세인트 장비 & 기술 LLC (키) 트리보 정전기 벨트 분리기 아주 좋은 것을 선물하기에 이상적입니다. (<1µ m) 적당히 굵고 하 (500µ m) 미네랄 입자, 매우 높은 처리량. 실험적인 연구 결과는 동시에 반응성과 총 실리카를 감소시키면서 사용 가능한 알루미나를 증가시킴으로써 BEneficiate 보크 사이트 샘플에 대한 STET 분리기의 능력을 입증했습니다.. STET 기술은 알루미나 생산에 사용하기 위한 보크사이트 퇴적물을 업그레이드하고 사전 농축하는 방법으로 제시됩니다.. STET 분리기를 사용하여 건식 가공은 부식성 소다의 소비 감소로 인해 정유 공장의 운영 비용을 감소시킬 것입니다., 불활성 산화물의 낮은 부피와 알루미나 정유 잔류물의 부피 감소로 인한 에너지 절감 (ARR 또는 붉은 진흙). 또한, STET 기술은 채석장 매장량 증가를 포함한 알루미나 정제소에게 다른 이점을 제공할 수 있습니다., 빨간 진흙 처리 사이트 수명 연장, 채석장 활용도를 개선하고 회수극대화를 통해 기존 보크사이트 광산의 운영 수명 연장. STET 공정에 의해 생산되는 무수 및 화학적 부산물은 사전 처리 없이 대량으로 시멘트를 제조할 수 있습니다., 유익한 재사용이 제한된 붉은 진흙과는 대조적으로.
1.0 소개
알루미늄 생산은 광업 및 야금 산업에 있어 매우 중요하며 다양한 산업의 기본입니다. [1-2]. 알루미늄은 지구상에서 가장 일반적인 금속 원소이지만, 약 100만 명 8% 지구의 지각의, 반응성 요소이므로 자연스럽게 발생하지 않습니다. [3]. 따라서, 알루미늄이 풍부한 광석은 알루미나와 알루미늄을 생산하기 위해 정제되어야 합니다., 상당한 잔류물 생성의 결과 [4]. 보크사이트 예금의 질이 전 세계적으로 감소함에 따라, 잔류물 의 생성 증가, 알루미나 및 알루미늄 제조 산업에 대한 도전 과제, 폐기 비용 및 환경에 미치는 영향 [3].
알루미늄 정제의 주요 출발재료는 보크사이트입니다., 알루미늄의 세계 주요 상업 소스 [5]. 보크사이트는 농축 알루미늄 수산화 퇴적암입니다., 산화철이 풍부한 암석의 후각화 및 풍화에서 생산, 알루미늄 산화물, 또는 둘 다 일반적으로 카올린 같이 석영과 점토를 함유하고 있습니다 [3,6]. 보크사이트 바위는 대부분 알루미늄 광물의 깁사이트로 구성되어 있습니다. (알(오 오)3), 보흐미트 (γ-알로(오 오)) 및 디아스포레 (α-알로(오 오)) (테이블 1), 일반적으로 두 개의 산화철 괴테와 혼합됩니다. (FeO (주)(오 오)) 및 hematite (Fe2O3), 알루미늄 점토 미네랄 카올리니테, 소량의 아나타제 및/또는 티타니아 (티오2), 일메네트 (페티오3) 및 기타 불순물 및 미량 [3,6,7].
삼중 수화물 및 모노 하이드레이트 (monohydrate)는 다양한 유형의 보크 사이트 (bauxite)를 구별하기 위해 업계에서 일반적으로 사용됩니다.. 완전히 또는 거의 모든 횡구 부 베어링 보크 사이트 는 삼중 광석이라고; boehmite 또는 디아스포레가 지배적 인 광물인 경우 모노 하이드레이트 광석이라고합니다. [3]. 모든 종류의 보크사이트에서 흔히 볼사이트와 보에미트의 혼합물이 일반적입니다., 보에미트와 디아스포어가 덜 일반적, 및 깁사이트 및 디아스포어 희귀. 각 유형의 보크사이트 광석은 알루미나 생성을 위한 광물 가공 및 수혜 측면에서 고유한 과제를 제시합니다. [7,8].
테이블 1. 깁사이트 화학 성분, 보흐미트와 디아스포어 [3].
| 화학 성분 | 깁사이트 AL(오 오)3 또는 알2O3.3H2O | 보흐미트 알로(오 오) 또는 알2O3.H2O | 디아스포어 알로(오 오) 또는 알2O3.H2O |
|---|---|---|---|
| 알2O3 wt% | 65.35 | 84.97 | 84.98 |
| (오 오) wt% | 34.65 | 15.03 | 15.02 |
보크사이트 예금은 전 세계적으로 확산되고 있습니다., 주로 열대 또는 아열대 지역에서 발생 [8]. 야금 및 비야금 등급 광자의 보크사이트 채굴은 다른 산업 광물의 채굴과 유사합니다.. 일반적 으로, 보크사이트 수혜 또는 치료는 분쇄로 제한됩니다., 체질, 세척, 및 원유 광석의 건조 [3]. 부양은 특정 저급 보크 사이트 광자의 업그레이드를 위해 사용되었습니다., 그러나 카올리니테를 거부하는 데 있어 매우 선택적인 것으로 입증되지 않았습니다., 특히 삼수질 보크인의 반응성 실리카의 주요 공급원 [9].
세계에서 생산 된 보크 인의 대부분은 바이엘 공정을 통해 알루미나 제조를위한 사료로 사용됩니다., 고온 및 압력에서 가성 소다 풍부한 용액을 사용하여 보크사이트 암석에서 Al_2 O_3 용해되는 습식 화학 가성 침출 방법 [3,10,11]. 이후에, 알루미나의 대부분은 홀-Héroult 공정을 통해 알루미늄 금속 생산을 위한 사료로 활용됩니다., 극저온염의 목욕에 알루미나의 전해질 감소를 포함 (Na3AlF6). 그것은 약 소요 4-6 생산하는 말린 보크 사이트 톤 2 알루미나의 t, 이는 차례로 수율 1 알루미늄 금속 의 t [3,11].
바이엘 프로세스는 세척및 미세하게 분쇄 된 보크 사이트와 침출 액액을 혼합하여 시작됩니다.. 생성된 슬러리가 포함됩니다. 40-50% 고형물을 가압하고 증기로 가열합니다.. 이 단계에서 알루미나 중 일부는 용해되고 수용성 나트륨 알루미나를 형성합니다. (나알로2), 그러나 반응성 실리카의 존재로 인해, 복잡한 나트륨 알루미늄 규산염은 또한 알루미나와 소다의 손실을 나타내는 침전. 생성된 슬러리가 세척됩니다., 및 생성된 잔류물 (즉., 붉은 진흙) 디캔트. 알루미늄 삼수화물로 나트륨 알루미나이트 침전됩니다. (알(오 오)3) 시드 과정을 통해. 결과 부식성 소다 용액이 침출 솔루션으로 재순환됩니다.. 마지막으로, 여과 및 세척 된 고체 알루미나 삼수제염은 알루미나를 생산하기 위해 발사되거나 석회화됩니다. [3,11].
침출 온도는 105°C에서 290°C까지 다양하며 해당 압력범위는 390 kPa에서 1500 Kpa. 낮은 온도 범위는 거의 모든 사용 가능한 알루미나가 횡브로 존재하는 보크 사이트로 사용됩니다.. 더 높은 온도는 보흐미테와 디아스포어의 큰 비율을 갖는 침전제 보크 사이트에게 필요합니다. 140°C 이하의 온도에서 만 횡브사이트와 카올린 그룹은 부식성 소다 주류에 용해되어 따라서 이러한 온도는 삼수화물 알루미나의 가공에 바람직하다 . 삼수화물 및 모노 하이드레이트로 존재하는 180 ° C 이상의 온도에서 용액에서 회수 할 수 있으며 점토와 무료 석영 모두 반응성이됩니다. [3]. 온도와 같은 작동 조건, 압력 및 시약 투여량은 보크사이트 유형에 의해 영향을 받아 각 알루미나 정유공장은 특정 유형의 보크사이트 광석에 맞게 조정됩니다.. 비싼 가성 소다의 손실 (Naoh) 붉은 진흙의 생성은 모두 정제 공정에 사용되는 보크 사이트품질의 품질과 관련이 있습니다.. 일반에, 보크 사이트 Al_2 O_3 함량이 낮습니다., 생성될 붉은 진흙의 부피가 클수록, Al_2 O_3 단계가 빨간색 진흙으로 거부됨에 따라. 또한, 보크 사이트(bauxite)의 카올리니트 또는 반응성 실리카 함량이 높을수록, 더 많은 붉은 진흙이 생성됩니다 [3,8].
고급 보크 사이트까지 포함 61% Al_2 O_3, 그리고 많은 운영 보크 사이트 예금 -일반적으로 비 야금 등급으로 언급- 이보다 훨씬 낮습니다., 때때로 낮은 만큼 30-50% Al_2 O_3. 원하는 제품은 순도가 높기 때문에
Al_2 O_3, 보크사이트 내 의 나머지 산화물은 (Fe2O3, SiO2, 티오2, 유기 재료) Al_2 O_3 분리되어 알루미나 정유공장 잔류물으로 거부됩니다. (도착) 바이엘 프로세스를 통한 또는 붉은 진흙. 일반에, 낮은 품질 보크 사이트 (즉., Al_2 O_3 함량이 낮습니다.) 알루미나 제품의 톤당 발생하는 더 많은 붉은 진흙. 또한, 심지어 일부 Al_2 O_3 베어링 미네랄, 특히 카올리니테, 정제 과정에서 바람직하지 않은 측면 반응을 생성하고 붉은 진흙 생성의 증가로 이어질, 고가의 가성 소다 화학 물질의 손실뿐만 아니라, 보크사이트 정제 공정에서 큰 가변 비용 [3,6,8].
레드 머드 또는 ARR은 알루미늄 산업의 크고 진행 되는 도전을 나타냅니다. [12-14]. 붉은 진흙은 정제 공정에서 상당한 잔류 부식 성 화학 물질을 포함, 고도의 알칼리성, 종종 pH와 함께 10 – 13 [15]. USGS에 따르면 전 세계적으로 대량으로 생성됩니다., 글로벌 알루미나 생산량은 121 백만 톤 2016 [16]. 이로 인해 예상 150 같은 기간 에 생성된 수백만 톤의 붉은 진흙 [4]. 지속적인 연구에도 불구하고, 빨간 진흙은 현재 유익한 재사용에 몇 가지 상업적으로 실행 가능한 경로가. 붉은 진흙의 거의 전 세계적으로 유익하게 재사용되는 것으로 추정된다 [13-14]. 대신, 알루미나 정유공장에서 보관용 매립지로 빨간 진흙이 펌핑됩니다., 큰 비용으로 저장 및 모니터링되는 위치 [3]. 따라서, 정제 하기 전에 보크 사이트 품질 향상을 위해 경제적, 환경적 논쟁이 이루어질 수 있습니다., 특히 저에너지 물리적 분리 기술을 통해 이러한 개선이 이루어질 수 있다면.
보크 사이트 매장량은 수년 동안 지속될 것으로 예상되지만, 경제적으로 접근할 수 있는 매장량의 질은 감소하고 있습니다. [1,3]. 정제소용, 알루미나를 만들기 위해 보크사이트 처리 사업에 종사하고 있는 사람, 그리고 결국 알루미늄 금속, 이것은 재정적, 환경적 영향에 대한 도전입니다.
정전기 분리와 같은 건조한 방법은 바이엘 공정 이전에 보크사이트 의 사전 농도에 대한 보크사이트 산업의 관심을 가질 수 있습니다.. 접촉을 활용하는 정전기 분리 방법, 또는 트리보 전기, 전도성을 포함하는 다양한 혼합물을 분리할 수 있기 때문에 충전은 특히 흥미롭습니다., 격리, 및 반 전도성 입자. Tribo-electric 충전은 이산 시 발생합니다., 서로 다른 입자가 서로 충돌합니다., 또는 세 번째 표면, 두 파티클 유형 간의 표면 전하 차이. 전하 차이의 부호와 크기는 부분적으로 전자 친화성의 차이에 따라 달라집니다. (또는 작업 기능) 파티클 유형 간. 그런 다음 외부 적용 전기장을 사용하여 분리를 수행할 수 있습니다..
이 기술은 수직 자유 낙하 형 분리기에서 산업적으로 활용되었습니다.. 자유 낙하 구분 기호에서, 파티클이 먼저 전하를 획득합니다., 그런 다음 강한 전기장을 적용하여 표면 전하의 기호 및 크기에 따라 입자의 궤적을 편향시키는 상대 전극이 있는 장치를 통해 중력에 의해 떨어집니다. [18]. 자유 낙하 분리기는 거친 입자에 효과적일 수 있지만 약 보다 미세한 입자를 처리하는 데 효과적이지 않습니다. 0.075 받는 사람 0.1 mm [19-20]. 건조 미네랄 분리에서 가장 유망한 새로운 개발 중 하나는 트리보 정전기 벨트 분리기입니다.. 이 기술은 기존의 정전 분리 기술 보다 미세한 입자에 입자 크기의 범위를 확장 했다, 어디만 부양에에서 성공 했다 과거 범위에.
삼각성 분리는 표면 접촉 또는 삼각전 충전에 의해 생성된 재료 간의 전기 전하 차이를 활용합니다.. 단순한 방법으로, 두 개의 재료가 접촉하는 경우, 전자에 대한 선호도가 높은 재료는 전자를 얻므로 음수가 변경됩니다., 낮은 전자 선호도 유료 긍정적인 물자 하는 동안.
세인트 장비 & 기술 (키) 트리보 정전기 벨트 분리기는 사전 농축 보크 사이트 광에 대한 새로운 베네션 경로를 제공합니다.. STET 건식 분리 공정은 보크사이트 생산자 또는 보크사이트 정제소가 품질을 개선하기 위해 보크사이트 광석의 사전 바이엘 공정 업그레이드를 수행할 수 있는 기회를 제공합니다.. 이 방법은 많은 이점을 가지고 있습니다., 포함: 입력 반응성 실리카 를 줄임으로써 가성 소다 소비 감소로 인한 정유 공장의 운영 비용 절감; 불활성 산화물의 낮은 부피로 인해 정제 하는 동안 에너지 절감 (Fe2O3, 티오 (주)2, 반응성이 없는 SiO2) 보크사이트로 들어가기; 정유 공장에 보크 사이트의 작은 질량 흐름 따라서 열 및 가압에 적은 에너지 요구 사항; 적색 진흙 생성 량 감소 (즉., 알루미나 비율에 빨간 진흙) 반응성 실리카와 불활성 산화물을 제거하여; 그리고, 공정 혼란을 줄이고 정유업체가 이상적인 반응실리카 레벨을 표적으로 삼아 불순물 거부를 극대화할 수 있도록 입력 보크사이트 품질을 보다 엄격하게 제어할 수 있습니다.. 보크사이트 피드를 정유공장에 대한 품질 관리 개선또한 가동 시간과 생산성을 극대화합니다.. 또한, 적색 진흙 부피의 감소는 처리 및 폐기 비용 감소와 기존 매립지의 활용도 향상으로 변환됩니다..
바이엘 프로세스 이전에 보크 사이트 광석의 전처리는 테일링의 가공 및 판매 측면에서 상당한 이점을 제공 할 수 있습니다. 붉은 진흙과는 달리, 건조한 정전기 공정의 테일링에는 화학 물질이 포함되어 있지 않으며 장기적인 환경 저장 책임을 나타내지 않습니다.. 붉은 진흙과는 달리, 나트륨을 제거할 필요가 없기 때문에 보크사이트 전처리 작업의 건조 부산물/테일링이 시멘트 제조에 활용될 수 있습니다., 시멘트 제조에 해로운. 사실 - 보크 사이트는 이미 포틀랜드 시멘트 제조를위한 일반적인 원료입니다. 채석장 활용도를 개선하고 회수를 극대화함으로써 기존 보크사이트 광산의 운영 수명 연장도 이루어질 수 있습니다..
2.0 실험
2.1 자료
STET는 이상에서 사전 타당성 조사를 실시 15 벤치 스케일 분리기사용으로 전 세계 여러 위치에서 다른 보크사이트 샘플. 이들 중, 7 다른 샘플은
테이블 2. 화학 분석 보크사이트 샘플의 결과.
2.2 방법
벤치 스케일 트리보 정전기 벨트 분리기로 실험이 수행되었습니다., 이후 '벤치탑 분리기'라고 함. 벤치 스케일 테스트는 3단계 기술 구현 프로세스의 첫 번째 단계입니다. (표 참조 3) 벤치 스케일 평가 포함, 파일럿 규모의 테스트 및 상업적 규모의 구현.
벤치탑 분리기는 삼중정전기 충전의 증거를 선별하고 재료가 정전기 수혜에 적합한 후보인지 여부를 결정하는 데 사용됩니다.. 각 장비의 주요 차이점은 표에 표시됩니다. 3. 각 단계에서 사용되는 장비의 크기는 다르지만, 운영 원칙은 근본적으로 동일합니다..
테이블 3. STET 트리보-정전기 벨트 분리기 기술을 이용한 3상 구현 프로세스
| 단계 | 에 사용: | 전극 길이 cm | 프로세스 유형 |
|---|---|---|---|
| 1- 벤치 스케일 평가 | 질적 평가 | 250 | 일괄 처리 |
| 2- 파일럿 스케일 테스트 | 정량적 평가 | 610 | 일괄 처리 |
| 3- 상업적 규모의 구현 | 상업 생산 | 610 | 연속 |
테이블에서 볼 수 있듯이 3, 벤치탑 분리기와 파일럿 스케일 및 상용 스케일 분리기의 주요 차이점은 벤치탑 분리기의 길이가 대략이다는 것입니다. 0.4 파일럿 스케일 및 상업용 스케일 유닛의 길이시간. 분리기 효율은 전극 길이의 기능이기 때문에, 벤치 스케일 테스트는 파일럿 스케일 테스트의 대용으로 사용할 수 없습니다.. STET 프로세스가 달성할 수 있는 분리 범위를 결정하기 위해 파일럿 스케일 테스트가 필요합니다., STET 프로세스가 주어진 공급 속도하에서 제품 목표를 충족할 수 있는지 확인합니다.. 대신, 벤치탑 분리기는 파일럿 스케일 수준에서 중요한 분리를 입증할 가능성이 낮은 후보 물질을 배제하는 데 사용됩니다.. 벤치 스케일에서 얻은 결과는 최적화되지 않습니다., 관찰된 분리는 상업적 크기의 STET 분리기에서 관찰되는 것보다 작습니다..
상용 규모의 배치 전에 파일럿 플랜트에서 테스트가 필요합니다., 그러나, 벤치 스케일에서의 테스트는 지정된 자료에 대한 구현 프로세스의 첫 번째 단계로 권장됩니다.. 또한, 재료 가용성이 제한된 경우, 벤치탑 분리기는 잠재적 성공 프로젝트 의 심사를위한 유용한 도구를 제공합니다 (즉., STET 기술을 사용하여 고객 및 업계 품질 목표를 달성할 수 있는 프로젝트).
2.2.1 STET 삼전성 벨트 분리기
트리보 정전기 벨트 분리기에서 (그림 1 및 그림 2), 소재는 얇은 간격으로 먹인 다 0.9 – 1.5 두 개의 평행 평면 전극 사이의 cm. 입자 triboelectrically interparticle 접촉에 의해 부과 됩니다.. 예를 들어, 주요 성분이 gibssite인 보크 사이트 샘플의 경우, 카올리니트와 석영 미네랄 입자, 양충전 (깁스사이트) 음하로 충전된 (카올리니트와 쿼츠) 전극의 맞은편에 끌리는. 그런 다음 파티클이 연속이동 오픈 메쉬 벨트에 의해 휩쓸어 반대 방향으로 전달됩니다.. 벨트는 구분의 반대쪽 끝으로 각 전극에 인접 한 입자 이동. 전기장은 입자를 센티미터의 작은 분수만 이동하면 파티클을 왼쪽 이동에서 오른쪽 이동 스트림으로 이동합니다.. 입자 충돌에 의한 분리 입자의 역전류 흐름과 입자 충돌에 의한 지속적인 트매전 충전은 다단계 분리를 제공하며 단일 패스 유닛에서 우수한 순도와 회수를 제공합니다.. 높은 벨트 속도 또한 매우 높은 처리량을 수 있습니다., 최대 40 단일 구분에 시간당 톤. 다양 한 프로세스 매개 변수를 제어 하 여, 이 장치는 광물 등급 및 복구를 최적화할 수 있습니다..
그림 1. Triboelectric 벨트 분리기의 회로도
구분 기호 디자인은 비교적 단순. 벨트와 관련 된 롤러는 유일한 이동 부분. 전극은 고정 하 고 적절 하 게 튼튼한 물자의 구성. 플라스틱 소재의 벨트가 이루어집니다.. 구분 기호 전극 길이 약 6 미터 (20 ft입니다.) 그리고 너비 1.25 미터 (4 ft입니다.) 전체 크기의 상업 단위에 대 한. 전력 소비량이 2 벨트를 구동 하는 두 개의 모터에 의해 소비 하는 전력의 대부분을 처리 하는 물자의 톤 당 와트.
그림 2. 분리 영역의 세부 사항
과정은 완전히 건조, 아무 추가 자료를 요구 하 고 아무 폐기물 물 또는 공기 배출량을 생산 하 고. 광물 분리의 경우 분리기는 물 사용량을 줄이는 기술을 제공합니다., 예비 수명 연장 및/또는 테일링 회수 및 재처리.
시스템의 소형 설치 디자인의 유연성에 대 한 허용. 삼각성 벨트 분리 기술은 견고하고 산업적으로 입증되었으며 석탄 연소 플라이 애쉬의 가공에 산업적으로 적용되었습니다. 1997. 이 기술은 탄소 입자를 석탄의 불완전연소로부터 분리하는 데 효과적입니다., 플라이 애쉬에 유리 aluminosilicate 무기물 입자에서. 이 기술은 콘크리트 생산에서 시멘트 대체품으로 미네랄이 풍부한 플라이 애쉬의 재활용을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 해왔습니다..
이후 1995, 이상 20 미국에 설치된 STET 분리기에 의해 백만 톤의 제품 플라이 애쉬가 처리되었습니다.. 재 분리의 산업 역사 테이블에 나열 됩니다. 4.
광물 가공, 삼각 벨트 분리기 기술은 방해가 /석영을 포함한 광범위한 재료를 분리하는 데 사용되었습니다., 활석/마 그네, 중/석 영.
그림 3. 상업용 트리보 정전기 벨트 분리기
테이블 4. 플라이 애쉬용 트리보 정전기 벨트 분리의 산업용 응용.
| 유틸리티 / 발전소 | 위치 | 상업 운영 시작 | 시설 세부 정보 |
|---|---|---|---|
| 듀크 에너지-록스 보로 역 | 미국 노스 캐롤라이나 | 1997 | 2 구분 기호 |
| Talen 에너지- 브랜든 쇼어스 | 메릴랜드 미국 | 1999 | 2 구분 기호 |
| 스코틀랜드의 힘- Longannet 역 | 스코틀랜드 영국 | 2002 | 1 구분 기호 |
| 잭슨빌 일렉트릭 세인트. 존스 리버 파워 파크 | 미국 플로리다 | 2003 | 2 구분 기호 |
| 사우스 미시시피 전력 -R.D. 모로 | 미시시피 미국 | 2005 | 1 구분 기호 |
| 뉴 브런즈윅 파워-벨두네 | 뉴 브 런 즈 윅 캐나다 | 2005 | 1 구분 기호 |
| RWE npower-디드코트 역 | 영국 영국 | 2005 | 1 구분 기호 |
| 탈렌 에너지 브루너 아일랜드 스테이션 | 펜실베니아 미국 | 2006 | 2 구분 기호 |
| 탬파 일렉트릭 빅 벤드 스테이션 | 미국 플로리다 | 2008 | 3 구분 기호 |
| RWE npower-애버토우 역 | 영국 웨일즈 | 2008 | 1 구분 기호 |
| EDF 에너지 웨스트 버튼 스테이션 | 영국 영국 | 2008 | 1 구분 기호 |
| ZGP (라파지 시멘트 /시에치 자니코다 JV) | 폴란드 | 2010 | 1 구분 기호 |
| 한국남동발전- 영흥 시 | 대한민국 | 2014 | 1 구분 기호 |
| PGNiG 테르미카-시에키르키 | 폴란드 | 2018 | 1 구분 기호 |
| 다이헤이요 시멘트 회사 치치부 | 일본 | 2018 | 1 구분 기호 |
| 암스트롱 플라이 애쉬- 독수리 시멘트 | 필리핀 | 2019 | 1 구분 기호 |
| 한국남동발전- 삼천포 | 대한민국 | 2019 | 1 구분 기호 |
2.2.2 벤치 스케일 테스트
표준 공정 시험은 Al_2 O_3 농도를 높이고 간그 미네랄의 농도를 줄이기 위해 특정 목표 주위에 수행되었습니다.. 배치 조건하에서 벤치탑 분리기에서 테스트를 실시했습니다., 정상 상태를 시뮬레이션하기 위해 중복으로 테스트를 수행, 이전 조건에서 가능한 이월 효과를 고려하지 않았는지 확인. 각 테스트 전에, 작은 사료 하위 샘플이 수집되었습니다. ('사료'로 지정). 모든 작업 변수를 설정하면, 재료는 벤치 탑 분리기의 중심을 통해 전기 진동 피더를 사용하여 벤치 탑 분리기로 공급되었다.. 샘플은 각 실험의 끝과 제품 끝의 무게의 끝에 수집되었다 1 ('E1'으로 지정) 제품 종료 2 ('E2' 지정) 거래용 법적 계산 척도를 사용하여 결정되었습니다.. 보크사이트 샘플용, 'E2'는 보크사이트가 풍부한 제품에 해당합니다.. 각 하위 샘플 집합에 대해 (즉., 피드, E1 및 E2) 로, XRF에 의한 주요 산화물 조성, 반응성 실리카 및 사용 가능한 알루미나가 결정되었습니다.. XRD 특성화는 선택된 하위 샘플에서 수행되었습니다..
3.0 결과 및 토론
3.1. 샘플 미네랄로기
피드 샘플에 대한 정량적 XRD 분석 의 결과는 표에 포함되어 있습니다. 5. 샘플의 대부분은 주로 횡설수설과 괴티트의 다양한 양으로 구성되었다, 적 철 광, kaolinite, 석영. 일메나테와 아나타제는 또한 샘플의 대다수에 있는 작은 양에서 명백했습니다.
이러한 사료 샘플은 주로 소량의 교반기로 구성된 S6 및 S7의 미네랄 조성물에 변화가 있었습니다., 적 철 광, 괴티테 ()에테 (것), 보흐미트, kaolinite, 깁사이트, 석 영, 아나타제, 및 루틸이 감지되고. 비정질 단계는 또한 S1과 S4에서 검출되고 대략에서 구역수색되었습니다 1 받는 사람 2 퍼센트. 이것은 아마 smectite 미네랄의 존재 중 하나 때문이었다, 또는 비결정물질. 이 물질은 직접 측정 할 수 없기 때문에, 이러한 샘플에 대한 결과는 근사치로 간주되어야 합니다..
3.2 벤치 스케일 실험
Al2O3을 최대화하고 SiO_2 함량을 줄이기 위한 각 광물 샘플에서 일련의 테스트 실행이 수행되었습니다.. 보크 사이트가 풍부한 제품에 집중하는 종은 긍정적 인 충전 행동을 나타냅니다.. 결과는 표에 표시됩니다. 6
테이블 5. 공급 샘플의 XRD 분석.
테이블 6. 요약 결과.
STET 벤치탑 분리기로 테스트한 결과 모든 샘플에 대해 Al2O3의 상당한 움직임을 입증했습니다.. Al2O3의 분리는 주로 횡축선이었다 S1-5에 대한 관찰되었다, 또한 S6-7은 주로 디아스포어였습니다.. 또한, Fe2O3의 다른 주요 요소, SiO2 및 TiO2는 대부분의 경우 상당한 움직임을 보였습니다.. 모든 샘플의 경우, 점화에 손실의 움직임 (로) Al2O3의 움직임을 따라. 반응성 실리카 및 사용 가능한 알루미나의 관점에서, 거의 모든 횡브사이트인 S1-5용 (알루미늄 삼수화물) 지배적인 광물이 디아스포어인 S6-7의 경우 값을 145°C로 고려해야 합니다. (알루미늄 모노하이드레이트) 값은 235°C에서 평가되어야 합니다.. STET 벤치탑 분리기로 테스트하는 모든 샘플의 경우 사용 가능한 알루미나가 크게 증가하고 트리하이드레이트 보크사이트 샘플 모두에 대한 제품에 대한 반응성 실리카의 현저한 감소를 입증했습니다.. 주요 광물종의 움직임도 관찰되었으며 그림에서 아래와 같이 그래픽으로 표시됩니다. 4.
광물학의 관점에서, STET 벤치탑 분리기는 다른 간그 종을 동시에 거부하는 동시에 보크 사이트와 디아스포어를 보크 사이트와 디아스포어에 알루미나 베어링 종의 농도를 입증했습니다.. 피 규 어 5 그리고 6 삼수화 및 단일 수화물 시료를 위한 보크사이트가 풍부한 제품에 미네랄 상의 선택성을 보여줍니다., 각각. 선택성은 각 광물 종에 대한 대량 이송과 제품에 대한 전반적인 질량 회수 사이의 차이로 계산되었다. 양수 선택성은 보크사이트가 풍부한 제품에 대한 미네랄 농도를 나타낸다., 전반적인 긍정적인 충전 동작. 반대로, 음의 선택성 값은 보크 사이트-마른 코제품에 농도를 나타낸다, 전체적인 음수 충전 동작.
모든 삼수화물 저온 시료의 경우 (즉., S1, S2 및 S4) 카올리니테는 음의 충전 동작을 나타내고 보크사이트-린 공동 제품에 집중되었으며, 깁사이트는 보크사이트가 풍부한 제품에 집중되어 있습니다. (그림 5). 모든 단수화 고온 시료용 (즉., S6 및 S7) 반응성 실리카 베어링 미네랄, 카올리니트와 쿼츠, 부정적인 충전 동작을 나타냈다.. 후자의 경우, 디아스포어와 보에마미트는 보크사이트가 풍부한 제품에 보고하고 긍정적인 충전 행동을 나타냈다. (그림 6).
그림 5. 제품에 대한 광물 상 선택의 선택성.
그림 6. 제품에 대한 광물 상 선택의 선택성.
사용 가능한 알루미나 및 반응성 실리카의 측정은 상당한 움직임을 보여줍니다.. 저온 보크사이트용 (S1-S5), 사용 가능한 알루미나의 단위 당 존재하는 반응실리카의 양은 에서 감소되었다 10-50% 상대적 기준으로 (그림 7). 고온 보크사이트에서도 유사한 감소가 관찰되었다. (S6-S7) 그림에서 볼 수 있듯이 7.
알루미나 비율에 보크 사이트 비율은 사용 가능한 알루미나의 반대로 계산되었다. 알루미나에 보크사이트 비율은 그 사이에 감소되었다 8 – 26% 테스트된 모든 샘플에 대한 상대적인 용어로 (그림 8). 이는 바이엘 공정에 공급해야 하는 보크사이트 질량 흐름의 동등한 감소를 나타내기 때문에 의미가 있습니다..
그림 7. 사용 가능한 Al2O3 의 단위당 반응성 SiO2
그림 8. 보크사이트대 알루미나 비율.
3.3 토론
실험 데이터는 STET 분리기가 사용 가능한 Al2O3를 증가시키는 동시에 SiO_2 함량을 줄이는 동시에 있음을 보여줍니다.. 그림 9 바이엘 프로세스 이전에 반응실리카의 감소와 사용 가능한 알루미나의 증가와 관련된 예상 혜택의 개념다이어그램을 제시. 저자는 알루미나 정유공장에 대한 재정적 이익이 $15-30 알루미나 제품의 톤당 USD. 이는 드 실리카톤 제품으로 잃어버린 가성 소다로부터 의한 비용을 반영합니다. (Dsp), 보크사이트 투입을 정유공장에 투입하는 에너지 절감, 시멘트 생산자에게 저급 보크사이트 부산물을 판매함으로써 발생하는 적색 진흙 생성 및 작은 수익원 감소. 그림 9 바이엘 프로세스 이전에 보크사이트 광석을 미리 농축하는 것을 의미하는 STET 삼전전기 기술을 구현할 때 예상되는 이점을 간략하게 설명합니다..
보크사이트 사전 처리를 위한 STET 분리 공정의 설치는 알루미나 정유공장 또는 보크사이트 광산 자체에서 수행될 수 있습니다.. 그러나, STET 공정은 분리하기 전에 보크 사이트 광조의 건조 분쇄가 필요합니다., 간구를 해방하기 위해, 따라서 정유 공장에서 보크사이트 분쇄 및 가공의 물류가 더 간단할 수 있습니다..
하나의 옵션으로 – 마른 보크사이트는 잘 확립 된 건조 연삭 기술을 사용하여 접지 될 것입니다, 예를 들어 수직 롤러 밀 또는 충격 밀. 미세하게 접지 보크 사이트는 STET 프로세스에 의해 분리될 것입니다., 알루미나 정유공장으로 송신된 고알루미나 보크사이트 제품. 건조 연삭의 설치는 바이엘 공정 동안 전통적으로 사용되는 젖은 연삭의 제거를 허용합니다. 건식 연삭의 작동 비용은 젖은 연삭의 운영 비용과 거의 비슷하다고 가정합니다., 특히 오늘 수행 된 젖은 연삭을 고려하여 매우 알칼리성 혼합물로 수행됩니다., 상당한 유지 보수 비용으로 이어집니다..
드라이 저급 보크사이트 공동 제품 (찌 끼) 분리 공정에서 알루미나 소스로 시멘트 제조에 판매 될 것. 보크 사이트는 일반적으로 시멘트 제조에 추가, 및 건조 공동 제품, 붉은 진흙과 는 달리, 시멘트 제조에 사용을 방지 할 나트륨을 포함하지 않습니다. 이렇게 하면 정유 공장에 정제 공정을 빨간색 진흙으로 종료하는 용맹처리 방법을 제공합니다., 장기 보관이 필요, 비용 표현.
작성자에서 수행한 운영 비용 계산은 프로젝트 의 이점을 추정합니다. $27 알루미나 톤당 USD, 가성 소다의 감소를 통해 달성 된 주요 영향, 붉은 진흙 감소, 정유공장에 보크사이트 물량의 양이 적어 공동 제품 및 연료 절감의 용맹. 따라서 800,000 연간 정유 공장은 $21 연간 USD (그림 참조 10). 이 분석은 보크 사이트수입또는 물류 비용을 줄임으로써 잠재적인 절감효과를 고려하지 않습니다., 프로젝트 반환을 더욱 향상시킬 수 있습니다..
그림 10. 반응성 실리카 감소 및 사용 가능한 알루미나 증가의 이점.
4.0 결론
요약하자면, STET 분리기를 사용하여 건식 처리는 보크사이트 생산자 및 정제업체의 가치를 창출할 수 있는 기회를 제공합니다.. 정제 전에 보크사이트 전처리는 화학 비용을 절감합니다., 생성된 적색 진흙의 부피를 낮추고 공정 혼란을 최소화합니다.. STET 기술을 통해 보크사이트 프로세서는 비야금 등급을 야금 등급 보크사이트로 전환하여 수입 보크사이트 및/또는 채석장 자원 수명을 연장할 수 있습니다.. STET 프로세스는 또한 더 높은 품질의 비야금 등급 및 야금 등급 보크 사이트 생성을 위해 구현될 수 있었습니다., 바이엘 공정 전 시멘트 등급 보크사이트 부산물.
STET 공정은 광물의 사전 처리를 거의 필요로 하지 않으며 대용량으로 작동합니다. 40 시간당 톤. 에너지 소비량보다 적습니다. 2 가공된 재료톤당 킬로와트시. 또한, STET 공정은 광물 가공에 완전히 상용화된 기술입니다., 따라서 새로운 기술의 개발을 필요로하지 않습니다.
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