Aukeratu Hizkuntza:
ST Ekipamendua & Teknologia LLC (STET) gerriko tribo-elektrostatikoa bereizlea oso ona da oso ondo ateratzeko (<1mm) neurrizko lodia (500mm) partikula mineralak, oso errendimendu handikoa. Aurkikuntza esperimentalek STET bereizgailuak bauxita laginak onuratzeko duen gaitasuna erakutsi zuten eskuragarri zegoen alumina handituz, silize erreaktiboa eta totala aldi berean murriztuz.. STET teknologia bauxita gordailuak berritzeko eta aurrez kontzentratzeko metodo gisa aurkezten da alumina ekoizpenean erabiltzeko. STET bereizgailuarekin lehor prozesatzeak findegiaren ustiapen kostuak murriztuko ditu sosa kaustikoaren kontsumo txikiagoa dela eta., energia aurreztea oxido geldoen bolumen txikiagoa izateagatik eta alumina findegiaren hondakinen bolumena murrizteagatik (ARR edo lokatz gorria). Gainera, STET teknologiak beste abantaila batzuk eskain diezazkieke alumina findegiei, harrobiko erreserbak handitzea barne, lokatza gorria botatzeko gunearen bizitza luzatzea, eta lehendik dauden bauxita meategien ustiapen bizitza luzatu zuten, harrobien erabilera hobetuz eta suspertzea hobetuz. STET prozesuak sortutako urik gabeko eta kimikorik gabeko azpiproduktuak zementua bolumen handietan fabrikatzeko erabil dezake aurrez tratatu gabe., berrerabilpen onuragarria mugatu duen lokatz gorriaren aldean.
1.0 Sarrera
Aluminum ekoizpen meatze eta metalurgia-industrian garrantzi zentrala eta oinarrizko da hainbat industrien for [1-2]. aluminio den bitartean ohikoena metalezko elementu Lurrean aurkitutako, about guztira in 8% Lurrazalean of, elementu gisa erreaktiboa da eta, beraz, ez da gertatzen naturalean [3]. Hori dela, aluminio-aberatsa mea beharrak produce alumina eta aluminiozko beharreko findu, hondakinen belaunaldia esanguratsua ondorioz [4]. bauxita gordailuak orokorrean gainbehera kalitatea bezala, handitzen hondakina belaunaldia, alumina eta aluminio-hartzea industriaren erronka posatzen kostuak prozesatzeko dagokionez, eskura kostuak eta ingurumenean duen eragina [3].
Lehen hasierako aluminio finketa egiteko material bauxita da, munduko aluminio-iturri komertzial nagusia [5]. Bauxita aberastutako aluminio hidroxidoa sedimentario rock bat da, laterization batetik ekoiztu eta arroka burdin oxidoak aberatsa eguraldiaren, aluminio oxidoak, edo biak normalean kuartzoa eta buztin kaolina atsegin dituen [3,6]. Arroka Bauxita ditu gehienbat aluminio mineralen gibbsite du (Al(OH)3), boehmite (c-Alo(OH)) eta diaspore (a-Alo(OH)) (Table 1), eta normalean nahasten dituzten bi burdin oxidoak goethita (FeO(OH)) eta hematite (Fe2O3), aluminio buztin mineral kaolinite du, anatase edo / eta Titania kopuru txikiak (TiO2), ilmenite (FeTiO3) eta txikiak edo arrastorik zenbatekoak beste ezpurutasun [3,6,7].
Termino trihydrate eta monohydrate diren ohiko bauxita mota ezberdinak bereizteko industrian erabilitako. Bauxita hori guztiz edo ia guztiak gibbsite eragin trihydrate mea deritzo; boehmite edo diaspore menderatzailearen mineralak da aipatzen monohydrate mea gisa badira [3]. gibbsite eta boehmite nahasketa arruntak dira bauxites mota guztietako, boehmite eta diaspore ohikoa gutxiago, eta gibbsite eta arraroa diaspore. bauxita mea opariak mota bakoitzak bere mineral prozesatzeko eta beneficiation dagokionez erronka propioa alumina sortzeko [7,8].
Table 1. Gibbsite konposizio kimikoa, Boehmite eta Diaspore [3].
| Konposizio Kimikoa | Gibbsite AL(OH)3 edo Al2O3.3H2The | Boehmite ALO(OH) edo Al2The3.H2The | Diaspora ALO(OH) edo Al2The3.H2The |
|---|---|---|---|
| Al2The3 % pisua | 65.35 | 84.97 | 84.98 |
| (OH) % pisua | 34.65 | 15.03 | 15.02 |
Bauxita gordailuak zabaldu mundu osoan dira, gehienbat eskualde tropikal edo subtropikaletan gertatzen [8]. Bauxita biak kalifikazioa mineral metalurgia eta ez-metalurgia meatzaritza beste industria mineralak meatze antzeko. Normalean, beneficiation edo bauxita tratamendua da birrintzeko mugatuta, sieving, garbiketa, eta mea gordinaren lehortzeko [3]. Flotazio izan da zenbait behe-mailako bauxita mineral hobetu erabilitako, Hala ere, ez du frogatu oso selektiboa arbuiatzeko kaolinite tan, silize erreaktiboa-iturri garrantzitsua da, batez ere trihydrate bauxites in [9].
Mundu ekoiztu bauxita ontziratu feed gisa erabiltzen da Bayer prozesuaren bidez alumina fabrikatzeko, Al_2 O_3 bauxita arrokatik Al_2 O_3 lixibiatzeko metodo kimiko heze bat, tenperatura eta presio altuetan sodio kaustiko aberatsa duen disoluzioa erabiliz. [3,10,11]. Gerora, alumina ontziratu Hall-Héroult prozesuaren bidez aluminio metal ekoizteko feed gisa erabiltzen da, bertan elektrolitikoa alumina murriztea cryolite bainu bat dakar (Na3AlF6). buruz hartzen du 4-6 produce bauxita lehortu tona 2 alumina t, Txandaka etekin bertan 1 aluminio metal t [3,11].
Bayer prozesua nahasketa garbitu hasitako eta fin-fin beheko Leach soluzio batera bauxita. Lortuko minda dituen 40-50% solidoen gero presiozko da eta lurrun berotzen. Urrats honetan alumina batzuk desegin eta disolbagarriak sodio aluminate eratzen (NaAlO2), baina silize erreaktiboa presentzia dela eta, konplexua sodio aluminio silikato halaber prezipitatuak horrek bai alumina eta sosa galera bat adierazten. ondorioz minda garbitu, eta hondakina sortzen (adibidez, lokatz gorri) decanted da. Sodio aluminate gero hauspeatutako da aluminio trihydrate gisa (Al(OH)3) aletzen prozesu baten bidez. Lortuko sosa kaustikoa konponbidea da Leach soluzio sartu recirculated. Azkenik, iragazi eta garbitu solidoa alumina trihydrate tiro edo ekoizpenaren alumina calcined [3,11].
tenperatura lixibiatzearekin 105 ºC-tik 290 bitartekoa º C eta dagokion presioak bitartekoa 390 kPa to 1500 kPa. Behe tenperatura barrutiak bauxita erabiltzen dira bertan, ia guztiek eskuragarri alumina gibbsite gisa presente dago. Tenperatura altuagoak behar dira boehmita eta diasporako ehuneko handia duten bauxitak digeritzeko.. 140 ° C edo gutxiagoko tenperaturetan gibbsite eta kaolin taldeak soilik dira disolbagarriak sodio kaustikoan eta, beraz, tenperatura hori nahiago da trihidrato alumina prozesatzeko. . tenperatura 180 º C present alumina trihydrate eta monohydrate dira konponbidea eta bai buztin eta doan kuartzoa errekuperatu bihurtu erreaktiboa baino handiagoa [3]. Funtzionamendu hala nola tenperatura baldintza, presioa eta erreaktiboarena dosi dira bauxita motaren eragina eta, beraz, alumina findegi bakoitza zehatz bauxita mea mota bat egokitutako. garestia sosa kaustikoa galera (NaOH) eta lokatz gorri belaunaldia dira, bai fintzearen prozesuan erabilitako bauxita kalitatea lotutako. Orokorrean, jaistea Al_2 O_3 bauxita edukia, handiagoa lokatz gorri-bolumena sortuko da, ez-Al_2 O_3 fase lokatz gorri gisa baztertu ahala. Gainera, handiagoa kaolinite edo erreaktiboa silize bauxita edukia, lokatza gehiago gorria sortuko [3,8].
Goi-mailako bauxita ditu gehienez 61% Al_2 O_3, eta beste hainbat eragile bauxita gordailuak -typically ez-metalurgia kalifikazioa gisa aipatzen- Ondo honetan beherago daude, Noizean behin, txikia bezain 30-50% Al_2 O_3. Nahi den produktua garbitasun handiko denez
Al_2 O_3, Gainerako bauxita ere oxidoak (Fe2O3, SiO2, TiO2, material organikoa) Al_2 O_3 bereizi egiten dira eta baztertu alumina findegi hondakin gisa (ARR) edo lokatz gorri Bayer prozesuaren bidez. Orokorrean, behe kalitatea bauxita du (adibidez, jaitsi Al_2 O_3 edukia) lokatza gehiago gorri hori produktuaren alumina tona bakoitzeko sortutako. Gainera, are Al_2 O_3 eragin mineral batzuk, nabarmendu kaolinite, txarrak albo-erreakzioak sortzen finketa prozesuan zehar eta lokatz gorri belaunaldi handitzea ekar, bai garestia sosa kaustikoa kimiko galera gisa, aldakorreko kostu handia du, bauxita fintzea prozesuan [3,6,8].
Red lokatza edo ARR adierazten handiak eta etengabeko erronka aluminiozko industriarako [12-14]. Red lokatza hondar garratz fintzea prozesutik sobratu kimiko esanguratsua dauka, eta oso alkalinoa, askotan pH 10 - 13 [15]. It bolumen handiak mundu mailan sortzen da - USGS arabera, estimatzen global alumina ekoizpena izan zen 121 milioi tona urtean 2016 [16]. Hau estimatua emaitza 150 milioi aldi berean zehar sortutako lokatz gorri tona [4]. Etengabeko ikerketa arren, lokatz gorri Une komertzialki bideragarria gutxi onuragarria berrerabilpena bideak ditu. Estimatzen da oso lokatz gorri gutxi dago beneficially berriro erabilitako mundu osoan [13-14]. Horren ordez, lokatza gorria da alumina findegi batetik ponpatzen biltegiratze impoundments edo zabortegi sartu, non gordetzen den, eta kostu handietako kontrolatu [3]. Hori dela, bai argumentu ekonomikoak eta ingurumen-an daitezke aldez aurretik bauxita kalitatea hobetu finketa egin, bereziki, hala nola, hobekuntza txikiko bereizketa fisiko teknika bidez egin behar bada.
frogatua bauxita erreserba dira azken espero bitartean, urte askotan, erreserba hori ekonomikoki sar daiteke kalitatea murrizten ari da [1,3]. refiners for, Nork bauxita prozesatzeko enpresa make alumina daude, eta azkenean aluminio metal, hau finantza-eta ingurumen-inplikazioak biak batera erronka bat da
esaterako elektrostatikoa bereizketa metodo lehor bauxita industriaren intereseko bauxita aurretiko Bayer prozesuarekin aurrez kontzentrazioa egiteko izan daitezkeen. harremanetarako darabilten Electrostatic bereizketa-metodoak, edo tribo-elektrikoa, kargatzen berezitasun interesgarria da baita beren balizko eroale dituen nahasketak askotariko bereizteko, isolatzaileak, eta erdi-eroale partikula. kargatzen Tribo-elektrikoa gertatzen diskretuak direnean, desberdinak partikulak elkar talka, edo hirugarren azalera batekin, bi partikula mota arteko azaleko karga-diferentzia baten ondorioz. ikurra eta magnitude arduratzen aldearen araberakoa partzialki elektroi diferentzia on (edo lan-funtzioa) partikula moten arteko. Separation gero lor daiteke kanpotik aplikatuko eremu elektriko bat erabiliz.
Teknika izan erabilitako industria bertikala free-jaitsiera mota banatzaile in. free-jaitsiera banatzaile In, partikulak lehen eskuratzen arduraduna, Orduz grabitatearen erori gailu baten bidez eremu elektriko indartsu bat aplikatzen duten elektrodoak kontrajarriak partikula ibilbidea deflect ikurra eta magnitude beren azalera kargurik arabera [18]. Free-jaitsiera banatzaile partikula lodia eraginkorra izan daiteke, baina ez dira eraginkorrak partikula manipulazioa baino finagoa 0.075 to 0.1 mm [19-20]. gehien itxaropentsua mineral banantze lehor garapen berriak One tribo-elektrostatikoa Gerriko banatzailea da. Teknologia hori luzatu egin da partikula tamaina sorta partikulak konbentzionalak elektrostatikoa bereizketa teknologia baino finagoa den, barrutia non bakarrik flotazio arrakastatsua izan da iraganean sartu.
Tribo-elektrostatikoa bereizketa darabil elektriko karga azalera kontaktua edo triboelectric kargatzen sortutako materialen arteko desberdintasunak. sinplista modutara, bi material kontaktuan dauden, kidetasuna handiagoa duten materiala electros irabaziak elektroiak honela aldatzen negatiboak, txikiagoa elektroi dituzten material positiboa kobratzen bitartean.
ST Ekipamendua & Teknologia (STET) tribo-elektrostatikoa Gerriko banatzailea eskaintza beneficiation ibilbidea eleberri bat aurrez kontzentratzeko bauxita mineral. STET lehor bereizketa prozesua eskaintza Bauxite ekoizleek edo bauxita refiners aukera aurre-Bayer-prozesua bauxita mea kalitatea hobetzeko berritzea burutzeko. Planteamendu honek onura asko ditu, barne: findegi kostua eragile murrizketa dela eta garratz sosa kontsumoa txikiagoa sarrerako erreaktiboa silizea murriztuz; energia aurreztea fintzea zehar oxidoak geldo bolumena jaistea ondorioz (Fe2The3, Tio2, Ez-erreaktiboa SiO2) bauxita batera sartzen; txikiago masa findegi bauxita eta energia beraz, gutxiago eskakizuna fluxua bero eta presio to; lokatz gorri belaunaldi bolumen murrizketa (adibidez, ratio alumina lokatzetan gorria) erreaktiboa silizea eta oxidoa geldo kenduz; eta, Sarrera-bauxita kalitate gaineko kontrola estuagoa horrek prozesua upsets murrizten du eta aukera ematen du xede ideal erreaktiboa silize mailara refiners ezpurutasun gaitzespena maximizatzeko. Hobetua kalitate findegi to feed bauxita gaineko kontrola ere egin maximizatzen uptime eta produktibitatea. Gainera, lokatz gorri bolumenaren murrizketa tratamendua eta esku gutxiagotan kostuak eta dauden zabortegi erabilera hobea bihurtzen.
bauxita mea preprocessing The Bayer prozesuaren aurretik prozesatzeko dagokionez abantailak eta tailings salmentak esanguratsua eskaini ahal. lokatz gorri bezala, elektrostatikoa prozesua lehor batetik tailings eduki kimikoak ez eta ez epe luzeko ingurumen biltegiratze pasibo bat adierazten. lokatz gorri bezala, lehor-produktuak / bauxita aurrez prozesatzeko eragiketa batetik tailings egon zementua fabrikatzeko daiteke erabiltzen ez baldintza ez sodio kentzeko gisa, hau da, zementua fabrikatzeko kaltegarria. Izan ere - bauxita da dagoeneko Portland zementua fabrikatzeko lehengaia komun bat. Luzatzea eragile existitzen diren bauxita meatzeak bizitza ere izan daitezke, harrobi erabilera hobetzeko eta berreskuratzeko maximizatuz iritsi.
2.0 esperimentala
2.1 Material
STET zuzendaritzapean aurrez bideragarritasun azterketak baino gehiagotan 15 Mundu osoko leku desberdinetan desberdina bauxita laginak nekazaritza-eskala banatzailea erabiliz. Horietatik, 7 laginak desberdinak izan ziren
Table 2. analisi kimiko bauxita laginak emaitza.
2.2 metodoak
Esperimentuak nekazaritza-eskala tribo-elektrostatikoa Gerriko banatzailea erabiliz egiten ziren, aurrerantzean 'benchtop banatzailea' gisa aipatzen. Bench eskala probak hiru fase teknologia ezartzea prozesu baten lehenengo fasea da (Ikusi Table 3) barne-banku eskala ebaluazioa, pilotu eskala probak eta merkataritza-eskala ezartzea.
benchtop banatzailea tribo-elektrostatikoa kargatzen eta frogak emanaldia egiteko erabiltzen da zehazteko material bat elektrostatikoa beneficiation hautagai ona baldin bada. Ekipamendu pieza bakoitzaren artean ezberdintasunak nagusiak taulan aurkezten dira 3. fase bakoitzaren barruan erabilitako ekipamenduaren tamaina desberdina bitartean, Eragiketa printzipioa da funtsean berdina.
Table 3. Hiru fase ezartzeko prozesuan STET tribo-elektrostatikoa Gerriko banatzailea teknologia erabiliz
| Fasea | Erabilitako: | Elektrodoa Luzera cm | Prozesu mota |
|---|---|---|---|
| 1- Bankuaren eskalako ebaluazioa | Ebaluazio Kualitatiboa | 250 | Lote |
| 2- Eskala Pilotua Entseguak | Ebaluazio kuantitatiboa | 610 | Lote |
| 3- Merkataritza Eskalako Ezarpena | Ekoizpen komertziala | 610 | Etengabea |
egon taulan ikus daitekeen bezala 3, the benchtop banatzailea eta pilotu eskala eta merkataritza-eskala banatzaile arteko desberdintasun nagusia da benchtop banatzailea luzera dela gutxi gorabehera 0.4 aldiz pilotu eskala eta merkataritza-eskala unitateen luzera. banatzailea eraginkortasuna bezala elektrodo luzera funtzioa da, nekazaritza-eskala probak ezin dira pilotu eskala probak egiteko ordezko gisa erabiltzen. Pilot eskala probak beharrezkoa da bereizketa neurri STET prozesua lortzeko dezakezu zehazteko, eta zehaztu bada STET prozesua eman feed-tasak azpian Produktu helburuak bete ahal. Horren ordez, benchtop banatzailea araua hautagai material hori nekez pilotu eskala mailan inolako bereizketa garrantzitsu erakusteko dira erabiltzen da. bankuaren eskala lortutako emaitzak ez-optimizatu egingo, eta ikusitako bereizketa gutxiago bertan baino komertzial tamainako STET banatzailea batean ohartu behar luke.
instalazio pilotu batean probatzen beharrezkoa da eskalan merkataritza hedatzea aurreko, ordea, bankuaren-eskalan probak ezartzea prozesuaren lehenengo fasea gisa animatu da edozein material emandako. Horrez gain, kasu horietan material erabilgarritasuna mugatua da, benchtop banatzailea tresna erabilgarria arrakasta balizko proiektu emanaldia eskaintzen (adibidez, proiektuei bertan bezero eta industriaren kalitatearen helburuak bete ahal STET teknologia erabiliz).
2.2.1 STET Triboelectrostatic Eraztun banatzailea
the tribo-elektrostatikoa Gerriko banatzailea In (figura 1 eta irudia 2), material da hutsunea mehe elikatzen 0.9 - 1.5 bi paralelo planar elektrodoen arteko cm. partikulak dira triboelectrically kobratuko interparticle kontaktu arabera. Adibidez, bauxita lagina kasuan, zein osagai nagusiak gibssite dira, kaolinite eta kuartzoa mineral partikula, positiboki kargatutako (gibssite) eta negatiboki kargatutako (kaolinite eta kuartzoa) ari kontrako elektrodoak erakarri. partikulak dira, ondoren swept etengabeko mugitzen open-sare gerriko bat eta norabide kontrakoa transmititu. Gerriko partikula ondoan mugitzen elektrodo bakoitzean banatzailea muturrak kontrako aldera. eremu elektrikoa ez du behar soilik mugi partikula zentimetro bat zati txiki bat partikula ezkerrera mugitzen diren eskuin-hunkigarria den korronte batetik. Kontra egungo bereizten partikula eta fluxua etengabe triboelectric kargatzen partikula talkak by multi-etapa bereizketa eta emaitzak garbitasun bikaina eta berreskuratzeko single-pass unitate bat egiteko ematen du. The high gerriko abiadura halaber etekinak oso handia ematen du, gehienez 40 orduko tona banatzailea bakar batean. hainbat prozesu-parametroak kontrolatzeko, gailua nota mineral eta berreskuratzeko optimizatzeko aukera ematen.
figura 1. triboelectric Gerriko banatzailea eskematiko
banatzailea diseinua nahiko erraza da. Gerriko eta lotutako arrabolen bakarrik higikorrak dira. Elektrodoak geldi eta material egoki iraunkorrak batekin osatuta daude. Gerriko material plastikoz eginda. banatzailea elektrodo iraupena, gutxi gorabehera 6 metro (20 ft.) eta zabalera 1.25 metro (4 ft.) tamaina osoan komertzial unitate. energia-kontsumoa baino txikiagoa da 2 kilowatt orduko bi motorrak kontsumitzen boterea gerriko gidatzeko gehienak prozesatu material tona bakoitzeko.
figura 2. bereizketa zona xehetasuna
Prozesua erabat lehorra, eskatzen ez material osagarriak eta no hondakin ur edo aire-emisioak sortzen. banantze mineral For banatzailea teknologia bat ur erabilera murrizteko eskaintzen, erreserbako bizitza luzatu eta / edo berreskuratzeko eta tailings prozesatu.
sistemaren trinkotasun instalazio diseinuak ere malgutasuna ahalbidetzen. The tribo-elektrostatikoa gerriko bereizketa teknologia sendoa eta industrian frogatuta dago, eta lehen aplikatu zen industrialki ikatz errekuntza euli lizarra prozesatzeko in 1997. Teknologia da karbono partikulak bereizten osatu gabe ikatz errekuntza batetik eraginkorra da, the beirazkoa aluminosilicate mineral partikula euli errauts batean hasita. teknologia izan da instrumental mineral-aberatsa euli lizarra birziklatzen ahalbidetzen zementu ekoizpen hormigoizko ordezko gisa.
geroztik 1995, gorako 20 milioi Produktu euli errauts tona izan dira prozesatu AEBetan instalatutako STET banatzaile eskutik. euli errauts bereizketa historia industrial taulan zerrendatu 4.
mineralak prozesatzeko, the triboelectric Gerriko banatzailea teknologia barne material sorta zabal bat bereizteko erabili dira kaltzita / kuartzoa, talc / magnesite, eta barite / kuartzoa.
figura 3. Merkataritza tribo-elektrostatikoa Gerriko banatzailea
Table 4. tribo-elektrostatikoa gerriko banantze aplikazio Industrial euli errauts for.
| Utility / zentral | Kokalekua | komertzial eragiketak Start | Facility xehetasun |
|---|---|---|---|
| Duke Energy - Roxboro Station | North Carolina USA | 1997 | 2 banatzaile |
| Energia hizkuntzetan- Brandon Shores | Maryland USA | 1999 | 2 banatzaile |
| Scottish Power- Longannet Station | Eskozia Erresuma Batua | 2002 | 1 Bereizle |
| Jacksonville Electric-St. Johns River Power Park | Florida USA | 2003 | 2 banatzaile |
| South Mississippiko Energia Elektrikoa -R.D. Morrow | Mississippi USA | 2005 | 1 Bereizle |
| New Brunswick Power-Belledune | New Brunswick Kanadan | 2005 | 1 Bereizle |
| DE npower-Didcot Station | England UK | 2005 | 1 Bereizle |
| Talen Energy-Brunner uharteko geltokia | Pennsylvania USA | 2006 | 2 banatzaile |
| Tampa Electric-Big Bend Station | Florida USA | 2008 | 3 banatzaile |
| DE Aberthaw-Station npower | Gales Erresuma Batua | 2008 | 1 Bereizle |
| EDF Energy-West Burton Station | England UK | 2008 | 1 Bereizle |
| ZGP (Lafarge Cement / Ciech Janikosoda JV) | Polonian | 2010 | 1 Bereizle |
| Korea hego Power- Yeongheung | Hego Korea | 2014 | 1 Bereizle |
| PGNiG Termika-Sierkirki | Polonian | 2018 | 1 Bereizle |
| Taiheiyo Cement Company-Chichibu | Japonian | 2018 | 1 Bereizle |
| Armstrong Fly Ash- Arrano Zementua | Filipinetan | 2019 | 1 Bereizle |
| Korea hego Power- Samcheonpo | Hego Korea | 2019 | 1 Bereizle |
2.2.2 Bench eskala probak
Prozesu saiakuntza estandarrak helburu zehatzaren inguruan egin ziren Al_2 O_3 kontzentrazioa handitzeko eta gangue mineralen kontzentrazioa murrizteko. Probak benchtop banatzailea sorta baldintzetan egin dira, probak bikoiztu egin danborrada egoera simulatu, eta ziurtatu edozein aurreko baldintza etatik artekoa posible eragina ez zela kontuan. proba bakoitzaren aurretik, feed txiki azpi-lagin bat bildu zen ('Feed' gisa izendatzen). eragiketa aldagai guztiak ezarriz gainean, materiala benchtop banatzailea sartu elikatzen zen benchtop banatzailea erdian bidez bibrazio elektrikoaren elikadura bat erabiliz. Laginak esperimentu bakoitzaren amaieran eta produktu end of pisuak bildu ziren 1 ('E1' gisa izendatzen) eta produktu end 2 ('E2' gisa izendatzen) lege-for-merkataritzako kontatuta eskala bat erabiliz zehaztu ziren. Laginak bauxita For, 'E2' dagokio bauxita aberatsak produktua. azpi-lagin multzo bakoitzeko (adibidez, feed, E1 eta E2) ZUZENBIDEA, nagusia oxidoak konposizio XRF arabera, erreaktiboa silize eta eskuragarri alumina zehaztu zen. DRX karakterizazioa hautatutako azpi-laginak egin zen.
3.0 Emaitzak eta eztabaida
3.1. laginak Mineralogia
feed laginak DRX kuantitatiboa azterketen emaitzak Table sartzen dira 5. Laginak gehienek ziren nagusiki gibbsite osatuta eta goethita kantitate desberdinak, hematite, kaolinite, eta kuartzoa. Ilmenite eta anatase halaber agerikoa izan ziren txikiak kantitate Laginak gehienetan.
Ez zegoen mineral konposizioa S6 eta S7 for aldaketa bat feed lagin horiek nagusiki diaspore osatuta gisa txikiak kaltzita kantitate batekin, hematite, goethita, boehmite, kaolinite, gibbsite, kuartzo, anatase, eta rutile ari detektatu. amorfoa fase bat ere S1 eta S4 detektatu eta gutxi gorabehera urrutira zen 1 to 2 ehuneko. Hau izan zen, ziur aski bai smectite mineral baten presentzia, edo ez-kristalinoa, material. Material hau ezin izan zenetik zuzenean neurtu, Laginak horien emaitzak kontuan hartu behar da gutxi gorabeherako.
3.2 Bench eskala esperimentuak
proba eskailerak serie A mineral lagin bakoitzaren Al2O3 ahalik eta SiO_2 edukien jaitsiz zuzenduta egin ziren. Espezieen bauxita aberatsak produktua baitute kargatzen positiboa portaera adierazgarri izango da. Emaitzak taulan agertzen dira 6
Table 5. feed-laginak azterketa DRX.
Table 6. Laburpena emaitzen.
STET benchtop banatzailea frogatu Al2O3 mugimendua esanguratsua lagin guztiek batera probatzen. Al2O3 bereizketa S1-5 dagoen ikusi zen eta bertan izan ziren nagusiki gibbsite, eta, gainera S6-7 bertan izan ziren nagusiki diaspore. Gainera, Beste Fe2O3 elementu garrantzitsu, SiO2 eta TiO2 mugimendu esanguratsua frogatu kasu gehienetan. Laginak guztientzat, galera mugimendua piztea on (ZUZENBIDEA) jarraian Al2O3 mugimendua. silize erreaktiboa eta eskuragarri alumina dagokienez, S1-5 for diren ia guztiak gibbsite (aluminio trihydrate) balore 145 º C-tan hartu behar S6-7 egiteko zein nagusi den mineral diaspore dagoen bitartean (aluminio monohydrate) balore 235 º C-tan ebaluatu behar. Laginak guztiak STET benchtop banatzailea batera probatzen For frogatu eskuragarri alumina gorakada nabarmena eta silize erreaktiboak nabarmen murriztea Produktu biak trihydrate eta monohydrate bauxita laginak. mineral espezie nagusien Mugimendua ere konturatu zen eta grafikoki azpian dago irudian 4.
mineralogia dagokienez, STET benchtop banatzailea frogatu alumina bearing espezie gibbsite eta diaspore bauxita aberatsak produktuari kontzentrazioa aldi berean beste gangue espezie arbuiatzeko bitartean. zifrak 5 eta 6 erakutsi mineral fase selektibitatea bauxita aberatsak trihydrate eta monohydrate laginak produktua, hurrenez hurren. Selektibitatea zen masa deportment arteko aldea produktua espezie mineral bakoitzeko eta, oro har, masa-produktu berreskuratzeko gisa kalkulatzen. selektibitatea positiboa mineral kontzentrazioa adierazgarri da bauxita aberatsak produktua, eta beste, oro har, positiboa kargatzen portaera. kontra, negatiboa selektibitatea balio bat kontzentrazio adierazgarri da bauxita-lean koproduktura to, eta beste, oro har, negatiboa kargatzen portaera.
trihydrate tenperatura baxuko laginak guztientzat (adibidez, S1, S2 eta S4) kaolinite negatiboa kargatzen portaera ikusgai eta bauxita-lean co-produktua kontzentratzen gibbsite bauxita aberatsak produktua kontzentratzen bitartean (figura 5). monohydrate tenperatura laginak guztientzat (adibidez, S6 eta S7) bai erreaktibo silize bearing mineralak, kaolinite eta kuartzoa, erakusgai negatiboa kargatzen portaera. bigarrenak For, diaspore eta boehmite bauxita aberatsak produktuari du eta positiboa kargatzen portaera bat ikusgai (figura 6).
figura 5. mineral fase produktua of selektibitatea.
figura 6. mineral fase produktua of selektibitatea.
alumina eskuragarri eta erreaktiboa silizea Neurriak erakusteko mugimendu nabarmenak. Tenperatura baxuko bauxites For (S1-S5), erreaktiboa silize present eskuragarri alumina aleko zenbatekoa murriztu zen 10-50% oinarri erlatiboa on (figura 7). Antzeko murriztea handiko tenperatura bauxites ikusitako zen (S6-S7) gisa irudian ikus daiteke 7.
ratio alumina bauxita zen eskuragarri alumina alderantzizkoa bezala kalkulatzen. ratio alumina bauxita The artean jaitsi zen 8 - 26% probatu laginak guztientzat erlatiboki (figura 8). Hau da esanguratsua masa bauxita fluxua baliokidea murrizketa bat Bayer prozesuan beharreko elikatzen behar duen baitu.
figura 7. Al2O3 eskura unitate bakoitzeko Reactive SiO2
figura 8. Bauxita Alumina ratioa.
3.3 Eztabaida
datu esperimentalak erakusten STET banatzailea dela eskuragarri Al2O3 handitu aldi berean SiO_2 edukien murrizteko bitartean. figura 9 opariak espero onurak eskema kontzeptuala silize erreaktiboa murrizteko eta eskuragarri alumina hazkundea aurretik Bayer prozesua to elkartuta. Egileek kalkulatu alumina fintzen bati finantza onurarako hartako sorta izango litzateke $15-30 Produktu alumina tona bakoitzeko USD. Hau sosa kaustikoa de-silicaton Produktu galdu batetik saihestu kostua islatzen (DSP), bauxita sarrera murrizteko findegi arte energia aurreztea, lokatz gorri belaunaldi murrizketa eta behe-mailako bauxita saltzen-produktu zementu ekoizle sortutako diru-sarreren erreka txiki bat. figura 9 eskemak espero STET triboelectrostatic teknologia gauzatzeko besteko aurrez kontzentratua bauxita mea gisa onurak aurretiko Bayer prozesuan.
STET bereizketa bauxita aurrez prozesatzeko prozesuan instalazioa burutu ahal izango dira, bai alumina findegi edo bauxita nirea bertan. Hala, STET prozesuan lehorra eskatzen du bauxita mineral ehotzeko aurretiko bereizketa to, gangue askatzeko, beraz ehotzeko eta bauxita prozesatzeko findegian logistika gehiago zuzenean izan daiteke.
Aukera bat bezala – lehor bauxita beheko egongo litzateke ondo ezarritako lehor ehotzeko teknologia erabiliz, Adibidez bertikala roller errota edo inpaktua errota baten. fin-fin beheko bauxita The STET prozesuan bereizita egongo litzateke, goi-alumina bauxita alumina findegi bidaliko produktuarekin. ehotzeko lehor instalazioa tradizioz Bayer prozesuan erabiltzen artezketa bustia ezabatzea ahalbidetuko luke. Onartu egiten da eragile ehotzeko lehor kostua gutxi gorabehera eragile ehotzeko bustia kostuaren parekoa izango litzateke, batez bustia ehotzeko gaur burutu kontuan nahasketa oso alkalino baten gainean egiten da, handia mantentze gastuak liderra.
The lehor behe-mailako bauxita co-produktu (tailings) banantze prozesuan egon zementua fabrikatzeko saldu batetik litzateke alumina-iturri gisa. Bauxita normalean zementua fabrikatzeko gehitu, eta lehorra co-produktu, ez bezala lokatz gorri, ez du sodio bertan bere erabilera saihesteko litzateke zementua fabrikatzeko eduki. Hau findegi ematen material valorizing metodo bat izan beharko luketen irteteko finketa prozesuan lokatz gorri gisa, eta epe luzeko biltegiratze behar litzateke, kostu bat ordezkari.
eragile kostuen kalkulua An egileek egindako proiektuaren onura kalkuluen $27 alumina tona bakoitzeko USD, kaustikoa sosa murrizketa bidez lortzen eraginak handiak, lokatz gorri murrizketa, co-produktuen eta erregai aurrezki balorizazio ondorioz bauxita bolumena txikiagoa findegi to. Beraz an 800,000 Urte findegi tonako finantza-onura bat espero zitekeen $21 M USD urtean (Ikusi irudia 10). azterketa honek ez du kontuan hartu potentziala aurrezki inportazio edo logistika bauxita gastuak murrizteko batetik, horrek are gehiago hobetu daiteke proiektuaren itzulera.
figura 10. Erreaktiboak Silizea murrizketa eta eskura Alumina igoera abantailak.
4.0 Ondorioak
Laburbilduz, STET banatzailea eskaintza aukerak batera prozesatzeko lehorra ekoizle eta refiners bauxita balioa sortzea. The bauxita aurretiko finketa of pre-prozesatzeko kostuak kimiko murriztuko du, jaistea sortutako lokatz gorri bolumena eta prozesua upsets minimizatu. bertan inportatutako bauxita beharra murrizteko eta / edo harrobi baliabide bizitza irten luzatu liteke - STET teknologia bauxita prozesadoreak ez-metalurgia kalifikazioa piztu metalurgia kalifikazioa bauxita sartu baimendu dezake. STET prozesua izan ere ezarri kalitate handiagoa ez-metalurgia kalifikazioa eta metalurgia kalifikazioa bauxita sortzeko, eta zementu kalifikazioa bauxita-produktuak Bayer prozesuaren aurretik.
STET prozesua apur minerala aurrez tratamendua behar du eta horren ahalmen handian funtzionatzen - arte 40 orduko tonuak. Energia kontsumoa baino txikiagoa da 2 kilowatt-ordu material tona bakoitzeko prozesatu. Horrez gain, STET prozesua da guztiz merkaturatutako mineral teknologia bat prozesatzeko, eta, beraz, ez du teknologia berrien garapena eskatzen.
erreferentziak
1. Bergsdalen, Havard, Anders H. Strømman, eta Edgar G. Hertwich (2004), “Aluminiozko industria-ingurune, teknologia eta produkzio”.
2. du, Subodh K., eta Weimin Yin (2007), “Mundu osoan aluminiozko ekonomia: Egungo industriaren Estatuko” dezagun 59.11, PP. 57-63.
3. Vincent G. Hill & Errol D. Sehnke (2006), "Bauxita", Industria Mineralak in & Rocks: Amerikako Estatu Batuetako, Merkatuak, eta erabilerak, Gizartea Meatze, Metalurgia eta Esplorazio Inc., Englewood, CO, PP. 227-261.
4. Evans, Ken (2016), “historia, erronkak, eta kudeaketan garapen eta bauxita hondakin erabilera berriei”, Journal Metalurgia Iraunkorraren 2.4, PP. 316-331
5. Gendron, Robin S., Mats Ingulstad, eta Espen Storli (2013), "Aluminiozko minerala: globala bauxita industria "ekonomia politikoa, UPV Press.
6. Hose, H. R. (2016), “bauxita mineralogia”, Argi Metalak ezinbesteko irakurgaiak, Springer, Cham, PP. 21-29.
7. Authier-Martin, Monique, et al. (2001),”bauxita mineralogia smelter-mailako alumina ekoizteko "The, dezagun 53.12, PP. 36-40.
8. Hill, V. G., eta R. J. Robson (2016), “bauxites sailkapena Bayer landare ikuspuntutik”, Argi Metalak ezinbesteko irakurgaiak, Springer, Cham, PP. 30-36.
9. Songqing, Gu (2016). “Txinako Bauxita eta Bere Alumina Produkzioaren Txinan on Eraginak”, Argi Metalak ezinbesteko irakurgaiak, Springer, Cham, PP. 43-47.
10. Habashi, Fathi (2016) “Ehun Bayer Alumina Produkzioaren prozesua urterako” Argi Metalak ezinbesteko irakurgaiak, Springer, Cham, PP. 85-93.
11. Adamson, A. N., E. J. Bloore, eta A. R. Carr (2016) “Oinarrizko Bayer prozesuaren diseinua printzipio”, Argi Metalak ezinbesteko irakurgaiak, Springer, Cham, PP. 100-117.
12. Anich, Ivan, et al. (2016), “The Alumina Technology Ibilbide Orria”, Argi Metalak ezinbesteko irakurgaiak. Springer, Cham, PP. 94-99.
13. Liu, Wanchao, et al. (2014), “Ingurumen ebaluazioa, kudeaketa eta Txinan lokatz gorri erabilera”, Journal Cleaner Ekoizpenaren 84, PP. 606-610.
14. Evans, Ken (2016), “historia, erronkak, eta kudeaketan garapen eta bauxita hondakin erabilera berriei”, Journal Metalurgia Iraunkorraren 2.4, PP. 316-331.
15. Liu, Yong, Chuxia Lin, eta Yonggui Wu (2007), “lokatz gorri karakterizazioa bat konbinatzen Bayer Prozesua eta bauxita kiskaltze metodoa eratorritako”, material arriskutsuen Journal 146.1-2, PP. 255-261.
16. AEB. Geologia (USGS) (2018), "Bauxita eta Alumina", Bauxita eta Alumina Estatistikak eta informazioa.
17. Paramguru, R. K., P. C. Rath, eta V. N. Misra (2004), “lokatz gorri erabilera-a berrikusi joerak”, mineralak prozesatzeko & Erauzketa Metall. Rev. 2, PP. 1-29.
18. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors mountain, K (2000), "Review elektrikoa bereizketa metodoak, parte 1: oinarrizko alderdiak, Mineralak & Metalurgia Prozesatzeko ", vol. 17, no. 1, pp 23-36.
19. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors mountain, K (2000), "Review elektrikoa bereizketa metodoak, parte 2: Aldi praktikoa, Mineralak & Metalurgia Prozesatzeko ", vol. 17, no. 1, pp 139-166.
20. Ralston O. (1961), Electrostatic mistoa Granular Solidoen bereizketa, Elsevier editoriala Company, inprimatu kanpo.
