Select Language:
The ST Fitaovana & Technology LLC (STET) mpampisara-boaly telobo-electrostatika is ideally suited for beneficiating very fine (<1μm) mba moderately marokoroko (500μm) mineral particles, with very high throughput. Experimental findings demonstrated the capability of the STET separator to beneficiate bauxite samples by increasing available alumina while simultaneously reducing reactive and total silica. STET technology is presented as a method to upgrade and pre-concentrate bauxite deposits for use in alumina production. Dry processing with the STET separator will result in a reduction in operating costs of refinery due to lower consumption of caustic soda, savings in energy due to lower volume of inert oxides and a reduction in volume of alumina refinery residues (ARR or red mud). Ankoatry ny, the STET technology may offer alumina refiners other benefits including increased quarry reserves, extension of red mud disposal site life, and extended operating life of existing bauxite mines by improving quarry utilization and maximizing recovery. The water-free and chemical-free by-product produced by the STET process is usable for manufacture of cement in high volumes without pre-treatment, in contrast to red mud which has limited beneficial reuse.
1.0 Fampidirana
Ny viraty ny famokarana dia manan-danja lehibe ho an' ny harerahana sy ny metallurgy ary ny fototra ho an' ny industries isan-karazany. [1-2]. Raha viraty no singa valindrihana mahazatra indrindra hita eto an-tany, raha ny tokony ho izy 8% ny crust ny Tany, amin' ny maha-singa tohina azy ary noho izany dia tsy mitranga araka ny tokony ho izy. [3]. Noho izany, Ny viraty-manan-karena akora dia mila voadio mba hamoa alumina sy viraty, vokatry ny taranaka manan-danja ao amin' ny residues [4]. Amin' ny maha-kalitaon' ny bauxite manatitra globally fahasimban', Ny taranaka ambiny dia mitombo., posing ireo olana amin' ny alumina sy ny viraty-tena amin' ny mampiodina ny saran' ny mampiodina., Ny saran' ny lanitra sy ny fiantraikany eo amin' ny tontolo iainana. [3].
Ny kilonga manomboka amin' ny viraty fanadiovam dia bauxite, Ny loharano voalohany hitadiavam-bola eto an-tany viraty [5]. Ny Bauxite dia viraty hydroxide sedimentary., novokarina avy tamin' ny laterization sy ny weathering ny vato mpanan-karena teo amin' ny oxides vy., viraty oxides, na samy ahitana quartz sy clays toy ny kaolin [3,6]. Ny Bauxite vatolampy dia ahitana ny viraty mineraly gibbsite (Al(Ô ry)3), boehmite (γ-Alo(Ô ry)) ary diaspore (α-Alo(Ô ry)) (table 1), ary matetika dia mifangaro amin' ny oxides vy roa goethite (Feo(Ô ry)) ary hematite (Fe2O3), ny viraty ny mineraly kaolinite, vola kely anatase sy/na titania (TiO2), ilmenite (FeTio3) ary ireo loto hafa ao anatin' ny vola kely na manoritra. [3,6,7].
Ireo teny trihydrate sy monohydrate dia ampiasaina amin' ny alalan' ny hanavahana ireo karazana bauxite samihafa.. Ny Bauxite izay tanteraka na saika ny gibbsite rehetra dia antsoina hoe trihydrate akora; raha boehmite na diaspore ny lohahevitra mineraly dia antsoina hoe monohydrate akora. [3]. Ny Mixtures ny gibbsite sy ny boehmite dia mahazatra amin' ny karazana bauxites rehetra., boehmite sy diaspore tsy mahazatra., ary gibbsite sy diaspore mahalana.. Ny karazana bauxite akora tsirairay dia manolotra ny olana manokana eo amin' ny mineraly mampiodina sy ny tombontsoa ho an' ny taranaka alumina. [7,8].
table 1. Simika composition ny Gibbsite, Boehmite sy Diaspore [3].
| Simika Composition | Gibbsite AL(Ô ry)3 na Al2O3.3H2Ô | Boehmite ALO(Ô ry) na Al2Ô3.H2Ô | Diaspore ALO(Ô ry) na Al2Ô3.H2Ô |
|---|---|---|---|
| Al2Ô3 wt% | 65.35 | 84.97 | 84.98 |
| (Ô ry) wt% | 34.65 | 15.03 | 15.02 |
Bauxite deposits dia niparitaka maneran-tany., mitranga amin' ny faritra rivo-doza na subtropical. [8]. Ny Bauxite harena ny metallurgical sy ny kilasy tsy metallurgical na ny ores dia analogous ny harena ny lafin' indostria mineraly. Raha ny mahazatra, Ny tombontsoa na ny fitsaboana ny bauxite dia voafetra ny vatosokay., sieving, fanasana, ary fanamainana ny halozana akora. [3]. Ny nitsingevana dia natao ho an' ny upgrading ny kilasy sasantsasany bauxite ores, Na izany aza dia tsy voaporofo fatratra ny fifantenana tamin' ny fandavana kaolinite, Loharano lehiben' ny tohina silica indrindra ao amin' ny trihydrate bauxites [9].
Ny bulk ny bauxite dia ampiasaina ho toy ny famahanana ny manufacturing alumina amin' ny alalan' ny dingan' ny Bayer, a wet-chemical caustic-leach method in which the Al_2 O_3 is dissolved out of the bauxite rock by using a caustic soda rich solution at elevated temperature and pressure [3,10,11]. Taorian'izay, ny bulk ny alumina dia valindrihana ho famahanana ny famokarana ny vy viraty amin' ny alalan' ny dingan' ny Héroult ny Trano., izay ahitana electrolytic fampihenana ny alumina amin' ny fitobahan' ny cryolite (Na3AlF6). Mitaky 4-6 taonina ny maina bauxite mba hamoasana. 2 t ny alumina, izay mifandimby manolotra 1 t ny viraty vy. [3,11].
Ny dingan' ny Bayer dia avy amin' ny ireo sy ny tany finely bauxite miaraka amin' ny vahaolana rantsan-tongotra.. Ny vokatra slurry misy 40-50% Avy eo dia pressurized sy hafanaina amin' ny entona. Amin' ity dingana ity ny sasany amin' ireo alumina dia rava ary taratasy soluble sodium aluminate (NaAlo2), fa noho ny eo anatrehan' ny tohina silica, sodium sarotra viraty silicate koa precipitates izay maneho ny fahaverezan' ny alumina sy ny soda. Ny vokany slurry dia efa voasasa., ary ny ambiny azo (i.e., mena.) dia decanted. Sodium aluminate dia precipitated ho viraty trihydrate (Al(Ô ry)3) amin' ny alalan' ny dingan' ny seeding. Ny vahaolana caustic soda dia namolavola ao amin' ny vahaolana ravina.. Farany, ny filtered sy ny alumina mafy trihydrate dia nitifitra na calcined mba hiteraka alumina [3,11].
Ny leaching pana dia mety ho azo avy amin' ny 105 ° d ka hatramin' ny 290 ° D sy ireo fanerena mifanaraka amin' izany. 390 kPa ny 1500 kPa. Ny pana ambany tsindrina dia ampiasaina amin' ny bauxite izay saika ny alumina rehetra dia eo amin' ny gibbsite. Ny pana ambony kokoa dia takiana mba digedepositsst bauxite ny tahan' ny boehmite sy ny diaspore. Amin' ny pana ny 140 ° D na ny vondrona gibbsite sy ny vondrona kaolin ihany no soluble ao amin' ny caustic soda toaka ary noho izany dia tsara kokoa ho an' ny mampiodina trihydrate alumina ny hafanana toy izany. . Amin' ny pana lehibe kokoa noho ny 180 ° C alumina eo am-trihydrate sy monohydrate dia recoverable amin' ny vahaolana ary ny clays sy ny quartz dia lasa tohina [3]. Toe-javatra toy ny hafanana, Ny fanerena sy ny dosage reagent dia voataonan' ny karazana bauxite ary noho izany ny alumina refinery tsirairay dia masina amin' ny karazana bauxite akora.. Ny fahaverezan' ny caustic lafo soda (Naoh) ary ny taranaka mena dia samy mifandray amin' ny kalitaon' ny bauxite ampiasaina ao amin' ny dingan' ny fanadiovana.. Amin' ny ankapobeny, ny ambany kokoa Al_2 O_3 votoatiny bauxite, ny lehibe kokoa ny boky fotaka mena izay azo., rehefa nolavina ho fonosina mena ireo dingana tsy Al_2 O_3.. Ankoatry ny, ny kaolinite na ny tohina silica ny bauxite, ny fotaka mena kokoa dia azo [3,8].
Ny bauxite ny kilasy avo dia ahitana ny 61% Al_2 O_3, ary maro ireo bauxite manatitra izay antsoina hoe kilasy tsy metallurgical.- Etsy ambany ireto, Tsindraindray toy ny 30-50% Al_2 O_3. Satria ny vokatra irina dia fahadiovana avo
Al_2 O_3, ny oxides sisa tavela ao amin' ny bauxite (Fe2O3, SiO2, TiO2, fitaovana organika) Tafasaraka amin' ny Al_2 O_3 ary nolavin' ny alumina refinery residues (ARR) na foto-tsoa mena amin' ny alalan' ny dingan' ny Bayer. Amin' ny ankapobeny, ny kalitaon' ambany kokoa ny bauxite (i.e., lower Al_2 O_3 content) ny fotaka mena kokoa izay azo isaky ny ataonizy ny vokatra alumina.. Ankoatry ny, na dia ny Al_2 O_3 mineraly aza, tsara kaolinite, mamokatra fihetsiketsehana tsy hay faritana mandritra ny dingan' ny fanadiovana ary mitondra any amin' ny fitomboan' ny fotaka mena., ary koa ny fahaverezan' ny caustic lafo soda simika., sarany lehibe ova. ao amin' ny dingan' ny bauxite fanadiovam. [3,6,8].
Ny forona mena na NY ARR dia maneho fanamby lehibe sy mandeha amin' ny viraty. [12-14]. Ny fonon-tanana mena dia ahitana residual manan-danja residual ireo ambina simika avy amin' ny dingan' ny fanadiovam., ary alkaline fatratra, matetika amin' ny pH ny 10 - 13 [15]. Azo amin' ny boky lehibe maneran-tany izany – araka ny USGS, notombantombanana ho ny famokarana alumina amin' ny ankapobeny. 121 tapitrisa taonina 2016 [16]. Izany dia niteraka notombantombanana ho 150 Taonina ny fotaka mena azo nandritra ny vanim-potoana iray. [4]. Na dia teo aza ny fikarohana tsy tapaka, Ny fotaka mena ankehitriny dia vitsy ny hitadiavam-bola ireo lalana maharikoriko mba hahazoana tombontsoa.. Izany dia notombantombanana ho fa ny fotaka mena dia azo avy amin' ny fomba ampiasaina maneran-tany. [13-14]. Fa kosa, ny fofona mena dia pumped avy amin' ny alumina refinery ho amin' ny fitehirizana impoundments na fanariam., Aiza no tehirizina sy monitored amin' ny sarany lehibe. [3]. Ary noho izany, ireo hevitra ara-toekarena sy environmental dia azo atao mba hanatsarana ny kalitaon' ny bauxite alohan' ny fanadiovana, raha toa ka azo atao amin'ny alalan'ny teknika fisarahana amin'ny hery ara-batana ny fivoarana toy izany..
Raha toa ka tahiry ny bauxite dia andrasana haharitra taona maro., ny kalitaon' ny tahiry izay mety ara-bola nojerena tamin' dia mivaralila fatratra [1,3]. Ho an' ny mpandringana, izay ao anatin' ny raharahan' ny mampiodina bauxite mba hanaovana alumina, ary farany viraty vy., Fanamby amin' ny fomba ara-bola sy environmental izany.
Ny fomba maina toy ny electrostatic ny fisarahana dia mety ho liana amin' ny bauxite ny hifantoka ny bauxite alohan' ny dingan' ny Bayer. Electrostatic ireo fomba fisarahana izayutilize ny fifandraisana, na tribo-elektrika, Ny mihoa dia tena mahaliana noho ny fahafahany manasaraka ny fangatahana maro samihafa izay mitarika., ireo, ary vaventy-conductive particles. Tribo elektrika-mihoa dia mitranga rehefa hafa, dissimilar particles hifandona ny tsirairay, na amin' ny toerana fahatelo, ny vokatr' izany eo amin' ny toerana dia misy fahasamihafana eo amin' ireo karazana sombiny roa. Ny famantarana sy ny halehiben' ny fahasamihafana amin' ny andraikitra dia miankina amin' ny ampahan' ny fahasamihafana eo amin' ny electron fisolokiana (na asa miasa) eo anelanelan' ireo karazana sombiny. Ny fisarahana dia azo tratrarina amin' ny alalan' ny fampiasana ety ivelany elektrika an-tsaha..
Ny teknika dia vahiny industrially amin' ny alalan' ny tsy fahafahana ho an' ny fahalavoana separators.. Ao anatin' ny separators, ny particles voalohany., Avy eo dia manavaka amin' ny alalan' ny fitaovana manohitra electrodes izay mampihatra ny saha elektrika mahery vaika mba deflect ny trajectory ny particles araka ny famantarana sy ny halehiben' ny andraikiny. [18]. Ny separators ny fahalavoana dia mety hahomby amin' ny coarse particles fa tsy mahomby amin' ny hikarakarana particles tsara kokoa noho ny 0.075 ny 0.1 MG [19-20]. Ny iray amin' ireo fivoarana vaovao indrindra ao anatin' ny mineraly maina separations dia ny tribo electrostatic fehikibo separator. Io teknôlôjia io dia nanolotra ny habeny particles tsara kokoa noho ny fihetsiketsehana electrostatic ny fisarahana teknôlôjia, tao anatin' ny fotoana izay vao flotation ny fahombiazana tamin' ny lasa..
Tribo ny electrostatic ny fisarahana utilizes ny herinaratra eo amin' ny fitaovana izay novokarin' ny fifandraisana na triboelectric mihoa. Amin' ny fomba tsotra, Rehefa misy fitaovana roa mifandray, ny fitaovana miaraka amin' ny fisolokiana ambony kokoa ho an' ny electros eletronika dia manova ny ratsy., raha toa ka misy fitaovana amin' ny fisolokiana ambany kokoa..
The ST Fitaovana & teknolojia (STET) ny tribo-electrostatic fehikibo separator dia manome lalana boky tantara tombontsoa ho an' ny hifantoka bauxite ores. Ny dingan' ny fisarahana amin' ny fomba fisarahana dia manome bauxite producers na bauxite refiners fahafahana hanatanteraka ny dingan' ny Bayer upgrading bauxite akora mba hanatsarana ny kalitaon'. Izany fomba izany dia manana tombontsoa maro, ao anatin'izany: Fampihenana ny saran' ny refinery noho ny fandaniana ambany kokoa amin' ny caustic soda amin' ny mampihena fampidirana tohina silica; tahiry amin' ny hery mandritra ny fanadiozana noho ny boky ambany oxides (Fe2Ô3, Tio2, Tsy tohina SiO2) miditra amin' ny bauxite; Bauxite kely kokoa ny refinery ary noho izany dia tsy misy hery takina amin' ny hafanana sy ny pressurize; fampahafantarana amin'ny alalan'ny taranaka mena. (i.e., mena ny alumina mitaha) amin' ny alalan' ny fanesorana tohina silica sy inert oxide; sy, hidiny amin' ny fampidirana bauxite ny toetra izay mampihena ny dingan' ny upsets ary mamela ny mpandrendrika tarigetra amboarina tsara indrindra tohina silica mba alehibiazo ny fahadiovana.. Mifehy tsara ny bauxite ny refinery koa maximizes uptime sy ny vokatra. Ankoatra izany, Fampihenana amin' ny alalan' ny fotaka mena takelaky amin' ny fitsaboana sy ny saran' ny lanitra ary ny fomba tsara kokoa fanariam.
Ny preprocessing ny bauxite akora alohan' ny dingan' ny Bayer dia mety hanolotra tombontsoa lehibe amin' ny mampiodina sy ny sales ny tailings. Tsy misy mud mena, Ny tailings avy amin' ny dingan' ny electrostatic maina dia tsy ahitana akora simika ary tsy maneho ny fitehirizana maharitra environmental andraikitra. Tsy misy mud mena, Ny maina amin' ny alalan' ny vokatra/tailings avy amin' ny fandidiana bauxite mampiodina dia azo vahiny amin' ny simenitra miseho satria tsy misy zavatra takiana mba hanala ny sodium, izay detrimental ny miseho.. Raha ny marina , ny bauxite dia efa fitaovana manta mahazatra ho an' ny Portland simenitra manufacturing. Ny fanolorana ny fiainana amin' ny bauxite bauxite dia mety ho tonga ihany koa amin' ny alalan' ny fanatsarana ny mpandeha mampiasa sy ny fanasitranana maximizing..
2.0 Experimental
2.1 Fitaovana
NY STET dia manao ny fianarany feasibility talohan' ny farany. 15 ireo sombin-bauxite samihafa avy amin' ny toerana samihafa manerana an' izao tontolo amin' ny fampiasana seza drefy separator. Ny amin' ireo, 7 Sombin-tany samihafa.
table 2. Vokatry ny fanadihadiana simika bauxite..
2.2 Fomba
Fanandramana dia natao tamin' ny alalan' ny fampiasana seza-drefy tribo electrostatic fehikibo separator, taty aoriana dia antsoina hoe ' separator benchtop '. Ny fisedrana drefy no dingana voalohany amin' ny dingana ny teknôlôjia telo dingana fanatanterahana (jereo ny Table 3) anisan' izany ny fanombantombanana ny drefy, drefy ny fitsapana sy ny hitadiavam-bola-drefy fanatanterahana.
Ny separator benchtop dia ampiasaina mba tilikambo ny porofon' ny tribo-electrostatic mihoa ary hamantarana raha toa ka mpangataka tsara ny fitaovana iray mba hahazoana tombontsoa electrostatic.. Ny fahasamihafana lehibe eo amin' ny fitaovana tsirairay dia atolotra eo amin' ny Latabatra. 3. Raha toa ka samy hafa ny fitaovana ampiasaina ao anatin' ny dingana tsirairay amin' ny habeny., Ny fitsipika amin' ny fandidiana dia fototra mitovy..
table 3. Dingana telo fanatanterahana amin' ny fampiasana ny tribo-electrostatic fehikibo separator teknôlôjia
| Dingana | Ampiasaina amin' ny: | Electrode Halavan' ny sentionany | Karazana Dingana arahana |
|---|---|---|---|
| 1- Lavarangana Drefy fanombantombanana | Qualitative ny Fanombantombanana | 250 | Batch |
| 2- Mpanamory Drefy Testing | Quantitative ny fanombantombanana | 610 | Batch |
| 3- Hitadiavam-bola Drefy Fanatanterahana | Hitadiavam-bola ny Famokarana | 610 | Tsy tapaka |
Araka ny hita ao amin' ny Latabatra 3, ny fahasamihafana lehibe eo amin' ny separator benchtop sy ny drefy-drefy sy ny hitadiavam-bola-drefy separators dia ny hoe ny halavan' ny separator benchtop dia eo. 0.4 fotoana ny halavan' ny drefy-fiaramanidina sy ny hitadiavam-bola-drefy.. Rehefa separator ny efficiency dia asan' ny halavan' ny electrode., Ny fisedrana drefy dia tsy azo ampiasaina ho toy ny fitsapana drefy.. Ny fitsapana drefy ny mpanamory dia ilaina mba hamaritana ny halehiben' ny fisarahana izay azon' ny dingan' ny STET., ary mba hamantarana raha toa ka afaka mihaona amin' ireo vokatra lasibatra eo ambanin' ny famahanana ny tahan' ny dingan' ny STET.. Fa kosa, ny separator benchtop dia ampiasaina mba hanapaka ireo fitaovana azo avy amin' ny mpangataka izay koa mba hanehoana ny fisarahana manan-danja eo amin' ny lafiny drefy.. Ireo vokatra azo avy amin' ny drefy-drefy dia tsy optimized, ary ny fisarahana dia latsaky ny hitadiavam-bola habe STET separator.
Ny fitsapana eo amin' ilay zavamaniry dia ilaina alohan' ny hitadiavam-bola drefy tafondro, na izany aza, Ny fitsapana eo amin' ny seza-drefy dia amporisihina ho toy ny dingana voalohany amin' ny dingan' ny fanatanterahana ho an' ny fitaovana nomena.. koa, amin' ny tranga izay voafetra ny fitaovana misy., ny separator benchtop dia manome fitaovana tena ilaina ho an' ny tilikambo ny tetikasa mahomby. (i.e., Ny tetikasa izay hoy mpanjifa sy ny latabatra tsara dia azo atao amin' ny alalan' ny fampiasana ny teknôlôjia STET).
2.2.1 STET Triboelectrostatic Fehikibo Separator
Ao amin' ny tribo-electrostatic fehikibo separator (Figure 1 ary ny Sary 2), Ny fitaovana dia namahana ny banga manify. 0.9 - 1.5 santionany eo anelanelan' ny araky roa planar electrodes. Ny particles dia triboelectrically ny interparticle.. Ohatra, Raha ny mikasika ny santionan-bauxite izay constituents fototra dia gibsite, kaolinite sy quartz mineraly particles, ilay nomena andraikitra tsara (gibsite) ary ny ratsy dia nomena andraikitra. (kaolinite sy quartz) voasintona mifanohitra amin' ny electrodes. Avy eo ny particles dia voafafa amin' ny alalan' ny mesh ny fehikibo sy ny fomba mifanohitra amin' izany.. Ny fehikibo dia mifanila ny mifanila ny electrode tsirairay mankany amin' ny faran' ny separator. Ny sahan' ny elektrika dia mila mamindra fotsiny ihany ny particles ny ampahany kely centimeter mba handrosoana ny ampahany iray avy any amin' ny toerana iray izay mandeha any amin' ny toerana tokony hatao.. Ny fandoavam-amin' ny alalan' ny fanasarahana ny particles sy ny triboelectric tsy tapaka mihoa amin' ny alalan' ny particle niteraka fifandonana teo dia manome fisarahana sy vokatra azo avy amin' ny fahadiovana sy ny fanasitranana tsy tapaka ao anatin' ny sampana iray.. Ny hafainganam-pandeha firotsaky avo koa dia manome fahafahana avo throughputs, hatramin'ny 40 tonnes isaky ny adiny iray separator. Amin' ny alalan' ny fifehezana dingana samihafa andinindininy, ny fitaovana dia mamela ny optimization ny kilasy mineraly sy ny fanasitranana..
Figure 1. Schematic ny triboelectric fehikibo separator
Ny separator dia tsotra.. Ny fehikibo sy ny rollers no hany ampahany mandeha.. Ny electrodes dia hiantsona ary misy fitaovana durable tsara.. Ny fehikibo dia vita amin'ny fitaovana plastika.. Ny separator electrode dia eo amin' ny 6 metatra (20 ft.) ary ny sakany 1.25 metatra (4 ft.) ho an' ireo vondrona hitadiavam-bola feno.. Ny hery fanekena dia latsaky ny 2 kilowatt ny ora tonne ny fitaovana io amin' ny ankamaroan' ny hery izay azon' ny motors roa mitondra ny fehikibo.
Figure 2. Sombiny amin'ny faritra fisarahana
Maina tanteraka ny dingana., tsy mitaky fitaovana fanampiny ary tsy mamoa rano na emissions ny rivotra.. Ho an' ny mineraly manasaraka ny separator dia manome teknôlôjia mba hihena ny rano fampiasana, manolotra fiainana sy/na sitrana ary reprocess tailings.
Ny compactness ny rafitra dia mamela fanovanovana amin' ny fikasan' installation.. Ny tribo-electrostatic fehikibo ny teknôlôjia dia tomady sy industrially ary azo ampiharina voalohany tamin' ny industrially ny mampiodina ny vainafo combustion lavenona 1997. Ny teknôlôjia dia mahomby amin' ny fanasarahana karbônina particles avy amin' ny combustion tsy feno vainafo, avy amin' ny glassy aluminosilicate mineraly particles ao amin' ny manidina lavenona. Ny teknôlôjia dia fitaovana tamin' ny alalan' ny recycle ny mineraly-karena lavenona ho toy ny ranomandry fanoloana amin' ny famokarana varafasy..
Hatramin' ny 1995, tapitra 20 tapitrisa tonnes ny vokatra lavenona ny io ny STET separators tany ETAZONIA. Ny tantaran' ny lalan ny lavenona ny fisarahana dia voatanisa eo amin' ny Latabatra 4.
Ao amin' ny mineraly mampiodina, ny triboelectric fehikibo separator ny teknôlôjia dia nampiasaina mba hanasaraka ireo fitaovana maro ao anatin' izany calcite/quartz, talc/magnesite, ary barite/quartz.
Figure 3. Hitadiavam-bola tribo-electrostatic fehikibo separator
table 4. Lafy ny fampiharana ny tribo-electrostatic fehikibo ho an' ny manidina lavenona.
| Utility / toby misy herinaratra | Toerana | Fanombohan' ny asa hitadiavam-bola. | Antsipiriany momba ny toeram-piasana |
|---|---|---|---|
| Duke hery – Roxboro toby | Avaratra Carolina Etazonia | 1997 | 2 Separators |
| Talen hery- Brandon Amoron-Dalana | Maryland ETAZONIA | 1999 | 2 Separators |
| Ecossais Hery- Longannet ny Toby | Ecosse UK | 2002 | 1 Separator |
| Jacksonville Elektrika-St. Ny Reniranon' i John dia Herinaratra | Floride Etazonia | 2003 | 2 Separators |
| South Mississippi Elektrika Herinaratra-R.D. Ampitso | Mississippi ETAZONIA | 2005 | 1 Separator |
| Hery Brunswick vaovao Belledune | Nouvelle Brunswick Kanada | 2005 | 1 Separator |
| RWE npower-Didcot ny Toby | Angletera UK | 2005 | 1 Separator |
| Toby Talen-Brunner ny Nosy | Pennsylvanie ETAZONIA | 2006 | 2 Separators |
| Tampa Elektrika ny Toby Lehibe | Floride Etazonia | 2008 | 3 Separators |
| RWE npower-Aberthaw ny Toby | Pays de galles UK | 2008 | 1 Separator |
| Toby EDF-Burton Andrefana | Angletera UK | 2008 | 1 Separator |
| ZGP (Lafarge Simenitra/Ciech Janikosoda JV) | Polonina | 2010 | 1 Separator |
| Corée Hery Atsinanana- Yeongheung | Korea Atsimo | 2014 | 1 Separator |
| PGNiG Termika-Sierkirki | Polonina | 2018 | 1 Separator |
| Taiheiyo Valisoa-Chichibu | Japana | 2018 | 1 Separator |
| Armstrong Manidina Lavenona- Eagle Cement | Filipina | 2019 | 1 Separator |
| Corée Hery Atsinanana- Samcheonpo | Korea Atsimo | 2019 | 1 Separator |
2.2.2 Fisedrana drefy
Standard process trials were performed around the specific goal to increase Al_2 O_3 concentration and to reduce the concentration of gangue minerals. Ny fitsapam-pahaizana dia natao teo amin' ny separator benchtop teo ambanin' ny toe-javatra batch., miaraka amin' ny fitsapana izay tanterahina amin' ny milomano ny toe-javatra miovaova., ary ataovy izay hahazoana antoka fa tsy noheverina ny vokatra azo avy amin' ny toe-javatra teo aloha.. Alohan' ny fitsapam-pahaizana tsirairay, nisy zana kely iray izay nangonina. (voatefy ho toy ny ' Fahano '). Eo amin' ny fametrahana ny fandidiana rehetra ova., Ireo fitaovana ireo dia namahana ny separator benchtop tamin' ny fampiasana elektrika vibratory feeder amin' ny alalan' ny ivon' ny benchtop separator. Ireo sombin-tany dia nangonina tany amin' ny faran' ny fanandramana tsirairay sy ny fandanjana ny vokatra. 1 (voatokana ho toy ny ' E1 ') ary ny vokatra farany 2 (voatokana ho toy ny ' E2 ') dia voafaritra tamin' ny fampiasana drefy-barotra ara-dalàna.. Ho an' ireo sombin-bauxite, ' E2 ' mifanaraka amin' ny vokatra bauxite-karena.. Ho an' ny zana tsirairay (i.e., Feed, E1 sy E2) LOI, Oxides voalohany composition ny XRF, tohina silica ary misy alumina voafaritra.. XRD characterization dia natao tamin' ny sombin-zana voafantina..
3.0 Vokatra sy Fifanakalozan-kevitra
3.1. Sombin-Mineralogy
Ireo vokatry ny quantitative XRD analyses ho an' ny sombin-tany dia hita ao amin' ny Latabatra 5. Ny ankamaroan' ireo sombin-tany ireo dia ny gibbsite sy ny vola samihafa goethite, hematite, kaolinite, ary quartz. Ny Ilmenite sy ny anatase dia hita ihany koa tamin' ny vola kely teo amin' ny ankamaroan' ireo sombin-tany..
Nisy fiovana teo amin' ny composition mineraly ho an' ny S6 sy S7 rehefa ireo sombin-tany ireo dia ny diaspore tamin' ny vola kely indrindra calcite, hematite, goethite, boehmite, kaolinite, gibbsite, quartz, anatase, ary fitsipika detected. Ny dingana amorphous koa dia detected tao amin' ny S1 sy S4 ary ranged avy teo amin' ny tokotany. 1 ny 2 isan-jato. Mety ho toy ny teo anatrehan' ny smectite mineraly izany., na ireo fitaovana tsy crystalline. Noho io fitaovana io dia tsy azo refesina mivantana., Tokony ho raisina ho toy ny teo ireo sombin-tany ireo..
3.2 Vazan-drefy fanandramana
Nisy andiana fitsapam-pahaizana izay natao teo amin' ny santionan-mineraly tsirairay nanondro tamin' ny maximizing Al2O3 ary mihavitsy ny votoatiny SiO_2. Ny Species mifantoka amin' ireo vokatra bauxite-karena dia ho fanehoana ny fitondrantena tsara mihoa. Aseho eo amin' ny Latabatra ireo vokatra 6
table 5. XRD fanadihadiana ireo sombin-namahana.
table 6. Famintinana ireo Vokatra.
Ny fitsapana miaraka amin' ny stET benchtop separator dia naneho ny fanaovana zavatra manan-danja ao amin' ny Al2O3 ho an' ny sombin-tany rehetra.. Ny fisarahan' ny Al2O3 dia natao ho an' ny S1-5 izay anabaviko gibbsite, ary koa ho an' ny S6-7 izay anabaviko diaspore. Ankoatry ny, ireo singa lehibe hafa ao amin' ny Fe2O3, Ny SiO2 sy TiO2 dia naneho ny fanaovana asa lehibe tamin' ny tranga tena manan-danja.. Ho an' ny sombin-tany rehetra, ny fihetsiky ny fahaverezan' ny firehetana (LOI) nanaraka ny fihetsiky ny Al2O3. Raha ny mikasika ny tohina silica sy ny alumina, ho an' ny S1-5 izay saika gibbsite rehetra (viraty trihydrate) ireo soatoavina dia tokony ho raisina amin' ny 145 °C raha mbola S6-7 ny lohahevitra mineraly diaspore (viraty monohydrate) Ireo soatoavina dia tokony nanombantombana amin' ny 235 °C. Ho an' ireo sombin-javatra rehetra miaraka amin' ny separator STET separator dia naneho ny fitomboan' ny alumina sy ny fampihenana manan-danja ao amin' ny tohina silica mba ho vokatra ho an' ny trihydrate sy ny monohydrate.. Ny fanaovana mineraly lehibe species dia hita ihany koa ary graphically aseho etsy ambany amin' ny Sary 4.
Raha ny mikasika ny mineralogy, NY STET benchtop separator dia naneho hifantoka ny alumina ny species gibbsite sy ny diaspore ireo vokatra manan-karena bauxite rehefa sady ny fandavana ny gangue hafa species. Sary 5 sy 6 asehoy ny fifantenana ny mineraly mandritra dingana amin' ireo vokatra bauxite-karena ho an' ny trihydrate sy ny monohydrate., avy. Ny Selectivity dia narafitra mba ho toy ny fahasamihafana eo amin' ny deportment ny koba mba ho vokatra ho an' ny mineraly tsirairay species sy ny zava-misy eo amin' ny ankapobeny.. Ny selectivity tsara dia mariky ny mineraly hifantoka amin' ireo vokatra bauxite-karena., ary amin' ny fitondrantena mihoa tsara amin' ny ankapobeny.. Mifanohitra amin'izany, ny lanjan' ny selectivity ratsy dia fanehoana ny hifantoka amin' ny bauxite-aza miainga coproduct, ary ny fitondrantena ratsy amin' ny ankapobeny mihoa.
Ho an' ireo trihydrate-hafanana ambany rehetra (i.e., S1, S2 sy S4) kaolinite nasehon' ny fitondrantena ratsy mihoa ary nifantoka tamin' ireo vokatra bauxite-aza miandraikitra rehefa gibbsite ny vokatra manan-karena bauxite. (Figure 5). Ho an' ireo monohydrate-hafanana ambony rehetra (i.e., S6 sy S7) samy tohina silica ny mineraly, kaolinite sy quartz, nasehon' ny fitondrantena ratsy mihoa. Ho an' ny farany, ny diaspore sy ny boehmite dia nilaza tamin' ireo vokatra bauxite-karena ary nasehon' ny fitondrantena tsara mihoa (Figure 6).
Figure 5. Selectivity ny mineraly dingana mba ho vokatra..
Figure 6. Selectivity ny mineraly dingana mba ho vokatra..
Ny Measurements ny alumina sy ny tohina silica dia maneho ny fanaovana asa lehibe.. Ho an' ny hafanana ambany bauxites (S1-S5), ny habetsahan' ny tohina silica teo amin' ny fizarana misy alumina dia nihena avy amin' ny 10-50% eo amin' ny havana iray (Figure 7). Ny fampihenana mitovy amin' izany dia hita tao amin' ny bauxites ny hafanana avo. (S6-S7) araka izay hita ao amin' ny Sary 7.
Ny bauxite alumina mitaha dia narafitra mba ho toy ny inverse ny alumina.. Ny bauxite alumina mitaha dia decreased teo anelanelan' 8 - 26% raha ny mikasika ireo sombin-tany ho an' ny sombin-tany rehetra dia sedraina (Figure 8). Manan-danja izany rehefa maneho fampihenana mitovy amin' ny bauxite izay mila namahana ny dingan' ny Bayer..
Figure 7. Tohina SiO2 isaky ny fizarana ao amin' ny Al2O3
Figure 8. Bauxite to Alumina mitaha.
3.3 Discussion
Ireo tahirin-kevitra experimental dia maneho fa ny separator STET dia nitombo ny Al2O3 rehefa sady mampihena SiO_2 votoatiny. Figure 9 dia manolotra kisary fanamboarana ny tombontsoa andrasana amin' ny fampihenana ny tohina silica sy ny fitomboan' ny alumina alohan' ny Dingan' ny Bayer. Ireo mpanoratra dia manao kajikajy fa ny tombontsoa ara-bola ho an' ny mpandringana alumina dia ho eo amin' ny toetry ny $15-30 USD isaky ny ataonizy ny vokatra alumina.. Izany dia maneho ny saran' ny caustic soda very tamin' ny vokatra silicaton. (DSP), hery tahiry avy amin' ny mampihena ny fampidirana ny bauxite ny refinery, fampihenana amin' ny alalan' ny taranaka mena sy ny revenue kely azo avy amin' ny fivarotana ireo kilasy ambany bauxite amin' ny alalan' ny fitaovana valindrihana producers. Figure 9 ireo tombontsoa andrasana amin' ny mampihatra STET triboelectrostatic ny teknôlôjia ho toy ny dikan' ny hoe mifantoka amin' ny bauxite akora alohan' ny dingan' ny Bayer.
Ny Installation ny dingan' ny fisarahana amin' ny tsena ho an' ny bauxite mampiodina dia azo tanterahina na any amin' ny alumina refinery na ny bauxite ny tenako.. Na izany aza, Ny dingan' ny STET dia mitaky mitoto varimbazaha maina ny bauxite ores alohan' ny fisarahana., mba hanafaka ny gangue, noho izany ny lasi pandaminana ny mitoto varimbazaha sy ny mampiodina ny bauxite amin' ny refinery dia mety ho mahitsy kokoa..
Ho safidy iray – ny bauxite maina dia ho tany amin' ny fampiasana teknôlôjia mitoto varimbazaha maina., ohatra iray manaova misetrasetra misetrasetra barin' na fiantraikany barin'. Ny finely ny tany bauxite dia ho tafasaraka amin' ny dingan' ny STET., niaraka tamin' ireo vokatra bauxite alumina izay nalefa tany amin' ny alumina refinery. Ny installation ny mitoto varimbazaha maina dia hamela ny elimination ny mitoto varimbazaha amin' ny fomban ampiasaina mandritra ny dingan' ny Bayer.. Izany dia nihevitra fa ny saran' ny mitoto varimbazaha maina dia pahatezerana amin' ny saran' ny mitoto varimbazaha., indrindra fa ny fieritreretana ny mitoto varimbazaha izay tanterahina ankehitriny dia tanterahina amin' ny alkaline fatratra fangaro, mitarika amin' ny saran' ny fikojakojana ny fikojakojana..
Ny bauxite ny kilasy maina ambany. (tailings) avy amin' ny dingan' ny fisarahana dia namidin' ny miseho ho toy ny loharano alumina.. Ny Bauxite dia nampiana amin' ny sigara miseho, ary ny vokatra maina., tsy misy mena., tsy ahitana sodium izay hanakana ny fampiasana izany amin' ny miseho.. Izany dia manome ny refinery amin' ny fomba valorizing fitaovana izay mety ho fivoahana amin' ny dingan' ny fanadiovam ho fotaky mena., ary hitaky fitehirizana teny lava., maneho ny sarany..
Ny saran' ny kilométrique izay tanterahin' ireo mpanoratra tombatombana asa dia tombontsoa avy amin' ny $27 USD isaky ny ataonizy ny alumina, miaraka amin' ny fiantraikany lehibe izay tratra tamin' ny alalan' ny mampihena ny caustic soda, fampaherezana amin'ny ora mena., valorization ny vokatra sy ny solika tahiry noho ny boky ambany bauxite ny refinery. Noho izany dia 800,000 ataonizy isan-taona ny refinery dia afaka manantena tombontsoa ara-bola. $21 M USD isan-taona (jereo Figure 10). Io fanadihadiana io dia tsy mihevitra ny tahiry amin' ny mampihena manafatra na lasi pandaminana ny saran' ny bauxite, izay mety hanatsara bebe kokoa ilay tetikasa..
Figure 10. Ireo tombontsoa azo avy amin' ny Tohina Silica Reduction ary Misy Alumina Hitombo.
4.0 fehin-kevitra
Ho famintinana, Ny mampiodina maina miaraka amin' ny SEparator STET dia manome fahafahana nalaina-danja ho an' ny bauxite producers sy ny refiners. Ny mampiodina ny bauxite alohan' ny hanadio dia mampihena ny simika., Ambany kokoa ny boky fotaka mena azo ary ahenao ny dingan' ny upsets. Ny teknôlôjia stET dia afaka mamela ny bauxite processors mba hamadika ireo kilasy tsy metallurgical ao amin' ny kilasy metallurgical bauxite – izay mety mila mampihena ny imported bauxite sy/na manolotra loharanom-pitaovana mpandeha.. Ny dingan' ny STET koa dia azo ampiharina mba nalaina ny kilasy ambony kokoa metallurgical sy ny kilasy metallurgical bauxite, ary cement ny kilasy bauxite ny vokatra alohan' ny dingan' ny Bayer.
Ny dingan' ny STET dia mitaky ny fitsaboana kely amin' ny mineraly sy ny asa amin' ny hery avo – mba 40 hazo fiteny isaky ny adiny.. Ny hery consumption dia latsaky ny 2 kilowatt-hours per ton of material processed. koa, the STET process is a fully commercialized technology in minerals processing, and therefore does not require the development of new technology.
References
1. Bergsdal, Håvard, Anders H. Strømman, and Edgar G. Hertwich (2004), “The aluminium industry-environment, technology and production”.
2. Tompo, Subodh K., and Weimin Yin (2007), “The worldwide aluminum economy: The current state of the industry” JOM 59.11, p. 57-63.
3. Vincent G. Hill & Errol D. Sehnke (2006), “Bauxite”, in Industrial Minerals & Rocks: Commodities, Markets, and Uses, Society for Mining, Metallurgy and Exploration Inc., Englewood, CO, p. 227-261.
4. Evans, Ken (2016), “The history, challenges, and new developments in the management and use of bauxite residue”, Journal of Sustainable Metallurgy 2.4, p. 316-331
5. Gendron, Robin S., Mats Ingulstad, and Espen Storli (2013), “Aluminum ore: the political economy of the global bauxite industry”, UBC Press.
6. Hose, H. R. (2016), “Bauxite mineralogy”, Essential Readings in Light Metals, Springer, Cham, p. 21-29.
7. Authier-Martin, Monique, et al. (2001),”The mineralogy of bauxite for producing smelter-grade alumina”, JOM 53.12, p. 36-40.
8. Hill, V. G., and R. J. Robson (2016), “The classification of bauxites from the Bayer plant standpoint”, Essential Readings in Light Metals, Springer, Cham, p. 30-36.
9. Songqing, Gu (2016). “Chinese Bauxite and Its Influences on Alumina Production in China”, Essential Readings in Light Metals, Springer, Cham, p. 43-47.
10. Habashi, Fathi (2016) “A Hundred Years of the Bayer Process for Alumina Production” Essential Readings in Light Metals, Springer, Cham, p. 85-93.
11. Adamson, A. N., E. J. Bloore, and A. R. Carr (2016) “Basic principles of Bayer process design”, Essential Readings in Light Metals, Springer, Cham, p. 100-117.
12. Anich, Ivan, et al. (2016), “The Alumina Technology Roadmap”, Essential Readings in Light Metals. Springer, Cham, p. 94-99.
13. Liu, Wanchao, et al. (2014), “Environmental assessment, management and utilization of red mud in China”, Diarin'ny Famokarana Madio Kokoa 84, p. 606-610.
14. Evans, Ken (2016), “The history, challenges, and new developments in the management and use of bauxite residue”, Journal of Sustainable Metallurgy 2.4, p. 316-331.
15. Liu, Yong, Chuxia Lin, and Yonggui Wu (2007), “Characterization of red mud derived from a combined Bayer Process and bauxite calcination method”, Journal of Hazardous materials 146.1-2, p. 255-261.
16. U.S. Geological Survey (USGS) (2018), “Bauxite and Alumina”, in Bauxite and Alumina Statistics and information.
17. Paramguru, R. K., P. C. Rath, and V. N. Misra (2004), “Trends in red mud utilization–a review”, Mineral Processing & Extractive Metall. Rev. 2, p. 1-29.
18. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors Mountain, K (2000), “Review of Electrical Separation Methods, Fizarana 1: fototra lafiny, mineraly & Metallurgical Processing”, Vol. 17, tsy misy. 1, pp 23–36.
19. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors Mountain, K (2000), “Review of Electrical Separation Methods, Fizarana 2: Fiheverana azo ampiharina, mineraly & Metallurgical Processing”, Vol. 17, tsy misy. 1, pp 139–166.
20. Ralston O. (1961), Electrostatic Separation of Mixed Granular Solids, Elsevier Publishing Company, out of print.
