Изберете език:
Абстрактни
SТ оборудване & Технология, LLC (STET) разработила система за обработка на трибоелектрично-електростатичния колан, която осигурява на минералната преработвателна промишленост средство за обогатяване на фини материали с изцяло суха технология. За разлика от други електростатични процеси на разделяне, които обикновено са ограничени до частици, по-големи от 75μm в големината, трибоелектрическият сепаратор е идеално подходящ за отделяне на много (<1µm) за умерено груб (300µm) частици с много висока производителност. Технологията на трибоелектрическия сепаратор е използвана за отделяне на широк спектър от материали, включително изгаряне на въглища., калцит/кварц, талк/магнезит, барит/кварц, и фелдшпат/кварц. Представени са резултати от разделянето, описващо поведението на трибото зареждане за.
Въведение
Липсата на достъп до прясна вода се превръща в основен фактор, който влияе върху осъществимостта на миннодобивните проекти по целия свят. Според Хуберт Флеминг, бивш глобален директор за "Hatch Water", "От всички проекти за добив на суровини в света, които са били спрени или забавяни през изминалата година, то е било, в почти 100% на случаите, резултат от вода, или пряко, или непряко".1 Методите за обработка на сухи минерали предлагат решение на този задаващ се проблем.
Сухите методи като електростатичното разделяне ще елиминират нуждата от прясна вода, и да предложат потенциал за намаляване на разходите. Методи за електрическо разделяне, които използват контакт, или трибо-електрически, особеност поради потенциала им да отделят голямо разнообразие от смеси, съдържащи проводими, Изолационни, и полупроводими частици.
Трибо-електрическото зареждане се извършва, когато, несходни частици се сблъскват един с друг, или с трета повърхност, повърхностно зареждане между двата типа частици, които. Знака и размера на разликата в заряда зависи отчасти от разликата в електронен афинитет (или работната функция) между видовете частици. Разделянето може да се постигне с помощта на външно приложено електрическо поле.
Техниката е използвана промишлено във вертикални сепаратори от свободно падащи сепарета. В сепаратори със свободно падане, частиците първо се зареди, след това падате от гравитацията през устройство с противоположни електроди, които прилагат силно електрическо поле, за да отклонят траекторията на частиците според означителната част и размера на тяхната повърхностна такса.2 Сепараторите с разклонители с падащи колелца могат да бъдат ефективни при груби частици., но не са ефективни при работа с частици по-фини, отколкото около 0.075 за да 0.1 Mm.3,4 Един от най-обещаващите нови разработки в сухите минерални сепарации е трибо-електростатичният сепаратор на ремъка. Тази технология разшири обхвата на размера на частиците до по-фини частици от конвенционалните електростатични технологии за разделяне, в диапазона, където само флотация е била успешна в миналото.
Трибо-електростатично сепариране на ремъка
В трибо-електростатичния сепаратор на (Фигура 1 и фигура 2), материал се подава в тънката пропаст 0.9 – 1.5 между два успоредни електрода. Частиците се зареждат триоелектрическо чрез контакт между частиците. Например,, в случай на изгаряне на въглищата, смес от въглеродни частици и минерални частици, положително заредения въглерод и отрицателно заредения минерал са привлечени към противоположните електроди. След това частиците се поместват от непрекъсната движеща се отворена мрежа и се пренасят в противоположни посоки. Коланът премества частиците в съседство с всеки електрод към противоположните краища на. Електрическото поле трябва да премести частиците само малка частица от сантиметър, за да премести частица от ляво движеща се в дясно движеща се струя. Потокът на токове на отделящите се частици и непрекъснатото трибоелектното зареждане от карбон-минерални сблъсъци осигурява многостъпална сепарация и води до отлична чистота и възстановяване в единица с едно преминаване. Високата скорост на ремъка също позволява много високи пропускания, до 40 тона на час в един сепаратор. Чрез контролиране на различни параметри на процеса, като скорост на ремъка, точка на подаване, електроди и скорост на подаване, устройството произвежда нисковъглеродна пепел от 2 % ± 0.5% от пепели от фураж, вариращи в 4% към над 30%.
Дизайнът на сепаратора е сравнително прост. Коланът и свързаните ролки са единствените движещи се части. Електродите са стационарни и съставена от подходящо устойчив материал. Коланът е изработен от пластмасов материал. Дължината на сепаратора е приблизително 6 м. (20 Фута.) и ширината 1.25 м. (4 Фута.) за търговски единици в пълен размер. Консумацията на енергия е по-малка от 2 киловатчас на тон материал, преработен с по-голямата част от мощността, консумирана от два мотора, задвижващи колана.
Процесът е изцяло сух, не изисква допълнителни материали и не произвежда отпадъчни води или емисии във въздуха. В случая на отделяне на въглерод от летливи пепели, възстановените материали се състоят от летва пепел, намалена в съдържанието на въглерод, до нива, подходящи за използване като поцоланова смес в бетон, и висока въглеродна фракция, която може да бъде изгорен в електрогенерато. Използването на двата потока продукти 100% решение за отстраняване на проблеми с изхвърлянето на. За минерални сепарации, например обработката на боксит, сепараторът осигурява технология за намаляване на, да удължите срока на живота и/или възстановяването и да обработвате опашките.
Трибо-електростатичният сепаратор на ремъка е относително компактен. Машина, проектирана за обработка 40 тона на час е приблизително 9.1 м. (30 Фута.) дълъг, 1.7 м. (5.5 Фута.) широк и 3.2 м. (10.5 Фута.) високо. Необходимият баланс на инсталацията се състои от системи за пренасяне на сух материал до и от. Компактността на системата позволява гъвкавост при проектирането на инсталациите.
Трибо-електростатичното сепариране на ремъка е здрава и доказана, и първо се прилага промишлено за преработката на изгорели въглища 1995. Технологията е ефективна за отделяне на въглеродните частици от непълното изгаряне на въглища, от стъклените алуминосиликатни минерални частици в летката. Технологията е инструментална за рециклиране на богатата на минерали летва като заместител на цимента при производството на бетон. Тъй като 1995, над 20,000,000 тона на лети пепел е обработена от 19 трибо-електростатични ремъка, монтирани в САЩ, Канада, Великобритания, Полша, и Южна Корея. Индустриалната история на отделянето на Таблица 1.
Таблица 1. Промишлено приложение на трибоелекто-електростатично обособяване на ремъка за летливи пепели
| Полезност / електрическа централа | Местоположение | Начало на търговски операции | Подробности за съоръжението |
|---|---|---|---|
| Дюк Енерджи – Гара Роксбъро | Северна Каролина България | 1997 | 2 Сепаратори |
| Тален Енергия- Брандън Шорс | 10000 България | 1999 | 2 Сепаратори |
| Шотландска сила- Гара Лонганет | Шотландия Великобритания | 2002 | 1 Разделител |
| Джаксънвил Електрик-Сейнт. Пауър парк Джонс Ривър | Флорида БЪЛГАРИЯ | 2003 | 2 Сепаратори |
| Южно Мисисипи електрическа мощност -R.D. Мороу | Мисисипи България | 2005 | 1 Разделител |
| Ню Брънзуик Пауър-Беконю | Ню Брънзуик Канада | 2005 | 1 Разделител |
| Станция RWE npower-Didcot | Англия Великобритания | 2005 | 1 Разделител |
| Гара Тален-Брунер | Пенсилвания | 2006 | 2 Сепаратори |
| Станция за електрически завой На Ток | Флорида БЪЛГАРИЯ | 2008 | 3 Сепаратори двупропусквателно почистване |
| Гара RWE npower-Aberthaw | Уелс България | 2008 | 1 Разделител |
| Станция EDF Energy-West Burton | Англия Великобритания | 2008 | 1 Разделител |
| ZGP (Цимент на лечите /Сих Джаникосода JV) | Полша | 2010 | 1 Разделител |
| Корея Югоизточно- Йеонгьон | Южна Корея | 2014 | 1 Разделител |
| ПГНиг Термостекири | Полша | 2018 | 1 Разделител |
| Таихйо Циментова Компания-Чичибу | Япония | 2018 | 1 Разделител |
| Армстронг Шлиц- Цимент на орел | Филипини | Планирано 2019 | 1 Разделител |
| Корея Югоизточно- Самчеонпо | Южна Корея | Планирано 2019 | 1 Разделител |
Трибо-Електростатично разделяне на минералите от боксит
ST оборудване & Технология (STET) извършва се изпитване за сух трибо-електростатичен сепарация на множество проби от минерали от боксит. Пробите са изброени по-долу в Таблица 2.
Таблица 2. Свойства на боксит проби, тествани от STET
| Описание | Желания продукт & Цели | |
|---|---|---|
| Проба 1 | Ром Боксит | Възстановяване на Al2O3 Намаляване на SiO2, Fe2O3, 2017 Гьон, 2 |
| Проба 2 | 0,000 (Частично латеритизиран Хондалит) | Възстановяване на Al2O3 Намаляване на SiO2, Fe2O3, 2017 Гьон, 2 |
| Проба 3 | Червена кал | Възстановяване на Fe2O3 Намаляване на SiO2, Al2O3, 2017 Гьон, 2 |
| Проба 4 | Слимс крос | Възстановяване на Al2O3 Намаляване на SiO2, Fe2O3, 2017 Гьон, 2 |
Химическият състав за всички фуражи и пробите от отделени продукти е измерен чрез рентгенова (XRF) използване на WD-XRF система. Резултатите от химичния анализ за пробите за фураж са показани по-долу в Таблица 3.
Таблица 3. Химични свойства на бокситни проби, тествани от STET
| Ал2О3 тет.% | Фе2О3 тет.% | Теашни тегла | Теашни тегла | 100% | |
|---|---|---|---|---|---|
| Проба 1 | 43.7 | 25.9 | 3.9 | 2.3 | 23.6 |
| Проба 2 | 34.9 | 19.4 | 28.5 | 2.1 | 14.7 |
| Проба 3 | 19.0 | 52.1 | 6.7 | 4.9 | 11.1 |
| Проба 4 | 34.6 | 23.2 | 18.0 | 4.4 | 18.8 |
Размерът на частиците е измерен чрез лазерно измерване на размера на частиците, като се използва суха пневматична дисперсия. Резултатите за пробите за фураж са показани по-долу в Таблица 4.
Таблица 4. Размер на частиците на пробите боксит, тествани от STET
| 1000000000 Микрон | D50 Микрон | 1000000000 Микрон | 1000000000 Микрон |
|
|---|---|---|---|---|
| Проба 1 | 2 | 19 | 73 | 118 |
| Проба 2 | 2 | 45 | 575 | 898 |
| Проба 3 | 1 | 27 | 212 | 325 |
| Проба 4 | 1 | 7 | 59 | 93 |
Пробите са разделени с помощта на сепаратора stet. Настолна станция за разделител се използва за проверка за доказателства на tribo електростатично таксуване и да определите дали даден материал е добър кандидат за електростатично обогатяването. Основната разлика между стенните сепаратори и пилотни и комерсиални сепаратори е, че дължината на сепаратора на стенна част е приблизително 0.4 на пилотен и търговски мащаб единици. Тъй като ефективността на сепаратора е функция на дължината на, изпитване с скала на стенд не може да се използва като заместител на изпитването с. Изпитването с пилотен мащаб е необходимо, за да се определи степента на разделение, което процесът на, и да се определи дали процесът на STET може да изпълни продуктовите цели съгласно. Вместо, сепараторът на пейката се използва, за да се изключат материалите, които няма вероятност да докажат значително сепарация на ниво пилотен мащаб. Резултатите, получени по скалата на пейката, ще бъдат неоптимизирани, наблюдаваната раздяла е по-малка от тази, която би била наблюдавана при сепаратор с търговски размери.
Изпитването със сепаратора на STET показа значително движение на Al2O3 с по-голямата част от изпитваните проби. В три от четирите проби, тествани от STET, значително движение на Al2O3 е наблюдавано. Освен това, другите основни елементи на Fe2O3, SiO2 и TiO2 показват значително движение в повечето случаи. В примерни 1, Проба 3 и извадка 4, движението на загубите при запалване (LOI) следвано движение на Al2O3. Движението на основните елементи е показано по-долу в Фигура 5.
СЕПАРАТОРЪТ STET е физичен процес на разделяне и избирателно разделя минералните фази на базата на триботоч, повърхностно явление. Степента, в която минералите са податливи на триботокаване, в някои случаи може да се предвиди чрез консултация с трибоелектрическа серия, но в случай на сложни минерални руди, често на практика трябва да се определя емпирично. По-долу е показано обобщение на свойствата на триботохиране за Таблица 5.
Таблица 5. Обобщение на поведението при триботоначаване за основни елементи. POS = заредена, NEG = заредена отрицателна стойност.
| Al2O3 | Fe2O3 | SiO2 | 2017 Гьон, 2 | LOI | |
|---|---|---|---|---|---|
| Проба 1 | Pos | Отр | Отр | Отр | Pos |
| Проба 2 | Отр | Pos | Отр | N/a | N/a |
| Проба 3 | Pos | Отр | N/a | Отр | Pos |
| Проба 4 | Pos | N/a | Отр | Отр | Pos |
Обработката на сухата обработка със СЕПАРАТОРА НА STET предлага възможности за генериране на стойност за производителите на боксит и алуминий. Използването на отлагания от по-ниски класове на боксит може да позволи по-ниски разходи за добив чрез намаляване на коефициентите на разшлопване и чрез намалено генериране на отлагания. Освен това, предварителната обработка на рули от бакзит чрез сухо трибоелектростастично разделяне може да доведе до подобрена икономика на рафинирането на алуминий чрез доставяне на по-високи степени на баксит на процеса на рафиниране, или чрез намаляване на обема на. Освен това, по-високо съдържание на алуминий в червена кал може да позволи повторна обработка. Резюме на идеалните характеристики за металургичен боксит е представено, както и обобщение на ползите от сепаратора на STET, по-долу в Таблица 6.
Таблица 6. Обобщение на идеалните характеристики за металургичен клас боксит.5
| Идеален клас характеристика | Въздействие, ако не е | Наблюдавано при |
|---|---|---|
| Слаб "реактивен силициев диоксид" (1.5% - <3.0%) (kaolinite) | Увеличава каустичната употреба, фактор на критичните оперативни разходи. | Намаляване на общия силициев диоксид |
| Високо изваяем алуминиев оксид | Увеличава капиталовите и оперативните разходи за минно дело, преработка и изхвърляне на кал. | Увеличение на диалуминиев триоксид |
| Нискоорганен въглерод | Увеличава оперативните разходи чрез намаляване на ефективността на инсталацията. | |
| Нисък боеммит (<3%) | Изключва нискотемпературната обработка, която може да увеличи капиталовите и оперативните разходи. | |
| Ниска готи (поносимост в високотемпературно съоръжение или с висок хематит) | Забавя изясняването, намалява качеството на продукта и увеличава загубата на алуминиева оксида чрез кален кръг. | Намаляване на общото желязо |
| Ниска влажност (може да създаде неудобен прах, ако е) | Увеличава капиталовите разходи (по-голямо съоръжение за изпарение), Гориво, разходи за доставка. | |
| Съдържание на желязо (в идеалния случай 5%-<15%) | Ниското желязо може да намали качеството на продукта. Високо желязо разрежда съдържанието на алуминиев оксид на боксит. | Намаляване на общото желязо |
| Нисък кварц | Увеличава разходите за поддръжка (износване на тръби). Увеличава използването на каустик в инсталации с висока температура. | Намаляване на общия силициев диоксид |
| Ниски примеси и микроелементи | Може да намали ефективността на процеса (Сяра, Хлор, Калций) и качество на метала (Галий, Цинк, Ванадий, Фосфор). | |
| Меки и ронливи | Увеличава разходите за добив и шлайфане. | |
| Разтваря се лесно | Увеличава капитала (по-голямо оборудване за смилане) и оперативните разходи. | |
| Ниска титания | Може да увеличи използването на каустик в инсталации с висока температура. | Намаляване на титания |
| Ниски карбонати | Може да изисква специална обработка. |
Заключение
Трибо-електростатичното разделяне е доказано като ефективен метод за генериране на висококачествена бокситна руда за. Изпитването със сепаратора на STET показа значително движение на Al2O3 с по-голямата част от изпитваните проби. В три от четирите проби, тествани от STET, значително движение на Al2O3 е наблюдавано. Освен това, другите основни елементи на Fe2O3, в повечето случаи са показали значително разделяне. Обработката на сухата обработка със СЕПАРАТОРА НА STET предлага възможности за генериране на стойност за производителите на боксит и алуминий.
Препратки
1. Blin, P & Дион Ортега, А (2013) Високо и сухо, Списание CIM, об. 8, Не. 4, п.п.. 48-51.
2. Manouchehri, H, Хануманта Роа, K, & Forssberg, K (2000), Преглед на методите за разделяне на електрическите системи, Част 1: Основните аспекти, Минерали & Металургична обработка, об. 17, Не. 1 23—36.
3. Manouchehri, H, Хануманта Роа, K, & Forssberg, K (2000), Преглед на методите за разделяне на електрическите системи, Част 2: Практически съображения, Минерали & Металургична обработка, об. 17, Не. 1 139—166 г..
4. Ралстън О. (1961) Електростатично разделяне на смесени гранулирани твърди вещества, Издателска компания "Елвие", от печат.
5. Когел, Джесика Елзеа; Триведи, 100000 Чаине, 1; Баркър, Джеймс М; Круковски, Стенли Т.; Индустриални минерали и скали: Стоки, Пазари, и употреби 7-то издание, (2006), Видеоклипове 237.
