
3-4- اندازه‌گیری پارامترهای عملیاتی 60
3-4-1- اندازه‌گیری دبی هوا،دبی پالپ و آب شستشو 61
3-4-2- اندازه گیری ماندگی گاز 62
3-4-3- اندازه گیری عمق کف 63
3-5- تعیین مناسب‌ترین محل بكارگیری سلول ستونی 65
3-5-1- استفاده از سلول ستونی در مرحله پرعیاركنی اولیه (رافر) 65
3-5-2-استفاده از سلول ستونی در مرحله اسکونجر 66
3-5-3- كاربرد سلول ستونی در مرحله پرعیاركنی نهایی 67
فصل چهارم: ارائه یافته ها و نتایج 68
4-1- نتایج آزمایش های ظرفیت حمل 69
4-1-1- تحلیل آزمایشات 70

4-1-2- تخمین ظرفیت حمل 73
4-1-3- تخمین ظرفیت حمل با استفاده از مدل های موجود 74
4-2- نتایج آزمایش سینتیک ناپیوسته 76
4-2-1- تصحیح عیارها برای برقراری موازنه جرم 76
4-2-2- نتایج آزمایش 76
4-3- نتایج آزمایش RTD 81
4-4- نتایج محاسبات بزرگ مقیاس نمایی و طراحی 84
4-4-1- محاسبه درصد کانیها در خوراک 85
4-4-2- ثابت سینتیک جمع آوری 85
4-5- محاسبات مرحله به مرحله بزرگ مقیاس نمایی 85
4-5-1- مراحل طراحی 87
4-5-2- بزرگ مقیاس نمایی با استفاده از ظرفیت حمل 89
4-6- طراحی ستون پایلوت 90
4-6-1- طراحی اسپارجرها 91
4-6-2- بخش ته ریز ستون 92
4-6-3- ارتفاع کلی ستون 93
4-6-4- محل ورودی خوراک 93
4-6-5- طراحی لاوک 94
4-6-6- دوش ها 95
4-6-7- سیستم اندازه گیری ماندگی گاز 95
4-6-8- سیستم اندازه گیری و کنترل عمق کف 96
4-7- نتایج استفاده از سلول ستونی به جای سلول های مکانیکی در مراحل مختلف مدار فلوتاسیون 98
4-7-1- نتایج استفاده از سلول ستونی به جای سلول های مکانیکی در مراحله پر عیار کنی اولیه 98
4-7-2- نتایج استفاده از سلول ستونی به جای سلول های مکانیکی در مراحله پر عیار کنی ثانویه(اسکونجر) 101
4-7-3- نتایج كاربرد سلول ستونی در مرحله پرعیاركنی نهایی 103
4-7-4- نتایج مقایسه انرژِی مصرفی (برق)سلول ستونی با سلول های مکانیکی در مرحله پرعیار سازی نهایی 106
فصل پنجم: بحث، نتیجه گیری و پیشنهادات 107
5-1- بحث 108
5-2- نتیجه گیری 109
5-3- پیشنهادها 109
منابع و مراجع 111
پیوست 113
پیوست یک: تحلیل واریانس 114
پیوست دو: روش لاگرانژ 119
پیوست سه: نتایج آنالیزهای شیمیایی 122
پیوست چهار : نقشه های ساختمانی و فلوشیت کارخانه مجتمع فسفات اسفوردی 129

  
 
 
فهرست جداول
عنوان                                                                                                                    صفحه
جدول 2-1: تغییرات زمان واکنش بدون بعد (عدد دامکولر) با ارتفاع زون بازیابی 34
جدول 2-2: تغییرات عدد دامکولر با ارتفاع زون بازیابی در دو جریان پیستونی و مخلوط کامل 34
جدول 2-3:داده های مورد استفاده در بدست آوردن ظرفیت حمل 47
جدول 3-1: الگوریتم نرمال کردن توزیع زمان ماند 52
جدول 3-2: شرایط عملیاتی اعمال شده در تستهای ظرفیت حمل 57
جدول3-3: تست انجام شده و هدف آن 60
جدول4-1:آزمایشات انجام شده در عمق کف 80 سانتیمتر 69
جدول4-2:آزمایشات انجام شده در عمق کف 45 سانتیمتر 70
جدول 4-3: بدست آوردن میانگین و مجموع برای داده های جدول 4-4 71
جدول 4-4: محاسبه  برای داده های جدول 4-6 71
جدول 4-5: بدست اوردن میانگین و مجموع برای داده های جدول 4-5 72
جدول 4-6 : محاسبه  برای داده های جدول 4-8 72
جدول 4-7:مقادیر میانگین نرخ حمل 73
جدول 4-8 : مقایسه ظرفیت های حمل های حاصله از آزمایشات با مدل های تجربی 75
جدول 4-9: نتایج آزمایشگاهی و محاسباتی تست سینتیک ناپیوسته 78
جدول 4-10 : رایط عملیاتی اعمال شده و نتیجه بدست آمده از تست سینتیک ناپیوسته 81
جدول 4-11: شرایط عملیاتی اعمال شده در تست های RTD 83

این مطلب را هم بخوانید :

جدول 4-12: نتایج آزمایش ها تعیین متوسط زمان ماند 83
جدول 4-13: مشخصات خوراك ورودی به مرحله پرعیاركنی نهایی 86
جدول 4-14: مشخصات ستون پایه 86
جدول4-15:كارآیی مورد نظر ستون فلوتاسیون 86
جدول 4-16: محاسبه بازیایی جرمی کل کنسانتره 88
جدول 4-17: مقایسه كارآیی سلول ستونی هنگام استفاده در مرحله پرعیاركنی اولیه (رافر) با سلول‌های مكانیكی 100
جدول 4-18: كارآیی سلول ستونی هنگام استفاده در مرحله اسکونجر 102
جدول 4-19: مقایسه كارآیی سلول ستونی هنگام استفاده در مرحله پرعیاركنی نهایی با سلول‌های مكانیكی این مرحله 105

 فهرست شکل ها
عنوان                                                                                                                    صفحه
شکل 1-1: نمایی از معدن فسفات اسفوردی   4
شکل1-2: نمایی از واحد فلوتاسیون آپاتیت   7
شكل 1-3: نمای كلی سلول فلوتاسیون ستونی مورد استفاده در تحقیق   9
ﺷﻜﻞ1-4: (a) ﺷﻤﺎیﻛﻠﻲﻳﻚﺳﺘﻮنﻓﻠﻮﺗﺎﺳﻴﻮن (b) ساختمان کف در ستون فلوتاسیون     11
ﺷﻜﻞ1-5: روشﻫﺎی اﻧﺪازهﮔﻴﺮیﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎز    15
شکل 1- 6: سرعت ظاهری پیشنهادی برای گاز باتوجه به ابعاد ذرات GL&V/Dorr-Oliver   17
شکل 1-7: نشان دهنده سطح فرضی و شار عبوری حباب   19
شکل 2-1: تقابل بین دو زون جمع آوری و کف   36
شکل 2-2: مدل های weller و n-mixer برای راکتورهای واقعی   44
شکل3-1: ( a) دستگاه مورد استفاده در اندازه گیری (PH) (b) ظروف جهت اندازه گیری PHخروجی   53
شکل 3-2: نرم افزارRTDWEN تحت اکسل و منحنی  توزیع زمان ماند در تست RTD   54
شکل 3-3: نمایی از مخزن خوراک دهی به سلول ستونی نصب شده کارخانه فسفات اسفوردی   62
شکل 3-4: اندازه گیری ماندگی گاز با استفاده از اختلاف فشار   63
شکل 3-5 : استفاده از مانومتر برای تعیین عمق کف   64
شكل 3-6:محل قرارگیری سلول فلوتاسیون ستونی مرحله رافر در مدار كارخانه فسفات اسفوردی   66
شكل 3-7:محل قرارگیری سلول فلوتاسیون ستونی مرحله اسکنوجردر مدار كارخانه فسفات اسفوردی   66
شکل 3-8: محل قرارگیری سلول فلوتاسیون ستونی درمدار كارخانه فسفات اسفوردی در مرحله کلینر   67
شکل 4-1:نحوه چیدن اسپارجرها (a)دید از بالا(b) دید از جلو   92
شکل 4-2: طرح کلی بخش ته ریز؛(a) دید از بالا(b) دید از جلو   92
شکل 4-3: طراحی محل ورودی خوراک   93
شکل 4-4: طرح کلی لاوک(a)دید از بالا(b) دید از جلو   94
شکل 4-5: طرح پیشنهادی برای دوش های آب   95
شکل 4-6: نمای کلی  از سلول ستونی پایلوت طراحی شده و قسمت های مختلف آن   97
شكل 4-7: مقایسه کارایی جدایش  سلول‌های مكانیكی مرحله پرعیاركنی اولیه با سلول ستونی در این مرحله   98
شكل 4-8: مقایسه تغییرات بازیابی  سلول‌های مكانیكی مرحله پرعیاركنی اولیه با سلول ستونی در این مرحله   99
شكل 4-9: مقایسه تغییرات عیار  سلول‌های مكانیكی مرحله پرعیاركنی اولیه با سلول ستونی در این مرحله   99
شکل 4-10: تغییرات بازیابی ،عیار،کارایی جدایش  سلول‌ ستونی مرحله اسکونجر   101
شكل 4-11: مقایسه تغییرات بازیابی  سلول‌های مكانیكی مرحله پرعیاركنی نهایی با سلول ستونی در این مرحله   103
شكل 4-12: مقایسه کارایی جدایش  سلول‌های مكانیكی مرحله پرعیاركنی نهایی با سلول ستونی در این مرحله   104
شكل 4-13: مقایسه تغییرات عیار  سلول‌های مكانیكی مرحله پرعیاركنی نهایی با سلول ستونی در این مرحله   104

 
فهرست نمودارها
عنوان                                                                                                                    صفحه
نمودار1-1: ﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎزﺑﻪﺻﻮرتﺗﺎﺑﻌﻲازﻧﺮخﮔﺎزدﻫﻲ 16
نمودار1-2: ارتباط بین db، sbو jgدر jlثابت 20
نمودار 1-3: بازیابی با استفاده از مدل جریان پیستونی و به صورت تابعی از عدد پراکندگی،ثابت سرعت سینتیکی و زمان ماند(بیانگر حالت نموداری معادله1-12) 23