Одбери јазик:
Апстракт
SТ опрема & технологија, ДОО (STET) има развиено tribo-електростатско систем за обработка на поделба на ремен и која обезбедува на минерални суровини индустрија средство за beneficiate фини материјали со сосема сува технологија. За разлика од други процеси електростатско сепарација, кои обично се ограничени на честички поголема од 75μm во големина, Одвојувачот на triboelectric појас е совршено прилагоден за поделба на многу фини (<1цт) до умерено груби (300цт) честички со многу висока продуктивност. triboelectric сепаратор лента технологија е се користат за одделување на широк спектар на материјали, вклучувајќи јаглен согорување пепел, калцит / кварц, талк / магнезит, Барите / кварц, и фелдспат / кварц. резултати поделба се презентирани опишува однесувањето tribo полнење за боксит минерали.
Вовед
Недостаток на пристап до вода станува главен фактор кој влијае на можноста за рударски проекти од целиот свет. Според Хуберт Флеминг, Поранешниот директор за глобална Хеч вода, "Од сите проекти на рударството во светот кои имаат или се запре или успори текот на изминатата година, беше, во речиси 100% од случаите, резултат на вода, директно или индиректно ".1 Сува методи на минерални суровини понуди решение за овој проблем демне.
Сува методи, како што електростатско поделба ќе се елиминира потребата за свежа вода, и нудат потенцијал за намалување на трошоците. Електрични методи на поделба кои користат контакт, или tribo-електрични, полнење се посебност интересна поради нивниот потенцијал да се одделат широк спектар на мешаници што содржат проводен, изолација, и полу-проводници за честички.
Tribo-електрични полнење се случува кога дискретни, различни честички се судираат еден со друг, или со една третина површина, што резултира во разликата на површината задолжен помеѓу два типа на честички. Знакот и големината на разликата обвинението делумно зависи од разликата во електрони афинитет (или работа функција) помеѓу видовите на честички. Поделба, тогаш може да се постигне со користење на применети надворешно електрично поле.
Оваа техника се користи во индустриски вертикална разделувачи тип слободен пад. Во слободен пад сепаратори, честичките првиот здобијат полнење, а потоа да падне од гравитацијата преку уред со спротивни електроди кои се применуваат силна електрично поле за да се одвлече на траекторијата на честички според знак и големината на нивната површина charge.2 слободен пад сепаратори може да биде ефективен за груби честички, но не се ефикасни во честички ракување пофини од околу 0.075 до 0.1 mm.3,4 Еден од најмногу ветува нови случувања во сува минерални разделби е сепаратор појас tribo-електростатско. Оваа технологија го прошири опсегот на големина на честички до попрефинет честички од конвенционалните технологии електростатско поделба, во опсег каде што само флотација е успешна во минатото.
Tribo-Електростатско Одделување појас
Во сепаратор појас tribo-електростатско (Слика 1 и слика 2), материјал се внесува во тенки јаз 0.9 - 1.5 см помеѓу две паралелни рамнински електроди. На честички се triboelectrically обвинет од страна на interparticle контакт. на пример, во случај на јаглен согорување пепел, во мешавина на јаглерод честички и минерални честички, позитивно наелектризираните јаглерод и негативно наелектризирани минерални се привлекуваат спротивниот електроди. На честички потоа се вплеткал со континуиран движат отворен мрежа појас и ги пренесе во спротивни насоки. На ремените се движи на честички во непосредна близина на секоја електрода кон спротивните краеви на сепаратор. Електричното поле треба да се движат само на честички мал дел од еден сантиметар да се движат на честички од левата страна се движат на десно се движат поток. Бројачот тековната проток на одделување на честички и континуирано triboelectric полнење од јаглерод-минерални судири предвидува поделба во повеќе фази и резултати во одлична чистота и обновување во единицата на еден-pass. висока брзина на лента, исто така, им овозможува на многу висок throughputs, до 40 тони на час на еден сепаратор. Со контролирање на различни процесот параметри, како што се брзината појас, точка feed, јаз електрода и стапка на добиточна храна, уредот произведува ниска употреба на јаглерод летечка пепел во содржината на јаглерод 2 % ± 0.5% од храна летаат пепел се движат во јаглерод од 4% до над 30%.
дизајн на сепараторот е релативно едноставен. Појас и придружни ролки се единствените подвижни делови. Електродите се во мирување и е составен од соодветно издржлив материјал. Појасот е направен од пластичен материјал. должина на сепаратор електрода е приближно 6 метри (20 ft.) и ширината 1.25 метри (4 ft.) за целосна големина трговски единици. потрошувачката на енергија е помала од 2 киловат-час по тон на материјалот се обработува со повеќето од консумира од страна на две мотори моќ возење појас.
Процесот е целосно сува, не бара дополнителни материјали и не произведува емисии во воздухот отпадни води или. Во случај на јаглерод од пепел разделби, обнови материјали се состојат од пепел се намали во содржина на јаглерод на нивоата погодни за употреба како адитив pozzolanic во бетон, и високо јаглероден дел на кој може да се согорува во фабриката за производство на електрична енергија. Користење на двете струи производ обезбедува 100% решение да лета проблеми располагање пепел. За минерални разделби, обработка на боксит на пример, сепаратор обезбедува технологија за намалување на потрошувачката на вода, прошири резерва живот и / или да се опорави и да се процесуира остатоци од Руда.
Одвојувачот на tribo-електростатско појас е релативно компактна. А машината наменета за обработка на 40 тони на час е околу 9.1 метри (30 ft.) долг, 1.7 метри (5.5 ft.) широк и 3.2 метри (10.5 ft.) висок. Потребните рамнотежа на растенијата се состои од системи за да се пренесе сув материјал на и од сепаратор. Компактноста на системот овозможува флексибилност во поставувањето дизајни.
технологија tribo-електростатско поделба појас е стабилна и индустриски докажани, и за прв пат применува индустриски за преработка на јаглен согорување летечки пепел во 1995. Оваа технологија е ефективна во одвојување на јаглерод честички од нецелосно согорување на јаглен, од стаклени алуминосиликат минерални честички во пепел на мува. Технологијата е инструментална во овозможување на рециклирање на минерални богата со летечка пепел како замена на цемент во производство на бетон. од 1995, повеќе 20,000,000 тони летечка пепел се обработува од страна на 19 tribo-електростатско појас сепаратори инсталиран во САД, Канада, Велика Британија, Полска, и Јужна Кореја. во е наведена индустриски историјата на поделба на летечки пепел Табела 1.
Табела 1. Индустриски примена на tribo-електростатско поделба појас за летечка пепел
| Алатка / централа | локација | Почеток на комерцијално работење | детали за објектот |
|---|---|---|---|
| Војводата енергија - Roxboro станица | Северна Каролина САД | 1997 | 2 сепаратори |
| јазици енергија- Брендон Shores | Мериленд САД | 1999 | 2 сепаратори |
| шкотскиот моќност- станица Longannet | Шкотска | 2002 | 1 сепаратор |
| Електрични-St Џексонвил. Енергетскиот парк на реката Џонс | Флорида, FL | 2003 | 2 сепаратори |
| South Mississippi Electric Power -R.D. утре | Мисисипи САД | 2005 | 1 сепаратор |
| Њу Бранзвик Power-Belledune | Њу Бранзвик Канада | 2005 | 1 сепаратор |
| НА npower-Didcot станица | Англија | 2005 | 1 сепаратор |
| Станица на островот Тален Енерџи-Брунер | Пенсилванија, PA | 2006 | 2 сепаратори |
| Електрични-Big Bend станица Тампа | Флорида, FL | 2008 | 3 сепаратори чистење со два премини |
| НА npower Aberthaw-станица | Велс | 2008 | 1 сепаратор |
| Станица Бартон ЕДФ енергија-Запад | Англија | 2008 | 1 сепаратор |
| ZGP (Лафарж Цемент / Ciech Janikosoda JV) | Полска | 2010 | 1 сепаратор |
| Кореја Југоисточна моќност- Yeongheung | Јужна Кореа | 2014 | 1 сепаратор |
| PGNiG Termika-Sierkirki | Полска | 2018 | 1 сепаратор |
| Компанијата за цемент Таихеијо-Чичибу | Јапонија | 2018 | 1 сепаратор |
| Летечкиот пепел Армстронг- Орел цемент | Филипините | закажани 2019 | 1 сепаратор |
| Кореја Југоисточна моќност- Самчеонпо | Јужна Кореа | закажани 2019 | 1 сепаратор |
Tribo-Електростатско Одделување на боксит Минерали
ST опрема & технологија (STET) тестирање поделба врши клупата скала сува tribo-електростатско на повеќе примероци на боксит минерали. Примероците се наведени подолу Табела 2.
Табела 2. Својства на боксит примероци тестирани од страна на STET
| Опис | Посакуван производ & Цели | |
|---|---|---|
| Пример 1 | ROM боксит | Обновување на Al2O3 Намалете го SiO2, Fe2O3, TiO2 |
| Пример 2 | PLK (Делумно латеритизиран Хондалит) | Обновување на Al2O3 Намалете го SiO2, Fe2O3, TiO2 |
| Пример 3 | Црвена кал | обновување на Fe2O3 Намалете го SiO2, Al2O3, TiO2 |
| Пример 4 | ROM бокситни лиги | Обновување на Al2O3 Намалете го SiO2, Fe2O3, TiO2 |
Хемиски состав за сите примероци на храна и одделени производ се мери со X-зраци флуоресценција (XRF) со користење на систем WD-XRF. Резултатите од хемиската анализа на примероци на храна се прикажани подолу во Табела 3.
Табела 3. Хемиските својства на боксит примероци тестирани од страна на STET
| Al2O3 wt.% | Fe2O3 wt.% | SiO2 wt.% | SiO2 wt.% | LOI wt.% | |
|---|---|---|---|---|---|
| Пример 1 | 43.7 | 25.9 | 3.9 | 2.3 | 23.6 |
| Пример 2 | 34.9 | 19.4 | 28.5 | 2.1 | 14.7 |
| Пример 3 | 19.0 | 52.1 | 6.7 | 4.9 | 11.1 |
| Пример 4 | 34.6 | 23.2 | 18.0 | 4.4 | 18.8 |
големина на честички се мери со мерење на големина на честички ласерски користење на сува пневматски дисперзија. Резултатите за примероци на храна се прикажани подолу во Табела 4.
Табела 4. големина на честички од боксит примероци тестирани од страна на STET
| D10 микрони | D50 микрони | D90 микрони | D90 микрони |
|
|---|---|---|---|---|
| Пример 1 | 2 | 19 | 73 | 118 |
| Пример 2 | 2 | 45 | 575 | 898 |
| Пример 3 | 1 | 27 | 212 | 325 |
| Пример 4 | 1 | 7 | 59 | 93 |
Примероците беа одделени со користење одвојувачот на STET benchtop. Одвојувачот на benchtop се користи за скрининг за доказ за tribo-електростатско полнење и да се утврди дали материјалот е добар кандидат за електростатско beneficiation. Примарната разлика помеѓу одвојувачот на benchtop и пилот-скала и комерцијални размери сепаратори е дека должината на одвојувачот на benchtop е околу 0.4 од должината на пилот-скала и комерцијални размери единици. Што се ефикасноста на сепараторот е во функција на должината на електрода, тестирање клупата обем не може да се користи како замена за тестирање на пилот-скала. тестирање на пилот-скала е потребно да се утврди степенот на поделба дека процесот на STET може да се постигне, и да се утврди дали процесот STET може да ги исполни целите на производот под одредени стапки храна. наместо, Одвојувачот на benchtop се користи за да се исклучи кандидатот материјали, кои, најверојатно, нема да покажат какви било значајни поделба на ниво на пилот-скала. Добиените резултати на клупата размери ќе биде не-оптимизиран, и поделбата забележано е помалку отколку што би се забележи на комерцијална големина STET сепаратор.
Тестирање со сепаратор STET benchtop покажа значајни движење на Al2O3 со мнозинство на примероци тестирани. Во три од четири примероци тестирани од страна на STET, беше забележано значително движење на Al2O3. во прилог, Од друга главните елементи на Fe2O3, SiO2 и TiO2 покажа значајни движење во повеќето случаи. во примерокот 1, Пример 3 и примерок 4, движењето на загуба при жарење (ЗАКОН) следи движењето на Al2O3. Движењето на главните елементи е прикажан подолу во Слика 5.
сепаратор STET е процес на физичка поделба и селективно одделува минерални фази врз основа на tribocharging, на површински феномен. Степенот до кој минерали се подложни на tribocharging во некои случаи може да се предвиди преку консултации со triboelectric серија, но во случај на комплексни минерални суровини, во праксата често мора да се утврди емпириски. Краток преглед на tribocharging својства за тестираните примероци е прикажан подолу во Табела 5.
Табела 5. Резиме на tribocharging однесување за главните елементи. POS = обвинет за позитивен, Neg = обвинет негативни.
| Al2O3 | Fe2O3 | SiO2 | TiO2 | ЗАКОН | |
|---|---|---|---|---|---|
| Пример 1 | ПОС | НЕГ | НЕГ | НЕГ | ПОС |
| Пример 2 | НЕГ | ПОС | НЕГ | N/A | N/A |
| Пример 3 | ПОС | НЕГ | N/A | НЕГ | ПОС |
| Пример 4 | ПОС | N/A | НЕГ | НЕГ | ПОС |
Сува обработка со сепаратор STET нуди можности да се генерираат вредност за боксит и алуминиумски производители. Користењето на пониска оценка боксит депозити може да се овозможи намалување на трошоците за рударство со намалување на соодносот на раскривката и со намалување на генерација на остатоци од Руда. во прилог, пред-обработка на бокситни руди со суво трибоелектростатско раздвојување може да резултира со подобрена економија на рафинирање на алуминиум преку снабдување со повисоки квалитети на боксит во процесот на рафинирање, или со намалување на количини на црвена кал генерирана. во прилог, повисока содржина на алуминиум во црвена кал може да дозволи за преработка. се претстави резиме од идеални карактеристики за металуршки одделение боксит, како и резиме на корист на STET сепаратор, подолу во Табела 6.
Табела 6. Резиме на идеални карактеристики за металуршки одделение боксит.5
| Карактеристика за идеална оценка | Влијание ако е несоодветно | Забележано со STET Separation |
|---|---|---|
| Ниска „реактивна силициум диоксид“ (> 1,5% - <3.0%) (kaolinite) | Ја зголемува употребата на каустична, критичен фактор на оперативни трошоци. | Намалување на вкупната силициум диоксид |
| Високо извлечена алумина | Ги зголемува капиталните и оперативните трошоци за рударство, преработка и отстранување на кал. | Зголемување на алумина |
| Низок органски јаглерод | Ги зголемува оперативните трошоци со намалување на ефикасноста на постројката. | |
| Низок боемит (<3%) | Исклучува обработка на ниски температури што може да ги зголеми капиталните и оперативните трошоци. | |
| Низок гетит (подносливо во постројка со висока температура или со висок хематит) | Го успорува разјаснувањето, го намалува квалитетот на производот и ја зголемува загубата на алумина преку колото од кал. | Намалување на вкупното железо |
| Ниска влага (може да создаде вознемирувачка прашина ако е премногу ниска) | Ги зголемува капиталните трошоци (поголем капацитет за испарување), потрошувачката на гориво, трошоци за испорака. | |
| Содржина на железо (идеално > 5%-<15%) | Ниското железо може да го намали квалитетот на производот. Високото железо ја разредува содржината на алумина во бокситот. | Намалување на вкупното железо |
| Низок кварц | Ги зголемува трошоците за одржување (абење на цевките). Ја зголемува употребата на каустика во постројки со висока температура. | Намалување на вкупната силициум диоксид |
| Ниски нечистотии и елементи во трагови | Може да ја намали ефикасноста на процесот (сулфур, хлор, калциум) и квалитетот на металот (галиум, цинк, ванадиум, фосфор). | |
| Мека и ронлива | Ги зголемува трошоците за рударство и мелење. | |
| Лесно се раствора | Го зголемува капиталот (поголема опрема за варење) и оперативни трошоци. | |
| Ниска титанија | Може да ја зголеми употребата на каустика во растенија со висока температура. | Намалување на титанија |
| Ниски карбонати | Може да бара посебна обработка. |
заклучок
Tribo-електростатско сепарација се покажа како ефикасен метод за производство на високо квалитетен боксит руда за употреба во Алумина производство. Тестирање со сепаратор STET benchtop покажа значајни движење на Al2O3 со мнозинство на примероци тестирани. Во три од четири примероци тестирани од страна на STET, беше забележано значително движење на Al2O3. во прилог, Од друга главните елементи на Fe2O3, SiO2 и TiO2 покажа значајни поделба во повеќето случаи. Сува обработка со сепаратор STET нуди можности да се генерираат вредност за боксит и алуминиумски производители.
референци
1. блин, P & Дион Ортега, А (2013) Високо и суво, ЦИМ списание, вол. 8, нема. 4, стр. 48-51.
2. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Форс планина, K (2000), Преглед на електрична сепарацијата Методи, дел 1: основните аспекти, минерали & металуршки обработка, вол. 17, нема. 1 стр 23-36.
3. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Форс планина, K (2000), Преглед на електрична сепарацијата Методи, дел 2: пРАКТИЧНИ АСПЕКТИ, минерали & металуршки обработка, вол. 17, нема. 1 стр 139-166.
4. Ralston O. (1961) Електростатско Одделување на Мешовитиот грануларен материи, Elsevier издавачката куќа, излезени од печат.
5. Когел, Џесика Elzea; Trivedi, Nikhil C; Баркер, JAMES M; Krukowski, Стенли Т.; Индустриски минерали и карпи: сТОКИ, пазари, и користи 7-мото издание, (2006), страница 237.
