बॉक्साईट खनिजे Beneficiation एक Triboelectric बेल्ट विभाजक वापरणे

PDF डाउनलोड करा

गोषवारा

एसटी उपकरणे & तंत्रज्ञान, एलएलसी (वाक्ये) एक संपूर्णपणे कोरडे तंत्रज्ञान दंड साहित्य beneficiate खनिज प्रक्रिया उद्योग साधन पुरवतो की एक tribo-electrostatic बेल्ट वेगळे प्रक्रिया प्रणाली विकसित केले आहे. विशेषत: आकार 75μm पेक्षा जास्त कण मर्यादित आहेत इतर electrostatic वेगळे प्रक्रिया तीव्रता, triboelectric पट्टा विभाजक आदर्श अतिशय सुरेख वेगळे उपयुक्त आहे (<1μm) माफक प्रमाणात खडबडीत करण्यासाठी (300μm) अतिशय उच्च प्रक्रिया करून सह कण. triboelectric पट्टा विभाजक तंत्रज्ञान कोळसा ज्वलन माशी राख समावेश साहित्य विस्तृत वेगळे करण्यासाठी वापरला गेला आहे, कॅलसाइट / क्वार्ट्ज, मऊ / magnesite, barite / क्वार्ट्ज, आणि feldspar / क्वार्ट्ज. वेगळे परिणाम ठोकत खनिजे साठी tribo-चार्ज वर्तन वर्णन सादर केले आहेत.

परिचय
ताजे पाणी प्रवेश अभाव जगभरातील खाण प्रकल्प व्यवहार्यता प्रभावित एक प्रमुख घटक होत आहे. ह्यूबर्ट फ्लेमिंग मते, उबविणे पाणी माजी जागतिक संचालक, "एकतर बंद किंवा गेल्या वर्षीच्या तुलनेत खाली गती मंदावली होती गेले आहेत की जगातील सर्व खाण प्रकल्प, असे झाले आहे, जवळजवळ मध्ये 100% प्रकरणे, पाणी परिणाम, प्रत्यक्ष किंवा अप्रत्यक्षपणे "आहे .1 ड्राय खनिज प्रक्रिया पद्धती या अस्पष्ट समस्या एक उपाय ऑफर.

अशा electrostatic वेगळे म्हणून ड्राय पद्धती ताजे पाणी गरज दूर होईल, आणि खर्च कमी करण्याची क्षमता ऑफर. संपर्क वापर इलेक्ट्रिक वेगळे पद्धती, किंवा tribo-इलेक्ट्रिक, चार्जिंग कारण अंतकरणाच्या असलेली मिश्रणावर विविधता वेगळे त्यांच्या संभाव्य दक्षता मनोरंजक आहेत, insulating, आणि अर्ध-अंतकरणाच्या कण.

Tribo-इलेक्ट्रिक चार्जिंग अलग होतो तेव्हा, dissimilar कण एकमेकांना आदळणे, किंवा तृतीय पृष्ठभाग, दोन कण प्रकार दरम्यान एक पृष्ठभाग शुल्क फरक परिणामी. चिन्ह आणि शुल्क फरक विशालता इलेक्ट्रॉन ओढ फरक अंशतः अवलंबून (किंवा काम कार्य) कण प्रकार दरम्यान. वेगळे नंतर बाहेरून लागू विद्युत क्षेत्राची वापरून साध्य करता येतात.

तंत्र औद्योगिक उभ्या मुक्त गडी बाद होण्याचा क्रम प्रकार विभाजक मध्ये वापर केला आहे. मुक्त गडी बाद होण्याचा क्रम विभाजक मध्ये, कण प्रथम शुल्क प्राप्त, फ्री-गडी बाद होण्याचा क्रम विभाजक खडबडीत कण प्रभावी असू शकते यंत्राद्वारे गुरुत्वाकर्षण नंतर पडणे चिन्ह आणि त्यांच्या पृष्ठभागावर charge.2 विशालता त्यानुसार कण मार्गक्रमण ढळणे मजबूत विद्युत क्षेत्र लागू होतात electrodes विरोध, पण नाही बद्दल जास्त चांगल्या हाताळणी कण प्रभावी आहेत 0.075 ते 0.1 कोरड्या खनिज विभाजन सर्वात सर्वांत नवीन घडामोडी mm.3,4 एक tribo-electrostatic बेल्ट विभाजक आहे. हे तंत्रज्ञान परंपरागत electrostatic वेगळे तंत्रज्ञान पेक्षा कण सूक्ष्म करण्यासाठी कण आकार श्रेणीत वाढविले आहे, फक्त flotation गेल्या यश आले आहे जेथे श्रेणी मध्ये.

Tribo-electrostatic बेल्ट विभाजन
tribo-electrostatic बेल्ट विभाजक मध्ये (आकृती 1 आणि आकृती 2), साहित्य पातळ अंतर मध्ये दिले आहे 0.9 - 1.5 दोन समांतर प्लॅनर electrodes दरम्यान सें.मी.. कण triboelectrically interparticle संपर्क आकारले जातात. उदाहरणार्थ, कोळसा ज्वलन माशी राख बाबतीत, कार्बन कण आणि खनिज कण मिश्रण, सकारात्मक आरोप कार्बन आणि नकारात्मक शुल्क आकारले खनिज उलट electrodes आकर्षित होतात. कण नंतर एक सतत हलवून उघडा-जाळी बेल्ट करून धावा आणि उलट दिशानिर्देश सांगितले आहेत. पट्टा विभाजक विरुद्ध संपतो दिशेने प्रत्येक विद्युत् समीप कण आणले. विद्युत क्षेत्राची केवळ एक डाव्या हलवून योग्य हलवण्यास प्रवाह एक कण हलविण्यासाठी कण एक मीटरचा शंभरावा भाग एक लहान अपूर्णांक हलवा गरज. कार्बन-खनिज मतभेद करून विभक्त कण आणि सतत triboelectric चार्जिंग काउंटर चालू प्रवाह एकच पास युनिट मध्ये उत्कृष्ट पवित्रता आणि पुनर्प्राप्ती एक मल्टि-स्टेज वेगळे आणि परिणाम उपलब्ध. उच्च पट्टा गती देखील अतिशय उच्च throughputs सक्षम, इथपर्यंत 40 एकाच विभाजक प्रती तास टन. विविध प्रक्रिया मापदंड नियंत्रित करून, अशा बेल्ट गती म्हणून, फीड बिंदू, विद्युत् अंतर आणि फीड दर, डिव्हाइस कार्बन सामग्री कमी कार्बन माशी राख निर्मिती 2 % ± 0.5% कार्बन सीमेत फीड माशी राख पासून 4% प्रती 30%.

belt separator

विभाजक डिझाइन तुलनेने सोपे आहे. पट्टा संबंधित रोलर्स फक्त हलवून भाग आहेत. electrodes स्थिर आणि एक योग्य टिकाऊ साहित्य बनलेला आहे. पट्टा प्लास्टिक साहित्याचा केली आहे. विभाजक विद्युत् लांबी अंदाजे आहे 6 मीटर (20 फूट.) आणि रुंदी 1.25 मीटर (4 फूट.) पूर्ण आकारात व्यावसायिक युनिट. वीज वापर कमी आहे 2 प्रति पट्टा वाहनचालक शक्ती दोन मोटर्स सेवन सर्वात प्रक्रिया साहित्य टन किलोवॅट-तास.

separation zone

प्रक्रिया पूर्णपणे कोरडे आहे, कोणतेही अतिरिक्त साहित्य आवश्यक आहे आणि नाही कचरा पाणी किंवा हवा उत्सर्जन निर्मिती. माशी राख विभाजन कार्बन बाबतीत, जप्त साहित्य ठोस मध्ये एक pozzolanic मिश्रण म्हणून वापर करण्यासाठी योग्य पातळी कार्बन सामग्री कमी माशी राख बनलेले, आणि वीज निर्मिती प्रकल्प बर्ण करू शकता उच्च कार्बन अपूर्णांक. दोन्ही उत्पादन प्रवाह वापर उपलब्ध 100% उपाय राख विल्हेवाट समस्या उडणे. खनिज विभाजन साठी, उदाहरणार्थ प्रक्रिया ठोकत, विभाजक पाणी वापर कमी करण्यासाठी एक तंत्रज्ञान उपलब्ध, राखीव आयुष्य वाढवायचे आणि / किंवा वसूल आणि tailings पुन्हा प्रक्रिया.

tribo-electrostatic बेल्ट विभाजक तुलनेने संक्षिप्त आहे. प्रक्रिया करण्यासाठी डिझाइन केलेले एक मशीन 40 प्रति तास टन अंदाजे आहे 9.1 मीटर (30 फूट.) लांब, 1.7 मीटर (5.5 फूट.) रुंद आणि 3.2 मीटर (10.5 फूट.) उच्च. वनस्पती आवश्यक शिल्लक आणि विभाजक पासून कोरडे साहित्य पोहचविणे प्रणाली समावेश. प्रणाली compactness स्थापना डिझाईन्स मध्ये लवचिकता करीता परवानगी देतो.

commercial-turbo

tribo-electrostatic बेल्ट वेगळे तंत्रज्ञान मजबूत औद्योगिक व सिद्ध आहे, आणि प्रथम कोळसा ज्वलन माशी राख प्रक्रिया औद्योगिक लागू करण्यात आले 1995. तंत्रज्ञान कोळसा अपूर्ण ज्वलन कार्बन कण विभक्त प्रभावी आहे, माशी राख मध्ये निर्जीव aluminosilicate खनिज कण. तंत्रज्ञान ठोस उत्पादनात सिमेंट बदलण्याची म्हणून खनिज-समृध्द माशी राख कचरा सक्षम कारणीभूत केले आहे. असल्याने 1995, प्रती 20,000,000 माशी राख टन प्रक्रिया केली गेली आहे 19 tribo-electrostatic बेल्ट विभाजक यूएसए मध्ये स्थापित, कॅनडा, यूके, पोलंड, आणि दक्षिण कोरिया. माशी राख वेगळे औद्योगिक इतिहासात सूचीबद्ध आहे टेबल 1.

टेबल 1. माशी राख साठी tribo-electrostatic बेल्ट वेगळे औद्योगिक अर्ज

उपयुक्तता / विद्युत घरस्थानव्यावसायिक ऑपरेशन प्रारंभसुविधा तपशील
ड्यूक ऊर्जा - Roxboro स्टेशननॉर्थ कॅरोलिना यूएसए19972 विभाजक
ऊर्जा भाषा- Brandon सावलीमेरीलँड यूएसए19992 विभाजक
स्कॉटिश पॉवर- Longannet स्टेशन स्कॉटलंड यूके20021 विभाजक
जॅकसनविल इलेक्ट्रिक सेंट. जोन्स नदी पॉवर पार्कफ्लोरिडा यूएसए20032 विभाजक
दक्षिण मिसिसिपी इलेक्ट्रिक पॉवर -R.D. उद्यामिसिसिपी यूएसए20051 विभाजक
न्यू ब्रुन्सविक पॉवर-Belleduneन्यू ब्रुन्सविक कॅनडा20051 विभाजक
ऑफ npower-Didcot स्टेशन इंग्लंड यूके20051 विभाजक
Talen ऊर्जा Brunner बेट स्टेशनपेनसिल्व्हेनिया यूएसए20062 विभाजक
टांपा इलेक्ट्रिक-बिग बेंड स्टेशनफ्लोरिडा यूएसए20083 विभाजक
दोन-पास मल वाहणाऱ्या
ऑफ Aberthaw-स्टेशन npowerवेल्स यूके20081 विभाजक
EDF ऊर्जा-पश्चिम बर्टन स्टेशनइंग्लंड यूके20081 विभाजक
ZGP (लार्फेज सिमेंट / संयुक्त Ciech Janikosoda)पोलंड20101 विभाजक
कोरिया आग्नेय पॉवर- Yeongheungदक्षिण कोरिया20141 विभाजक
PGNiG Termika-Sierkirkiपोलंड20181 विभाजक
Taiheiyo सिमेंट कंपनी-Chichibuजपान20181 विभाजक
आर्मस्ट्राँग माशी राख- गरुड सिमेंटफिलीपिन्सअनुसूचित 20191 विभाजक
कोरिया आग्नेय पॉवर- Samcheonpoदक्षिण कोरियाअनुसूचित 20191 विभाजक

बॉक्साईट खनिज Tribo-electrostatic विभाजन
अनुसूचित जमाती उपकरणे & तंत्रज्ञान (वाक्ये) सादर खंडपीठाने प्रमाणात कोरडे tribo-electrostatic वेगळे ठोकत खनिजे अनेक नमुने चाचणी. नमुने खाली सूचीबद्ध आहेत टेबल 2.

टेबल 2. बॉक्साइट नमुने गुणधर्म वाक्ये चाचणी

वर्णनइच्छित उत्पादन & गोल
नमुना 1रॉम बॉक्साईटAl2O3 पुनर्प्राप्ती
SiO2 कमी, Fe2O3, TiO2
नमुना 2PLK (अंशत: Lateritized Khondalite)Al2O3 पुनर्प्राप्ती
SiO2 कमी, Fe2O3, TiO2
नमुना 3लाल मातीवरीलFe2O3 पुनर्प्राप्ती
SiO2 कमी, Al2O3, TiO2
नमुना 4रॉम बॉक्साईट SlimesAl2O3 पुनर्प्राप्ती
SiO2 कमी, Fe2O3, TiO2

सर्व खाद्य आणि वेगळे उत्पादन नमुने रासायनिक रचना एक्स-रे फ्लूरोसेन्सचा, मोजली होती (XRF) एक वायन-XRF प्रणाली वापरून. फीड नमुने रासायनिक विश्लेषण परिणाम खाली दिसत आहेत टेबल 3.

टेबल 3. बॉक्साइट नमुने रासायनिक गुणधर्म वाक्ये परीक्षा

Al2O3 एल्.%
Fe2O3 एल्.%
SiO2 एल्.%SiO2 एल्.%Loi एल्.%
नमुना 143.7 25.93.92.323.6
नमुना 234.919.428.52.114.7
नमुना 319.052.16.74.911.1
नमुना 434.623.218.04.418.8

कण आकार कोरडे हवेने फुगवलेला पांगापांग वापरून लेसर कण आकार मापन करून मोजली होती. फीड नमुने परिणाम खाली दिसत आहेत टेबल 4.

टेबल 4. बॉक्साइट नमुने कण आकार वाक्ये परीक्षा

D10
एक दशलक्षांश मीटर
D50
एक दशलक्षांश मीटर
D90
एक दशलक्षांश मीटर
D90
एक दशलक्षांश मीटर
नमुना 121973118
नमुना 2245575898
नमुना 3127212325
नमुना 4175993

नमुने वाक्ये benchtop विभाजक वापरून वेगळे होते. एक साहित्य electrostatic beneficiation साठी एक चांगले उमेदवार असेल तर benchtop विभाजक निर्धारित करण्यासाठी tribo-electrostatic चार्जिंग आणि पुरावा स्क्रीनिंग वापरले जाते. benchtop विभाजक आणि पायलट प्रमाणात आणि व्यावसायिक प्रमाणात विभाजक दरम्यान प्राथमिक फरक benchtop विभाजक लांबी अंदाजे आहे 0.4 वेळा पायलट प्रमाणात आणि व्यावसायिक-उद्योग घटकांना लांबी. विभाजक कार्यक्षमता म्हणून विद्युत् लांबी एक फंक्शन नाही आहे, खंडपीठाने प्रमाणात चाचणी पायलट प्रमाणात चाचणीसाठी पर्याय म्हणून वापरली जाऊ शकत नाही. पायलट प्रमाणात चाचणी वाक्ये प्रक्रिया साध्य करू शकता ज्या माणसावर प्रमाणात ठरवण्यासाठी आवश्यक आहे, आणि वाक्ये प्रक्रिया दिले फीड व्याजदर उत्पादन लक्ष्य पूर्ण येतो का हे ठरवण्यासाठी. त्याऐवजी, benchtop विभाजक पायलट प्रमाणात पातळीवर कोणत्याही लक्षणीय वेगळे ठेवावी संभव आहे की उमेदवार साहित्य बाहेर राज्य करण्यासाठी वापरले जाते. खंडपीठाने प्रमाणावर प्राप्त परिणाम न-आशावादी जाईल, आणि साजरा वेगळे कमी पेक्षा एक व्यावसायिक आकाराचे वाक्ये विभाजक साजरा जाईल.

bench-scale

वाक्ये benchtop विभाजक चाचणी चाचणी नमुने बहुतांश Al2O3 लक्षणीय चळवळ प्रात्यक्षिक. चार नमुने तीन वाक्ये परीक्षा, Al2O3 खारा चळवळ आढळून आले. याव्यतिरिक्त, Fe2O3 इतर प्रमुख घटक, SiO2 आणि TiO2 बहुतांश घटनांमध्ये लक्षणीय चळवळ प्रात्यक्षिक. नमुना मध्ये 1, नमुना 3 आणि नमुना 4, प्रज्वलन तोटा चळवळ (कायद्याच्या) Al2O3 होता चळवळ. प्रमुख घटक हालचाल खाली दर्शविले आहे आकृती 5.

वाक्ये विभाजक एक शारीरिक वेगळे प्रक्रिया आहे आणि निवडक tribocharging आधारित खनिज टप्प्याटप्प्याने वेगळे, एक पृष्ठभाग इंद्रियगोचर. खनिजे tribocharging संवेदनशील आहे अशा पदवी काही बाबतींत एक triboelectric मालिका सल्ला द्वारे अंदाज सक्षम आहे, पण कॉम्पलेक्स खनिज ores बाबतीत, अनेकदा सराव मध्ये empirically निर्धारित करणे आवश्यक आहे. चाचणी नमुने tribocharging गुणधर्म सारांश खाली दर्शविले आहे टेबल 5.

टेबल 5. प्रमुख घटक वर्तन tribocharging सारांश. POS = सकारात्मक आरोप, NEG = नकारात्मक आरोप.

Al2O3Fe2O3SiO2TiO2कायद्याच्या
नमुना 1POSNEGNEGNEGPOS
नमुना 2NEGPOSNEGN / AN / A
नमुना 3POSNEGN / ANEGPOS
नमुना 4POSN / ANEGNEGPOS

वाक्ये विभाजक सह कोरडे प्रक्रिया बॉक्साइट आणि अॅल्युमिनियम उत्पादक मूल्य निर्माण करण्यासाठी संधी देते. कमी ग्रेड ठोकत ठेवी वापर stripping प्रमाण कमी करून आणि tailings कमी पिढी कमी खाण खर्च होऊ शकते. याव्यतिरिक्त, ची पूर्व-प्रक्रिया बॉक्साईट धातू कोरड्या ट्रिबोइलेक्ट्रोस्टॅटिक पृथक्करणामुळे रिफायनिंग प्रक्रियेला बॉक्साईटचे उच्च दर्जाचे पुरवठा करून अॅल्युमिनियम रिफाइनिंगचे सुधारित अर्थशास्त्र होऊ शकते, किंवा लाल चिखल खंड कमी व्युत्पन्न. याव्यतिरिक्त, लाल चिखल reprocessing होऊ शकते उच्च अॅल्युमिनियम सामग्री. धातू ग्रेड ठोकत आदर्श वैशिष्ट्ये सारांश सादर, तसेच वाक्ये विभाजक लाभ सारांश म्हणून, खाली टेबल 6.

टेबल 6. धातू ग्रेड ठोकत आदर्श वैशिष्ट्ये सारांश.5

आदर्श ग्रेड वैशिष्ट्यपूर्णअपुरा तर परिणामवाक्ये विभाजन सह निरीक्षण
कमी "reactive गारगोटी" (> 1.5% - <3.0%) (kaolinite)दाहक वापर वाढतो, एक गंभीर कार्यकारी खर्च घटक.एकूण गारगोटी कमी
उच्च extractable अॅल्युमिनियमखाण राजधानी आणि कार्यकारी खर्च वाढते, प्रक्रिया आणि चिखल विल्हेवाट.अॅल्युमिनियम वाढ
कमी सेंद्रीय कार्बनवनस्पती कार्यक्षमता कमी करून कार्यकारी खर्च वाढते.
कमी boehmite (<3%)राजधानी आणि कार्यकारी खर्च वाढवू शकतो की, कमी तापमान प्रक्रिया Precludes.
कमी goethite (एक उच्च तापमान वनस्पती किंवा उच्च hematite सह सोपे)slows स्पष्टीकरण, उत्पादन गुणवत्ता कमी करता येतो आणि चिखल सर्किट द्वारे अॅल्युमिनियम नुकसान वाढते.एकूण लोह कमी
कमी ओलावा (व्यक्ती धूळ खूप कमी असेल तर तयार करू शकता)भांडवली खर्च वाढते (मोठ्या बाष्पीभवन सुविधा), इंधनाचा वापर, शिपिंग खर्च.
लोह सामग्री (आदर्श> 5%-<15%)कमी लोह उत्पादन गुणवत्ता कमी करू शकता. उच्च लोखंड बॉक्साईटमध्ये अॅल्युमिनियम सामग्री सौम्य.एकूण लोह कमी
कमी क्वार्ट्जदेखभाल खर्च वाढते (पाईप पोशाख). उच्च तापमान वनस्पती मध्ये दाहक वापर वाढतो.एकूण गारगोटी कमी
अशुद्धी शोध काढूण घटक कमीप्रक्रिया कार्यक्षमता कमी करू शकता (सल्फर, क्लोरीन, कॅल्शियम) आणि धातू गुणवत्ता (gallium, जस्त, बनलेले, फॉस्फरस).
मऊ आणि भुसभुशीतखाण आणि ग्राइंडर खर्च वाढते.
सहजगत्या विलीनराजधानी वाढते (मोठ्या पचन उपकरणे) आणि कार्यकारी खर्च.
कमी .टायटेनियाउच्च तापमान वनस्पती मध्ये दाहक वापर वाढवू शकता..टायटेनिया कमी
कमी carbonatesविशेष प्रक्रिया करणे शक्य आहे.

निष्कर्ष
Tribo-electrostatic वेगळे अॅल्युमिनियम उत्पादन वापरासाठी एक उच्च दर्जाचा ठोकत माती निर्माण करण्यासाठी एक प्रभावी पद्धत म्हणून प्रात्यक्षिक होते. वाक्ये benchtop विभाजक चाचणी चाचणी नमुने बहुतांश Al2O3 लक्षणीय चळवळ प्रात्यक्षिक. चार नमुने तीन वाक्ये परीक्षा, Al2O3 खारा चळवळ आढळून आले. याव्यतिरिक्त, Fe2O3 इतर प्रमुख घटक, SiO2 आणि TiO2 बहुतांश घटनांमध्ये लक्षणीय वेगळे प्रात्यक्षिक. वाक्ये विभाजक सह कोरडे प्रक्रिया बॉक्साइट आणि अॅल्युमिनियम उत्पादक मूल्य निर्माण करण्यासाठी संधी देते.

संदर्भ

1. ब्लिन, पी & Dion-मोठ्या संख्येने कार्यकर्ते, एक (2013) उंच आणि कोरडे, टॅग्ज नियतकालिक, आवाज. 8, नाही. 4, pp. 48-51.
2. Manouchehri, एच, हनुमंत Roa, के, & Fors माउंटन, के (2000), इलेक्ट्रिकल वेगळे पद्धती पुनरावलोकन, भाग 1: मूलभूत पैलू, मिनरल्स & धातू प्रक्रिया, आवाज. 17, नाही. 1 pp 23-36.
3. Manouchehri, एच, हनुमंत Roa, के, & Fors माउंटन, के (2000), इलेक्ट्रिकल वेगळे पद्धती पुनरावलोकन, भाग 2: प्रत्यक्ष अटी, मिनरल्स & धातू प्रक्रिया, आवाज. 17, नाही. 1 pp 139-166.
4. Ralston ओ. (1961) मिश्र रवाळ सॉलिड च्या electrostatic वेगळे, Elsevier प्रकाशन कंपनी, प्रिंट बाहेर.
5. Kogel, जेसिका Elzea; त्रिवेदी, निखिल सी; पिस्तुल, जेम्स एम; Krukowski, स्टॅन्ली टी; औद्योगिक खनिज आणि रॉक्स: वस्तू, बाजार, आणि 7 संस्करण वापरते, (2006), पृष्ठ 237.