عمليات تصنيف الحجم الحبيبي للجزيئات المعدنية

ماذا يقصد بعمليات تصنيف الحجم الحبيبي للجزيئات المعدنية؟

تم تعريف عمليات تصنيف الحجم الحبيبي للجزيئات المعدنية باستعمال معدات وتقنية النخل والتصنيف على أنها تسمح للجزيئات المعدنية بأن تمر من خلال فتحات معينة وذات أبعاد معروفة في الشكل والحجم، حيث يوجد لكل حجم حبيبي منخل خاص فيه يسمح بمرور الجزيئات أو الحبيبات المعدنية عن طريقه، وذلك على أساس الأبعاد الهندسية لهذه الفتحات.
أما بالنسبة للفتحات ذات الحجم الكبير لا يتم السماح لها بالمرور ويتم تسميته باسم “over size”، حيث تعني الأحجام الحبيبة الأكبر، كما يتم تجميعها ثم طردها إلى الخارج في المناطق المخصصة لها من عملية التصنيف، حيث يوجد الكثير من أنواع وأحجام فتحات المصنفات أو المناخل.
خلال معمل المعالجة وأثناء مراحل التكسير وسحق الصخور يتم العمل على تصنيف الحجم الحبيبي من 15 سانتي متر إلى 1 ملي متر، هذه هي التقنية التي تتوفر في تصنيع وتجهيز المناخل المتخصصة لهذا الهدف وحسب متطلبات العمل، كما يوجد خلال عمليات النخل الجاف مشكلة الالتصاق، وهي عبارة عن حدوث التصاق للجزيئات الصغيرة مع الجزيئات الكبيرة.
أما بالنسبة لحالة النحل الرطب أي عند إضافة المياه خلال عمليات النخل، فإن ذلك يتسبب في فصل الحبيبات عن بعضها البعض ولا تسمح بحدوث عمليات الالتصاق، بالإضافة إلى ذلك فإن عملية الطحن الرطب تكون ذات كفاءة أكبر وذات تكلفة اقتصادية أقل من الطحن الجاف، إذ يستعمل الطحن الجاف عند الضرورة مع بعض المواد التي تتأثر خصائصها الفيزيائية والكيميائية عند اضافة الماء لها.
وبهدف العمل على تعيين أحجام أو فتحات المصنفات أو المناخل فقد تم اللجوء إلى العديد من المواصفات القياسية التي تم وضعها عالمياً ومن أهمها مقياس Astm وكذلك Bs، مواصفات الجمعية الأمريكية لاختبار المعادن أو المواصفات البرطانية لاختيار المعادن على التوالي،حيث يتم اعتماد المتتاليات الهندسية في التدريج الحجمي للمواصفات، بحيث تبدأ المتتالية الهندسية من منخل ذو فتحة تساوي 74 مايكرون صعوداً أو نزولاً، أما بالنسبة للمعيار البريطاني فيقوم بالاعتماد على المتتالية الهندسية للأساس 1.26، حيث يبدأ من غربال فتحته هي 1 ملي متر، أما التصنيف القياسي لنظام Iso فيقوم بالاعتماد على فتحة منخل مقدارها 1 ملي متر ويوجد الكثير من أوجه المقارنة في هذه التصانيف.
إن المنخل الذي يكون على هيئة حاجز شبكي في العادة يتم صناعته من أسلاك معدنية صلبة، تقاوم الصدأ على هيئة حياكة خيوط متداخلة أو من صفائح حديدية مثقبة بأشكال وأحجام متباينة، وذات كفاءة عمل جيدة مثل المصنف الاسطواني الدوار، حيث أنه يملك القدرة الكبيرة على الفصل، بحيث ينتج منه ثلاث أحجام حبيبية في ذات الوقت، أما النوع الآخر في المناخل فهو عبارة عن المنخل أو المصنف الوتري أو القضيبي والذي يتواجد على هيئة قضبان حديدية متوازية مع بعضها البعض، تفصل بينهما فتحات ذات حجوم متباينة تتناسب مع الحجم الحبيبي المطلوب، أي أنه يمكن تصغيرها أو تكبيرها على حسب الحجم الحبيبي المطلوب.
ومن الممكن ظهور بعض المشكال عند استعمال هذه الأنواع من المصنفات والمناخل، ومن أهمها هي قابليتها على انسداد أو انغلاق الفتحات (الإعماء) وذلك عند حشو فتحاتها بواسطة الحبيبات غير المنتظمة في شكلها، مما يتسبب في تقليل كفاءة وقدرة فصل الحبيبات، ومن الممكن التخلص من هذه المشكلة عن طريق استعمال المنخل الوتري السابق، حيث يمكن الملاحظة على أن المسافة التي تكون بين القضبات تتسع وتكون متزايدة في المساحة باتجاه الخارج، مما تسمح بنزول الحبيبات البحرية التي تمر من حافة الأوتار من الداخل (ذو فتحات حسب الحجم الحبيبي المطلوب) كما أنها لا تسمح لها بغلق الفتحات أو حدوث انسداد.
ويوجد نوع آخر من أنواع المناخل وهو المنخل الوتري المنحني، والذي يحتوي على قدرة آداء كبيرة وجيدة، كما يتم حساب كفاءة وقدرة آداء المصنفات أو المناخل من خلال معادلات حسابية، بحيث يتم تصنيف المناخل التي سبق وتم ذكرها إلى مناخل ثابتة وغرابيل متحركة، كما أنها تصنف حسب الغرض من الاستعمال، وفي العادة يتم استعمال المناخل المتحركة في تصنيف الحصى والصخور؛ وذلك بهدف تسريع ورفع من كفاءة وقدر عمليات التصنيف الحجمي، كما تعتبر المناخل المتحركة ذات الحركة الترددية، ومن أكثر أنواع المناخل المنتشرة في الاستعمال خلال عمليات التعدين والفصل الحجمي للصخور والمعادن.
وفي الغالب تكون اتجاه حركة المنخل الهزاز إما بشكل عمودي على سطح المنخل أو أنها تكون عكس اتجاه حركة المواد، كما أن مستوى المنخل الذي يكون ذو درجة معينة من الميل يكون بهدف تسهيل حركة المواد، كما أنه يمنع غلق فتحات المنخل ويرفع من كفاءة عملية التصنيف.