Përzgjidh gjuhën:
abstrakt
ST Pajisje & Teknologji, LLC (STET) ka zhvilluar një sistem TRIBO-elektrostatike përpunimit ndarje rrip që siguron industrinë e përpunimit mineral një mjet për të beneficiate materiale gjobë me një teknologji tërësisht të thatë. Në kontrast me proceset e tjera të ndarjes elektrostatike që janë zakonisht të kufizuara për të grimcave më të mëdha se 75μm në madhësi, ndarës triboelectric rrip është e përshtatshme në mënyrë ideale për ndarjen e shumë të mirë (<1mM) të moderuar të trashë (300mM) grimca me xhiros shumë të lartë. triboelectric teknologji Rrip ndarës ka qenë përdorur për të ndarë një gamë të gjerë të materialeve, duke përfshirë qymyr djegie hirit, calcite / kuarc, talk / magnezit, barite / kuarc, dhe feldspat / kuarc. Rezultatet ndarja janë paraqitur përshkruar sjelljen TRIBO-akuzuar për mineralet boksit.
Prezantimi
Mungesa e qasjes në ujë të freskët është duke u bërë një faktor kryesor që ndikon në mundësinë e projekteve të minierave në mbarë botën. Sipas Hubert Fleming, ish-drejtor global për Hatch ujit, "Nga të gjitha projektet e minierave në botë që janë të ndaluar ose ngadalësuar gjatë vitit të kaluar, ka qene, në pothuajse 100% e rasteve, një rezultat i ujit, direkt ose indirekt ".1 metodat kimik përpunimit mineral ofrojnë një zgjidhje për këtë problem kanosës.
Metodat e thatë të tilla si ndarja elektrostatike do të eliminojë nevojën për ujë të freskët, dhe do të ofrojë potencialin për të zvogëluar shpenzimet. Metodat elektrike ndarja që përdorin kontaktin, ose tribo-elektrike, akuzuar janë veçori interesante për shkak të potencialit të tyre për të ndarë një shumëllojshmëri të gjerë të përzierjeve që përmbajnë përçueshëm, izolues, dhe grimcat gjysëm-të përçueshëm.
akuzuar Tribo-elektrik ndodh kur diskret, particles jo të ngjashme ndeshet me njëri-tjetrin, ose me një sipërfaqe të tretë, duke rezultuar në një ndryshim pagesë sipërfaqe në mes të dy llojeve të grimcave. Shenja dhe madhësinë e diferencës pagesë varet pjesërisht në diferencën në afinitetin elektronike (ose funksioni punë) në mes të llojeve të grimcave. Ndarja pastaj mund të arrihet duke përdorur një fushë elektrike aplikuar jashtë.
Teknika është përdorur industrialisht në ndarësit vertikale tipit pa-bien. Në ndarësit pa-bien, grimcat e parë të marrë përgjegjësinë, pastaj bien nga graviteti nëpërmjet një pajisje me elektroda që vlejnë një fushë të fortë elektrike për të shmangur trajektoren e grimcave në bazë të shenjës dhe madhësisë së charge.2 tyre sipërfaqe të kundërta separators Free-vjeshtë mund të jetë efektive për grimcave trashë, por nuk janë efektive në trajtimin e grimcave finer se rreth 0.075 te 0.1 mm.3,4 Një nga zhvillimet më premtuese të reja në ndarje minerale thatë është tribo-elektrostatike rrip separator. Kjo teknologji ka zgjeruar gamën e madhësisë së grimcave të finer grimcat se teknologjive klasike ndarjeje elektrostatike, në varg ku vetëm notim ka qenë i suksesshëm në të kaluarën.
Tribo-elektrostatike Belt Ndarja
Në TRIBO-elektrostatike rrip ndarës (figurë 1 dhe Figura 2), Materiali është ushqyer në boshllëk hollë 0.9 - 1.5 cm midis dy elektrodave paralele planare. Grimcat ngarkohen triboelectrically nga kontakti interparticle. Për shembull, në rastin e qymyrit djegie hirit, një përzierje e grimcave të karbonit dhe grimcave minerale, karbonit ngarkuar pozitivisht dhe minerale ngarkuar negativisht janë tërhequr për të elektrodave të kundërta. Grimcat janë pastaj përfshinë nga një lëvizje rrip të vazhdueshëm të hapur-rrjetë dhe përcolli në drejtime të kundërta. Rrip lëviz grimcat ngjitur për seciles elektrode drejt skajet e kundërta të ndarës. Fusha elektrike duhet të lëvizin vetëm grimcat një pjesë e vogël e një centimetër për të lëvizur një grimcë nga një rrymë e majtë-të lëvizte në një të drejtë-lëvizje. Counter rrjedha aktuale e grimcave ndarë dhe të vazhdueshëm triboelectric akuzuar nga goditjet karbonit-minerale parashikon një ndarje multi-fazë dhe rezultatet në pastërti të shkëlqyer dhe shërim në një njësi të vetme-pass. Shpejtësia e lartë rrip gjithashtu mundëson xhiros shumë të larta, deri ne 40 ton në orë në një ndarës të vetme. Duke kontrolluar parametrat e ndryshme të procesit, të tilla si shpejtësia rrip, pika ushqim, boshllëk elektrodave dhe norma ushqim, pajisja prodhon ulët hirit fluturojnë të karbonit në përmbajtjen e karbonit të 2 % ± 0.5% nga hi fluturimi ushqimit duke filluar në të karbonit nga 4% në mbi 30%.
Dizajni ndarës është relativisht e thjeshtë. Rripin dhe rollers shoqëruese janë pjesë vetëm lëvizin. Elektroda janë të palëvizshme dhe të përbërë nga një material në mënyrë të përshtatshme të qëndrueshme. Rrip është bërë nga materiali plastik. Gjatësia ndarës elektrodave është përafërsisht 6 metra (20 ft.) dhe gjerësia 1.25 metra (4 ft.) për madhësinë e plotë njësitë tregtare. Konsumi i energjisë është më pak se 2 kilovat-orë për ton të materialit të përpunuar me pjesën më të madhe të energjisë së konsumuar nga dy motorët ngarje rripin.
Procesi është plotësisht e thatë, nuk kërkon materiale shtesë dhe prodhon ujë të mbeturinave ose shkarkimeve në ajër. Në rastin e karbonit nga ndarje hirit fluturojnë, materialet mbulohen përbëhet nga hirit fluturues reduktuar në përmbajtjen e karbonit me të niveleve të përshtatshme për përdorim si një përzierje pozzolanic në beton, dhe një pjesë të lartë të karbonit që mund të digjet në fabrikë prodhimin e energjisë elektrike. Përdorimi i të dy rrjedhave të produktit siguron një 100% zgjidhje për të fluturuar problemet e deponimit të hirit. Për ndarje minerale, përpunimit të boksit për shembull, ndarës ofron një teknologji për të zvogëluar përdorimin e ujit, të zgjatur jetën rezervë dhe / ose të shërohen dhe reprocess mbetje.
tribo-elektrostatike rrip ndarës është relativisht kompakte. Një makinë projektuar për të procesit 40 ton në orë është përafërsisht 9.1 metra (30 ft.) gjatë, 1.7 metra (5.5 ft.) gjerë dhe 3.2 metra (10.5 ft.) i lartë. Bilanci kërkohet të bimëve përbëhet nga sisteme të përcjellë materiale të thatë për të dhe nga ndarës. Kompaktësia e sistemit lejon fleksibilitet në planet e instalimit.
teknologjia tribo-elektrostatike ndarje rrip është i fuqishëm dhe provuar industrialisht, dhe është aplikuar për herë të parë industriale për përpunimin e qymyrit djegie hirit në 1995. Teknologji është efektive në ndarjen e grimcave të karbonit nga djegia jo të plotë qymyr, nga grimcat e qelqtë aluminosilikat minerale në hirit fluturues. Teknologjia ka qenë i dobishëm në duke bërë të mundur riciklimi i pasur me minerale hirit si një zëvendësim çimentos në prodhimin e betonit. që nga 1995, mbi 20,000,000 ton e hirit është përpunuar nga 19 TRIBO-elektrostatike separators rrip të instaluara në SHBA, Kanadë, Britani e Madhe, Poloni, dhe Korea e Jugut. Historia industrial i ndarjes hirit është e shënuar në tabelë 1.
tabelë 1. Aplikimi industrial i ndarjes rrip TRIBO-elektrostatike për hirit
| dobi / central elektrik | vend | Fillimi i operacioneve tregtare | detajet e objektit |
|---|---|---|---|
| Duke Energy - Roxboro Station | North Carolina USA | 1997 | 2 ndarësit |
| Gjuhë të energjisë- Brandon Shores | Maryland USA | 1999 | 2 ndarësit |
| Fuqia skocez- Longannet Station | Scotland UK | 2002 | 1 ndarës |
| Jacksonville Electric-St. Johns River Fuqia Park | Florida USA | 2003 | 2 ndarësit |
| -R.D Afrika Mississippi Electric Power. e nesërme | Mississippi USA | 2005 | 1 ndarës |
| New Brunswick Power-Belledune | New Brunswick Kanada | 2005 | 1 ndarës |
| I npower-Didcot Station | england UK | 2005 | 1 ndarës |
| Talen Energy Brunner Island Station | Pennsylvania USA | 2006 | 2 ndarësit |
| Tampa Electric-Big Bend Station | Florida USA | 2008 | 3 ndarësit dy-pass rrëmim |
| E npower Aberthaw-Station | Wales UK | 2008 | 1 ndarës |
| EDF Energy-West Burton Station | england UK | 2008 | 1 ndarës |
| zgp (Çimento Lafarge / Ciech Janikosoda JV) | Poloni | 2010 | 1 ndarës |
| Korea Fuqia Juglindore- Yeongheung | Korea e jugut | 2014 | 1 ndarës |
| PGNiG TERMIKA-Sierkirki | Poloni | 2018 | 1 ndarës |
| Taiheiyo Cement Company-Chichibu | Japoni | 2018 | 1 ndarës |
| Armstrong Fly Ash- Eagle Çimento | Filipinet | planifikuar 2019 | 1 ndarës |
| Korea Fuqia Juglindore- Samcheonpo | Korea e jugut | planifikuar 2019 | 1 ndarës |
Tribo-elektrostatike Ndarja e boksit Minerale
ST Pajisje & Teknologji (STET) kryer në shkallë stol thatë tribo-elektrostatike testimi ndarja në mostrat e shumta të mineraleve boksit. Mostrat janë të shënuara më poshtë në tabelë 2.
tabelë 2. Prona e mostrave të boksit testuar nga STET
| Përshkrim | Produkt dëshiruar & qëllimet | |
|---|---|---|
| mostër 1 | ROM boksit | shërim Al2O3 Ulja SiO2, Fe2O3, TiO2 |
| mostër 2 | PLK (Pjesërisht Lateritized Khondalite) | shërim Al2O3 Ulja SiO2, Fe2O3, TiO2 |
| mostër 3 | Mud kuqe | shërim Fe2O3 Ulja SiO2, Al2O3, TiO2 |
| mostër 4 | ROM boksit slimes | shërim Al2O3 Ulja SiO2, Fe2O3, TiO2 |
Përbërja kimike për të gjitha ushqimit dhe të produktit të ndara mostrave është matur me rreze-X fluoreshent (XRF) duke përdorur një sistem WD-XRF. Rezultatet e analizave kimike për mostrat e ushqimit janë paraqitur më poshtë në tabelë 3.
tabelë 3. Vetitë kimike të mostrave të boksit testuar nga STET
| Al2O3 wt.% | Fe2O3 wt.% | SiO2 wt.% | SiO2 wt.% | LOI wt.% | |
|---|---|---|---|---|---|
| mostër 1 | 43.7 | 25.9 | 3.9 | 2.3 | 23.6 |
| mostër 2 | 34.9 | 19.4 | 28.5 | 2.1 | 14.7 |
| mostër 3 | 19.0 | 52.1 | 6.7 | 4.9 | 11.1 |
| mostër 4 | 34.6 | 23.2 | 18.0 | 4.4 | 18.8 |
masa e grimcës është matur me anë të matjes madhësi grimce lazer përdorur dispersionit të thatë pneumatik. Rezultatet për mostrat e ushqimit janë paraqitur më poshtë në tabelë 4.
tabelë 4. Madhësia grimcë e mostrave boksit testuar nga STET
| D10 mikron | D50 mikron | D90 mikron | D90 mikron |
|
|---|---|---|---|---|
| mostër 1 | 2 | 19 | 73 | 118 |
| mostër 2 | 2 | 45 | 575 | 898 |
| mostër 3 | 1 | 27 | 212 | 325 |
| mostër 4 | 1 | 7 | 59 | 93 |
Mostrat u ndanë duke përdorur ndarës STET benchtop. Ndarës benchtop është përdorur për shfaqjen për dëshmi të TRIBO-elektrostatike akuzuar dhe për të përcaktuar nëse një material është një kandidat i mirë për Beneficiation elektrostatike. Dallimi kryesor në mes të ndarës benchtop dhe pilot-projekt dhe ndarësit komerciale-shkallë është se gjatësia e ndarës benchtop është përafërsisht 0.4 herë gjatësia e pilot-projekt dhe komerciale në shkallë të njësive. Si efikasitetit ndarës është një funksion i gjatësisë elektrodës, testimi bench-shkallë nuk mund të përdoret si një zëvendësim për testim pilot-projekt. Testimi pilot-shkallë është e nevojshme për të përcaktuar shkallën e ndarjes se procesi STET mund të arrijë, dhe për të përcaktuar nëse procesi STET mund të përmbushin objektivat e produktit nën normat e dhëna ushqimit. Në vend të kësaj, ndarës benchtop është përdorur për të sunduar nga materialet e kandidatëve që kanë gjasa për të demonstruar ndonjë ndarje të rëndësishme në nivel të pilot-projekt. Rezultatet e fituara në stol-shkallë do të jetë jo-optimizuar, dhe ndarja vërejtur është më pak se që do të vërehet në një ndarës komerciale madhësi STET.
Testimi me ndarës STET benchtop demonstruar lëvizje të konsiderueshme të Al2O3 me shumicën e mostrave të testuara. Në tre nga katër mostra testuar nga STET, lëvizja e konsiderueshme e Al2O3 është vërejtur. veç, elementet e tjera të mëdha të Fe2O3, SiO2 dhe TiO2 demonstruar lëvizje të konsiderueshme në shumicën e rasteve. në mostrën 1, mostër 3 dhe Mostra 4, lëvizja e humbjes në ndezjen (LIGJI) Lëvizja e ndjekur nga Al2O3. Lëvizja nga elementet kryesore është treguar më poshtë në figurë 5.
STET ndarës është një proces ndarje fizike dhe selektive ndan fazave minerale në bazë të tribocharging, një fenomen sipërfaqe. Shkalla në të cilën minerale janë të ndjeshëm ndaj tribocharging është në disa raste mund të jetë parashikuar nëpërmjet konsultimit të një serie triboelectric, por në rastin e mineraleve minerale komplekse, shpesh në praktikë duhet të përcaktohet në mënyrë empirike. Një përmbledhje e pronave tribocharging për mostrat e testuara është treguar më poshtë në tabelë 5.
tabelë 5. Përmbledhje e tribocharging sjelljes për elementet kryesore. POS = akuzuar pozitiv, NEG = ngarkohet negative.
| Al2O3 | Fe2O3 | SiO2 | TiO2 | LIGJI | |
|---|---|---|---|---|---|
| mostër 1 | POS | NEG | NEG | NEG | POS |
| mostër 2 | NEG | POS | NEG | N / A | N / A |
| mostër 3 | POS | NEG | N / A | NEG | POS |
| mostër 4 | POS | N / A | NEG | NEG | POS |
përpunimit të thatë me ndarës STET ofron mundësi për të gjeneruar vlera për boksit dhe alumini prodhuesit. Shfrytëzimi i depozitave boksit të klasës më të ulët mund të lejojë për kosto më të ulëta minierave duke ulur raportet nxjerrje dhe nga brezi reduktuar të mbetjeve. veç, para-përpunimi i xeherore të boksitit nga ndarja e thatë triboelektrostatike mund të rezultojë në ekonomi të përmirësuar të rafinimit të aluminit duke furnizuar shkallë më të larta të boksitit në procesin e rafinimit, ose duke zvogëluar vëllimet e baltë të kuqe të krijuara. veç, përmbajtje të lartë të aluminit në baltë të kuqe mund të lejojë për ripërpunim. Një përmbledhje e karakteristikave ideale për boksit klasën metalurgjik është paraqitur, si dhe një përmbledhje të mirë të ndarës STET, më poshtë në tabelë 6.
tabelë 6. Permbledhje e karakteristikave ideale për boksit klasën metalurgjik.5
| Karakteristikë Ideal Grade | Ndikimi nëse joadekuate | Vërejtur me STET Ndarja |
|---|---|---|
| Low "silicë reaktive" (> 1.5% - <3.0%) (kaolinite) | Rrit përdorimin kaustike, një kritik faktori kosto operative. | Reduktimi i silice totale |
| aluminit të lartë ekstraktueshme | Rrit kapitale dhe shpenzimet operative për minierat, përpunimin dhe asgjësimin baltë. | Rritja e aluminit |
| karbonit organik të ulët | Rrit shpenzimet operative duke zvogëluar efikasitetin e bimëve. | |
| boehmite ulët (<3%) | Përjashton përpunimin në temperaturë të ulët që mund të rrisë kostot kapitale dhe operative. | |
| Gëtit i ulët (tolerueshme në një bimë me temperaturë të lartë ose me hematit të lartë) | Ngadalëson sqarimin, ul cilësinë e produktit dhe rrit humbjen e aluminit nëpërmjet qarkut të baltës. | Reduktimi i hekurit total |
| Lagështi e ulët (mund të krijojë pluhur telash nëse është shumë i ulët) | Rrit kostot kapitale (objekt më i madh avullimi), Konsumi i karburantit, kostot e transportit. | |
| Përmbajtja e hekurit (ideale > 5%-<15%) | Hekuri i ulët mund të ulë cilësinë e produktit. Hekuri i lartë hollon përmbajtjen e aluminit të boksitit. | Reduktimi i hekurit total |
| Kuarc i ulët | Rrit kostot e mirëmbajtjes (konsumimi i tubave). Rrit përdorimin e kaustikës në bimët me temperaturë të lartë. | Reduktimi i silice totale |
| Papastërti të ulëta dhe elementë gjurmë | Mund të ulë efikasitetin e procesit (squfuri, klorin, kalciumit) dhe cilësia e metalit (galium, zinku, vanadium, fosforit). | |
| I butë dhe i shkrifët | Rrit kostot e minierave dhe bluarjes. | |
| Shkrihet lehtësisht | Rrit kapitalin (pajisje më të mëdha të tretjes) dhe kostot operative. | |
| Titania ulët | Mund të rrisë përdorimin kaustike në bimë të lartë të temperaturës. | Reduktimi në Titania |
| karbonate ulëta | Mund të kërkojnë përpunim të veçantë. |
përfundim
Ndarja Tribo-elektrostatike u shfaq si një metodë efektive për gjenerimin e një ore të gradës së lartë të boksit për përdorim në prodhimin e aluminit. Testimi me ndarës STET benchtop demonstruar lëvizje të konsiderueshme të Al2O3 me shumicën e mostrave të testuara. Në tre nga katër mostra testuar nga STET, lëvizja e konsiderueshme e Al2O3 është vërejtur. veç, elementet e tjera të mëdha të Fe2O3, SiO2 dhe TiO2 demonstruar ndarje të konsiderueshme në shumicën e rasteve. përpunimit të thatë me ndarës STET ofron mundësi për të gjeneruar vlera për boksit dhe alumini prodhuesit.
Referencat
1. Blin, P & Dion-Ortega, A (2013) Lartë dhe të thatë, CIM Magazine, vol. 8, jo. 4, pp. 48-51.
2. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors Mountain, K (2000), Shqyrtimi i metodave elektrike Ndarja, pjesë 1: aspektet themelore, Mineralet & Përpunimi metalurgjik, vol. 17, jo. 1 pp 23-36.
3. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors Mountain, K (2000), Shqyrtimi i metodave elektrike Ndarja, pjesë 2: Konsideratat praktike, Mineralet & Përpunimi metalurgjik, vol. 17, jo. 1 pp 139-166.
4. Ralston O. (1961) Ndarja elektrostatike e Solids Mixed grimcuar, Elsevier Publishing Company, jashtë të shtypura.
5. Kogel, Jessica Elzea; Trivedi, Nikhil C; rrugaç, James M; Krukowski, Stanley T.; Mineralet Industriale dhe Rocks: Commodities, tregjet, dhe Uses 7 Edition, (2006), Faqe 237.
