Piliin ang Wika:
abstract
ST Equipment & Teknolohiya, LLC (STET) ay bumuo ng isang tribo-electrostatic belt paghihiwalay processing system na nagbibigay ng mineral processing industriya isang paraan upang beneficiate pinong mga materyales na may isang ganap na dry teknolohiya. Sa kaibahan sa iba pang mga electrostatic paghihiwalay proseso na karaniwang limitado sa mga particle mas malaki kaysa sa 75μm ang laki, sa triboelectric belt separator ay may perpektong angkop para sa paghihiwalay ng napaka-fine (<1microns) sa moderately magaspang (300microns) particle na may napakataas na throughput. Ang triboelectric belt separator teknolohiya ay ginagamit upang paghiwalayin ang isang malawak na hanay ng mga materyales kabilang ang karbon pagkasunog fly ash, calcite / kuwarts, talc / magnesite, barite / kuwarts, at feldspar / kuwarts. Paghihiwalay resulta ay iniharap na naglalarawan sa mga tribo-charge pag-uugali para bauxite mineral.
pagpapakilala
Ang kakulangan ng access sa sariwang tubig ay nagiging isang pangunahing kadahilanan na nakakaapekto sa pagiging posible ng mga proyekto ng pagmimina sa buong mundo. Ayon sa Hubert Fleming, dating pandaigdigang direktor para Hatch Tubig, "Ng lahat ng mga proyekto ng pagmimina sa mundo na mag huminto o bumagal pababa sa nakaraang taon, lumampas na ito, sa halos 100% sa mga kaso, Bunga ng tubig, direkta man o hindi direkta ".1 Dry pamamaraan mineral processing nag-aalok ng isang solusyon na ito dambuhalang problema.
Dry pamamaraan tulad ng electrostatic paghihiwalay ay puksain ang kailangan para sa tubig-tabang, at nag-aalok ng mga potensyal na upang mabawasan ang mga gastos. Electric pamamaraan paghihiwalay na magamit contact, o tribo-kuryenteng, pag-charge ay partikularidad kagiliw-giliw na dahil sa kanilang mga potensyal na upang paghiwalayin ang iba't ibang uri ng halo na naglalaman ng kondaktibo, insulating, at semi-kondaktibo particle.
Tribo-electric charging nangyayari kapag discrete, hindi magkapareho particle nagbanggaan sa bawat isa, o sa isang third ng ibabaw, na nagreresulta sa isang ibabaw na singil pagkakaiba sa pagitan ng dalawang uri ng maliit na butil. Ang pag-sign at magnitude ng singil pagkakaiba ay depende bahagyang sa ang pagkakaiba sa electron affinity (o pantrabahong okasyon) sa pagitan ng mga uri ng maliit na butil. Paghihiwalay ay maaaring pagkatapos ay nakakamit gamit ang isang panlabas na inilapat electric field.
Ang diskarteng ito ay utilized sa industrya in vertical libreng-pagkahulog-type ang mga panghiwalay. Sa libreng-pagkahulog panghiwalay, ang mga particle unang kumuha ng bayad, pagkatapos ay mahulog sa pamamagitan ng gravity sa pamamagitan ng isang aparato sa paghadlang electrodes na mag-aplay ng isang malakas na electric field upang magpalihis ang tilapon ng mga particle ayon sa pag-sign at kalakhan ng kanilang ibabaw charge.2 Free-fall panghiwalay ay maaaring maging mabisa para sa magaspang particle, ngunit hindi epektibo sa paghawak particle mas pinong kaysa sa tungkol 0.075 sa 0.1 mm.3,4 Isa sa mga pinaka promising bagong development sa dry separations mineral ay ang tribo-electrostatic belt separator. Ang teknolohiyang ito ay may palugit na ang maliit na butil laki hanay upang mas pinong particle kaysa sa maginoo electrostatic paghihiwalay teknolohiya, sa hanay kung saan tanging lutang ay naging matagumpay sa nakaraan.
Tribo-Electrostatic Belt Paghihiwalay
Sa tribo-electrostatic belt separator (pigura 1 at Figure 2), materyal ay fed sa ang manipis na agwat sa 0.9 - 1.5 cm sa pagitan ng dalawang parallel planar electrodes. Ang mga particle ay triboelectrically sisingilin ng interparticle contact. Halimbawa, sa kaso ng karbon pagkasunog fly ash, isang timpla ng carbon particle at mineral particle, positibong sisingilin carbon at ang mga negatibong sisingilin mineral ay akit sa kabaligtaran electrodes. Ang mga particle ay pagkatapos ay swept up sa pamamagitan ng isang tuloy-tuloy na paglipat ng open-mesh belt at conveyed sa kabaligtaran direksyon. belt ay gumagalaw ang mga particle sa tabi ng bawat elektrod papunta sa magkabilang dulo ng separator. Ang electric field kailangan lamang ilipat ang mga particle ng isang maliit na maliit maliit na bahagi ng isang sentimetro ilipat ang isang maliit na butil mula sa isang kaliwa-paglipat sa isang right-gumagalaw na stream. Ang counter kasalukuyang daloy ng paghihiwalay ng mga particle at patuloy na triboelectric singilin ang sa pamamagitan banggaan carbon-mineral na nagbibigay ng para sa isang multi-stage paghihiwalay at nagreresulta sa mahusay na kadalisayan at pagbawi sa isang single-pass unit. Ang mataas na bilis ng belt Nagbibigay-daan din mataas na throughputs, hanggang 40 tonelada kada oras sa isang solong separator. Sa pamamagitan ng pagkontrol ng iba't-ibang mga parameter ng proseso, tulad ng bilis ng belt, feed point, electrode gap at feed rate, ang aparato ay gumagawa mababang carbon fly ash sa mga nilalaman carbon ng 2 % ± 0.5% mula sa feed fly abo mula sa carbon mula sa 4% para matapos 30%.
Ang separator disenyo ay relatibong simpleng. Ang belt at nauugnay na mga rollers ay ang tanging gumagalaw na bahagi. Ang electrodes ay nakatigil at binubuo ng isang naaangkop na matibay na materyal. belt ay gawa sa plastic na materyal. Ang separator elektrod haba ay humigit-kumulang na 6 metro (20 ft.) at ang lapad 1.25 metro (4 ft.) para sa buong laki ng komersyal na mga yunit. Ang paggamit ng kuryente ay mas mababa sa 2 kilowatt-hour bawat tonelada ng materyal na naproseso nang may karamihan ng kapangyarihan natupok sa pamamagitan ng dalawang motors nagtutulak ng belt.
Ang proseso ay ganap na dry, hindi nangangailangan ng mga karagdagang materyal at naglalabas ng walang pag-aaksaya ng tubig o air emissions. Sa kaso ng carbon mula sa fly ash separations, ang mga nakuhang materyales ay binubuo ng fly ash nabawasan sa carbon nilalaman sa antas na angkop para sa paggamit bilang pozzolanic admixture sa kongkretong, at ang isang mataas na carbon bahagi na maaaring masunog sa koryente pagbuo ng halaman. Paggamit ng parehong daluyan ng produkto ay nagbibigay ng isang 100% solusyon upang lumipad problema ash pagtatapon. Para sa mga paghihiwalay ng mineral, processing bauxite halimbawa, ang separator ay nagbibigay ng isang teknolohiya upang mabawasan ang paggamit ng tubig, extend reserve buhay at / o mabawi at reprocess tailings.
Ang tribo-electrostatic belt separator ay relatibong compact. Ang isang machine na dinisenyo upang iproseso 40 tonelada kada oras ay humigit-kumulang 9.1 metro (30 ft.) mahaba, 1.7 metro (5.5 ft.) malawak at 3.2 metro (10.5 ft.) mataas. Ang kinakailangang balanse ng halaman ay binubuo ng mga system upang ihatid ang dry materyal sa at mula sa separator. Ang limit ng sistema ay nagbibigay-daan para sa flexibility sa disenyo ng pag-install.
Ang tribo-electrostatic belt paghihiwalay teknolohiya ay matatag at tungkol sa industrya napatunayan, at noon ay unang inilapat sa industrya sa pagproseso ng karbon pagkasunog fly ash in 1995. Ang teknolohiya ay epektibo sa paghihiwalay carbon particle mula sa hindi kumpleto pagkasunog ng karbon, mula sa malasalamin particle aluminosilicate mineral sa fly ash. Ang teknolohiya ay naging kasangkapan sa pagpapagana recycle ng mineral-rich fly ash bilang kapalit semento sa kongkreto produksyon. mula noon 1995, sa ibabaw 20,000,000 tonelada ng fly ash ay na-proseso sa pamamagitan ng 19 tribo-electrostatic belt panghiwalay na naka-install sa USA, Canada, Reyno Unido, Poland, at South Korea. Ang pang-industriya kasaysayan ng fly ash paghihiwalay ay nakalista sa mesa 1.
mesa 1. Pang-industriya na application ng tribo-electrostatic belt paghihiwalay ng fly ash
| Kagamitan / estasyon ng enerhiya | lugar | Simula ng komersyal na operasyon | mga detalye pasilidad |
|---|---|---|---|
| Duke Enerhiya - Roxboro Station | North Carolina USA | 1997 | 2 panghiwalay |
| enerhiya mga wika- Brandon Shores | Maryland USA | 1999 | 2 panghiwalay |
| Scottish Power- Longannet Station | Scotland UK | 2002 | 1 panghiwalay |
| Jacksonville Electric-St. Johns River Power Park | Florida USA | 2003 | 2 panghiwalay |
| Lakas ng Elektronikong Timog Mississippi -R.D. kinabukasan | Mississippi USA | 2005 | 1 panghiwalay |
| New Brunswick Power-Belledune | New Brunswick Canada | 2005 | 1 panghiwalay |
| OF npower-Didcot Station | England UK | 2005 | 1 panghiwalay |
| Talen Energy-Brunner Island Station | Pennsylvania USA | 2006 | 2 panghiwalay |
| Tampa Electric-Big Bend Station | Florida USA | 2008 | 3 panghiwalay two-pass scavenging |
| OF npower Aberthaw-Station | Wales UK | 2008 | 1 panghiwalay |
| EDF Energy-West Burton Station | England UK | 2008 | 1 panghiwalay |
| zgp (Lafarge Cement / Ciech Janikosoda JV) | Poland | 2010 | 1 panghiwalay |
| Korea Southeast Power- Yeongheung | Timog Korea | 2014 | 1 panghiwalay |
| PGNiG Termika-Sierkirki | Poland | 2018 | 1 panghiwalay |
| Taiheiyo Cement Company-Chichibu | Hapon | 2018 | 1 panghiwalay |
| Armstrong Fly Ash- Eagle Cement | Pilipinas | Naka-iskedyul 2019 | 1 panghiwalay |
| Korea Southeast Power- Samcheonpo | Timog Korea | Naka-iskedyul 2019 | 1 panghiwalay |
Tribo-Electrostatic Paghiwalay ng Bauxite Mineral
Kagamitang ST & Teknolohiya (STET) ginanap sa bench scale dry tribo-electrostatic paghihiwalay testing sa maramihang mga sample ng bauxite mineral. Ang mga halimbawa ay nakalista sa ibaba sa mesa 2.
mesa 2. Mga Katangian ng bauxite sample nasubok sa pamamagitan ng STET
| Paglalarawan | Ninanais na Produkto & Mga Layunin | |
|---|---|---|
| sample 1 | ROM Bauxite | Paggaling ng Al2O3 Bawasan ang SiO2, Fe2O3, TiO2 |
| sample 2 | PLK (Bahagyang Na-lateritize ang Khondalite) | Paggaling ng Al2O3 Bawasan ang SiO2, Fe2O3, TiO2 |
| sample 3 | Pulang putik | Paggaling ng Fe2O3 Bawasan ang SiO2, Al2O3, TiO2 |
| sample 4 | ROM Bauxite Slimes | Paggaling ng Al2O3 Bawasan ang SiO2, Fe2O3, TiO2 |
Kemikal komposisyon para sa lahat ng feed at pinaghiwalay produkto samples ay nasusukat sa pamamagitan ng X-Ray pag-ilaw (XRF) gamit ang isang WD-XRF sistema. Ang mga resulta ng chemical analysis para sa mga halimbawa feed ay ipinapakita sa ibaba sa mesa 3.
mesa 3. Panaka-bauxite sample nasubok sa pamamagitan ng 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 |
Maliit na butil laki ay sinusukat sa pamamagitan ng laser tinga laki ng pagsukat gamit dry niyumatik pagpapakalat. Ang mga resulta para sa mga halimbawa feed ay ipinapakita sa ibaba sa mesa 4.
mesa 4. Maliit na butil laki ng bauxite sample nasubok sa pamamagitan ng STET
| D10 mikron | D50 mikron | D90 mikron | D90 mikron |
|
|---|---|---|---|---|
| sample 1 | 2 | 19 | 73 | 118 |
| sample 2 | 2 | 45 | 575 | 898 |
| sample 3 | 1 | 27 | 212 | 325 |
| sample 4 | 1 | 7 | 59 | 93 |
Halimbawa ay pinaghiwalay gamit ang STET benchtop separator. Ang benchtop separator ay ginagamit para sa pag-screen para sa katibayan ng tribo-electrostatic charge at upang matukoy kung ang isang materyal ay isang mahusay na kandidato para electrostatic beneficiation. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng benchtop separator at pilot-scale at komersyal na-scale panghiwalay ay na ang haba ng benchtop separator ay humigit-kumulang 0.4 beses ang haba ng pilot-scale at komersyal na-scale mga yunit. Bilang ang separator kahusayan ay isang katangian ng ang elektrod haba, bench-scale na pagsubok ay hindi maaaring gamitin bilang isang kapalit para sa mga pilot-scale na pagsubok. Pilot-scale na pagsubok ay kinakailangan upang matukoy ang lawak ng paghihiwalay na ang STET proseso ay maaaring makamit, at upang matukoy kung STET proseso ay maaaring matugunan ang mga target ng produkto sa ilalim ng ibinigay na mga rate ng feed. sa halip, benchtop separator ay ginagamit upang mamuno out na kandidato materyales na ay malamang na hindi ipakita ang anumang makabuluhang paghihiwalay sa antas ng pilot-scale. Resulta na nakuha sa bench-scale ay di-optimize, at ang paghihiwalay sinusunod ay mas mababa kaysa na kung saan ay na-obserbahan sa isang commercial sized STET separator.
Testing sa mga STET benchtop separator nagpakita makabuluhang kilusan ng Al2O3 sa karamihan ng mga nasuring sample. Sa tatlo sa apat na sample nasubok sa pamamagitan ng STET, makabuluhang kilusan ng Al2O3 na-obserbahan. At saka, ang iba pang mga pangunahing elemento ng Fe2O3, SiO2 at TiO2 nagpakita makabuluhang kilusan sa karamihan ng mga kaso. sa Sample 1, sample 3 at Sample 4, sa paggalaw ng timbang sa pag-aapoy (IKAW AT ANG BATAS) Sinundan paggalaw ng Al2O3. Ang paggalaw ng mga pangunahing elemento ay ipinapakita sa ibaba sa pigura 5.
Ang STET separator ay isang pisikal na proseso ng paghihiwalay at nang pili naghihiwalay mineral phase batay sa tribocharging, ibabaw phenomenon. Ang degree na kung saan ang mineral ay madaling kapitan sa tribocharging ay sa ilang mga kaso magagawang upang mahulaan sa pamamagitan ng konsultasyon ng isang triboelectric series, ngunit sa kaso ng mga kumplikadong mga ores mineral, madalas sa practice ay dapat na tinutukoy empirically. Ang isang buod ng mga tribocharging katangian para sa mga nasuring sample ay ipinapakita sa ibaba sa mesa 5.
mesa 5. Buod ng tribocharging pag-uugali para sa mga pangunahing elemento. POS = sisingilin positibo, NEG = sisingilin negatibong.
| Al2O3 | Fe2O3 | SiO2 | TiO2 | IKAW AT ANG BATAS | |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 sa mga STET separator nag-aalok ng pagkakataon upang bumuo ng halaga para sa Bauxite at aluminyo producer. Ang paggamit ng mas mababang grade bauxite deposito ay maaaring pahintulutan para sa mas mababang mga gastos ng pagmimina sa pamamagitan ng pagbabawas pagtatalop ratio at sa pamamagitan ng nabawasan henerasyon ng tailings. At saka, ang paunang pagproseso ng bauxite ores sa pamamagitan ng dry triboelectrostatic na paghihiwalay ay maaaring magresulta sa pinabuting ekonomiya ng pagpino ng aluminyo sa pamamagitan ng pagbibigay ng mas mataas na mga marka ng bauxite sa proseso ng pagpipino, o sa pamamagitan ng pagbabawas ng volume ng pulang putik na nabuo. At saka, mas mataas aluminum nilalaman sa pulang putik ay maaaring pahintulutan para sa reprocessing. Ang isang buod ng mga ideal na mga katangian para sa metalurhiko grado Bauxite ay iniharap, pati na rin ang isang buod ng mga benepisyo ng STET separator, sa ibaba sa mesa 6.
mesa 6. Buod ng mga ideal na mga katangian para sa metalurhiko grado Bauxite.5
| Perpektong Marka ng Katangian | Epekto kung Hindi sapat | Naobserbahan sa Paghihiwalay ng STET |
|---|---|---|
| Mababang "reaktibong silica" (> 1.5% - <3.0%) (kaolinite) | Nagdaragdag ng paggamit ng caustic, isang kritikal na kadahilanan sa gastos sa pagpapatakbo. | Pagbawas sa kabuuang silica |
| Mataas na maaaring makuha alumina | Nagdaragdag ng mga gastos sa kapital at pagpapatakbo para sa pagmimina, pagproseso at pagtatapon ng putik. | Taasan ang alumina |
| Mababang organikong carbon | Nagdaragdag ng mga gastos sa pagpapatakbo sa pamamagitan ng pagbawas ng kahusayan ng halaman. | |
| Mababang boehmite (<3%) | Pinipigilan ang pagpoproseso ng mababang temperatura na maaaring dagdagan ang mga gastos sa kapital at pagpapatakbo. | |
| Mababang goethite (matatagalan sa isang mataas na temperatura na halaman o may mataas na hematite) | Mabagal paglilinaw, nagpapababa ng kalidad ng produkto at nagdaragdag ng pagkawala ng alumina sa pamamagitan ng circuit ng putik. | Pagbawas sa kabuuang bakal |
| Mababang kahalumigmigan (maaaring lumikha ng istorbo alikabok kung masyadong mababa) | Nagdaragdag ng mga gastos sa kapital (mas malaking pasilidad sa pagsingaw), pagkonsumo ng gasolina, gastos sa pagpapadala. | |
| Nilalaman ng bakal (perpekto> 5%-<15%) | Ang mababang iron ay maaaring magpababa ng kalidad ng produkto. Ang mataas na bakal ay nagpapalabnaw sa nilalaman ng alumina ng bauxite. | Pagbawas sa kabuuang bakal |
| Mababang quartz | Nagdaragdag ng mga gastos sa pagpapanatili (pagsusuot ng tubo). Pinapataas ang paggamit ng caustic sa mga halaman na may mataas na temperatura. | Pagbawas sa kabuuang silica |
| Mababang mga impurities at trace elemento | Maaaring babaan ang kahusayan ng proseso (asupre, murang luntian, kaltsyum) at kalidad ng metal (gallium, sink, vanadium, posporus). | |
| Malambot at madaling kapitan | Nagdaragdag ng mga gastos sa pagmimina at paggiling. | |
| Kaagad na natutunaw | Nagdaragdag ng kapital (mas malaking kagamitan sa panunaw) at mga gastos sa pagpapatakbo. | |
| Mababang titania | Maaaring dagdagan ang paggamit ng caustic sa mga halaman na may mataas na temperatura. | Pagbawas sa titania |
| Mababang carbonates | Maaaring mangailangan ng espesyal na pagproseso. |
konklusyon
Tribo-electrostatic paghihiwalay ay nagpakita bilang isang mabisang paraan para sa pagbuo ng isang mataas na-grade bauxite mineral para gamitin sa alumina produksyon. Testing sa mga STET benchtop separator nagpakita makabuluhang kilusan ng Al2O3 sa karamihan ng mga nasuring sample. Sa tatlo sa apat na sample nasubok sa pamamagitan ng STET, makabuluhang kilusan ng Al2O3 na-obserbahan. At saka, ang iba pang mga pangunahing elemento ng Fe2O3, SiO2 at TiO2 nagpakita makabuluhang paghihiwalay sa karamihan ng mga kaso. Dry processing sa mga STET separator nag-aalok ng pagkakataon upang bumuo ng halaga para sa Bauxite at aluminyo producer.
Mga sanggunian
1. Blin, P & Dion-Ortega, A (2013) High at Dry, CIM Magazine, vol. 8, hindi. 4, pp. 48-51.
2. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors Mountain, K (2000), Pagsuri ng Electrical Paraan Paghihiwalay, bahagi 1: pundamental na aspeto, mineral & Metallurgical Processing, vol. 17, hindi. 1 pp 23-36.
3. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors Mountain, K (2000), Pagsuri ng Electrical Paraan Paghihiwalay, bahagi 2: praktikal Pagsasaalang-alang, mineral & Metallurgical Processing, vol. 17, hindi. 1 pp 139-166.
4. Ralston O. (1961) Electrostatic Paghiwalay ng Mixed Butil-butil Solids, Elsevier Publishing Company, sa labas ng print.
5. Kogel, Jessica Elzea; Trivedi, Nikhil C; palatahol na aso, James M; Krukowski, Stanley T.; Industrial Mineral at Bato: mga kailanganin, markets, at Gumagamit ng 7th Edition, (2006), pahina 237.
