భాషా ఎంచుకోండి:
నైరూప్య
ST Equipment & టెక్నాలజీ, 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, triboelectric బెల్ట్ విభజించడానికి ఆదర్శంగా చక్కని విభజనకు సరిపోయే (<1μm) మధ్యస్తంగా ముతక (300μm) చాలా అధిక నిర్గమాంశ పార్టికిల్స్. The triboelectric belt separator technology has been used to separate a wide range of materials including coal combustion fly ash, కాల్సైట్ / క్వార్ట్జ్, టాల్క్ / మాగ్నసైట్, బారిట్/క్వార్ట్జ్, and feldspar/quartz. Separation results are presented describing the tribo-charging behavior for bauxite minerals.
పరిచయం
మంచినీటి పొందలేకపోవడం ప్రపంచవ్యాప్తంగా మైనింగ్ ప్రాజెక్టులు సాధ్యత ప్రభావితం ఒక ప్రధాన కారకంగా మారింది. హుబెర్ట్ ఫ్లెమింగ్ ప్రకారం, హాచ్ నీరు మాజీ ప్రపంచ దర్శకుడు, "గాని ఆగిపోయింది చేయబడ్డాయి లేదా గత సంవత్సరం పైగా అయిపోవడం ప్రపంచంలో అన్ని మైనింగ్ ప్రాజెక్టులు, అది ఉంది, దాదాపు 100% కేసులు, నీటి ఫలితంగా, either directly or indirectly”.1 Dry mineral processing methods offer a solution to this looming problem.
వంటి ఎలెక్ట్రో వేరు పొడి పద్ధతులు తాజా నీటి అవసరం తొలగిస్తున్నట్టు, మరియు వ్యయాలను తగ్గించటానికి శక్తిని అందిస్తాయి. Electric separation methods that utilize contact, లేదా ట్రైబో-ఎలక్ట్రిక్, charging are particularity interesting because of their potential to separate a wide variety of mixtures containing conductive, ఇన్సులేటింగ్, మరియు పాక్షిక వాహక కణాలు.
ట్రైబో-ఎలక్ట్రిక్ ఛార్జింగ్ వివిక్తంగా ఉన్నప్పుడు సంభవిస్తుంది, అసమాన కణాలు ఒకదానితో మరొకటి ఢీకొంటాయి, లేదా మూడవ ఉపరితలంతో, ఫలితంగా రెండు కణ రకాల మధ్య ఉపరితల ఆవేశ భేదం ఏర్పడుతుంది. ఆవేశ భేదం యొక్క గుర్తు మరియు పరిమాణం పాక్షికంగా ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీలోని తేడాపై ఆధారపడి ఉంటుంది. (లేదా పని విధి) కణ రకాల మధ్య. బాహ్యంగా అప్లై చేయబడ్డ విద్యుత్ ఫీల్డ్ ఉపయోగించి సెపరేషన్ సాధించవచ్చు..
వర్టికల్ ఫ్రీ-ఫాల్ టైప్ సెపరేటర్లలో ఈ టెక్నిక్ పారిశ్రామికంగా ఉపయోగించబడింది. ఫ్రీ ఫాల్ సెపరేటర్ ల్లో, కణాలు మొదట ఆవేశాన్ని పొందుతాయి, 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 కు 0.1 mm.3,4 One of the most promising new developments in dry mineral separations is the tribo-electrostatic belt separator. ఈ సాంకేతికత సంప్రదాయ ఎలెక్ట్రో వేరు సాంకేతికతలు కంటే కణాలు సూక్ష్మ కణ పరిమాణం పరిధి పొడిగించి, మాత్రమే సరఫరా గతంలో విజయవంతమైన ఉంది పేరు పరిధి లోకి.
Tribo-Electrostatic Belt Separation
ట్రైబో ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ బెల్ట్ సపరేటర్ లో (మూర్తి 1 మరియు ఫిగర్ 2), పదార్థం సన్నని ఖాళీ ఉంచుతారు 0.9 - 1.5 రెండు సమాంతర ప్లానర్ ఎలక్ట్రోడ్ ల మధ్య cm. కణాలు triboelectrically interparticle పరిచయం ద్వారా వసూలు చేస్తారు. ఉదాహరణకి, బొగ్గును మండించడం బూడిద విషయంలో, కార్బన్ కణాలు మరియు ఖనిజ రేణువులు మిశ్రమం, ధనాత్మక ఆవేశం కార్బన్ మరియు రుణాత్మక ఆవేశం ఖనిజ సరసన ఎలక్ట్రోడ్లు ఆకర్షింపబడతాయి. ఈ కణాలు నిరంతరం కదులుతున్న ఓపెన్ మెష్ బెల్ట్ ద్వారా కొట్టుకుపోయి, వ్యతిరేక దిశల్లో తెలియజేయతాయి.. బెల్ట్ సెపరేటర్ వైపుల వైపు ప్రతి ఎలక్ట్రోడ్ ప్రక్కనే కణాలు కదులుతుంది. విద్యుత్ క్షేత్రం, ఒక కణం ఎడమ నుంచి కుడికి కదులుతున్న ప్రవాహంలోనికి కణాలను తరలించడానికి ఒక సెంటీమీటర్ యొక్క చిన్న భాగాన్ని మాత్రమే తరలించాల్సి ఉంటుంది.. 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. అధిక బెల్ట్ వేగం కూడా చాలా అధిక throughputs అనుమతిస్తుంది, వరకు 40 ఒకే విభజించడానికి లో గంటకు టన్నుల. వివిధ ప్రక్రియ ప్రమాణాలు నియంత్రించడం ద్వారా, ఇటువంటి బెల్ట్ వేగం గా, ఫీడ్ పాయింట్, ఎలక్ట్రోడ్ ఖాళీ మరియు ఫీడ్ రేటు, పరికరం యొక్క కార్బన్ విషయాలను తక్కువ కార్బన్ బూడిద ఉత్పత్తి 2 % ± 0.5% నుండి కార్బన్ ఉండే ఫీడ్ ఫ్లై బూడిద నుండి 4% ఓవర్ 30%.
విభాజకం డిజైన్ సాపేక్షంగా సులభం. బెల్ట్ మరియు సంబంధితమార్పులు రోలర్లు మాత్రమే కదిలే భాగాలు. ఎలక్ట్రోడ్లు స్థిర మరియు ఒక తగిన మన్నికైన పదార్థం కలిగిఉంటాయి. బెల్ట్ ప్లాస్టిక్ పదార్థం తయారు చేస్తారు. విభాజకం ఎలక్ట్రోడ్ పొడవు సుమారుగా 6 మీటర్ల (20 ft.) మరియు వెడల్పు 1.25 మీటర్ల (4 ft.) పూర్తి పరిమాణం వాణిజ్య యూనిట్లు. పవర్ వినియోగం దీని కంటే తక్కువగా ఉంది 2 బెల్ట్ యొక్క రెండు మోటార్ల ద్వారా వినియోగించబడే చాలా పవర్ తో ప్రాసెస్ చేయబడ్డ మెటీరియల్ యొక్క ప్రతి టన్నుకు కిలోవాట్ గంట.
ప్రక్రియ పూర్తిగా ఎండిపోయాయి, అదనపు పదార్థాలు అవసరం మరియు ఏ వేస్ట్ నీరు లేదా గాలిలో ఉద్గారాలు ఉత్పత్తి. బూడిద వేరుపడిన నుండి కార్బన్ విషయంలో, స్వాధీనం పదార్థాలు బూడిద కాంక్రీటు లో ఒక పోజోలానిక్ ఉపమిశ్రమాన్ని వంటి వినియోగానికి ఉపయోగపడవు స్థాయిలు కార్బన్ కంటెంట్ తగ్గుతుంది ఉంటాయి, విద్యుత్ ఉత్పత్తికి ప్లాంట్లో బూడిద ఇది ఒక అధిక కార్బన్ భిన్నం. రెండు ఉత్పత్తి ప్రవాహాలు వినియోగాన్ని అందించే ఒక 100% పరిష్కారం బూడిద పారవేయడం సమస్యలను ఫ్లై. For mineral separations, processing bauxite for example, the separator provides a technology to reduce water usage, రిజర్వ్ లైఫ్ ని పొడిగించడం మరియు/లేదా రికవరీ మరియు టైలింగ్ లను తిరిగి ప్రాసెస్ చేయడం.
The tribo-electrostatic belt separator is relatively compact. ప్రాసెస్ రూపొందించిన యంత్రం 40 గంటకు టన్నుల సుమారు 9.1 మీటర్ల (30 ft.) దీర్ఘ, 1.7 మీటర్ల (5.5 ft.) విస్తృత మరియు 3.2 మీటర్ల (10.5 ft.) అధిక. మొక్క అవసరం సమతుల్యతకు మరియు విభజించడానికి నుండి పొడి పదార్థం చెప్పేటప్పుడు వ్యవస్థలు కలిగి. వ్యవస్థ నిబిడత సంస్థాపన డిజైన్లను సౌలభ్యతను అనుమతిస్తుంది.
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. బొగ్గు యొక్క అసంపూర్ణ దహనం నుండి కార్బన్ కణాలను వేరు చేయడంలో సాంకేతిక పరిజ్ఞానం సమర్థవంతంగా పనిచేస్తుంది, బూడిద లో గాజు అల్యుమినోసిలికేట్ ఖనిజ కణాల. కాంక్రీట్ ఉత్పత్తిలో సిమెంట్ రీప్లేస్ మెంట్ గా మినరల్ రిచ్ ఫ్లై యాష్ ను రీసైకిల్ చేయడం ప్రారంభించడంతో ఈ సాంకేతికత కీలకపాత్ర. నుండి 1995, పైగా 20,000,000 టన్నుల ఫ్లై యాష్ ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడింది 19 ట్రైబో-ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ బెల్ట్ వేరు USA లో ఇన్స్టాల్, కెనడా, UK, పోలాండ్, , దక్షిణ కొరియాల. ఫ్లై యాష్ విడిదికి సంబంధించిన పారిశ్రామిక చరిత్ర ఇందులో జాబితా చేయబడింది టేబుల్ 1.
టేబుల్ 1. ఇండస్ట్రియల్ అప్లికేషన్ ఆఫ్ ట్రైబో-ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ బెల్ట్ వేరు ఫ్లై యాష్ కోసం
| వినియోగ / విద్యుత్ కేంద్రం | స్థానం | వాణిజ్య కార్యకలాపాలు ప్రారంభం | సౌకర్యం వివరాలు |
|---|---|---|---|
| డ్యూక్ ఎనర్జీ - రోక్స్బోరో స్టేషన్ | ఉత్తర కరోలినా USA | 1997 | 2 వేరు |
| శక్తి భాషలు- బ్రాండన్ షోర్స్ | మేరీల్యాండ్ USA | 1999 | 2 వేరు |
| స్కాటిష్ పవర్- Longannet స్టేషన్ | స్కాట్లాండ్ UK | 2002 | 1 విభాగిని |
| జాక్సోవిల్లే ఎలక్ట్రిక్-St. జాన్స్ రివర్ పవర్ పార్క్ | ఫ్లోరిడా USA | 2003 | 2 వేరు |
| సౌత్ మిస్సిస్సిప్పి ఎలక్ట్రిక్ పవర్ -R.D. మారో | మిస్సిస్సిప్పి USA | 2005 | 1 విభాగిని |
| న్యూ బ్రూవిక్ పవర్-బెల్లెడనె | న్యూ బ్రున్స్విక్ కెనడా | 2005 | 1 విభాగిని |
| Rರాము ఎన్ పవర్-డిడ్కాట్ స్టేషను | ఇంగ్లాండ్ UK | 2005 | 1 విభాగిని |
| టాలెన్ ఎనర్జీ-బ్రన్నర్ ఐలాండ్ స్టేషను | పెన్సిల్వేనియా USA | 2006 | 2 వేరు |
| తంపా ఎలక్ట్రిక్-బిగ్ బెండ్ స్టేషన్ | ఫ్లోరిడా USA | 2008 | 3 వేరు two-pass scavenging |
| RWNపవర్-అబెర్త్వాట్ స్టేషను | వేల్స్ UK | 2008 | 1 విభాగిని |
| EDF ఎనర్జీ-వెస్ట్ బర్టన్ స్టేషను | ఇంగ్లాండ్ UK | 2008 | 1 విభాగిని |
| ZGP (లఫార్జ్ సిమెంట్/సియెచ్ జనికోసోడా జెవి) | పోలాండ్ | 2010 | 1 విభాగిని |
| కొరియా ఆగ్నేయ పవర్- యోంగ్హెయుంగ్ | దక్షిణ కొరియా | 2014 | 1 విభాగిని |
| PGNiG Termika-Sierkirki | పోలాండ్ | 2018 | 1 విభాగిని |
| తైహియో సిమెంట్ కంపెనీ-చిచిబు | జపాన్ | 2018 | 1 విభాగిని |
| ఆర్మ్ స్ట్రాంగ్ ఫ్లై యాష్- ఈగిల్ సిమెంట్ | ఫిలిప్పీన్స్ | షెడ్యూల్డ్ 2019 | 1 విభాగిని |
| కొరియా ఆగ్నేయ పవర్- Samcheonpo | దక్షిణ కొరియా | షెడ్యూల్డ్ 2019 | 1 విభాగిని |
ట్రైబో-విద్యుదాఘాతంతో బాక్సైట్ ఖనిజాల విభజన
ST సామగ్రి & టెక్నాలజీ (STET) performed bench scale dry tribo-electrostatic separation testing on multiple samples of bauxite minerals. The samples are listed below in టేబుల్ 2.
టేబుల్ 2. Properties of bauxite samples tested by STET
| Description | Desired Product & Goals | |
|---|---|---|
| Sample 1 | ROM Bauxite | Al2O3 recovery Reduce SiO2, Fe2O3, TiO2 |
| Sample 2 | PLK (Partially Lateritized Khondalite) | Al2O3 recovery Reduce SiO2, Fe2O3, TiO2 |
| Sample 3 | Red Mud | Fe2O3 recovery Reduce SiO2, Al2O3, TiO2 |
| Sample 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 టేబుల్ 3.
టేబుల్ 3. Chemical properties of bauxite samples tested by STET
| Al2O3 wt.% | Fe2O3 wt.% | SiO2 wt.% | SiO2 wt.% | LOI wt.% | |
|---|---|---|---|---|---|
| Sample 1 | 43.7 | 25.9 | 3.9 | 2.3 | 23.6 |
| Sample 2 | 34.9 | 19.4 | 28.5 | 2.1 | 14.7 |
| Sample 3 | 19.0 | 52.1 | 6.7 | 4.9 | 11.1 |
| Sample 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 టేబుల్ 4.
టేబుల్ 4. Particle size of bauxite samples tested by STET
| D10 మైక్రోమీటరు | D50 మైక్రోమీటరు | D90 మైక్రోమీటరు | D90 మైక్రోమీటరు |
|
|---|---|---|---|---|
| Sample 1 | 2 | 19 | 73 | 118 |
| Sample 2 | 2 | 45 | 575 | 898 |
| Sample 3 | 1 | 27 | 212 | 325 |
| Sample 4 | 1 | 7 | 59 | 93 |
Samples were separated using the STET benchtop separator. ట్రైబో ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ ఛార్జింగ్ యొక్క సాక్ష్యం కొరకు మరియు ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ బెనిఫికేషన్ కొరకు మెటీరియల్ మంచి అభ్యర్థి కాదా అని తెలుసుకోవడం కొరకు బెంచ్ టాప్ సపరేటర్ ఉపయోగించబడుతుంది.. 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 పైలట్-స్కేల్ మరియు వాణిజ్య-స్థాయి యూనిట్ల పొడవుకు రెట్లు. సెపరేటర్ సామర్థ్యం అనేది ఎలక్ట్రోడ్ పొడవు యొక్క విధి కనుక, పైలట్ స్కేల్ టెస్టింగ్ కు ప్రత్యామ్నాయంగా బెంచ్ స్కేల్ టెస్టింగ్ ఉపయోగించలేం.. ఎస్ టిఇటి ప్రక్రియ సాధించగల విభజన యొక్క పరిధిని తెలుసుకోవడానికి పైలట్-స్కేల్ టెస్టింగ్ అవసరం అవుతుంది, మరియు ఇవ్వబడ్డ ఫీడ్ రేట్ల కింద ఎస్ టిఇటి ప్రాసెస్ ప్రొడక్ట్ టార్గెట్ లను చేరుకోగలదా అని తెలుసుకోవడం. బదులుగా, పైలట్-స్కేల్ స్థాయిలో గణనీయమైన విభజనను ప్రదర్శించడానికి అవకాశం లేని అభ్యర్థి సామగ్రిని తోసిపుచ్చడానికి బెంచ్ టాప్ సపరేటర్ ఉపయోగించబడుతుంది. బెంచ్ స్కేలుపై పొందిన ఫలితాలు ఆప్టిమైజ్ చేయబడవు, మరియు గమనించిన విభజన వాణిజ్య పరిమాణ ఎస్ టిఇటి సపరేటర్ పై గమనించే దానికంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
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. అదనంగా, Fe2O3 యొక్క ఇతర ప్రధాన అంశాలు, SiO2 మరియు TiO2 చాలా సందర్భాల్లో గణనీయమైన కదలికను ప్రదర్శించాయి. In Sample 1, Sample 3 and Sample 4, ఇగ్నిషన్ పై నష్టం యొక్క చలనం (చట్టం) Al2O3 యొక్క చలనాన్ని అనుసరించారు. The movement of the major elements is shown below in మూర్తి 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 టేబుల్ 5.
టేబుల్ 5. Summary of tribocharging behaviour for major elements. POS = charged positive, NEG = charged negative.
| Al2O3 | Fe2O3 | SiO2 | TiO2 | చట్టం | |
|---|---|---|---|---|---|
| Sample 1 | POS | NEG | NEG | NEG | POS |
| Sample 2 | NEG | POS | NEG | N/A | N/A |
| Sample 3 | POS | NEG | N/A | NEG | POS |
| Sample 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. అదనంగా, 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. అదనంగా, 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 టేబుల్ 6.
టేబుల్ 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. |
ముగింపు
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. అదనంగా, Fe2O3 యొక్క ఇతర ప్రధాన అంశాలు, 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.
ప్రస్తావనలు
1. బ్లిన్, పి & డియోన్-ఒర్టెగా, ఒక (2013) ఎక్కువ మరియు పొడిగా, CIM పత్రిక, vol. 8, ఏ. 4, పేజీలు. 48-51.
2. Manouchehri, H, హనుమంత రోవా, కె, & ఫోర్స్ బర్గ్, కె (2000), ఎలక్ట్రికల్ ఎడబాటు పద్ధతులు రివ్యూ, పార్ట్ 1: ప్రాథమిక కోణాలకు, మినరల్స్ & మెటలర్జికల్ ప్రోసెసింగ్, vol. 17, ఏ. 1 పేజీలు 23–36.
3. Manouchehri, H, హనుమంత రోవా, కె, & ఫోర్స్ బర్గ్, కె (2000), ఎలక్ట్రికల్ ఎడబాటు పద్ధతులు రివ్యూ, పార్ట్ 2: ప్రయోగాత్మక పరిగణనలు, మినరల్స్ & మెటలర్జికల్ ప్రోసెసింగ్, vol. 17, ఏ. 1 పేజీలు 139–166.
4. రాల్స్టన్ ఓ. (1961) మిక్స్డ్ గ్రాన్యులర్ సాలిడ్స్ యొక్క ఎలెక్ట్రో ఎడబాటు, సేవియర్ పబ్లిషింగ్ కంపెనీ, ప్రింట్లో.
5. Kogel, Jessica Elzea; Trivedi, Nikhil C; Barker, James M; Krukowski, Stanley T.; Industrial Minerals and Rocks: సరుకులు, మార్కెట్లు, and Uses 7th Edition, (2006), Page 237.
