மொழி தேர்வு:
சுருக்கம்
ST Equipment & தொழில்நுட்ப, LLC (STET) has developed a tribo-electrostatic belt separation processing system that provides the mineral processing industry a means to beneficiate fine materials with an entirely dry technology. In contrast to other electrostatic separation processes that are typically limited to particles greater than 75µm in size, ட்ரைபோஎலக்ட்ரிக் பெல்ட் பிரிப்பான் மிகவும் நன்றாக பிரிப்பதற்கு ஏற்றது (<1μm) மிதமான துவர்ப்பு (300μm) மிக அதிக உள்ளீடு கொண்ட துகள்கள். The triboelectric belt separator technology has been used to separate a wide range of materials including coal combustion fly ash, calcite/quartz, talc/ magnesite, barite/quartz, and feldspar/quartz. Separation results are presented describing the tribo-charging behavior for bauxite minerals.
அறிமுகப்படுத்துதல்
நன்னீர் கிடைப்பது பற்றாக்குறை உலகம் முழுவதும் சுரங்க த் திட்டங்களின் சாத்தியக்கூறுகளைப் பாதிக்கும் ஒரு முக்கிய காரணியாக மாறிவருகிறது. ஹூபர்ட் பிளமிங் படி, ேகாேவா ேபா, "கடந்த ஆண்டில் நிறுத்தப்பட்டுள்ள அல்லது மெதுவாக ச்செய்யப்பட்ட உலகின் அனைத்து சுரங்க த் திட்டங்களில், அது இருந்தது, கிட்டத்தட்ட 100% வழக்குகள், நீர் ஒரு விளைவாக, either directly or indirectly”.1 Dry mineral processing methods offer a solution to this looming problem.
மின்னாற்பகுப்பு போன்ற உலர் முறைகள் நன்னீர் தேவையை நீக்குகிறது., மற்றும் செலவுகளைகுறைக்க திறனை வழங்குகின்றன. Electric separation methods that utilize contact, அல்லது ட்ரைபோ-எலக்ட்ரிக், charging are particularity interesting because of their potential to separate a wide variety of mixtures containing conductive, காப்பு, மற்றும் அரை கடத்தும் துகள்கள்.
டிரிபோ-எலக்ட்ரிக் சார்ஜிங் தனித்தனியாக இருக்கும்போது ஏற்படுகிறது, ஒரே மாதிரியான துகள்கள் ஒன்றோடொன்று மோதுகின்றன, அல்லது மூன்றாவது மேற்பரப்போடு, இதன் விளைவாக இரண்டு துகள் வகைகளுக்கு இடையே மேற்பரப்பு மின்னூட்ட வேறுபாடு ஏற்படுகிறது. மின்னூட்ட வேறுபாட்டின் அடையாளம் மற்றும் அளவு எலக்ட்ரான் இணக்கத்தின் வித்தியாசத்தைப் பொறுத்தது (அல்லது பணிச்செயல்பாடு) துகள் வகைகளுக்கு இடையே. வெளிப்புறமாக பயன்படுத்தப்படும் மின் புலத்தைப் பயன்படுத்தி பிரிப்பு அடையப்படலாம்.
இந்த நுட்பம் செங்குத்து இலவச வீழ்ச்சி வகை பிரிப்பான்களில் தொழில்துறை ரீதியாக பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இலவச வீழ்ச்சி பிரிப்பான்களில், துகள்கள் முதலில் மின்னூட்டத்தைப் பெறுகின்றன, then fall by gravity through a device with opposing electrodes that apply a strong electric field to deflect the trajectory of the particles according to sign and magnitude of their surface charge.2 Free-fall separators can be effective for coarse particles, but are not effective at handling particles finer than about 0.075 வேண்டும் 0.1 mm.3,4 One of the most promising new developments in dry mineral separations is the tribo-electrostatic belt separator. இந்த தொழில்நுட்பம் வழக்கமான நிலைமின் பிரிப்பு தொழில்நுட்பங்களை விட துகள் அளவு வரம்பை நுண்ணிய துகள்களுக்கு நீட்டித்துள்ளது, கடந்த காலத்தில் மட்டுமே ஃப்ளோகேஷன் வெற்றிகரமாக இருந்த வரம்பில்.
Tribo-Electrostatic Belt Separation
டிரிபோ-மின்-நிலையியல் பெல்ட் பிரிப்பான் உள்ள (படம் 1 மற்றும் படம் 2), ெதாைல ேபாேமா. 0.9 – 1.5 இரண்டு இணைத் திட்ட மின்வாய்களுக்கு இடையே cm. துகள்கள், இடைத்துகள் தொடர்பு மூலம் திரிபோ மின்னூட்டம் பெற்றவை.. உதாரணமாக, நிலக்கரி எரிதல் ஈ சாம்பல் வழக்கில், கார்பன் துகள்களும் தாதுப்பொருட்களும் கலந்த கலவை, நேர்மின்னூட்டம் பெற்ற கார்பன் மற்றும் எதிர்மின்னூட்டம் பெற்ற கனிமம் எதிர் மின்வாய்களுக்கு ஈர்க்கப்படுகின்றன.. துகள்கள் தொடர்ந்து நகரும் திறந்த-கண்ணி பெல்ட் மூலம் அடித்துச் செல்லப்பட்டு, எதிரெதிர் த்திசைகளில் அனுப்பப்படுகின்றன. பெல்ட் ஒவ்வொரு மின்முனைக்கு அருகில் உள்ள துகள்களை பிரிப்பியின் எதிர் முனைகளை நோக்கி நகர்த்துகிறது. மின் புலம் ஒரு இடது-நகரும் ஸ்ட்ரீம் ஒரு துகள் நகர்த்த ஒரு சென்டிமீட்டர் ஒரு சிறிய பின்னம் துகள்கள் நகர்த்த வேண்டும். The counter current flow of the separating particles and continual triboelectric charging by carbon-mineral collisions provides for a multi-stage separation and results in excellent purity and recovery in a single-pass unit. அதிக பெல்ட் வேகம் கூட மிக அதிக இயக்குகிறது, அது வரை 40 ஒரு ஒற்றை பிரிப்பான் மீது மணி ஒன்றுக்கு டன். பல்வேறு செயல்முறை அளவுருக்கள் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், போன்ற பெல்ட் வேகம், feed புள்ளி, மின்வாய் இடைவெளி மற்றும் ஊட்ட விகிதம், இு ுுத்ு ேுகப்பட்ட ேுகப்பின் ுிுு, 2 % ± 0.5% இருந்து ஈ ஈ இருந்து கார்பன் வரை சாம்பல் 4% மீது 30%.
பிரிப்பான் வடிவமைப்பு ஒப்பீட்டளவில் எளிது. பெல்ட் மற்றும் தொடர்புடைய உருளைகள் மட்டுமே நகரும் பாகங்கள் உள்ளன. மின்வாய்கள் நிலையான முறையில் நீடித்திருக்கக் கூடிய பொருளால் ஆனவை உள்ளன. பெல்ட் பிளாஸ்டிக் பொருள் செய்யப்படுகிறது. பிரிப்பான் மின்முனை யின் நீளம் தோராயமாக 6 மீட்டர் (20 அடி.) மற்றும் அகலம் 1.25 மீட்டர் (4 அடி.) முழு அளவு வணிக அலகுகள். மின் நுகர்வு குறைவாக உள்ளது 2 கிலோவாட்-மணி ஒரு டன் பொருள் பதப்படுத்தப்பட்ட சக்தி இரண்டு மோட்டார்கள் பெல்ட் ஓட்டுநர்.
செயல்முறை முற்றிலும் உலர்ந்தஉள்ளது, கூடுதல் பொருட்கள் தேவைப்படுகிறது மற்றும் எந்த கழிவு நீர் அல்லது காற்று உமிழ்வு களை உற்பத்தி செய்கிறது. ஈ சாம்பல் பிரிப்பிகள் இருந்து கார்பன் வழக்கில், மீட்கப்பட்ட பொருட்கள் கான்கிரீட் ஒரு pozzolanic admixture பயன்படுத்த பொருத்தமான அளவு கார்பன் உள்ளடக்கத்தில் குறைக்கப்பட்ட ஈ சாம்பல் உள்ளன, மற்றும் மின்சாரம் உற்பத்தி ஆலை எரிக்க முடியும் இது ஒரு உயர் கார்பன் பின்னம். இரண்டு தயாரிப்பு நீரோடைகள் பயன்பாடு ஒரு வழங்குகிறது 100% அேர் ுதல் ேுகக்ு ேுகக்ு. For mineral separations, processing bauxite for example, the separator provides a technology to reduce water usage, இருப்பு வாழ்மற்றும் / அல்லது மீட்க மற்றும் மீண்டும் செயலாக்க tailings நீட்டிக்க.
The tribo-electrostatic belt separator is relatively compact. செயலாக்க வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு இயந்திரம் 40 ஒரு மணி நேரத்திற்கு டன் தோராயமாக உள்ளது 9.1 மீட்டர் (30 அடி.) நீண்ட, 1.7 மீட்டர் (5.5 அடி.) பரந்த மற்றும் 3.2 மீட்டர் (10.5 அடி.) அதிக. தேவையான அளவு தாவரத்தின் சமநிலை, பிரிப்பான் மற்றும் உலர் பொருள் அனுப்ப ுவதற்கு அமைப்புகள் உள்ளன. அமைப்பு கச்சிதமான நிறுவல் வடிவமைப்புகளில் நெகிழ்வு அனுமதிக்கிறது.
The tribo-electrostatic belt separation technology is robust and industrially proven, and was first applied industrially to the processing of coal combustion fly ash in 1995. இந்த தொழில்நுட்பம், கார்பன் துகள்களை நிலக்கரியின் முழுமையற்ற எரிப்பிலிருந்து பிரிப்பதற்கு பயனுள்ளதாக இருக்கிறது., கண்ணாடி அலுமினியசிலிகேட் தாது துகள்களிலிருந்து ஈ சாம்பல். இந்த தொழில்நுட்பம், கனிம வளம் மிக்க ஈ சாம்பலை கான்கிரீட் உற்பத்தியில் சிமெண்ட் மாற்றீடு செய்ய உதவும் கருவியாக உள்ளது.. முதல் 1995, மீது 20,000,000 tonnes of fly ash has been processed by the 19 tribo-electrostatic belt separators installed in the USA, கனடா, இங்கிலாந்து, போலந்து, and South Korea. The industrial history of fly ash separation is listed in மேசை 1.
மேசை 1. ஃப்ளை சாம்பல் tribo-மின் நிலையியல் பெல்ட் பிரிப்பு தொழில்துறை பயன்பாடு
| பயனுடைமை / மின் நிலையம் | இட அமைவு | வணிக நடவடிக்கைகள் தொடக்கம் | வசதி விவரங்கள் |
|---|---|---|---|
| டியூக் எனர்ஜி - Roxboro நிலையம் | வட கரோலினா அமெரிக்கா | 1997 | 2 பிரிப்பான்கள் |
| டாலென் எனர்ஜி- பிராண்டன் ஷோர்ஸ் | மேரிலாந்து அமெரிக்கா | 1999 | 2 பிரிப்பான்கள் |
| ஸ்காட்டிஷ் பவர்- லோங்கனட் நிலையம் | ஸ்காட்லாந்து இங்கிலாந்து | 2002 | 1 பிரித்து வேறாக்குபவர் |
| ஜாக்சன்வில் எலக்ட்ரிக்-செயின்ட். ஜான்ஸ் ரிவர் பவர் பார்க் | புளோரிடா அமெரிக்கா | 2003 | 2 பிரிப்பான்கள் |
| தெற்கு மிசிசிப்பி எலக்ட்ரிக் பவர் -R.D. அடுத்த நாள் | மிசிசிபி அமெரிக்கா | 2005 | 1 பிரித்து வேறாக்குபவர் |
| நியூ பிரன்சுவிக் பவர்-பெல்லதுன் | நியூ பிரன்சுவிக் கனடா | 2005 | 1 பிரித்து வேறாக்குபவர் |
| RWE npower-Didcot நிலையம் | இங்கிலாந்து இங்கிலாந்து | 2005 | 1 பிரித்து வேறாக்குபவர் |
| டாலென் எனர்ஜி-ப்ரூனர் தீவு நிலையம் | பென்சில்வேனியா அமெரிக்கா | 2006 | 2 பிரிப்பான்கள் |
| தம்பா எலக்ட்ரிக்-பிக் பெண்ட் நிலையம் | புளோரிடா அமெரிக்கா | 2008 | 3 பிரிப்பான்கள் two-pass scavenging |
| RWE npower-Aberthaw நிலையம் | வேல்ஸ் இங்கிலாந்து | 2008 | 1 பிரித்து வேறாக்குபவர் |
| EDF எனர்ஜி-வெஸ்ட் பர்ட்டன் நிலையம் | இங்கிலாந்து இங்கிலாந்து | 2008 | 1 பிரித்து வேறாக்குபவர் |
| ZGP (லாஃபார்ஜ் சிமெண்ட் / சிச் ஜானிகோசோடா ஜே.வி.) | போலந்து | 2010 | 1 பிரித்து வேறாக்குபவர் |
| கொரியா தென்கிழக்கு பவர்- இயோங்க் | தென் கொரியா | 2014 | 1 பிரித்து வேறாக்குபவர் |
| PGNiG Termina-Sierkirki | போலந்து | 2018 | 1 பிரித்து வேறாக்குபவர் |
| Taiheiyo சிமெண்ட் நிறுவனம்-Chichibu | ஜப்பான் | 2018 | 1 பிரித்து வேறாக்குபவர் |
| ஆம்ஸ்ட்ராங் ஃப்ளை ஆஷ்- கழுகு சிமெண்ட் | பிலிப்பைன்ஸ் | கால அட்டவணையிடப்பட்டது 2019 | 1 பிரித்து வேறாக்குபவர் |
| கொரியா தென்கிழக்கு பவர்- சாம்சிஆன்போC | தென் கொரியா | கால அட்டவணையிடப்பட்டது 2019 | 1 பிரித்து வேறாக்குபவர் |
Tribo-Electrostatic Separation of Bauxite Minerals
எஸ்டி உபகரணம் & தொழில்நுட்ப (STET) performed bench scale dry tribo-electrostatic separation testing on multiple samples of bauxite minerals. The samples are listed below in மேசை 2.
மேசை 2. Properties of bauxite samples tested by STET
| Description | Desired Product & Goals | |
|---|---|---|
| மாதிரி 1 | ROM Bauxite | Al2O3 recovery Reduce SiO2, Fe2O3, TiO2 |
| மாதிரி 2 | PLK (Partially Lateritized Khondalite) | Al2O3 recovery Reduce SiO2, Fe2O3, TiO2 |
| மாதிரி 3 | Red Mud | Fe2O3 recovery Reduce SiO2, Al2O3, TiO2 |
| மாதிரி 4 | ROM Bauxite Slimes | Al2O3 recovery Reduce SiO2, Fe2O3, TiO2 |
Chemical composition for all feed and separated product samples was measured by X-Ray Fluorescence (XRF) using a WD-XRF system. The results of the chemical analysis for the feed samples are shown below in மேசை 3.
மேசை 3. Chemical properties of bauxite samples tested by STET
| Al2O3 wt.% | Fe2O3 wt.% | SiO2 wt.% | SiO2 wt.% | LOI wt.% | |
|---|---|---|---|---|---|
| மாதிரி 1 | 43.7 | 25.9 | 3.9 | 2.3 | 23.6 |
| மாதிரி 2 | 34.9 | 19.4 | 28.5 | 2.1 | 14.7 |
| மாதிரி 3 | 19.0 | 52.1 | 6.7 | 4.9 | 11.1 |
| மாதிரி 4 | 34.6 | 23.2 | 18.0 | 4.4 | 18.8 |
Particle size was measured by laser particle size measurement using dry pneumatic dispersion. The results for the feed samples are shown below in மேசை 4.
மேசை 4. Particle size of bauxite samples tested by STET
| D10 micron | D50 micron | D90 micron | D90 micron |
|
|---|---|---|---|---|
| மாதிரி 1 | 2 | 19 | 73 | 118 |
| மாதிரி 2 | 2 | 45 | 575 | 898 |
| மாதிரி 3 | 1 | 27 | 212 | 325 |
| மாதிரி 4 | 1 | 7 | 59 | 93 |
Samples were separated using the STET benchtop separator. பென்ச்டாப் பிரிப்பான் டிரிபோ-மின்சார்ஜிங் சான்றுக்காக வும், ஒரு பொருள் நிலைமின்பயன்பாட்டினிற்கான நல்ல வேட்பாளர் என்பதை தீர்மானிக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.. The primary difference between the benchtop separator and pilot-scale and commercial-scale separators is that the length of the benchtop separator is approximately 0.4 பைலட்-அளவிலான மற்றும் வர்த்தக அளவிலான அலகுகளின் நீளம். பிரிப்பான் திறன் மின்வாய் நீளம் ஒரு செயல்பாடு என, பெஞ்ச்-அளவிலான சோதனை பைலட்-அளவிலான சோதனைக்கு மாற்றாக பயன்படுத்த முடியாது. STET செயல்முறை அடைய முடியும் என்று பிரிப்பு அளவு தீர்மானிக்க பைலட் அளவிலான சோதனை அவசியம், மற்றும் STET செயல்முறை கொடுக்கப்பட்ட ஃபீட் விகிதங்களின் கீழ் தயாரிப்பு இலக்குகளை சந்திக்க முடியுமா என்பதை தீர்மானிக்க. பகரமாக, benchtop பிரிப்பான் பைலட் அளவிலான அளவில் எந்த குறிப்பிடத்தக்க பிரிப்பு நிரூபிக்க சாத்தியமில்லை என்று வேட்பாளர் பொருட்கள் வெளியே நிராகரிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. பெஞ்ச்-அளவில் பெறப்பட்ட முடிவுகள் உகந்ததாக இல்லை, மற்றும் கவனிக்கப்படும் பிரிப்பு ஒரு வணிக அளவிலான STET பிரிப்பான் மீது அனுசரிக்கப்பட்டது விட குறைவாக உள்ளது.
Testing with the STET benchtop separator demonstrated significant movement of Al2O3 with the majority of the samples tested. In three of the four samples tested by STET, substantial movement of Al2O3 was observed. கூடுதலாக, மற்ற முக்கிய கூறுகள், சிஓ2 மற்றும் T12 பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் குறிப்பிடத்தக்க இயக்கத்தை நிரூபித்தன. In Sample 1, மாதிரி 3 and Sample 4, பற்றவைப்பு மீது இழப்பு இயக்கம் (LOI) தொடர்ந்து A2ஓ3 இயக்கம். The movement of the major elements is shown below in படம் 5.
The STET separator is a physical separation process and selectively separates mineral phases based on tribocharging, a surface phenomenon. The degree to which minerals are susceptible to tribocharging is in some cases able to be predicted via consultation of a triboelectric series, but in the case of complex mineral ores, often in practice must be determined empirically. A summary of the tribocharging properties for the samples tested is shown below in மேசை 5.
மேசை 5. Summary of tribocharging behaviour for major elements. POS = charged positive, NEG = charged negative.
| Al2O3 | Fe2O3 | SiO2 | TiO2 | LOI | |
|---|---|---|---|---|---|
| மாதிரி 1 | POS | NEG | NEG | NEG | POS |
| மாதிரி 2 | NEG | POS | NEG | N/A | N/A |
| மாதிரி 3 | POS | NEG | N/A | NEG | POS |
| மாதிரி 4 | POS | N/A | NEG | NEG | POS |
Dry processing with the STET separator offers opportunities to generate value for bauxite and aluminium producers. The utilization of lower grade bauxite deposits may allow for lower mining costs by reducing stripping ratios and by reduced generation of tailings. கூடுதலாக, the pre-processing of bauxite ores by dry triboelectrostatic separation may result in improved economics of aluminium refining by supplying higher grades of bauxite to the refining process, or by reducing volumes of red mud generated. கூடுதலாக, higher aluminium content in red mud may allow for reprocessing. A summary of ideal characteristics for metallurgical grade bauxite is presented, as well as a summary of the benefit of the STET separator, below in மேசை 6.
மேசை 6. Summary of ideal characteristics for metallurgical grade bauxite.5
| Ideal Grade Characteristic | Impact if Inadequate | Observed with STET Separation |
|---|---|---|
| Low “reactive silica” (>1.5% - <3.0%) (kaolinite) | Increases caustic usage, a critical operating cost factor. | Reduction in total silica |
| High extractable alumina | Increases capital and operating costs for mining, processing and mud disposal. | Increase in alumina |
| Low organic carbon | Increases operating costs by reducing plant efficiency. | |
| Low boehmite (<3%) | Precludes low-temperature processing that can increase capital and operating costs. | |
| Low goethite (tolerable in a high-temperature plant or with high hematite) | Slows clarification, lowers product quality and increases alumina loss via mud circuit. | Reduction in total iron |
| Low moisture (can create nuisance dust if too low) | Increases capital costs (larger evaporation facility), fuel consumption, shipping costs. | |
| Iron content (ideally >5%-<15%) | Low iron can lower product quality. High iron dilutes alumina content of bauxite. | Reduction in total iron |
| Low quartz | Increases maintenance costs (pipe wear). Increases caustic usage in high-temperature plants. | Reduction in total silica |
| Low impurities and trace elements | Can lower process efficiency (sulfur, chlorine, calcium) and metal quality (gallium, zinc, vanadium, phosphorus). | |
| Soft and friable | Increases mining and grinding costs. | |
| Dissolves readily | Increases capital (larger digestion equipment) and operating costs. | |
| Low titania | Can increase caustic usage in high-temperature plants. | Reduction in titania |
| Low carbonates | Can require special processing. |
முடிவு செய்தல்
Tribo-electrostatic separation was demonstrated as an effective method for generating a high-grade bauxite ore for use in alumina production. Testing with the STET benchtop separator demonstrated significant movement of Al2O3 with the majority of the samples tested. In three of the four samples tested by STET, substantial movement of Al2O3 was observed. கூடுதலாக, மற்ற முக்கிய கூறுகள், SiO2 and TiO2 demonstrated significant separation in most cases. Dry processing with the STET separator offers opportunities to generate value for bauxite and aluminium producers.
ஒப்பீடுகள்
1. ப்ளின், P & டியோன்-ஓர்டேகா, ஒரு (2013) உயர் மற்றும் உலர், சி.ஐ.எம். இதழ், vol. 8, இல்லை. 4, p. 48-51.
2. மனோச்செஹ்ரி, H, ஹனுமந்த ரோ, கே, & ஃபோர்ஸ்பெர்க், கே (2000), மின் பிரிப்பு முறைகள் பற்றிய ஆய்வு, கூறு 1: அடிப்படை அம்சங்கள், கனிமங்கள் & உலோகவியல் செயலாக்க, vol. 17, இல்லை. 1 பக் 23–36.
3. மனோச்செஹ்ரி, H, ஹனுமந்த ரோ, கே, & ஃபோர்ஸ்பெர்க், கே (2000), மின் பிரிப்பு முறைகள் பற்றிய ஆய்வு, கூறு 2: நடைமுறை பரிசீலனைகள், கனிமங்கள் & உலோகவியல் செயலாக்க, vol. 17, இல்லை. 1 பக் 139-166.
4. ரால்ஸ்டன் ஓ. (1961) கலப்பு க்ரானுலர் திடப்பொருட்களின் நிலைமின்பிரிப்பு, எல்ஸ்வியர் பப்ளிஷிங் கம்பெனி, அச்சில் இல்லை.
5. Kogel, Jessica Elzea; Trivedi, Nikhil C; Barker, James M; Krukowski, Stanley T.; Industrial Minerals and Rocks: பண்டங்கள், சந்தைகள், and Uses 7th Edition, (2006), Page 237.
