개요
ST 장비 & 기술, LLC는 (키) 광물 가공 산업에 완전히 건조한 기술로 미세 물질을 베네피시아화할 수 있는 수단을 제공하는 트리보 정전기 벨트 분리 처리 시스템을 개발했습니다.. 일반적으로 75μm 이상의 입자로 제한되는 다른 정전기 분리 공정과 는 대조적으로, triboelectric 벨트 분리기 분리의 아주 좋은 적합 (<1µ m) 적당히 굵고 하 (300µ m) 매우 높은 처리량을 가진 입자. 삼보전기 벨트 분리기 기술은 석탄 연소 플라이 애쉬를 포함한 광범위한 재료를 분리하는 데 사용되었습니다., 방해석/석 영, 활석/마 그네, 바릿/쿼츠, 및 장석 /석영. 보크사이트 광물의 트리보 충전 거동을 설명하는 분리 결과가 제시됩니다..
소개
민물에 접근의 부족 되 고 광산 프로젝트는 세계 각국의 타당성에 영향을 미치는 주요 요소. 허버트 플레밍에 따르면, 해치 물에 대 한 전 세계적인 감독, "세계에 있는 모든 마이닝 프로젝트의 그 중 중지 되거나 지난 1 년 동안 느려, 그것은 되었습니다., 거의 100% 경우, 물 결과, 직접 또는 간접적으로"1 건식 광물 처리 방법은 이 문제에 대한 해결책을 제공합니다..
신선한 물에 대 한 필요성을 제거 하는 정전기 분리 같은 건조 방법을 것입니다., 비용을 줄이기 위해 잠재력을 제공 하 고. 접촉을 활용하는 전기 분리 방법, 또는 트리보 전기, 충전은 전도성을 포함하는 다양한 혼합물을 분리 할 수있는 잠재력 때문에 특히 흥미롭습니다., 격리, 및 반 전도성 입자.
Tribo-electric 충전은 이산 시 발생합니다., 서로 다른 입자가 서로 충돌합니다., 또는 세 번째 표면, 두 파티클 유형 간의 표면 전하 차이. 전하 차이의 부호와 크기는 부분적으로 전자 친화성의 차이에 따라 달라집니다. (또는 작업 기능) 파티클 유형 간. 그런 다음 외부 적용 전기장을 사용하여 분리를 수행할 수 있습니다..
이 기술은 수직 자유 낙하 형 분리기에서 산업적으로 활용되었습니다.. 자유 낙하 구분 기호에서, 파티클이 먼저 전하를 획득합니다., 그런 다음 표면 전하의 부호와 크기에 따라 입자의 궤적을 편향시키기 위해 강한 전기장을 적용하는 반대 전극이있는 장치를 통해 중력에 의해 떨어집니다.2 자유 낙하 분리기는 거친 입자에 효과적일 수 있습니다., 하지만 입자를 보다 미세하게 처리하는 데 효과적이지 않습니다. 0.075 받는 사람 0.1 mm.3,4 건식 광물 분리에서 가장 유망한 새로운 개발 중 하나는 트리보 정전기 벨트 분리기입니다.. 이 기술은 기존의 정전 분리 기술 보다 미세한 입자에 입자 크기의 범위를 확장 했다, 어디만 부양에에서 성공 했다 과거 범위에.
삼중정전기 벨트 분리
트리보 정전기 벨트 분리기에서 (그림 1 및 그림 2), 소재는 얇은 간격으로 먹인 다 0.9 – 1.5 두 개의 평행 평면 전극 사이의 cm. 입자 triboelectrically interparticle 접촉에 의해 부과 됩니다.. 예를 들어, 석탄 연소 산재의 경우, 탄소 입자와 무기물 입자의 혼합물, 충전 된 탄소와 부정 청구 미네랄 반대 전극에 유인 하 고. 그런 다음 파티클이 연속이동 오픈 메쉬 벨트에 의해 휩쓸어 반대 방향으로 전달됩니다.. 벨트는 구분의 반대쪽 끝으로 각 전극에 인접 한 입자 이동. 전기장은 입자를 센티미터의 작은 분수만 이동하면 파티클을 왼쪽 이동에서 오른쪽 이동 스트림으로 이동합니다.. 탄소-광물 충돌에 의한 분리 입자와 지속적인 사분과 충전의 역전류 흐름은 다단 분리를 제공하고 단일 패스 유닛에서 우수한 순도와 회수를 제공합니다.. 높은 벨트 속도 또한 매우 높은 처리량을 수 있습니다., 최대 40 단일 구분에 시간당 톤. 다양 한 프로세스 매개 변수를 제어 하 여, 벨트 속도 등, 포인트를 피드, 전극 간격 및 피드 속도, 낮은 탄소 탄소 내용에 재를 생산 하는 장치 2 % ± 0.5% 피드에서 재에서 탄소에 이르기까지 비행 4% 이상 30%.
구분 기호 디자인은 비교적 단순. 벨트와 관련 된 롤러는 유일한 이동 부분. 전극은 고정 하 고 적절 하 게 튼튼한 물자의 구성. 플라스틱 소재의 벨트가 이루어집니다.. 구분 기호 전극 길이 약 6 미터 (20 ft입니다.) 그리고 너비 1.25 미터 (4 ft입니다.) 전체 크기의 상업 단위에 대 한. 전력 소비량이 2 벨트를 구동 하는 두 개의 모터에 의해 소비 하는 전력의 대부분을 처리 하는 물자의 톤 당 와트.
과정은 완전히 건조, 아무 추가 자료를 요구 하 고 아무 폐기물 물 또는 공기 배출량을 생산 하 고. 재 분판에서 탄소의 경우, 플라이 애쉬 콘크리트에서 소 혼합으로 사용 하기 위해 적합 한 수준으로 탄소 함량 감소의 복구 된 재료 구성, 그리고 식물을 생성 하는 전기에 점화 될 수 있는 높은 탄소 분수. 제공 하는 두 제품 스트림 활용 한 100% 산재 처리 문제에 해결책. 미네랄 분리용, 예를 들어 보크사이트 처리, 분리기는 물 사용량을 줄이는 기술을 제공합니다., 예비 수명 연장 및/또는 테일링 회수 및 재처리.
트리보 정전기 벨트 분리기는 비교적 컴팩트합니다.. 기계 처리 하도록 설계 되었습니다 40 시간 당 톤은 약 9.1 미터 (30 ft입니다.) 긴, 1.7 미터 (5.5 ft입니다.) 다양 하 고 3.2 미터 (10.5 ft입니다.) 높은. 식물의 필요한 균형 구분에서 건조 한 물자를 전달 하는 시스템의 구성. 시스템의 소형 설치 디자인의 유연성에 대 한 허용.
트리보 정전기 벨트 분리 기술은 견고하고 산업적으로 입증되었습니다., 석탄 연소 플라이 애쉬의 가공에 산업적으로 최초로 적용되었습니다. 1995. 이 기술은 탄소 입자를 석탄의 불완전연소로부터 분리하는 데 효과적입니다., 플라이 애쉬에 유리 aluminosilicate 무기물 입자에서. 이 기술은 콘크리트 생산에서 시멘트 대체품으로 미네랄이 풍부한 플라이 애쉬의 재활용을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 해왔습니다.. 이후 1995, 이상 20,000,000 플라이 애쉬의 톤은 19 미국에 설치된 트리보 정전기 벨트 분리기, 캐나다, 영국, 폴란드, 한국. 플라이 애쉬 분리의 산업 역사는 테이블 1.
테이블 1. 플라이 애쉬용 트리보 정전기 벨트 분리의 산업용 응용
| 유틸리티 / 발전소 | 위치 | 상업 운영 시작 | 시설 세부 정보 |
|---|---|---|---|
| 듀크 에너지-록스 보로 역 | 미국 노스 캐롤라이나 | 1997 | 2 구분 기호 |
| Talen 에너지- 브랜든 쇼어스 | 메릴랜드 미국 | 1999 | 2 구분 기호 |
| 스코틀랜드의 힘- Longannet 역 | 스코틀랜드 영국 | 2002 | 1 구분 기호 |
| 잭슨빌 일렉트릭 세인트. 존스 리버 파워 파크 | 미국 플로리다 | 2003 | 2 구분 기호 |
| 사우스 미시시피 전력 -R.D. 모로 | 미시시피 미국 | 2005 | 1 구분 기호 |
| 뉴 브런즈윅 파워-벨두네 | 뉴 브 런 즈 윅 캐나다 | 2005 | 1 구분 기호 |
| RWE npower-디드코트 역 | 영국 영국 | 2005 | 1 구분 기호 |
| 탈렌 에너지 브루너 아일랜드 스테이션 | 펜실베니아 미국 | 2006 | 2 구분 기호 |
| 탬파 일렉트릭 빅 벤드 스테이션 | 미국 플로리다 | 2008 | 3 구분 기호 2패스 청소 |
| RWE npower-애버토우 역 | 영국 웨일즈 | 2008 | 1 구분 기호 |
| EDF 에너지 웨스트 버튼 스테이션 | 영국 영국 | 2008 | 1 구분 기호 |
| ZGP (라파지 시멘트 /시에치 자니코다 JV) | 폴란드 | 2010 | 1 구분 기호 |
| 한국남동발전- 영흥 시 | 대한민국 | 2014 | 1 구분 기호 |
| PGNiG 테르미카-시에키르키 | 폴란드 | 2018 | 1 구분 기호 |
| 다이헤이요 시멘트 회사 치치부 | 일본 | 2018 | 1 구분 기호 |
| 암스트롱 플라이 애쉬- 독수리 시멘트 | 필리핀 | 예약 2019 | 1 구분 기호 |
| 한국남동발전- 삼천포 | 대한민국 | 예약 2019 | 1 구분 기호 |
보크사이트 광물의 트리보-정전기 분리
세인트 장비 & 기술 (키) 보크사이트 광물의 여러 샘플에 대한 벤치 스케일 건식 건식 트리보-정전기 분리 테스트 수행. 샘플은 아래와 같습니다. 테이블 2.
테이블 2. STET에서 테스트한 보크사이트 샘플의 특성
| 설명 | 원하는 제품 & 목표 | |
|---|---|---|
| 샘플 1 | 롬 보크사이트 | Al2O3 복구 SiO2 줄이기, Fe2O3, 티오2 |
| 샘플 2 | PLK (주)PLK (부분적으로 절제된 콘달라이트) | Al2O3 복구 SiO2 줄이기, Fe2O3, 티오2 |
| 샘플 3 | 붉은 진흙 | Fe2O3 복구 SiO2 줄이기, Al2O3, 티오2 |
| 샘플 4 | 롬 보크사이트 슬라임 | Al2O3 복구 SiO2 줄이기, Fe2O3, 티오2 |
모든 사료 및 분리된 제품 샘플에 대한 화학 조성은 X선 형광으로 측정되었습니다. (XRF) WD-XRF 시스템 사용. 이송 샘플에 대한 화학적 분석 결과는 다음과 같습니다. 테이블 3.
테이블 3. STET에서 테스트한 보크사이트 샘플의 화학적 특성
| Al2O3 wt.% | Fe2O3 wt.% | SiO2 wt.% | SiO2 wt.% | LOI wt.% | |
|---|---|---|---|---|---|
| 샘플 1 | 43.7 | 25.9 | 3.9 | 2.3 | 23.6 |
| 샘플 2 | 34.9 | 19.4 | 28.5 | 2.1 | 14.7 |
| 샘플 3 | 19.0 | 52.1 | 6.7 | 4.9 | 11.1 |
| 샘플 4 | 34.6 | 23.2 | 18.0 | 4.4 | 18.8 |
입자 크기는 건식 공압 분산을 사용하여 레이저 입자 크기 측정으로 측정되었습니다.. 이송 샘플에 대한 결과는 다음과 같습니다. 테이블 4.
테이블 4. STET에서 테스트한 보크사이트 샘플의 입자 크기
| D10 미크론 | D50 미크론 | D90 미크론 | D90 미크론 |
|
|---|---|---|---|---|
| 샘플 1 | 2 | 19 | 73 | 118 |
| 샘플 2 | 2 | 45 | 575 | 898 |
| 샘플 3 | 1 | 27 | 212 | 325 |
| 샘플 4 | 1 | 7 | 59 | 93 |
샘플은 STET 벤치탑 분리기를 사용하여 분리하였다.. 벤치탑 분리기는 삼중정전기 충전의 증거를 선별하고 재료가 정전기 수혜에 적합한 후보인지 여부를 결정하는 데 사용됩니다.. 벤치탑 분리기와 파일럿 스케일 및 상업용 스케일 구분 기호의 주요 차이점은 벤치탑 분리기의 길이가 대략적이라는 점입니다. 0.4 파일럿 스케일 및 상업용 스케일 유닛의 길이시간. 분리기 효율은 전극 길이의 기능이기 때문에, 벤치 스케일 테스트는 파일럿 스케일 테스트의 대용으로 사용할 수 없습니다.. STET 프로세스가 달성할 수 있는 분리 범위를 결정하기 위해 파일럿 스케일 테스트가 필요합니다., STET 프로세스가 주어진 공급 속도하에서 제품 목표를 충족할 수 있는지 확인합니다.. 대신, 벤치탑 분리기는 파일럿 스케일 수준에서 중요한 분리를 입증할 가능성이 낮은 후보 물질을 배제하는 데 사용됩니다.. 벤치 스케일에서 얻은 결과는 최적화되지 않습니다., 관찰된 분리는 상업적 크기의 STET 분리기에서 관찰되는 것보다 작습니다..
STET 벤치탑 분리기를 사용하여 테스트한 결과, 대부분의 시료가 테스트된 Al2O3의 상당한 이동이 입증되었습니다.. STET에 의해 테스트된 4개의 샘플 중 3개, Al2O3의 실질적인 움직임이 관찰되었습니다.. 또한, Fe2O3의 다른 주요 요소, SiO2 및 TiO2는 대부분의 경우 상당한 움직임을 보였습니다.. 샘플에서 1, 샘플 3 및 샘플 4, 점화에 손실의 움직임 (로) Al2O3의 움직임을 따라. 주요 요소의 움직임은 아래와 같습니다. 그림 5.
STET 분리기는 물리적 분리 공정이며 삼중충전을 기반으로 광물 상을 선택적으로 분리합니다., 표면 현상. 광물이 삼중전전에 취약한 정도는 경우에 따라 삼보전 계열의 상담을 통해 예측할 수 있습니다., 그러나 복잡한 미네랄 광의 경우, 종종 실제로 경험적으로 결정되어야합니다. 테스트된 샘플에 대한 검선별 특성의 요약은 다음과 같습니다. 테이블 5.
테이블 5. 주요 요소에 대한 분류 행동 요약. POS = 양수 청구, NEG = 음수 청구.
| Al2O3 | Fe2O3 | SiO2 | 티오2 | 로 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 샘플 1 | Pos | Neg | Neg | Neg | Pos |
| 샘플 2 | Neg | Pos | Neg | 해당/A | 해당/A |
| 샘플 3 | Pos | Neg | 해당/A | Neg | Pos |
| 샘플 4 | Pos | 해당/A | Neg | Neg | Pos |
STET 분리기를 사용하여 건식 가공은 보크사이트 및 알루미늄 생산업체의 가치를 창출할 수 있는 기회를 제공합니다.. 낮은 등급의 보크사이트 예금을 활용하면 스트리핑 비율을 줄이고 테일링 생성을 줄임으로써 채굴 비용을 낮출 수 있습니다.. 또한, 의 전처리 보크 사이트 광석 건식 마찰정전기 분리로 정제 공정에 더 높은 등급의 보크사이트를 공급하여 알루미늄 정제의 경제성을 향상시킬 수 있습니다., 또는 생성 된 붉은 진흙의 볼륨을 감소시킴으로써. 또한, 붉은 진흙의 알루미늄 함량이 높을수록 재처리가 허용될 수 있습니다.. 야금 등급 보크사이트이상적인 특성에 대한 요약이 제시됩니다., STET 분리기의 이점에 대한 요약과 함께, 아래 에서 테이블 6.
테이블 6. 야금 등급 보크사이트이상적인 특성 요약.5
| 이상적인 그레이드 특성 | 부적절한 경우 영향 | STET 분리로 관찰 |
|---|---|---|
| 낮은 "반응성 실리카" (>1.5% - <3.0%) (kaolinite) | 화선 사용량 증가, 중요한 운영 비용 요소. | 총 실리카 감소 |
| 추출 가능한 높은 알루미나 | 채굴을 위한 자본 및 운영 비용 증가, 처리 및 진흙 처리. | 알루미나의 증가 |
| 저유기 탄소 | 플랜트 효율성 을 줄여 운영 비용 절감. | |
| 낮은 보흐미트 (<3%) | 자본 및 운영 비용을 증가시킬 수 있는 저온 처리를 배제합니다.. | |
| 낮은 괴티테 (고온 식물이나 높은 혈석으로 견딜 수 있습니다.) | 설명 속도를 느리게 합니다., 머드 회로를 통해 제품 품질을 낮추고 알루미나 손실을 증가시킵니다.. | 총 철의 감소 |
| 낮은 수분 (너무 낮으면 성가신 먼지를 만들 수 있습니다.) | 자본 비용 증가 (더 큰 증발 시설), 연료 소비, 운송비. | |
| 철 분함량 (이상적으로 >5%-<15%) | 낮은 철은 제품 품질을 낮출 수 있습니다.. 높은 철은 보크 의 알루미나 함량을 희석. | 총 철의 감소 |
| 낮은 석영 | 유지보수 비용 증가 (파이프 마모). 고온 플랜트의 부식성 사용량 증가. | 총 실리카 감소 |
| 낮은 불순물 및 미량 원소 | 공정 효율 저하 (유황, 염소, 칼슘) 및 금속 품질 (갈륨, 아연, 바나듐, 인). | |
| 부드럽고 부서지기 쉬운 | 채굴 및 연삭 비용 증가. | |
| 쉽게 용해 | 자본 증가 (더 큰 소화 장비) 및 운영 비용. | |
| 낮은 티타니아 | 고온 식물의 부식성 사용량을 증가시킬 수 있습니다.. | 티타니아의 감소 |
| 저탄산염 | 특수 처리가 필요할 수 있습니다.. |
결론
Tribo-정전기 분리는 알루미나 생산에 사용하기 위한 고급 보크사이트 광석을 생성하는 효과적인 방법으로 입증되었습니다.. STET 벤치탑 분리기를 사용하여 테스트한 결과, 대부분의 시료가 테스트된 Al2O3의 상당한 이동이 입증되었습니다.. STET에 의해 테스트된 4개의 샘플 중 3개, Al2O3의 실질적인 움직임이 관찰되었습니다.. 또한, Fe2O3의 다른 주요 요소, SiO2 및 TiO2는 대부분의 경우 상당한 분리를 입증했습니다.. STET 분리기를 사용하여 건식 가공은 보크사이트 및 알루미늄 생산업체의 가치를 창출할 수 있는 기회를 제공합니다..
참조
1. 대충, P & 디온 오르테가, A (2013) 높고 건조한, CIM 매거진, 집. 8, 아니요. 4, pp. 48-51.
2. Manouchehri, H, 하누만타 로아, K, & Forssberg, K (2000), 전기 분리 방법 검토, 부품 1: 근본적인 측면, 미네랄 & 금속 처리, 집. 17, 아니요. 1 pp 23-36.
3. Manouchehri, H, 하누만타 로아, K, & Forssberg, K (2000), 전기 분리 방법 검토, 부품 2: 실질적인 고려 사항, 미네랄 & 금속 처리, 집. 17, 아니요. 1 pp 139-166.
4. 랄스턴 O. (1961) 혼합 과립 고형물의 정전기 분리, 엘스비어 출판사, 인쇄 물기.
5. 코겔 (것)에, 제시카 엘제아; 트리베디 (미국), 니킬 C; 껍질 벗기는 사람, 제임스 M; 크루코프스키, 스탠리 T.; 산업 광물 및 바위: 상품, 시장, 및 제7판을 사용한다, (2006), 페이지 237.
