Тил тандаңыз:
ST техника & Technology LLC (STET) трибо-электростатикалык кур бөлгүч абдан жакшы пайда алуу үчүн идеалдуу келет (<1мкм) үчүн орто орой (500мкм) минералдык бөлүкчөлөр, өтө жогорку өндүрүмдүүлүк менен. Эксперименталдык тыянактар STET сепараторунун боксит үлгүлөрүн байытуу үчүн жеткиликтүү глиноземду көбөйтүү менен жөндөмдүүлүгүн көрсөттү, ошол эле учурда реактивдүү жана жалпы кремнеземди кыскартты.. STET технологиясы глинозем өндүрүшүндө колдонуу үчүн боксит кендерин жаңыртуу жана алдын ала концентрациялоо ыкмасы катары берилген. STET сепаратору менен кургак иштетүү каустикалык сода керектөөнүн азайышынан улам кайра иштетүүчү заводдун эксплуатациялык чыгымдарын кыскартууга алып келет., инерттүү оксиддердин көлөмүнүн аздыгынан жана глиноземден тазалоочу заводдун калдыктарынын көлөмүнүн азайышынан улам энергияны үнөмдөө (ARR же кызыл баткак). Кошумча, STET технологиясы глинозем тазалоочуларга карьердин резервдерин көбөйтүүнү камтыган башка пайдаларды сунуштай алат, кызыл селден тазалоо аянтынын өмүрүн узартуу, карьерди пайдаланууну өркүндөтүү жана калыбына келтирүүнү максимумдаштыруу жолу менен иштеп жаткан боксит кендеринин эксплуатациялык мөөнөтүн узартуу. STET процессинде өндүрүлгөн суусуз жана химиялык кошулмалар цементтин алдын ала иштетилбестен чоң көлөмдө өндүрүүгө жарактуу, пайдалуу кайра колдонууну чектеген кызыл баткактан айырмаланып.
1.0 тааныштыруу
Алюминий өндүрүү тармактарынын ар тоо-кен жана металлургия өнөр жайы үчүн маанилүү жана негизги болуп саналат [1-2]. алюминий таралган металл элементи жерде табылган, ал эми, жалпы жөнүндө 8% Жер кабыгынын, элементи катары бул жалкоолук жана татыктуулуктун жолу дагы, оболу пайда жок, [3]. Ошондуктан, алюминий-бай руданы муктаждыктарын түшүмү Глинозем, алюминий менен тазаланышы керек, калдыктардан олуттуу муундун натыйжасында [4]. бокситтер депозиттердин глобал төмөндөшүнө сапаты катары, Калган өскөн муун, кайра иштетүү чыгымдары боюнча глинозем жана алюминий алуу өнөр жайы үчүн кыйынчылыктарды жаратууда, карамагында чыгымдары жана айлана-чөйрөгө тийгизген таасири [3].
алюминий иштетүү үчүн негизги баштапкы материал болуп саналат бокситтер, алюминийден жасалган дүйнөдөгү негизги соода булагы [5]. Рудасы менен байытылган алюминий гидроксиди чөкмө тек, laterization чыккан жана темир кычкылы бай тектер жешилүүгө, алюминий оксиддер, же экөө тең жалпы каолин сыяктуу шпатын жана чополордун камтыган [3,6]. Бокситтер тектер негизинен алюминий гиббсит турат (Ал(OH)3), бемит (с-Ало(OH)) жана diaspore (а-Ало(OH)) (стол 1), жана, адатта, эки темирдин жана алтындын кычкылдары гетит менен аралашкан (FeO(OH)) жана гематит (Fe2O3), алюминий чопо минералдык Каолинит, anatase жана / же Titania аз өлчөмдөрдө (TiO2), ilmenite (FeTiO3) жана жашы жете элек же изи өлчөмдө башка аралашмалар [3,6,7].
шарттары trihydrate жана monohydrate, адатта, бокситтер ар кандай түрлөрүн айырмалоо өнөр колдонулат. Бокситтер толугу менен же дээрлик бардык гиббсит жемиш бир trihydrate кен деп аталат; бемит же diaspore ал monohydrate рудалык деп аталат үстөмдүк минералдар бар болсо, [3]. гиббсит жана бемит аралашмасы бокситтердин бардык търлёръ боюнча жалпы, бемит жана diaspore аз таралган, жана гиббсит жана diaspore сейрек. глиноземду муунга кендерди иштетүү жана байытуу боюнча боксит кенин белек ар бир түрү өзүнүн кыйынчылыктар [7,8].
стол 1. Гиббсит химиялык курамы, Бемит жана Diaspore [3].
| химиялык курамы | Gibbsite AL(OH)3 же Al2O3.3H2The | Boehmite ALO(OH) же Al2The3.H2The | Диаспора ALO(OH) же Al2The3.H2The |
|---|---|---|---|
| Ал2The3 WT% | 65.35 | 84.97 | 84.98 |
| (OH) WT% | 34.65 | 15.03 | 15.02 |
Рудасы кен тараган дүйнө жүзү боюнча бар, негизинен, тропикалык жана субтропикалык аймактарда пайда болгон [8]. да, металлургия жана азык-металлургиялык кендер бокситтер тоо-кен өнөр жай жана башка пайдалуу кендерди казып алуу окшош. адатынча, бокситке байытуу же дарылоо майдалоо менен чектелет, кулан, кир жуугуч, жана чийки кенди кургатуу [3]. Майдалануучулугун бир аз-класстагы боксит кенин жогорулатууга иштеп жатат, Бирок, бул баш каолинит боюнча тандалма далилденген жок элек, жалкоолук кремнеземдин негизги булагы өзгөчө trihydrate бокситтердин менен [9].
Дүйнөдө өндүрүлгөн бокситтер бөлүгү Байер жараяны аркылуу глиноземду даярдоо үчүн тоют катары колдонулат, Al_2 O_3 бийик температурада жана басымда каустикалык содага бай эритмени колдонуу менен боксит тектеринен эриген нымдуу-химиялык каустикалык-сугаруу ыкмасы [3,10,11]. Андан кийин, глиноземду бөлүгү Hall-Héroult жараяны аркылуу алюминий металл өндүрүү үчүн тоют катары колдонулат, бул cryolite бир идишке глиноземду электролиз кыскартуу билдирет (Na3AlF6). Бул тууралуу алат 4-6 өндүрүү үчүн кургатылган бокситтер тонна 2 глиноземду т, кезектешип түшүмдүүлүк турган 1 алюминий металл т [3,11].
Байер жараяны жууп, чыйратылган үймөктөп чечүү менен бокситтерди негиз аралаштырып тарабынан демилге кылынат. камтыган натыйжасында аралашмасы 40-50% катуу анда басым жана буу менен ысытылып жаткан. Бул кадам боюнча глиноземду айрым жоюлуп эригич натрий aluminate пайда болушу (NaAlO2), бирок жалкоолук кремнеземдин катышуусуна байланыштуу, глиноземду жана сода да жоготууну көрсөтөт да бууланган татаал натрий алюминий-силикаттык. натыйжасында аралашмасы жууп жатат, жана калган өндүрүлгөн (б.а., кызыл баткак) лотаны жатат. Натрий aluminate анда алюминий trihydrate катары тундурулган жатат (Ал(OH)3) бир-тепсөө аркылуу. натыйжасында каустикалык соданы чечим үймөктөп эритмесине recirculated жатат. акырында, катуу глинозем trihydrate чыпкаланган жууп, ок же жасоо глиноземду чейин кызытат жатат [3,11].
Ныкталып температурасы 105 ° C 290 чейин болушу мүмкүн ° C жана тиешелүү кысым чейин жетет 390 КПАнын үчүн 1500 КПАнын. Төмөнкү температуралар диапазону дээрлик бардык глинозем жаткан бокситтер үчүн колдонулат гиббсит эле бар. Бохмит менен диаспоранын көп пайызын камтыган бокситти казуу үчүн жогорку температура талап кылынат.. 140 ° C же андан төмөн температурада каустикалык сода ликеринде гиббсит жана каолин топтору ээрийт, ошондуктан мындай температура тригидрат глиноземун иштетүү үчүн артыкчылыктуу болуп саналат. . Температуранын ашкан 180 ° C trihydrate жана monohydrate катары глинозем ушул чечүү жана чополордун жана эркин жиктери боюнча жалкоолук болуп орду бар [3]. мисалы, температура болуп иштеп шарттары, басым жана реагенттерди дозалап бокситтер түрүнө таасир этет, ошондуктан ар бир глинозем иштетүүчү бокситтер руда белгилүү бир түрүнө жараша болот. кымбат каустик содасын жоготуу (NaOH) кызыл топурак муун да тазалоого жол колдонулган бокситтер сапаты менен байланышкан. Жалпысынан, бокситке Al_2 O_3 мазмунун төмөн, түзүүгө тийиш болгон кызыл ылай ири көлөмү, эмес Al_2 O_3 баскычтар кызыл баткакка катары четке кагып жатат. Кошумча, жогорку Каолинит же бокситке жалкоолук кремний мазмуну, кызыл сел түзүүгө тийиш [3,8].
Жогорку класстын окуучулары үчүн бар 61% Al_2 O_3, жана башка көптөгөн иш боксит кени -typically эмес металлургиялык класстан аталат- Бул төмөндө жакшы, кээде эле төмөн болуп, 30-50% Al_2 O_3. Керектүү продукт жогорку тазалыгы, анткени
Al_2 O_3, бокситтер калган кычкылдары (Fe2O3, SiO2, TiO2, органикалык материал) глинозем мунай өндүрүүгө катары Al_2 O_3 бөлүнүп, четке (ARR) же Байер жараяны аркылуу кызыл баткак. Жалпысынан, сапаты төмөн бокситтер (б.а., төмөн Al_2 O_3 мазмуну) глинозем буюмдун тоннасына өндүрүлгөн кызыл баткак. Кошумча, ал тургай, кээ бир Al_2 O_3 жемиш минералдар, айрыкча Каолинит, Эритүүчү учурунда жагымсыз терс мамилесин пайда кызыл сел муунга өсүшүнө алып, ошондой эле кымбат каустикалык соданы химиялык бир жоготуу, бокситтер тазалоого жол ири өзгөрмө чыгымдар [3,6,8].
Red сел же ARR алюминий өнөр жайы үчүн ири жана өткөрүлүп жаткан кыйын [12-14]. Red сел тазалоого жол олуттуу калган каустикалык химиялык далы бар, жана жогорку жегич эмес, көбүнчө бир рН менен 10 - 13 [15]. USGSтин маалыматтары боюнча - Бул дүйнө жүзү боюнча ири көлөмдө өндүрүлгөн, глобалдык глинозем өндүрүшү бааланган болду 121 млн т 2016 [16]. Бул болжол менен алып 150 Ошол эле мезгилде түзүлгөн кызыл ылай миллион тонна [4]. жаткан изилдөөлөргө карабастан,, кызыл сел Азыркы пайдалуу кайра пайдалануу үчүн бир нече экономикалык жактан жолдору бар. Бул өтө аз кызыл ылай изилдөөнүн кайра колдонулган жүзү деп эсептелет [13-14]. ордуна, кызыл селден сактоо урпурама же таштандыларын глиноземдик иштетүүчү сордурулуп, ал сакталган жана ири наркы боюнча мониторинг кайда [3]. ошондуктан, да, экономикалык жана экологиялык аргумент тактоого чейин бокситтер сапатын жакшыртуу үчүн жасалган болушу мүмкүн, Мындай жакшыртуу, атап айтканда, эгерде, аз энергия физикалык бөлүү ыкмалары аркылуу кылса болот.
бокситтер тастыкталган запастары көп жылдан бери акыркы күтүлүүдө, ал эми, экономикалык жактан мүмкүн болот камдардын сапаты төмөндөп жатат [1,3]. тактоо үчүн, кантип глиноземду үчүн иштеп бокситтер бизнеске ким, , убакыттын өтүшү менен алюминий металл, Бул сыяктуу каржылык жана экологиялык кесепеттерин менен көйгөй болуп саналат
мисалы, электростатикалык бөлүү сыяктуу кургак ыкмалары Байер жараянына бокситтер чейин алдын-ала топтоо үчүн бокситтер өнөр кызыктуу болушу мүмкүн. Байланышты пайдалануу электростатикалык бөлүү ыкмалары, же четин-электр, кубаттоо, анткени өткөрүүчү камтыган аралашмалардын ар түрдүү бөлүнүп, алардын дараметин озгочолугуно кызыктуу, изотермикалык, жана жарым-өткөргүч бөлүкчөлөр. Четин-электр кубаттоо дискреттик кийин пайда болот, окшош бөлүкчөлөр бири-бири менен карама-каршы, же үчүнчү бетине менен, эки бөлүкчө түрлөрүнүн ортосундагы жер бетиндеги Акысыз айырма, натыйжада. Акысыз айырма белгиси жана баллга электрон туугандаша айырмачылык боюнча жарым-жартылай көз каранды (же иш-милдети) бөлүкчө түрлөрүнүн ортосунда. Бөлүү андан кийин тышкы электр талаасын колдонуу аркылуу ишке ашырса болот.
техника өнөр тик эркин күз түрү СЕПАРАТОРЫ пайдаланылган элек. Эркин-күз СЕПАРАТОРЫ-жылы, бөлүкчөлөр биринчи заряды ээ, анда бөлүкчөлөрдүн траекториясы жүгүргөнгө күчтүү электр талаасы колдонулат электроддор каршы менен аппарат аркылуу тартылуу күчү менен түшүп белги жана алардын жер үстүндөгү акысыз баллга боюнча [18]. Эркин-күз сепараторлору катуу бөлүкчөлөрдүн натыйжалуу болушу мүмкүн, бирок туура бөлүкчөлөр тууралуу артык натыйжалуу эмес, 0.075 үчүн 0.1 мм [19-20]. кургак жер казынасын пайдалануу бөлүп көпчүлүк жаңы өнүгүүлөргө убада бир четин-электростатикалык кур сепаратор болуп саналат. Бул технология кадимки электростатикалык бөлүү технологияларды караганда бөлүкчөлөрдү зергердин бөлүкчөнүн көлөмү диапазонун узартты, гана майдалануучулугун мурун ийгиликтүү болду спектрин.
Четин-электростатикалык бөлүү беттик Байланышка же triboelectric кубаттоого тарабынан даярдалган материалдардын ортосундагы электрдик зарядга келишпестиктерди колдонот. жөнөкөй жолдор менен, эки материалдар байланышта болгондо, electros пайда электрон жогорку жакындыктын менен материалдык Ошентип, терс өзгөрүүлөр, төмөнкү электрондук жакындыктын менен материалдык оң милдеттүү, ал эми.
ST техника & технология (STET) четин-электростатикалык кур сепаратор сунуш роман байытуу маршрут бокситтер кендерин кошулмасы чейинки. STET кургак бөлүштүрүү жараяны сунуш өндүрүүчүлөрдү же бокситтер тактоо суусу сапатын жакшыртуу үчүн бокситтер руда чейинки Байер-технологиялык жогорулатууну жүргүзүүгө мүмкүнчүлүк. Бул ыкма көп жагынан пайда алып келет, кошуу менен: мунайды кайра иштеп наркынын улам киргизүү жалкоолук чөкмө кыскартуу аркылуу каустик содасын берүү төмөнкү керектөө үчүн кыскартуу; тактоо учурунда энергетика сактык улам инерттүү кычкылы көлөмүн төмөндөтүү (Fe2The3, TiO2, Келишимдик жалкоолук SiO2) бокситтер менен кирген; жылуулук жана pressurize чейин мунайды из бокситтер жана энергия талап аз кичирээк массалык агымы; кызыл сел муун кёлёмънън кыскаруусу (б.а., глинозем карата кызыл баткак) жалкоолук чөкмө жана инерттик закисин жана алып салуу менен; жана, катуу киргизүү бокситтер сапатын жараяны жинине азайтат жана контролдоо максаттуу идеалдуу жалкоолук кремний чейин кайра иштетүүчүлөр ыпыластык баш көбөйтүүгө мүмкүндүк берет. кайра иштетүүнүн бокситтер тоют үстүнөн сапатын жакшыртуу жана башкаруу, ошондой эле иштеген жана өндүрүмдүүлүгүн жогорулатат. Ошондой эле, кызыл сел кёлёмънън кыскаруусу азыркы Төгүндүнүн аз дарылоо жана утилдештирүү чыгымдар жана жакшы пайдалануу салып которгон.
чейин Байер жараянына бокситтер руда токулган тор калдыктардын сатуу жана кайра иштетүү жагынан маанилүү артыкчылыктарды сунуш кылышы мүмкүн. кызыл баткакка айырмаланып, кургак электростатикалык жүрүшүндө келип түшкөн калдыктар эч кандай химиялык заттар бар жана узак мөөнөттүү экологиялык сактоо жоопкерчилигин өкүлү эмес,. кызыл баткакка айырмаланып, кургак менен азыктарын / а бокситтер алдын-ала иштетүү иш келип түшкөн калдыктар натрий алып салуу талап жок эле өндүрүшүндөгү колдонулушу мүмкүн, өндүрүшүндөгү зыян болгон. Негизи - бокситтер мурунтан Портленд Оштун өндүрүш үчүн жалпы чийки зат болуп саналат. иштеп жаткан бокситтер миналарга узартуу иштеп жашоосу да жылмаланган пайдаланууну жана калыбына келтирүүнү камсыз кылуу жакшыртуу менен кабыл алат.
2.0 эксперименталдык
2.1 материалдар
STET ашуун алдын-ала техникалык-экономикалык иликтөө жүргүзгөн 15 отургуч масштабдуу ажыратуу менен дүйнө жүзү боюнча ар кайсы жерлерде ар кандай бокситтер үлгүлөр. бул, 7 түрдүүчө иргелди
стол 2. химиялык анализ бокситтер үлгүлөрүн алып.
2.2 методдору
Эксперименттер соту масштабдуу четин-электростатикалык кур бөлгүч жардамы менен өткөрүлдү, мындан ары "benchtop бөлүштүрүү" деп аталат. Bench масштабдуу тестирлөө үч этап технологияларды ишке ашыруу жараянынын биринчи этабы болуп саналат (кара: Мазмуну 3) анын ичинде слесардык масштабдуу баа берүү, Пилоттук масштабдуу тестирлөө жана соода-масштабдуу ишке ашыруу.
материалдык электростатикалык байытуу үчүн жакшы талапкер болсо benchtop сепаратор четин-электростатикалык кубаттоого жана аныктоо үчүн далил текшерүү үчүн колдонулат. ар бир прибор ортосундагы негизги айырмачылыктар столдун берилген 3. Ар бир этаптын алкагында колдонулган жабдуулар өлчөмү боюнча айырмаланат, ал эми, операция принцип негизинен бирдей.
стол 3. STET четин-электростатикалык кур сепаратор технологиясын колдонуп, үч-этабы ишке ашыруу тартиби
| этап | үчүн колдонулат: | электрод Узундугу см | Process түрү |
|---|---|---|---|
| 1- Стенддик Scale Evaluation | Сапаттуу баалоо | 250 | партия |
| 2- Pilot Масштаб тестирлөө | Сандык баалоо | 610 | партия |
| 3- Коммерциялык масштабда ишке ашыруу | Коммерциялык өндүрүш | 610 | тынымсыз |
Мазмуну көрүнүп тургандай 3, benchtop бөлүштүрүү жана учкуч-масштабы жана соода-масштабдуу СЕПАРАТОРЫ негизги айырмачылык benchtop пунктту узундугу болжол менен болуп саналат 0.4 кээде учкуч масштабдуу жана соода-масштабдуу бирдиктердин узундугу. бөлгүч натыйжалуулугун катары электрод узундугу бир милдети болуп саналат, слесардык масштабдуу тестирлөө пилоттук масштабдуу тестирлөө үчүн ордуна кабыл алынган аракет катары пайдаланылышы мүмкүн эмес. Pilot масштабдуу тестирлөө STET жараяны жүзөгө ашыра алат деп бөлүү даражасын аныктоо зарыл, жана STET жараяны берген тоют чендер боюнча продукт максаттарга жооп берет аныктоо. ордуна, benchtop сепаратор пилоттук масштабдуу боюнча кандайдыр бир олуттуу бөлүп көрсөтүүгө жасабайбыз талапкер материалдар бийлик үчүн колдонулат. слесардык масштабда алынган натыйжалар эмес оптималдаштыруу болот, жана байкалган бөлүп турган соода өлчөмдөгү STET бөлүштүрүү боюнча байкалган турган караганда аз.
Пилоттук өсүмдүк текшерүүдөн чейин соода масштабдуу жайгаштыруу зарыл, Бирок, слесардык масштабдагы тестирлөө кайсы материал үчүн ишке ашыруу жүрүшүндө биринчи баскычы катары чакырылат. Мындан тышкары, материалдык жеткиликтүүлүгү чектелүү болгон учурларда, benchtop сепаратор болуучу ийгиликтүү долбоорлорду тандоого үчүн пайдалуу курал менен камсыз кылууда (б.а., долбоорлор кардар жана өнөр жай бул сапаты максаттуу STET технологияларын колдонуу менен жолугушту болот).
2.2.1 STET Triboelectrostatic Belt ажыраткыч
четин-электростатикалык кур бөлүштүрүү менен (Figure 1 жана Figure 2), материалдык жука ажырымдын труба түрүндөгү 0.9 - 1.5 окшош эки жалпак электроддорго ортосундагы см. бөлүкчөлөр triboelectrically interparticle катнаш аркылуу алынат. Мисалы, бир бокситтер үлгүсүндөгү учурда негизги түзүүчүлөрү, gibssite турган, Каолинит тулкулары минералдык бөлүкчөлөр, заряддуу (gibssite) жана терс заряддуу (Каолинит тулкулары) карама-каршы электроддорго кызыктырат. бөлүкчөлөр туруктуу көчүп ачык-сетка кур менен шыпырылып жана карама-каршы багытта ачып жатат. кур пунктту карама-каршы четине карай ар бир токту танапташ бөлүкчөлөрдү түрткү берет. Электр талаасы гана бөлүкчөлөр сол-жылып укук чайпалышын Агымдын бир бөлүкчө көчүп бир сантиметрдин кичинекей бир бөлүгүн түрткү бериши керек. каршы азыркы бөлүп бөлүкчөлөр жана дайыма бөлүкчө кагылышуу тарабынан кубаттоо triboelectric агымы бир-талону бөлүгүндө сонун тазалыгына жана калыбына келтирүү үчүн көп баскычтуу бөлүү жана жыйынтыгын карайт. жогорку кур ылдамдыгы да өтө жогору throughputs берет, чейин 40 бир бөлүштүрүү боюнча саатына тонна. ар кандай иш параметрлерин контролдоо боюнча, түзмөк минералдык-класстын жана калыбына келтирүү оптималдаштыруу берет.
Figure 1. triboelectric кур пунктту схемалык
бөлгүч дизайн салыштырмалуу жөнөкөй. бел жана коштоочу роликтер гана жылдырма бөлүктөрү болуп саналат. электроддор туруктуу жана тиешелүү бышык материалдардын курамында болуп. Кур пластикалык материалдан жасалган. бөлгүч электрод узундугу болжол менен 6 метр (20 и.) туурасы 1.25 метр (4 и.) толук көлөмү үчүн соода бирдиктердин. электр керектөө караганда аз 2 кур айдап эки машине менен пайдаланган энергиянын көпчүлүк менен иштетилген материалдарды тоннасына Антигуа саат.
Figure 2. бөлүштүрүү аймагын деталдары
жараян кургак, эч кандай кошумча материалдарды талап кылат жана эч кандай калдыктарды суу же аба эмиссияларын өндүрөт. Жер казынасын пайдалануу үчүн бөлүп ажыратуу сууну пайдаланууну азайтуу үчүн бир технологияга камсыз кылат, камдык өмүрүн узартуу жана / же калыбына келтирүү жана калдыктарды чөлкөмгө.
системасынын тыгыздык орнотуу үлгүлөрүнө өбөлгө түзөт. четин-электростатикалык кур бөлүү технологиясы күчтүү жана өнөр далилденген алгачкы көмүр күйүү чымын күлүнүн иштетүүгө өнөр колдонулган 1997. технология көмүр толук күйүү көмүр кычкыл бөлүкчөлөрүн бөлүп-жылы күчүнө кирет, чымын күл менен айнек алюмосиликаттар минералдык бөлүкчөлөрдөн. технология Бетон ондуруудо бир Оштун ордуна минералдык-бай чымын күлүнүн иштетүүгө мүмкүндүк берген себепчи болду.
бери 1995, үстүндө 20 продукт чымын күлүнүн миллион тонна АКШда орнотулган STET СЕПАРАТОРЫ тарабынан иштелип чыкты. чымын күл бөлүштүрүү өнөр тарыхы столдун саналып жатат 4.
минералдар кайра иштетүү боюнча, triboelectric кур сепаратор технологияны, анын ичинде материалдардын кенен ассортиментин бөлүп колдонулган скелеттерин / эсептөөчү, талк / магнезит, жана барит / эсептөөчү.
Figure 3. Ком четин-электростатикалык кур сепаратор
стол 4. чымын күл үчүн четин-электростатикалык кур бөлүштүрүү Өнөр жай өтүнмө.
| пайдалуу / ГЭСтери | орду | соода ишинин башталышы | Facility маалымат |
|---|---|---|---|
| Duke Energy - Roxboro Station | Түндүк Каролина USA | 1997 | 2 сепараторлору |
| Energy тилдери- Брэндон Shores | Мэриленд USA | 1999 | 2 сепараторлору |
| Скоттиш Пауэр- Longannet Station | Шотландия UK | 2002 | 1 бөлгүч |
| Шарлотт Электр-Сент-. Джонс River Power Park | Florida USA | 2003 | 2 сепараторлору |
| Түштүк Миссисипи Электр -R.D. Морроу | Миссисипи USA | 2005 | 1 бөлгүч |
| Карло Power-Belledune | Болумушту-Брансуик, Канада | 2005 | 1 бөлгүч |
| OF Прайд-Дидкот Station | Англия UK | 2005 | 1 бөлгүч |
| Talen Energy Brunner Айленд Station | Pennsylvania USA | 2006 | 2 сепараторлору |
| Тампа Электр Биг Бенд Station | Florida USA | 2008 | 3 сепараторлору |
| OF Aberthaw-Стейшен Прайд | Wales UK | 2008 | 1 бөлгүч |
| EDF Energy-West Бертон Station | Англия UK | 2008 | 1 бөлгүч |
| ZGP (Игры Cement / Ciech Janikosoda БИ) | Польша | 2010 | 1 бөлгүч |
| Корея Түштүк-Power- Yeongheung | Түштүк Корея | 2014 | 1 бөлгүч |
| PGNIG Termika-Sierkirki | Польша | 2018 | 1 бөлгүч |
| Коом-Chichibu Семент Taiheiyo | Жапония | 2018 | 1 бөлгүч |
| Армстронг Fly Ash- Адлер Cement | Филиппиндер | 2019 | 1 бөлгүч |
| Корея Түштүк-Power- Samcheonpo | Түштүк Корея | 2019 | 1 бөлгүч |
2.2.2 Bench масштабдуу тестирлөө
Стандарттык процесстик сыноолор Al_2 O_3 концентрациясын жогорулатуу жана ганг минералдарынын концентрациясын азайтуу үчүн белгилүү бир максаттын тегерегинде жүргүзүлдү.. мезгилдүү шарттарда тесттер benchtop бөлүштүрүү боюнча өткөрүлдү, туруктуу абалды пайда кылуу үчүн эки нускада жасаган сынамыктар менен, жана мурунку абалына эч кандай мүмкүн Ётмё таасир болгон эмес камсыз кылуу. Ар бир тест чейин, чакан түрмөк суб-үлгү чогултулган ("Поток" катары дайындалган). бардык иш-өзгөрмө белгилёёдё, материалдык benchtop пунктту борбору аркылуу электр Vibratory сымал колдонуп benchtop пунктту эске азыктанат экен. Үлгүлөрү ар бир эксперименттин аягында жана продукттун акыркы салмагынын чогултулду 1 (деп аталуучу "E1 ') жана продукт аягы 2 (деп аталуучу "E2 ') юридикалык үчүн соода эсептөө шкала боюнча аныкталат. Анткени бокситтер үлгүлөрдү, 'E2 "бокситтер-бай продукт келет. суб-үлгүлөрдү ар топтому үчүн (б.а., тамактануу, E1 жана E2) Мыйзамы, Асосий калийдин тарабынан оксиддер курамы, жалкоолук кремний жана жеткиликтүү глинозем аныкталган. XRD мүнөздөрү тандалган суб-үлгүлөрдү боюнча аткарылган.
3.0 Жыйынтыктары жана талкуулоо
3.1. үлгүлөрү минералогия
тоют үлгүлөрдү сандык XRD анализдердин жыйынтыктары столдун кирген 5. үлгүлөрдү көпчүлүгү негизинен гиббсит курамында жана гетит суммасы ар кандай болгон, гематит, Каолинит, тулкулары. Ilmenite жана anatase үлгүлөрүн көпчүлүк майда өлчөмдө да айкын болгон.
Бул канал үлгүлөрдү биринчи кезекте бүртүкчө толугу менен анча суммасын өндүрүүнү жүргүзүү менен diaspore курамында эле бар S6 жана S7 үчүн минералдык курамы да өзгөрүү болду, гематит, гетит, бемит, Каолинит, гиббсит, эсептөөчү, anatase, жана рутил аныкталган. An кайдыгерлигинен этабы да S1 жана S4 аныкталган жана болжол менен катталды болду 1 үчүн 2 пайыз. Бул улам smectite Минералдын катышуусу да калса керек эле, же кристаллдык материалдар. Бул материалдык-жылдан бери түздөн-түз ченеп мүмкүн эмес, Бул үлгүлөрдүн натыйжалары болжолдуу каралышы керек.
3.2 Bench масштабдуу эксперименттер
тест жүгүрүү бир катар Al2O3 камсыздоодо жана SiO_2 мазмунду азайтууга багытталган ар бир пайдалуу үлгү боюнча аткарылган. бокситтер-бай продукт топтолуу түрлөр оң зарядка жүрүм корсоткуч болот. Results столдун көрсөтүлгөн 6
стол 5. тоют үлгүлөрүн XRD талдоо.
стол 6. Жыйынтык Results.
Бардык үлгүлөрдү Al2O3 олуттуу кыймылы көрсөтүп STET benchtop сепаратор менен сыноо. негизинен, гиббсит болгон Al2O3 бөлүү S1-5 боюнча байкалган, ошондой эле S6-7 үчүн кайсы эле негизинен diaspore. Кошумча, Fe2O3 башка негизги элементтери, SiO2 жана TiO2 көпчүлүк учурда олуттуу кыймылды көрсөттү. Бардык үлгүлөрдү, өрт боюнча жоготуу кыймылы (Мыйзамы) Al2O3 жана кийинки кыймылы. жалкоолук кремнеземдин жана жеткиликтүү глиноземду жагынан, S1-5 үчүн дээрлик бардык гиббсит турган (алюминий trihydrate) маанилери 145 ° C басымдуулук минералдык diaspore болгон S6-7 эми каралууга тийиш (алюминий monohydrate) маанилери 235 ° С да баалоо керек. STET benchtop бөлүштүрүү менен сынап үлгүлөрүн үчүн жеткиликтүү глиноземду өсүшү да trihydrate жана monohydrate бокситтер үлгүлөрүн үчүн продукт жалкоолук кремнеземдин олуттуу кыскартуу көрсөттү. минералдык жер түрлөрүнүн кыймылы да байкалган жана сунушталган төмөндө көрсөтүлгөн болду 4.
минерологияга жагынан, бир эле убакта башка Blackout Актер түрүн четке STET benchtop сепаратор глиноземду жемиш түрү гиббсит жана бокситтер-бай продукт diaspore топтолушу көрсөттү. Figures 5 жана 6 trihydrate жана monohydrate үлгүлөрдү бокситтер-бай продукт минералдык этаптарын тандап көрсөтөт, жараша. Тандап, ар бир пайдалуу казындылардын түрлөрүн үчүн буюмдун массалык манераларын ортосундагы айырмачылык жана буюмдун жалпы массалык калыбына келтирүү болуп эсептелет. А оң тандоо бокситтер-бай продукт минералдык топтолуу көрсөтөт, жана жалпысынан оң кубаттоо жүрүш. карама-каршы, терс тандоо балл бокситтер-арык coproduct үчүн топтолуу көрсөтөт, жана жалпы терс зарядка жүрүш.
Бардык trihydrate төмөн температура үлгүлөрдү үчүн (б.а., S1, S2 жана S4) Каолинит жүрүм-кубатталып терс көрсөткөн жана гиббсит бокситтер-бай продукт топтолуп бокситтер-арык биргелешип продукт топтолгон (Figure 5). Бардык monohydrate жогорку температурада үлгүлөрдү үчүн (б.а., S6 жана S7) эки жалкоолук кремний жемиш минералдар, Каолинит тулкулары, жүрүм-турумун кубатталып терс көргөзмөгө. Акыркысы үчүн, diaspore жана бемит бокситтер-бай продукт билдирди жана оң кубаттоо жүрүм-турумун көргөзүп, (Figure 6).
Figure 5. продукт минералдык этаптарын тандап.
Figure 6. продукт минералдык этаптарын тандап.
жеткиликтүү глиноземду жана жалкоолук силикат Ченөө олуттуу кыймылын көрсөтөт. төмөн температура бокситтердин үчүн (S1-S5), жеткиликтүү глиноземду бирдигине жалкоолук кремний азыркы көлөмү кыскарды 10-50% салыштырмалуу негизинде (Figure 7). Ушу сыяктуу кыскартуу жогорку температурасы бокситтердин байкалган (S6-S7) катары сүрөттө көрүнүп тургандай, 7.
глинозем карата бокситтер жеткиликтүү глиноземду тескери болуп эсептелген. глинозем карата бокситтер ортосунда кыскарган 8 - 26% сыналган үлгүлөрүн үчүн салыштырмалуу мааниде (Figure 8). Бул Байер жараянына азыктандыруу керек бокситтер массалык агымынын барабар кыскартуу өкүлү катары маанилүү.
Figure 7. Жеткиликтүү Al2O3 бирдигине жалкоолук SiO2
Figure 8. Алюминий карата бокситтер.
3.3 талкулоо
эксперименттик маалыматтар учурда SiO_2 мазмунду азайтуу STET сепаратор жеткиликтүү Al2O3 жогорулаган. Figure 9 белектер Байер Process чейин жалкоолук кремнеземдин жана жеткиликтүү глиноземду жогорулатуу кыскартууга байланыштуу күтүлгөн пайданы түшүнүк диаграмма. Жазуучулар бир глинозем эритип каржылык пайда чегинде болот деп эсептей $15-30 глинозем буюмдун тоннасына АКШ доллары менен. Бул де-silicaton продукт жоголгон каустик содасын арылышты баасын чагылдырат (DSP), мунайды из бокситтер салымын азайтуу энергияны үнөмдөө, кызыл сел муундун азайтуу жана Оштун өндүрүүчүлөргө буюмдун тарабынан арзан баа бокситтерди сатуу алынган бир аз киреше агымы. Figure 9 жээктеринин STET triboelectrostatic технологиясын орточо алдын-ала кошулмасы бокситтер руда катары ишке ашыруу болжолдонууда пайда чейин Байер тартиби.
бокситтер алдын ала иштетүү үчүн STET бөлүштүрүү жараянын орнотуу глинозем иштетүүчү же боксит кенин өзү менен да жүргүзүлүшү мүмкүн. Бирок, STET жараяны бөлүү чейин бокситтер кендерди майдалоо кургак талап кылат, Blackout Актер азат кылуу, Ошондуктан НПЗ бокситтерди майдалоо жана кайра иштетүү логистикалык дагы ачык болушу мүмкүн.
бир ыкмасы катары – кургак бокситтер, ошондой эле белгиленген кургак майдалоочу технологиясын пайдаланып негиз болот, Мисалы тик ролик ылгоочу же таасири млн үчүн. майдаланган бокситтер STET жол менен бөлүнүп турган, глинозем иштетүүчү жөнөтүлгөн жогорку глинозем бокситтер продукт менен. кургак жаргылчактын орнотуу салттуу Байер учурунда колдонулган Жаргылчак нымдуу четтетүү үчүн уруксат берет. Бул кургак жаргылчактын сарптоолорго нымдуу жаргылчактын ишинин наркы болжол менен салыштырууга болот деп болжолдонууда, өзгөчө, бүгүнкү күндө аткарылган нымдуу Жаргылчак эске алуу менен жогорку шакар аралашма боюнча жүзөгө ашырылат, олуттуу күтүүгө чыгымдарды алып баруучу.
кургак аз-класстын окуучулары, кошумча продукт (калдыктарды сактоочу) бөлүү жараян глинозем булагы катары өндүрүшүндөгү сатылган болот чейин. Бокситтер, адатта, өндүрүшүндөгү кошулат, жана кургак кошумча продукт, айырмаланып кызыл баткак, өндүрүшүндөгү өзүнүн пайдаланууга тоскоол болмок натрий камтылган эмес. Бул, эгерде кызыл баткакка катары иштетүү жараянын чыгып турган материалды valorizing ыкмасы менен иштетүүчү камсыз кылат, жана узак мөөнөттүү сактагычты талап кылат, баасы өкүлү.
жазуучуларынын жасаган иш наркы эсептөө бир долбоор пайда баа $27 глиноземду тоннасына АКШ доллары, каустик содасын кыскартуу аркылуу жетишилген негизги таасири менен, кызыл баткакка кыскаруусу, улам, мунайды кайра из бокситтер төмөнкү көлөмүнө кошумча продукт жана отун аманаттарын valorization. Ошондуктан бир 800,000 жылы мунайды кайра тоннасына бир каржылык пайда ала алышат $21 M жылына USD (сүрөттү карагыла 10). Бул талдоо бокситтер импорттоо же логистикалык чыгымдарын төмөндөтөт болуучу аманат карап эмес,, бул мындан ары долбоор кайтарууну күчөтүшү мүмкүн.
Figure 10. Жооп Кремнезем кыскартуу жана жеткиликтүү алюминий жогорулатуу пайдасы.
4.0 Тыянактар
Кыскача, STET сепаратор сунуш мүмкүнчүлүктөр менен кургак иштетүү бокситтер өндүрүүчүлөр жана тактоо үчүн баалуулуктарды түзүү үчүн. бокситтер алдын ала тактоо үчүн алдын ала иштетүү химиялык чыгымдарды азайтууга мүмкүндүк берет, түзүлгөн кызыл топурак көлөмүн азайтат жана иштетүүгө тынчсыздандырууда азайтуу. импорттолгон бокситтер зарылдыгын төмөндөөсүнө мүмкүнчүлүк түзө турган жана / же жылмаланган ресурстук өмүр менен журуучу жана узартуу - STET технологиясы бокситтер кайра иштетүүчү жана металлургиялык класстын бокситтер кирген эмес металлургиялык классты буруш үчүн уруксат алган. STET жараяны да жогорку сапаттуу азык-металлургиялык класс жана металлургиялык класс бокситтерди пайда ишке мүмкүн, жана Байер жараянына чейин Оштун класстын окуучулары менен буюмдардын.
STET жараяны минералдын аз мурда дарылоону талап кылат жана жогорку кубаттуулуктагы иштейт - чейин 40 саатына обондору. Энергияны керектөө караганда аз 2 материалдык тоннасына кетишти-саат иштелип. Мындан тышкары, STET жараяны минералдардын толук commercialized технологияларды иштеп чыгуу болуп саналат, Ошондуктан, жаңы технологияларды иштеп чыгууну талап кылынбайт.
шилтемелер
1. Bergsdalen, Havard, Андерс H. Strømman, жана Эдгар G. Hertwich (2004), “алюминий өнөр-чөйрө, техниканын жана өндүрүштүн”.
2. жана, Subodh К., жана жайышын Yin (2007), “дүйнө жүзү боюнча алюминий экономика: тармактын азыркы абалы” чыгалы 59.11, бб. 57-63.
3. Vincent G. дөбө & Эррол D. Sehnke (2006), "Рудасы", Өнөр жай минералдарга & Rocks: моллар, Markets, жана пайдалары, Тоо-кен боюнча Коом, Металлургия жана чалгындоо Inc., Englewood, CO, бб. 227-261.
4. Evans, Кен (2016), “Тарых, көйгөйлөр, жана башкаруу бокситтер калган пайдалануу менен жаңы окуялар”, Туруктуу металлургия Journal 2.4, бб. 316-331
5. Жандрон, Robin S., мат Ingulstad, жана Эспен Storli (2013), "Алюминий рудалык: глобалдык бокситтер өнөр саясий экономика ", UBC Press.
6. байпак, H. R. (2016), “бокситтер минералогия”, Light металлдарды маанилүү Readings, Springer, Cham, бб. 21-29.
7. Authier-Мартин, Моника, .Удаалаш. (2001),”ТажАЗ-класстын алюминийдин өндүрүү үчүн бокситке минералогия ", чыгалы 53.12, бб. 36-40.
8. дөбө, V. G., жана R. J. Robson (2016), “Байер өсүмдүк көз бокситтердин классификация”, Light металлдарды маанилүү Readings, Springer, Cham, бб. 30-36.
9. Songqing, Гу (2016). “Кытай рудасы менен Кытайдын глинозем тийгизген таасири”, Light металлдарды маанилүү Readings, Springer, Cham, бб. 43-47.
10. Хабаши, Нигерге (2016) “Алюминий өндүрүү үчүн Байер Process бир жүз жыл” Light металлдарды маанилүү Readings, Springer, Cham, бб. 85-93.
11. Адамсон, А. N., E. J. Bloore, жана Ж. R. Карр (2016) “Байер жараяны долбоорунун негизги”, Light металлдарды маанилүү Readings, Springer, Cham, бб. 100-117.
12. Anich, Ivan, .Удаалаш. (2016), “Алюминий Technology Roadmap”, Light металлдарды маанилүү Readings. Springer, Cham, бб. 94-99.
13. Liu, Wanchao, .Удаалаш. (2014), “Курчап турган чөйрөнү коргоо боюнча баалоо, башкаруу жана Кытайда кызыл ылайдан пайдалануу”, Таза өндүрүш журналы 84, бб. 606-610.
14. Evans, Кен (2016), “Тарых, көйгөйлөр, жана башкаруу бокситтер калган пайдалануу менен жаңы окуялар”, Туруктуу металлургия Journal 2.4, бб. 316-331.
15. Liu, Yong, Chuxia Lin, жана Yonggui МУЖИК (2007), “кызыл баткак мүнөздөлүшү жалпы Байер Process жана бокситтер меши ыкмасы алынган”, Коркунучтуу материалдарды Journal 146.1-2, бб. 255-261.
16. U.S. геологиялык изилдөө (USGS) (2018), "Рудасы жана алюминий", Боксит жана алюминий статистика жана маалымат.
17. Paramguru, R. K., P. C. Чэчкэ, жана V. N. Мисра (2004), “кызыл сел пайдалануу бир кароого айлары”, кайра иштетүү & Кен казып алуу борундуки. Аян. 2, бб. 1-29.
18. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors Тоо, K (2000), "Электр Review бөлүү ыкмалары, бөлүк 1: негизги аспектилери, Пайдалуу кендер & Металлургиялык иштетүү ", том. 17, жок. 1, бб 23-36.
19. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors Тоо, K (2000), "Электр Review бөлүү ыкмалары, бөлүк 2: практикалык абай, Пайдалуу кендер & Металлургиялык иштетүү ", том. 17, жок. 1, бб 139-166.
20. Ралстон Оо,. (1961), Mixed Granular бөлүкчөлөрдүн электростатикалык бөлүү, Elsevier Publishing Company, басылбайт.
