Тіл таңдаңыз:
ST жабдықтар & технология ЖШС (STET) трибо-электростатикалық белдікті бөлгіш өте жақсы байыту үшін өте қолайлы (<1мкм) орташа дөрекі үшін (500мкм) минералды бөлшектер, өнімділігі өте жоғары. Тәжірибелік нәтижелер STET сепараторының қолда бар глиноземді ұлғайту арқылы боксит үлгілерін байыту мүмкіндігін көрсетті, сонымен қатар реактивті және жалпы кремнеземді азайтады.. STET технологиясы глинозем өндірісінде қолдану үшін боксит шөгінділерін жаңарту және алдын ала концентрациялау әдісі ретінде ұсынылған. STET сепараторымен құрғақ өңдеу каустикалық сода тұтынудың төмендеуіне байланысты зауыттың пайдалану шығындарының төмендеуіне әкеледі., инертті оксидтер көлемінің төмендеуінен және глиноземнен тазартылған зауыт қалдықтарының көлемінің азаюынан энергияны үнемдеу (ARR немесе қызыл балшық). Одан басқа, STET технологиясы глиноземді тазартқыштарға карьер қорының ұлғаюын қосқанда басқа артықшылықтарды ұсына алады, қызыл балшық полигонының қызмет ету мерзімін ұзарту, карьерді кәдеге жаратуды жақсарту және қалпына келтіруді ұлғайту жолымен қолданыстағы боксит кеніштерінің пайдалану мерзімін ұзарту. STET процесінде шығарылатын сусыз және химиялық қоспасыз өнім цементті алдын ала тазартусыз үлкен көлемде өндіруге жарамды., Қызыл балшықтан айырмашылығы, оны қайта пайдалану тиімділігі шектеулі.
1.0 кіріспе
Алюминий өндірісі салаларының түрлі орталық тау-кен және металлургия өнеркәсібі үшін маңызды және іргелі болып табылады [1-2]. алюминий ең көп таралған металл элементі жер бетінде табылған, ал, жалпы туралы 8% Жер қыртысының, элементі ретінде ол реактивті болып табылады және сондықтан, әрине, орын алмайды [3]. Осыдан, өнімдері глинозем және алюминий үшін тазартылған болуы алюминий-бай кені қажеттіліктерін, қалдықтардың айтарлықтай ұрпаққа нәтижесінде [4]. боксит кен сапасына ғаламдық құлдырау ретінде, қалдық артады ұрпақ, өңдеу шығындары тұрғысынан глинозем және алюминий қабылдау саласына төндіретін проблемалар, шығару шығындары және қоршаған ортаға әсері [3].
алюминий өңдеу үшін бастапқы бастапқы материал боксит табылады, алюминий әлемдегі негізгі коммерциялық көзі [5]. Боксит байытылған, алюминий гидроксиді шөгінді жыныс болып табылады, темір оксидтері бай тау жыныстарының laterization және желдетілу өндірілген, алюминий оксиді, немесе екеуі де жиі каолин сияқты кварц және балшық бар [3,6]. Боксит жыныстары алюминий минералдар Гиббс негізінен тұрады (Әл(OH)3), бемита (C-Alo(OH)) және диаспоралардың (а-Alo(OH)) (үстел 1), және, әдетте, екі темір оксидтері гётиттегі араласады (FeO(OH)) және гематит (Fe2O3), алюминий саз минералды каолин, anatase және / немесе титан шағын сомалар (TiO2), ильменит (FeTiO3) кәмелетке толмаған немесе ізі мөлшерде және басқа да қоспалар [3,6,7].
терминдер trihydrate және моногидраты әдетте боксит түрлі түрлерін ажырата білу өнеркәсібі пайдаланылады. толық немесе барлық дерлік Gibbsite подшипник trihydrate кені деп аталады боксит; бемита немесе диаспоралардың үстем минералдар болып табылады, егер ол моногидраты руда деп аталады [3]. Гиббс және бемита қоспалары боксит барлық түрлері ортақ, бемита және диаспоралардың аз таралған, және сирек Gibbsite және диаспорасының. боксит руда әрбір түрі алюминий тотығын өндіру үшін минералды шикiзатты қайта өңдеу және байыту тұрғысынан өз алғанда [7,8].
үстел 1. Gibbsite химиялық құрамы, Бемит және диаспорасының [3].
| Химиялық құрамы | Gibbsite AL(OH)3 немесе Al2O3,3H2The | Boehmite ALO(OH) немесе Al2The3.H2The | Диаспора ALO(OH) немесе Al2The3.H2The |
|---|---|---|---|
| Әл2The3 масса% | 65.35 | 84.97 | 84.98 |
| (OH) масса% | 34.65 | 15.03 | 15.02 |
Боксит кен тарату бүкіл әлемде болып, негізінен тропикалық немесе субтропикалық аймақтарда кездесетін [8]. екі металлургиялық және емес металлургиялық сынып кендерін боксит кен басқа өндірістік минералдарды өндіру ұқсас. Қалыпты, боксит байыту немесе емдеу ұсақтау шектеледі, елеуге, жуу, және шикі кенін кептіру [3]. Флотациялық белгілі төмен сортты боксит кендерін жаңғырту үшін жұмысқа қабылданды, ол Kaolinite бас тарту кезінде жоғары селективті дәлелдеді емес, алайда, әсіресе trihydrate боксит реактивті кремний диоксиді негізгі көзі [9].
әлемде өндірілетін боксит сусымалы Байер процесін арқылы алюминий тотығын өндіру үшін жем ретінде пайдаланылады, ылғалды химиялық каустикалық-сілтілендіру әдісі, онда Al_2 O_3 боксит жынысынан жоғары температура мен қысымдағы каустикалық содаға бай ерітіндіні қолдану арқылы ериді. [3,10,11]. кейіннен, алюминий сусымалы залы-бірінен тәуелсіз процесінің арқылы алюминий металл өндіру үшін жем ретінде пайдаланылады, ол cryolite бір ваннада глинозем электролиттік азайтуды көздейді (Na3AlF6). Ол туралы қабылдайды 4-6 өнімнің кептірілген боксит тонна 2 алюминий т, бұрылыстар шығымдылығы ол 1 алюминий металл т [3,11].
Байер процесін шаймалау ерітіндісімен жуылады және ұсақ жер боксит араластыру арқылы бастамашылық. бар Алынған суспензия 40-50% қатты заттар, содан кейін бумен қысыммен және қызады. Бұл кезеңде глинозем кейбір еріген және нысандары еритін натрий алюмината отыр (NaAlO2), бірақ реактивті кремний диоксиді қатысуымен байланысты, глинозем және сода екі жоғалуына білдіреді күрделі натрий алюминий силикат, сондай-ақ тұнба. Алынған суспензия жуады, және қалдық жинақталатын (яғни, қызыл балшық) декантируют. Натрий алюминатный содан кейін алюминий trihydrate ретінде жүзеге тұнба болып (Әл(OH)3) егу процесі арқылы. нәтижесінде каустикалық сода ерітіндісі Лич ерітінді циркулируютс отыр. соңында, Сүзілген және жуылған қатты глинозем trihydrate өнімдер глинозем босатылған немесе прокаливают [3,11].
Шаймалау температура ° 105 ° С-ден 290 дейін құбылады C және тиісті қысым ауқымда болуы мүмкін 390 кПа дейін 1500 кПа. Төменгі температура ауқымдары барлық дерлік қол жетімді глинозем Гиббс сияқты осы болып табылатын боксит үшін пайдаланылады. Богмит пен диаспораның көп пайызын құрайтын бокситке жоғары температура қажет.. 140 ° C немесе одан төмен температурада каустикалық сода ерітіндісінде тек гиббсит пен каолин топтары ериді, сондықтан мұндай температура үш оксидті глиноземді өңдеу үшін қолайлы. . trihydrate және моногидраттағы ретінде 180 ° С артық температурада алюминий Қазіргі уақытта шешу өтелетін болып табылады және екі саз және еркін кварц реактивті айналды [3]. температура сияқты жұмыс істейтін жағдайлар, қысым мен реагент дәрілік боксит түріне әсер, сондықтан әрбір глинозем МӨЗ боксит руда нақты түріне бейімделген. қымбат каустикалық сода жоғалту (NaOH) және қызыл шламды ұрпақ екі өңдеу процесінде пайдаланылатын боксит сапасы байланысты. Жалпы алғанда, боксит Al_2 O_3 мазмұны төмен, жинақталатын болады қызыл шламды көлемі үлкенірек, емес Al_2 O_3 фазалары қызыл балшық сияқты қабылдамады ретінде. Одан басқа, каолин немесе боксит реактивті кремний диоксиді мазмұны жоғары, көп қызыл балшық жинақталатын болады [3,8].
Жоғары сынып боксит дейін қамтиды 61% Al_2 O_3, және көптеген операциялық боксит кен -typically емес металлургиялық сынып деп аталатын- сондай-ақ осы төмен, кейде төмен, сондай-ақ 30-50% Al_2 O_3. Қажетті өнім тазалығы жоғары болғандықтан
Al_2 O_3, боксит қалған тотықтарының (Fe2O3, SiO2, TiO2, органикалық материал) Al_2 O_3 бөлініп, глинозем МӨЗ қалдық ретінде қабылданбайды (ARR) Байер процесінде арқылы немесе қызыл балшық. Жалпы алғанда, төмен сапалы боксит (яғни, Al_2 O_3 мазмұны төмен) алюминий өнімнің тоннасына жасалады көп қызыл балшық. Одан басқа, тіпті кейбір Al_2 O_3 бар минералдардың, әсіресе каолин, қызыл балшық ұрпаққа артуына өңдеу процесі мен қорғасын кезінде жағымсыз жанама реакциялар шығаратын, сондай-ақ қымбат каустикалық сода химикаттың шығын ретінде, боксит өңдеу процесінде үлкен айнымалы шығындар [3,6,8].
Қызыл балшық немесе ARR алюминий өнеркәсібі үшін үлкен және-бара білдіреді шақыру [12-14]. Қызыл балшық өңдеу процесінде елеулі қалдық каустикалық химиялық қалдықтары бар, және жоғары сілтілі, жиі рН 10 - 13 [15]. Ол бүкіл әлем бойынша үлкен көлемде жасалады - USGS сәйкес, сметалық жаһандық алюминий өндірісі болды 121 млн тонна 2016 [16]. Бұл шамамен әкелді 150 сол кезеңде түзілетін қызыл шламды млн тонна [4]. жүргiзiлетiн зерттеулер қарамастан, қызыл балшық Қазіргі тиімді қайта пайдалану бірнеше коммерциялық өміршең жолдары бар. Бұл өте аз қызыл шламды бенефициарлық қайта пайдаланылатын бүкіл әлемде екенін бағаланады [13-14]. орнына, қызыл балшық сақтау impoundments немесе қоқыс алюминий өңдеу зауытының айдалады, ол үлкен құны бойынша сақталады және бақыланады қайда [3]. сондықтан, екі экономикалық және экологиялық дәлел дейін өңдеу үшін боксит сапасын жақсарту үшін жасалуы мүмкін, атап айтқанда осындай жетілдіру төмен энергетикалық физикалық бөлу әдістерін арқылы жасалуы мүмкін, егер.
боксит барланған көптеген жылдар бойы соңғы деп күтілуде, ал, экономикалық кіруге болады қорларын сапалы қысқарады [1,3]. өңдеушілердің үшін, алюминий оксиді жасауға боксит өңдеу бизнесте кім бар, және ақыр соңында алюминий металл, Осы қаржылық және экологиялық екі салдары бар күрделі міндет болып табылады
Мұндай электростатикалық бөлу сияқты құрғақ әдістері алдын ала Байер процесіне боксит алдын-ала шоғырлануға боксит өнеркәсіп қызықты болуы мүмкін. Контактіні пайдаланады Электростатикалық бөлу әдістері, немесе Трибо-электр, зарядтау, өйткені жүргізілетін қоспалар бар кең ауқымды бөліп олардың әлеуетін ерекшелігі қызықты, оқшаулаушы, және жартылай өткізгіш бөлшектер. кезде дискретті Трибо-электр зарядтау орын, текті бөлшектер бір-бірімен соқтығысып, немесе үшінші беті, екі бөлшектердің түрлері арасындағы беттік заряд айырма нәтижесінде. заряд айырма белгісі мен шамасы электрон туыстық айырмашылыққа ішінара байланысты (немесе жұмыс функциясы) бөлшектердің түрлері арасындағы. Бөлу, содан кейін сыртқы электр өрісін пайдаланып қол жеткізуге болады.
техникасы тік еркін құлауы түрі бөлгіштер индустриялық игерілді. еркін күзде сепараторлар, бөлшектер бірінші заряд сатып, Содан кейін белгісі және олардың үсті заряд шамасы бойынша бөлшектердің траекториясын қабылдамауға күшті электр өрісі қолданылады электродтары қарсы бар құрылғы арқылы ауырлық түссе [18]. Тегін-күзгі сепараторлары ірі бөлшектердің үшін тиімді болуы мүмкін, бірақ шамамен қарағанда жұқа бөлшектердің өңдеу кезінде тиімді болып табылмайды мүмкін 0.075 қарай 0.1 мм [19-20]. құрғақ минералды бөлу ең перспективалы жаңа әзірлемелер бірі Трибо-электростатикалық белдеуін бөлгіш. Бұл технология дәстүрлі электростатикалық сепарация технологиялар қарағанда жұқа бөлшектердің бөлшектердің мөлшері ауқымын кеңейтті, тек флотация өткен табысты болды ауқымнан.
Трибо-электростатикалық бөлу беті байланыста немесе triboelectric зарядтау өндірілетін материалдардың арасындағы электрлік заряд айырмашылықтарды пайдаланады. оңайлатылған жолмен, екі материалдар байланыста болған кезде, electros пайда электрондардың үшін жоғары сродством материалдық осылайша келеңсіз өзгерістер, төмен электронды сродством материалдық оң зарядталады.
ST жабдықтар & технология (STET) Трибо-электростатикалық белбеу сепаратор алдын ала концентрат боксит кендері үшін роман байыту маршрут ұсынады. STET құрғақ бөлу процесі ұсыныстар боксит өндірушілер немесе боксит мұнай өңдеушілері сапасын жақсарту боксит кенін алдын-ала Байер-процесс жаңарту орындауға мүмкіндік. Бұл тәсіл көптеген артықшылықтары бар, оның ішінде: Кіріс реактивті кремнезем азайту есебінен каустикалық сода төменгі тұтыну үшін мұнай өңдеу зауытының құны операциялық қысқарту; инертті оксидтері көлемін төмендетуге байланысты нақтылау кезінде энергетика жинақ (Fe2The3, TiO2, Non-реактивті SiO2) боксит бар енгізу; мұнай өңдеу зауытына боксит аз жаппай ағыны, сондықтан аз энергия талап жылу және тығыздау; қызыл балшық өндіру көлемінің төмендеуі (яғни, алюминий қатынасы қызыл балшық) реактивті кремний диоксиді және инертті тотығы алып тастау арқылы; және, процесс бұзылуы азайтады және мұнай өңдеушілері қоспалық бас тарту барынша мінсіз реактивті кремний деңгейін мақсатты мүмкіндік береді енгізу боксит сапасына қатаң бақылау. мұнай өңдеу зауытына боксит жем жақсарды сапасын бақылау, сондай-ақ жұмыс уақытын және барынша тиімді. Сонымен қатар, қызыл балшық көлемінің төмендеуі аз өңдеу және жою шығындар мен қолданыстағы полигондарын жақсы кәдеге жарату аударылады.
алдын ала Байер процесіне боксит руда бастапқы өңдеу өңдеу шарттары мен қалдықтарын сату елеулі артықшылықтары ұсына алады. қызыл балшық айырмашылығы, құрғақ электростатикалық процесінің қалдықтары жоқ химиялық заттар бар және ұзақ мерзімді экологиялық сақтау міндеттемесін білдіреді емес,. қызыл балшық айырмашылығы, натрий жою үшін ешқандай талап жоқ ретінде боксит алдын ала өңдеу пайдаланудан / қоймаларын өнімдері құрғақ цемент өндірісінде қолданылуы мүмкін, цемент өндірісінде зиянды болып табылатын. Шын мәнінде - боксит өзінде портландцемент өндіру үшін жалпы шикізат болып табылады. қолданыстағы боксит шахталардың жұмыс істейтін мерзімін ұзарту карьер кәдеге жаратуды жақсарту және қалпына келтіру барынша арқылы, сондай-ақ қол жеткізілген мүмкін.
2.0 эксперименттік
2.1 Материалдар
STET астам алдын ала техникалық-экономикалық негіздемесін зерттеулер өткізді 15 Ажырамай ауқымды бөлгішті пайдаланып әлемнің түрлі орындардан түрлі боксит үлгілері. Мыналардан, 7 түрлі үлгілері болды
үстел 2. химиялық талдау үлгілерін боксит нәтижесі.
2.2 әдістері
Эксперименттер Ажырамай ауқымды Трибо-электростатикалық белбеу бөлгішті пайдаланып жүргізілді, бұдан әрі «үстел бөлгіші» деп аталады. Bench ауқымды тестілеу үш фазалы технологиялық жүзеге асыру процесінің бірінші кезеңі болып табылады (кестені қараңыз 3) стендтік ауқымды бағалауды қоса алғанда,, пилоттық ауқымды тестілеу және коммерциялық ауқымды іске асыру.
үстел бөлгіш Трибо-электр зарядты дәлелдемелер үшін скринингтік үшін пайдаланылады және материалдық электростатикалық байыту үшін жақсы кандидат болып табылады, егер анықтау үшін. жабдықтың әрбір данасы арасындағы негізгі айырмашылықтар кестеде келтірілген 3. әрбір фаза шеңберінде пайдаланылатын жабдықтар мөлшері ерекшеленеді, ал, Жұмыс принципі түбегейлі бірдей.
үстел 3. STET Трибо-электростатикалық белбеу сепаратор технологиясын пайдаланып үш фазалы іске асыру процесі
| Кезең | үшін пайдаланылады: | Электрод Ұзындығы см | Процестің түрі |
|---|---|---|---|
| 1- Стендтік шкала бойынша бағалау | Сапалық бағалау | 250 | Топтама |
| 2- Пилоттық масштаб тестілеу | Сандық бағалау | 610 | Топтама |
| 3- Коммерциялық масштабты енгізу | Коммерциялық өндіріс | 610 | Үздіксіз |
Кестеде көруге болады ретінде 3, үстел бөлгіші және пилоттық-шкала және коммерциялық ауқымды бөлгіштер арасындағы негізгі айырмашылық үстел бөлгіштің ұзындығы шамамен болып табылады 0.4 рет пилоттық ауқымды және коммерциялық ауқымды бірлік ұзындығы. бөлгіш тиімділігі электрод ұзындығы функциясы болып табылады, стендтік ауқымды тестілеу пилоттық ауқымды тестілеу үшін алмастырғыш ретінде пайдаланылуы мүмкін емес. Пилоттық ауқымды тестілеу STET процесі қол жеткізуге болады деп бөлу дәрежесін анықтау қажет, STET процесі берілген арна ставкалар бойынша өнім нысаналарды кездестіруге болады, егер мен анықтау үшін. орнына, үстел бөлгіш пилоттық ауқымды деңгейде кез келген елеулі бөлу көрсетуге екіталай кандидат материалдарды жоққа үшін пайдаланылады. стендтік-шкала бойынша алынған нәтижелер емес оңтайландырылатын болады, және байқалады бөлу коммерциялық өлшемді STET бөлгіші байқалды болады, ол аз болса,.
пилоттық зауытында тестілеу өткен коммерциялық ауқымды өрістету қажет, дегенмен, стендтік ауқымды кез келген берілген материалға асыру процесінің бірінші кезеңі ретінде мақұлданады кезінде тестілеу. Сонымен қатар, жағдайларда материалдық қолжетімділігі шектелген онда, үстел бөлгіш әлеуетті табысты жобаларды скрининг үшін пайдалы құрал ұсынады (яғни, Тапсырыс беруші және өнеркәсіп сапалы нысаналы STET технологиясын пайдалана отырып, орындалуы мүмкін жобалар).
2.2.1 STET Triboelectrostatic Belt Бөлгіш
Трибо-электростатикалық белбеу сепараторлар (сан 1 және сурет 2), материалдық жұқа саңылауға беріледі 0.9 - 1.5 екі параллель жазық электродтар арасындағы см. бөлшектер triboelectrically межчастичные байланыста арқылы алынады. Мысалға, Негізгі құрамдас gibssite болып боксит үлгідегі жағдайда, каолин және кварц минералды бөлшектер, оң зарядталған (gibssite) және теріс зарядталған (каолин және кварц) қарама-қарсы электродтар тартылды. бөлшектер, содан кейін үздіксіз қозғалатын ашық торлы белдеуін -ға құлата және қарама-қарсы бағытта апарылды. белдеуін бөлгіштің қарсы ұшына қарай әрбір электрод бөлшектер іргелес жылжытады. электр өрісі тек оң қозғалатын ағыны үшін солға-қозғалатын бөлшектер жылжыту үшін бөлшектер сантиметр кішкентай фракциясы жылжыту қажет. бөлшектердің соқтығысу бөлу бөлшектердің және үздіксіз triboelectric зарядтау қарсы ағымдағы ағыны бір-өту бірлігіне тамаша тазалығы мен қалпына келтіру бойынша көп сатылы бөлу және нәтижелерін қамтамасыз етеді. жоғары белдеуін жылдамдығы, сондай-ақ өте жоғары шығыны мүмкіндік береді, дейін 40 бір бөлгіші сағатына тонна. түрлі процесс параметрлерін реттеу жолымен, құрылғы минералды сынып оңтайландыру және қалпына келтіру үшін мүмкіндік береді.
сан 1. triboelectric белдеуін бөлгіштің схемалық
бөлгіш жобалау салыстырмалы қарапайым. белдеуін және олармен байланысты роликтері тек қозғалмалы бөліктер. электродтар стационарлық және тиісті берік материалдан тұрады. белдеуін пластикалық материалдан жасалған. бөлгіш электрод ұзындығы шамамен 6 метр (20 Ft.) және ені 1.25 метр (4 Ft.) толық мөлшері коммерциялық бірлік үшін. тұтыну қуаты аз болса, 2 белдігін қозғаушы екі қозғалтқыштардың тұтынатын қуаты ең өңделген материалдың тоннасына киловатт-сағатына.
сан 2. бөлу аймағының Detail
процесс толығымен құрғақ, ешқандай қосымша материалдарды талап етеді және ешқандай қалдықтарды су немесе әуе шығарындыларын шығарады. минералды бөлу үшін бөлгіш су пайдалануды азайту үшін технологияны ұсынады, резервтік мерзімін ұзарту және / немесе қалдықтары қалпына келтіру және қайта өңдеу.
жүйенің жинақылығы орнату конструкцияларын икемділік мүмкіндік береді. Трибо-электростатикалық белбеу бөлу технологиясы сенімді және өнеркәсiпте дәлелденген болып табылады және бірінші көмір жану күлдің өңдеуге индустриялық қолданылған 1997. технологиясы көмір толық жанғанда көміртегі бөлшектер бөліп тиімді, күлдің айналы алюмосиликатты минералды бөлшектерден. технологиясы бетон өндірісінде цемент ауыстыру ретінде минералға бай күлдің айналымы беретін аспаптық болды.
содан бері 1995, үстінде 20 өнім күлдің млн тонна АҚШ-та орнатылған STET сепараторлар өңделген. күл бөлу өнеркәсіптік тарихы кестеде тізімделеді 4.
пайдалы қазбаларды өңдеумен, triboelectric белдеуін бөлгіш технологиясы кальцит / кварц, соның ішінде материалдардың кең ауқымды бөлу үшін қолданылған, тальк / магнезит, және барит / кварц.
сан 3. Коммерциялық Трибо-электростатикалық белбеу сепаратор
үстел 4. күлдің арналған параметр үйкеліс-электростатикалық белбеу бөлу өнеркәсіптік қолдану.
| Utility / Қуат стансасы | орналасқан жері | коммерциялық операцияларды бастау | объект туралы мәліметтер |
|---|---|---|---|
| Герцог Energy - Roxboro станциясы | Солтүстік Каролина АҚШ | 1997 | 2 бөлгіштер |
| энергия тілдер- Brandon Shores | Maryland USA | 1999 | 2 бөлгіштер |
| Scottish Power- Longannet станциясы | Шотландия Ұлыбритания | 2002 | 1 бөлгіш |
| Jacksonville Электр-St. Джонс өзенінің электр паркі | Флорида АҚШ | 2003 | 2 бөлгіштер |
| Оңтүстік Миссисипи электр қуаты -R.D. Morrow | Миссисипи АҚШ | 2005 | 1 бөлгіш |
| Нью-Брансуик Power-Belledune | Нью-Брансуик Канада | 2005 | 1 бөлгіш |
| OF Npower-Didcot станциясы | Англия Ұлыбритания | 2005 | 1 бөлгіш |
| Talen Energy-Brunner Island Station | Пенсильвания АҚШ | 2006 | 2 бөлгіштер |
| Тампа Электр-Big Bend станциясы | Флорида АҚШ | 2008 | 3 бөлгіштер |
| Aberthaw-станциясының Npower OF | Уэльс Ұлыбритания | 2008 | 1 бөлгіш |
| EDF Энергия-Батыс Бертон станциясы | Англия Ұлыбритания | 2008 | 1 бөлгіш |
| ZGP (Lafarge Cement / Ciech Janikosoda БК) | Польша | 2010 | 1 бөлгіш |
| Корея Оңтүстік-Шығыс Power- Енхён | Оңтүстік Корея | 2014 | 1 бөлгіш |
| PGNiG Termika-Sierkirki | Польша | 2018 | 1 бөлгіш |
| Taiheiyo цемент компаниясы-Чичибу | Жапония | 2018 | 1 бөлгіш |
| Armstrong Fly Ash- Бүркіт цемент | Филиппин | 2019 | 1 бөлгіш |
| Корея Оңтүстік-Шығыс Power- Самчонпо | Оңтүстік Корея | 2019 | 1 бөлгіш |
2.2.2 Bench ауқымды тестілеу
Al_2 O_3 концентрациясын жоғарылату және ганг минералды заттарының концентрациясын төмендету мақсатындағы стандартты технологиялық сынақтар жүргізілді.. Тесттер пакеттік жағдайында үстел бөлгіші жүргізілді, модельдеу тұрақты мемлекетке данада орындалған тестілеу, және алдыңғы жағдайына кез келген ықтимал ауыспалы әсері қарастырылады емес қамтамасыз ету. әрбір тест дейін, шағын жем қосалқы үлгісі жиналды («Feed» ретінде белгіленген). барлық операция айнымалылар орнату бойынша, материалдық үстел бөлгіштің орталығы арқылы электр вибрациялық бергішті пайдалану арқылы үстел сепараторына барады болды. Сынамалар әрбір эксперимент соңында және өнім соңындағы салмақ жиналды 1 («E1» ретінде белгіленген) және өнім соңы 2 («Е2» ретінде белгіленген) құқықтық-үшін-сауда санау шкаласын пайдалана отырып анықталды. үлгілерін боксит, боксит-бай өнімге «Е2» сәйкес. қосалқы үлгілерін әр жиынына (яғни, жем, E1 және E2) ЗАҢ, XRF негізгі оксиді құрамы, реактивті кремний диоксиді және қол жетімді глинозем анықталды. РФА сипаттамасы Таңдалған қосалқы үлгілерде орындалды.
3.0 Нәтижелер мен пікірталас
3.1. үлгілері Минералогия
жем үлгілері үшін сандық РФА талдау нәтижелері кестеде енгізілген 5. Үлгілердің көпшілігі, ең алдымен, Гиббс тұрады және гётиттегі түрлі сомалары болды, гематит, каолин, және кварц. Ильменит және anatase үлгілерін көпшілігі ұсақ мөлшерде, сондай-ақ айқын болды.
Осы жем үлгілері ең алдымен кальцит кәмелетке толмаған мөлшерде диаспорасының тұрады ретінде S6 және S7 үшін минералды құрамы өзгерді болды, гематит, гётиттегі, бемита, каолин, Gibbsite, кварц, anatase, және рутил анықталып жатқан. Аморфты фазасы, сондай-ақ S1 және S4 анықталған және шамамен ауытқыды болды 1 қарай 2 пайыз. Бұл, бәлкім, бір дл пайдалану арқылы смектитных минералды қатысуымен, не себеп болды, немесе емес кристалды материал. бұл материал тікелей өлшеу мүмкін емес еді бастап, Осы үлгілер үшін нәтижелер жуықтап қарастырылуы тиіс.
3.2 Bench масштабты эксперимент
сынақ жүрісі сериясы Al2O3 барынша және SiO_2 мазмұнын азайтуға бағытталған әр минералды үлгідегі жүргізілді. боксит-бай өнімге байыту түрлері оң зарядтау мінез-индикативтік болады. Нәтижелері кестеде көрсетілген 6
үстел 5. жем үлгілерін РФА талдау.
үстел 6. жиынтық нәтижелері.
STET үстел бөлгіші бар Тестілеу барлық үлгілері үшін Al2O3 едәуір қозғалысын көрсетті. Al2O3 бөлу негізінен Gibbsite болды, ол S1-5 байқалды, сондай-ақ S6-7 негізінен диаспоралық болды, ол. Одан басқа, Fe2O3 басқа ірі элементтері, SiO2 және TiO2 көп жағдайда маңызды қозғалысын көрсетті. барлық үлгілері үшін, уносе қозғалысы (ЗАҢ) Al2O3 туралы кейіннен қозғалысы. реактивті кремний диоксиді және қол жетімді глинозем тұрғысынан, S1-5 үшін барлық дерлік Gibbsite болып табылатын (алюминий trihydrate) S6-7 үстем минералды диаспоралық болып табылатын, ал мәндер 145 С кезінде қаралуы тиіс (алюминий моногидраты) құндылықтар 235 ° С температурада бағалануы тиіс. STET үстел бөлгіші бар тестілеу барлық үлгілері үшін trihydrate және моногидраты үлгілерін боксит үшін де өнімге қол жетімді глинозем айтарлықтай арттыру және реактивті кремний диоксиді айтарлықтай қысқарту көрсетті. ірі минералды түрлерінің қозғалысы суретте сондай-ақ байқалды және графикалық төменде көрсетілген 4.
минералогия тұрғысынан, бір мезгілде басқа кварцтан түрлерін бас тарту, ал алюминий подшипник түрлерінің бөлгіш көрсетті концентрациясы үстел STET боксит-бай өнімге Gibbsite және диаспоралардың. Figures 5 және 6 trihydrate және моногидраты үлгілері үшін боксит-бай өнімге минералды фазалардың шоу таңдаушылық, тиісінше. Таңдау әрбір минералды түрлер мен өнімге жалпы бұқаралық қалпына келтіру үшін өнімге бұқаралық Кафедраның арасындағы айырма ретінде есептелген. Оң таңдаушылық боксит-бай өнімге минералды шоғырлану индикативтік болып табылады, және жалпы оң зарядтау мінез-құлық. қарама-қарсы, теріс таңдаушылық мән боксит-лин coproduct концентрацияның индикативті болып табылады, және жалпы теріс зарядтау мінез-құлық.
барлық trihydrate төмен температуралы үлгілері үшін (яғни, S1, Және S2 S4) Gibbsite боксит-бай өнімге шоғырланған, ал Kaolinite теріс зарядтау мінез-көрмеге және боксит-арық тең өнімге шоғырланған (сан 5). барлық моногидраты жоғары температуралы үлгілері үшін (яғни, S6 және S7) минералдар көтергіш реактивті кремний екі, каолин және кварц, теріс зарядтау мінез-көрмеге. соңғы үшін, диаспоралық және бемита боксит-бай өнім хабарлады және оң зарядтау мінез-көрмеге (сан 6).
сан 5. өнімге минералды фазалардың таңдау.
сан 6. өнімге минералды фазалардың таңдау.
қолда бар глинозем және реактивті кремний диоксиді Өлшеулер елеулі қозғалысын көрсетеді. төмен температура боксит үшін (S1-S5), қолда бар алюминий бірлігіне реактивті кремний қазіргі саны қысқартылды 10-50% салыстырмалы негізде (сан 7). Осыған ұқсас азайту жоғары температура боксит байқалды (S6-S7) Суретте көруге болады ретінде 7.
алюминий қатынасы боксит қолжетімді глинозем кері ретінде есептелді. алюминий қатынасы боксит арасындағы азайды 8 - 26% тексерілген барлық үлгілері үшін салыстырмалы мәнде (сан 8). ол қажеттіліктерін Байер процесін берілуі сол боксит бұқаралық толқынында балама қысқарту білдіреді Бұл маңызды болып табылады.
сан 7. Қолжетімді Al2O3 бірлігіне Реактивті SiO2
сан 8. Сазбалшық қатынасы боксит.
3.3 талқылау
Эксперименттік деректер бір мезгілде SiO_2 мазмұнын азайту кезінде STET бөлгіш қолжетімді Al2O3 өсті көрсетеді. сан 9 сыйлықтар реактивті кремний диоксиді қысқарту және алдын ала Байер процесін қол жетімді глинозем артуына байланысты күтілетін пайданың тұжырымдамалық диаграмма. Авторлар алюминий оксиді өңдеуші зауытына қаржылық пайда диапазонында болады деп есептеп $15-30 алюминий өнімнің тоннасына $. Бұл де-silicaton өнімге жоғалған каустикалық сода жылғы аулақ құнын көрсетеді (DSP), мұнай өңдеу зауытына боксит кірісін қысқарту энергия үнемдеу, қызыл балшық ұрпақтың қысқарту және цемент өндірушілер үшін қосарлы өнім төмен сұрыпты боксит сатудан түскен жинақталатын шағын табыс ағыны. сан 9 Конспектіні орташа алдын ала концентрат боксит руда алдын ала Байер процесс ретінде STET triboelectrostatic технологиясын жүзеге асыру күтілуде артықшылықтарын.
боксит алдын-ала өңдеу үшін STET бөлу процесінің орнату алюминий МӨЗ-не боксит кенішінің өзі кем, не жүргізуге болады. дегенмен, STET процесі алдын ала бөлу үшін боксит кендерін ұсақтау құрғақ талап, кварцтан босатуға, сондықтан мұнай өңдеу зауытында боксит тегістеу және өңдеу логистикалық астам қарапайым болуы мүмкін.
Бір опция ретінде – құрғақ боксит сондай-ақ белгіленген құрғақ ұнтақтау технологиясын пайдалана отырып, жер болады, Мысалы тік ролик диірмен немесе әсері диірмен. ұсақ жер боксит STET процесінің бөлінген болады, жоғары-алюминий боксит өніммен глинозем мұнай өңдеу зауытына жіберіледі. құрғақ орнату дәстүрлі Байер барысында пайдаланылатын ылғалды размола жою үшін мүмкіндік береді тегістеу. Ол тегістеу құрғақ операциялық құны ылғалды ұнтақтау операциялық құны шамамен салыстыруға болар еді деп болжанып отыр, әсіресе бүгін жүзеге ылғалды ұсақтауға жоғары сілтілі қоспаның бойынша жүзеге асырылады ескере, айтарлықтай техникалық қызмет көрсету шығындары жетекші.
құрғақ төмен сұрыпты боксит тең өнім (қалдықтары) бөлу процесінің бастап глинозем көзі ретінде цемент өндіру үшін сатылатын болады. Боксит әдетте цемент өндіру қосылады, және құрғақ тең өнімге, қызыл балшық айырмашылығы, цемент өндірісінде оны пайдалануға жол бермеу еді натрий бар емес. Бұл, әйтпесе, қызыл шламды ретінде өңдеу процесін шығу еді материалды valorizing әдісімен бірге мұнай өңдеу зауытын қамтамасыз, және ұзақ мерзімді сақтау талап етеді, құны білдіретін.
авторлардың орындауындағы эксплуатациялық шығындар есептеу жобасы пайдасын бағалайды $27 алюминий тоннасына $, негізгі әсер каустикалық сода бойынша қысқарту арқылы қол бар, қызыл балшық төмендеуі, мұнай өңдеу зауытына боксит көлемін төмендетуге байланысты тең өнім және отын үнемдеу бағасын арттыру. Сондықтан 800,000 жылы зауыт бір тонна қаржылық пайдасын күтуге еді $21 жылына М АҚШ доллары (суретті қараңыз 10). Бұл талдау боксит импорт немесе логистикалық шығындарды азайту әлеуетті үнемдеуді қарастыру емес,, одан әрі жобаны қайтару арттыру мүмкін.
сан 10. Реактивті кремний азайту және қол жетімді глинозем арттыру артықшылықтары.
4.0 Қорытындылар
Қысқаша, боксит өндірушілер мен өңдеушілердің үшін мәні генерациялау үшін STET бөлгіш ұсыныстар мүмкіндіктерімен құрғақ өңдеу. алдын ала өңдеу үшін боксит алдын-ала өңдеу химиялық шығындарды азайтуға мүмкіндік береді, жинақталатын қызыл шламды көлемін төмендетуге және процесс бұзылуы азайту. STET технологиясы боксит процессорлар металлургиялық сынып боксит ішіне емес металлургиялық сыныпты қосу үшін мүмкіндік беретін - импортталатын боксит қажеттілігін азайту және / немесе карьердің ресурс өмірін шығу ұзартуға алатын. STET процесі, сондай-ақ жоғары сапалы емес металлургиялық сынып және металлургиялық сынып боксит генерациялау іске асырылуы мүмкін, және алдын ала Байер үдеріске өнімдер сынып боксит цемент.
STET процесі минералдың аз алдын-ала емдеу талап етеді және жоғары қуатында жұмыс істеуі - дейін 40 сағатына тонна. Энергия тұтыну кем болып табылады 2 материалдың тоннасына кВт-сағат өңделген. Сонымен қатар, STET процесі өңдеу минералдарға толық коммерцияландыру технология, және сондықтан жаңа технологиялар әзірлеуді талап етпейді.
Сілтемелер
1. Bergsdalen, Havard, Андерс H. Strømman, және Эдгар G. Hertwich (2004), “алюминий өнеркәсібі-қоршаған орта, технологиясы және өндірістік”.
2. The, Subodh Қ, және Weimin Инь (2007), “бүкіл әлемде алюминий экономика: саланың қазіргі жағдайы” кетейік 59.11, б.т.. 57-63.
3. Винсент G. төбе & Эррол D. Sehnke (2006), «Боксит», Өнеркәсіптік минералдарға & Rocks: Тауарлар, Нарықтар, және пайдалану, Тау-кен ісі үшін Қоғам, Металлургия және Барлау Inc., Englewood, CO, б.т.. 227-261.
4. Эванс, Кен (2016), “тарихы, проблемалар, боксит қалдық басқару және пайдалану және жаңа оқиғалар”, Тұрақты Металлургия журналы 2.4, б.т.. 316-331
5. Gendron, Робин С., Матс Ingulstad, және Эспен Storli (2013), «Алюминий кені: жаһандық боксит өнеркәсіп саяси экономика «, UBC Баспасөз.
6. шланг, H. R. (2016), “боксит минералогия”, Жеңіл металдар маңызды оқулары, Springer, Cham, б.т.. 21-29.
7. Authier-Martin, Моника, соавт. (2001),”мыс балқыту-сынып алюминий тотығы өндіру үшін боксит минералогия «, кетейік 53.12, б.т.. 36-40.
8. төбе, V. G., және R. J. Робсон (2016), “Байер зауыты тұрғысынан боксит жіктелуі”, Жеңіл металдар маңызды оқулары, Springer, Cham, б.т.. 30-36.
9. Songqing, Gu (2016). “Қытай боксит және Қытай алюминий тотығын өндіру жөніндегі Оның әсер”, Жеңіл металдар маңызды оқулары, Springer, Cham, б.т.. 43-47.
10. Habashi, Fathi (2016) “Сазбалшық өндіріс жөніндегі Байер процесі жүз жыл” Жеңіл металдар маңызды оқулары, Springer, Cham, б.т.. 85-93.
11. Adamson, А. Н., E. J. Bloore, және А. R. Carr (2016) “Байер процесін жобалаудың негізгі принциптері”, Жеңіл металдар маңызды оқулары, Springer, Cham, б.т.. 100-117.
12. Anich, Иван, соавт. (2016), “Сазбалшық технологиясы жол картасы”, Жеңіл металдар маңызды оқулары. Springer, Cham, б.т.. 94-99.
13. Лю, Wanchao, соавт. (2014), “Экологиялық бағалау, Қытайда басқару және қызыл шламды пайдаға асыру”, Таза өндіріс журналы 84, б.т.. 606-610.
14. Эванс, Кен (2016), “тарихы, проблемалар, боксит қалдық басқару және пайдалану және жаңа оқиғалар”, Тұрақты Металлургия журналы 2.4, б.т.. 316-331.
15. Лю, Yong, Chuxia Lin, және Yonggui Ву (2007), “аралас Байер процесінде алынған қызыл балшық және боксит Кальцинировани әдісі сипаттамасы”, Қауіпті материалдар журналы 146.1-2, б.т.. 255-261.
16. U.S. геологиялық (USGS) (2018), «Боксит және глинозем», Боксит және глинозем статистика және ақпарат.
17. Paramguru, R. Қ, P. C. Рат, және V. N. Мишры (2004), “қызыл балшық кәдеге жарату-шолу тенденциялары”, Пайдалы қазбаларды байыту & Өндіруші Metall. Rev. 2, б.т.. 1-29.
18. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Форс Тау, K (2000), «Электр бөлу әдістері шолу, бөлім 1: іргелі аспектілері, Minerals & Металлургиялық өңдеу «, VOL. 17, жоқ. 1, б.т. 23-36.
19. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Форс Тау, K (2000), «Электр бөлу әдістері шолу, бөлім 2: практикалық Ойларын, Minerals & Металлургиялық өңдеу «, VOL. 17, жоқ. 1, б.т. 139-166.
20. Ralston O. (1961), Аралас Сусымалы қатты денелердің Электростатикалық бөлу, Elsevier баспа компаниясы, Басып шығару жүзеге.
