معالجة الصخور الفوسفاتية

يجري في فلوريدا تعدين الفوسفات الصخرية ، الصلبة والحصوية . وتوجد الفوسفات الصخرية الصلبة على شكل عقيدات وجلاميد في جيوب غير منتظمة ، ولكن استثمارها محدود . توجد الرواسب الحصوية الأكثر امتداداً والأرخص تعديناً تحت غطاء صخري أو ترابي بثخانة 6 م تقريباً ، ولكن أهميتها الفوسفاتية منخفضة جداً بالنسبة للمعالجة الاقتصادية . تبلغ ثخانة الرواسب الحصوية نفسها ، التي تدعى بمادة الترابط Matrix ، من 3 ‏الى 9 ‏م . وتتركب هذه المادة من مواد غروية طينية ، وسليكا ، وربل ، وحصى فوسفاتي . تتروج حجوم الحصى من 1 ‏الى 27 ‏ملم .

‏يزال الغطاء ويقلب الى حفرة منجمية معدة سلفاً . وتزيل خطوط السحب التي تعمل كهربائيا مادة الترابط وتلقيها في منطقة محفورة . وتعمل المرشات الهيدرولية على تفتيت الطين في مادة الترابط وتجرفه الى مضخة السحب ، حيث ينقل عبر الانابيب عن طريق مضخات رملية الى مصنع التحسين benefication plant ‏( الصورة 1 ‏- 1 ) .

‏اكتشفت في تنيسي Tennessee ‏أربعة نماذج من الصخور الفوسفاتية ، العقيدية ، والزرقاء ، والبيضاء ، والبنية . ويجري تعدين الصخور البنية فقط في الوقت الحاضر ، باستخدام الطرق الجافة في حفرة مكشوفة . يختلف الغطاء الترابي الى حد كبير ويتراوح عمقه من 1.8 ‏- 2.4 ‏م . ومع ان الصخور الفوسفاتية تترسب اصلا في طبقات افقية ، الا انها في الحقول الغربية خضعت للانثناء ، والتصدع ، والارتفاع بتأثير التشوهات التي لحقت بالقشرة الارضية ونتبه العروق الصدعية .

‏قد تحتوي الصخور على ما يقرب من 75 ‏% من فوسفات الجير العظمية bone phosphate of lime ، ولكنها بسبب مزجها بمادة جدارية ، فان نسبة فوسفات الجير العظمية BPL تقارب 70 ‏% ( الجدول 1- 1 ‏) . وتحتوي الصخور على رطوبة بنسبة 4 ‏- 5 % بسبب بنيتها اللينة الى حد ما . ويجري تعدينها عادة بطرق تحت ارضية .

‏تحتوي الصخور الفوسفاتية في الولايات الغربية في اي مكان على كمية تتراوح من 50 ‏- 200 ‏غ من اليورانيوم في كل طن متري منها . ويتبع اليوم لاسترجاع اليورانيوم من الصخور الفوسفاتية معالجة معقدة ومكلفة هي المعالجة الرطبة بحمض الفوسفور ، وبعد المعالجة بحمض الكبريت ينتقل اليورانيوم الى المحلول وبعد الترشيح ، نعثر على جرم اليورنيوم في الرشاحة الحمضية . يسترجع بعضه بتقنية التبادل الأيوني . ‏ويستخلص من الصخور ايضاً ناتجان ثانويان قيمان هما الفلور والفاناديوم

‏الصورة 1 ‏- 1 ‏. مخطط انتاج تحسين الصخور الفوسفاتية في فلوريدا .

في المنطقة الحصوية في فلوريدا لم تسترجع في البداية إلا الصخور الفوسفورية الخشنة ، ذات المحتوى العالي من فوسفات الجير العظمية ، وهدرت الدقائق الخام التي تحتوي على نسبة متدنية من الفوسفات . في العشرينات ، بدأ عمل تجريبي لتطوير معالجة طفو الزبد التي تزيد من فوسفات الجير العظيمة في الدقائق الناعمة أو مادة الترابط الخام من 40 % الى 66 أو 68 % على الأقل . وكثيراً ما تطلق على هذا الإجراء تسمية التحسين beneficiation ، وتظهر الصورة 1-1 إحدى المعالجات الناجحة التي تستخدم في الوقت الحاضر . تتزايد أهمية العمليات التي طورت لتحسين المردود ، لأن رواسب الصخور الفوسفاتية من النوعية الجيدة ومن المعادن الأخرى سوف تستنفذ . لا تقدم هذه العمليات ناتجاً من درجة أعلى ، لكنها تيح استخلاص كميات أكبر ، ذات فائدة ، وتستخدم حتى في حالة ناتج منخفض السعر كالصخور الفوسفاتية .

تستقبل مادة الترابط المستخرجة من الرواسب الحصوية الفوسفاتية في فلوريدا في مصنع التحسين على شكل روبة slurry . وهناك تغسل لإزالة الطين والجزيئات الناعمة . يفصل الناتج الحصوي أكبر من + 16 mesh ويرسل للتخزين في صناديق كناتج صالح للتسويق . أما المادة الناتجة والأقل من – 16 mesh فينتزع طينها بإعصارات مائية hydrocyclones لإزالة مادة – 150 mesh ، وتكون بصورة رئيسية من الطين . تصنف تغذية الشبكة – 16 الى 150 فوق مناخل مائلة ثابتة . يعالج القسم بين – 16 و 24 كما نرى في الصورة 16-1 ، للحصول على إنتاج حلزوني مركز . وهذه عملية طفو القشرة التي تستخدم حلزونات هامفري Humphrey spirals . تفصل دائرة طفو الزبد الى اطواف floats ‏ناعمة وخشنة عند Mesh 35 ‏الامر الذي يتيح استرجاعاً اجمالياً اكبر من الاجزاء الاكثر خشونة. وتضاف مساعدات الطفو كالأحماض الدهنية المصبنة ( قشادات الصابون ). تعالج الركازات الخشنة الى حد ابعد بخطوة طفو اخرى باستخدام عامل طفو اميني . وتحمل الركازة النهائية 72 ‏- 78 ‏% ‏من فوسفات الجير العظمية .

الجدول 1- 1 ‏. الصخور الفوسفاتية المباعة او المستخدمة من قبل المنتجين في الولايات المتحدة ، بالصنف والولاية في عام 1981 ‏(( الاف الاطنان المترية والاف الدولارات ) .

‏تحتوي النفاية على نسبة صغيرة فقط من خامة الفوسفات وتجري الى منطقة النفايات. وتبين الصورة 1- 2 ‏مخطط توازن المواد لتعدين وتحسين الصخور الفوسفاتية؟ ويمكن انتاج ما معدله 4.7 ‏طناً في ساعة العمل .

‏الصورة 1 ‏- 2 ‏. مخطط توازن المواد من اجل الصخور الفوسفاتية في فلوريدا . يقدر انسياب المواد بالطن المتري سنوياً .

مواضيع ذات صلة

صناعة حمض الكبريتيك

تركيب حامض الكبريتوز

كلوريد الثيونيل Thionyl Chloride

حامض الكبريتوز: Sulphureous Acid

مركبات الكبريت مع الأكسجين

مركبات الكبريت مع الهيدروجين

الكبريت الغروي

الحصول على الكبريت من المناجم Sulphur Mining

الأشكال التأصلية للكبريت

الاختبارات الخاصة للورق

تحويل اللب إلى ورق

صناعة الورق