Одбери јазик:
На ST опрема & технологија ДОО (STET) сепаратор на трибо-електростатско појас е идеално погоден за добро искористување (<1цт) до умерено груби (500цт) минерални честички, со многу голема пропусност. Експерименталните наоди ја покажаа способноста на сепараторот STET да користи примероци од боксит со зголемување на достапната алумина, истовремено намалувајќи ја реактивната и вкупната силика. Технологијата STET е претставена како метод за надградба и преконцентрирање на наоѓалишта на боксит за употреба во производство на алумина. Сувата обработка со сепараторот STET ќе резултира со намалување на трошоците за работа на рафинеријата поради помалата потрошувачка на каустична сода, заштеда на енергија поради помал волумен на инертни оксиди и намалување на волуменот на остатоците од рафинеријата од алумина (ARR или црвена кал). во прилог, технологијата СТЕТ може да им понуди на рафинериите за алумина други придобивки, вклучително и зголемени резерви на каменолом, продолжување на животниот век на локацијата на отстранување на кал, и продолжен работен век на постојните рудници за боксит преку подобрување на искористувањето на каменоломите и максимално закрепнување. Нуспроизводот без вода и хемикалии произведен од процесот STET може да се користи за производство на цемент во големи количини без претходна обработка, за разлика од црвената кал која има ограничена корисна повторна употреба.
1.0 Вовед
Производство на алуминиум е од централно значење за рударство и металургија индустрија и од фундаментално значење за различни индустрии [1-2]. Додека алуминиум е најчестиот метален елемент се наоѓа на Земјата, вкупно околу 8% на Земјината кора, како елемент што е реактивен и затоа не се случува природно [3]. Оттука, алуминиум богати потреби руда да се рафинирани да произведуваат алуминиум и алуминиумски, што резултира во значајни генерација на остатоци [4]. Како на квалитетот на боксит депозити пад на глобално ниво, генерирање на зголемување на остатоци, претставувајќи се предизвици за алуминиум и алуминиумски одлуки индустрија во однос на трошоците за обработка на, трошоците за отстранување и на влијанието врз животната средина [3].
Примарната почетна материјал за рафинирање на алуминиум е боксит, во светот главен комерцијален извор на алуминиум [5]. Боксит е збогатен алуминиум хидроксид седиментни карпи, произведени од laterization и атмосферски влијанија на карпи богати со железо оксиди, алуминиум оксиди, или и двете најчесто се содржат кварц и глина како каолин [3,6]. Боксит камења се состои претежно од gibbsite алуминиумски минерали (Ал(OH)3), boehmite (c-Ало(OH)) и уплатите (A-Ало(OH)) (Табела 1), и обично се меша со две железни оксиди goethite (FeO(OH)) и хематит (Fe2O3), минерални kaolinite алуминиум глина, мали количини на anatase и / или Титанија (TiO2), ilmenite (FeTiO3) и други нечистотии во мали или траги [3,6,7].
Условите трихидрат и монохидрат најчесто се користат од страна на индустријата да се разликува различни видови на боксит. Боксит кој е целосно или речиси сите gibbsite лого се нарекува трихидрат руда; ако boehmite или уплатите се доминантни минерали што е наведен како монохидрат руда [3]. Мешаници на gibbsite и boehmite се вообичаени во сите видови на bauxites, boehmite и уплатите поретки, и gibbsite и уплатите ретки. Секој тип на боксит руда подароци свои предизвици во однос на минерални суровини и beneficiation за производство на алуминиум [7,8].
Табела 1. Хемиски состав на Gibbsite, Boehmite и уплатите [3].
| Хемиски состав | Гибсајт АЛ(OH)3 или Ал2O3.3H2на | Боемит АЛО(OH) или Ал2на3.H2на | Дијаспора АЛО(OH) или Ал2на3.H2на |
|---|---|---|---|
| Ал2на3 wt% | 65.35 | 84.97 | 84.98 |
| (OH) wt% | 34.65 | 15.03 | 15.02 |
Боксит депозити се шири низ целиот свет, најчесто се јавуваат во тропските и суптропските региони [8]. Боксит рударството и металуршки и не-металуршки суровини одделение е аналогно на експлоатација на други индустриски минерали. нормално, на beneficiation или третман на боксит е ограничена само на дробење, просејување, миење, и сушење на сурова руда [3]. Флотација се користат за надградба на одредени ниско-одделение руда боксит, но тоа не се покажа многу селективна во одбивање kaolinite, главен извор на реактивни силика особено во трихидрат bauxites [9].
Најголемиот дел од боксит произведува во светот се користи како храна за производство на алуминиум преку процесот Баер, влажен-хемиски метод на каустично истекување во кој Al_2 O_3 се раствора од бокситната карпа со користење на раствор богат со каустична сода на покачена температура и притисок [3,10,11]. Подоцна, најголемиот дел од алуминиум се користи како храна за производство на алуминиум метал преку процесот на Дом-Héroult, која вклучува електролитски намалување на Алумина во бања на криолит (Na3AlF6). Тоа трае околу 4-6 тони сушени боксит да се произведуваат 2 t на алуминиум, кои во се врти приноси 1 т на алуминиум метал [3,11].
Процесот на Баер е инициран од страна мешање мијат и фино мелени боксит со исцедениот раствор. Како резултат на кашеста маса содржат 40-50% цврсти материи тогаш е под притисок и се загрева со пареа. На овој чекор на некои од алуминиум се раствора и формира растворлив натриум алуминатен (NaAlO2), но се должи на присуството на реактивни силика, комплекс натриум алуминиум силикат, исто така, преципитати што претставува губење на алуминиум и сода. Како резултат на редок цемент се мие, и остатокот генерирана (т.е., црвена кал) се преточува. тогаш натриум алуминатен е предизвикана од алуминиум трихидрат (Ал(OH)3) преку процесот на сеење. На добиениот раствор каустична сода се рециркулира во исцедениот раствор. конечно, филтрираниот и изми солидна трихидрат Алумина е отпуштен или калциниран за производство на алуминиум [3,11].
Истекување температури може да се движи од 105 ° C до 290 ° C и соодветните притисоци се движат од 390 kPa до 1500 kPa. Пониски температури движи се користи за боксит во кои речиси сите достапни Алумина е присутен како gibbsite. Повисоките температури се потребни за да се ископа боксит кој има голем процент на боемит и дијаспора. На температури од 140 ° C или помалку, само гибзит и каолин групи се растворливи во пијалакот со сода, и затоа таквата температура е најпосакувана за обработка на трихидратна алумина . На температура поголема од 180 ° C Алумина присутни како трихидрат и монохидрат да се надоместат во раствор и двете глини и слободен кварц стане реактивен [3]. Работни услови како што е температурата, притисок и реагенс дозирна се под влијание од страна на тип на боксит и затоа секој Алумина рафинеријата е прилагодена за да специфичен тип на боксит руда. Загубата на скапи сода бикарбона (NaOH) како и генерирање на црвена кал и двата се однесуваат на квалитетот на боксит се користи во процесот на рафинирање. Генерално, на намалат содржината на Al_2 O_3 на боксит, поголем од обемот на црвена кал што ќе се генерира, како фази на не-Al_2 O_3 се отфрлени како црвена кал. во прилог, на повисоко kaolinite или реактивен содржина силика на боксит, ќе се генерираат повеќе црвена кал [3,8].
Високо квалитетен боксит содржи до 61% Al_2 O_3, и многу депозити оперативен боксит -typically наведени како не-металуршкиот одделение- се многу под оваа, понекогаш толку ниско, како 30-50% Al_2 O_3. Бидејќи саканиот производ е висока чистота
Al_2 O_3, останатите оксиди во боксит (Fe2O3, SiO2, TiO2, органски материјал) се одвоени од Al_2 O_3 и отфрлени како Алумина рафинеријата остатоци (ARR) или црвена кал преку процесот Bayer. Генерално, се намалува квалитетот на боксит (т.е., пониска содржина на Al_2 O_3) повеќе црвена кал што се создава по тон на алуминиум производ. во прилог, па дури и некои Al_2 O_3 лого минерали, особено kaolinite, производство на несакани реакции за време на процесот на рафинирање и да доведе до зголемување на црвени генерација кал, како и губење на скапи сода бикарбона хемиски, голема цена променлива во процесот на рафинирање боксит [3,6,8].
Црвена кал или ARR претставува голем и постојано предизвик за индустријата на алуминиум [12-14]. Црвена кал содржи значајни остаток сода хемиски остатоци од процесот на рафинирање, и е многу алкална, често со pH вредност од 10 - 13 [15]. Тоа е генерирана во големи количини во светот - според USGS, проценува дека глобалното производство на Алумина беше 121 милиони тони во 2016 [16]. Ова резултираше со околу 150 милиони тони црвена кал генерирани во текот на истиот период [4]. И покрај тековните истражувања, црвена кал во моментов има неколку комерцијално остварлива патеки до корисни повторна употреба. Се проценува дека многу малку од црвена кал е корисно повторно да се користи во целиот свет [13-14]. наместо, на црвена кал се испумпува од рафинеријата за алуминиум во impoundments складирање или депонии, каде што е зачувана и следи на големите трошоци [3]. Затоа, економска и еколошка аргумент може да се направи за подобрување на квалитетот на боксит пред рафинирање, особено ако таквите подобрување може да се направи преку техники физичка поделба ниско-енергетски.
Додека докажани резерви на боксит се очекува да трае многу години, на квалитетот на резервите кои можат да бидат економски пристапи е во опаѓање [1,3]. за рафинериите, кои се во бизнис за обработка на боксит да се направи Алумина, и на крајот на алуминиум метал, ова е предизвик со двете финансиски и еколошки импликации
Сува методи, како што електростатско поделба може да биде од интерес за боксит индустрија за пред-концентрација на боксит пред процесот Баер. Електростатско поделба методи кои се користат за контакт, или tribo-електрични, полнење е посебноста интересна поради нивниот потенцијал да се одделат широк спектар на мешаници што содржат проводен, изолација, и полу-проводници за честички. Tribo-електрични полнење се случува кога дискретни, различни честички се судираат еден со друг, или со една третина површина, што резултира во разликата на површината задолжен помеѓу два типа на честички. Знакот и големината на разликата обвинението делумно зависи од разликата во електрони афинитет (или работа функција) помеѓу видовите на честички. Поделба, тогаш може да се постигне со користење на применети надворешно електрично поле.
Оваа техника се користи во индустриски вертикална разделувачи тип слободен пад. Во слободен пад сепаратори, честичките првиот здобијат полнење, а потоа да падне од гравитацијата преку уред со спротивни електроди кои се применуваат силна електрично поле за да се одвлече на траекторијата на честички според знак и големината на нивната површина полнење [18]. Слободен пад сепаратори може да биде ефективен за груби честички, но не се ефикасни во справувањето со честички пофини од околу 0.075 до 0.1 mm [19-20]. Еден од најмногу ветува нови случувања во сува минерални разделби е сепаратор појас tribo-електростатско. Оваа технологија го прошири опсегот на големина на честички до попрефинет честички од конвенционалните технологии електростатско поделба, во опсег каде што само флотација е успешна во минатото.
Tribo-електростатско поделба користи електрично полнење разлики помеѓу материјали произведени од страна на налегнување или triboelectric полнење. Во симплистички начини, кога две материјали се во контакт, материјал со поголем афинитет за electros добивки електроните што се менува негативен, додека материјал со помал афинитет електрони обвиненија позитивно.
На ST опрема & технологија (STET) tribo-електростатско појас сепаратор нуди роман beneficiation пат да се пре-концентрат боксит руда. понуди процесот STET поделба сува боксит производители или боксит рафинериите можност да се изврши пред Баер-процесот на надградба на боксит руда да се подобри квалитетот. Овој пристап има многу предности,, Вклучувајќи: Намалување на оперативните трошоци на рафинеријата поради помала потрошувачка на сода бикарбона со намалување на внес на реактивна силика; заштеда на енергија за време на рафинирање должи на намалениот обем на инертен оксиди (Фе2на3, TiO2, Нереактивни SiO2) влегуваат со боксит; помал проток на маса на боксит на рафинериските и затоа помалку услов енергија за греење и херметизирам; намалување на волуменот на црвена кал генерација (т.е., црвена кал сооднос Алумина) со отстранување на реактивна силика и инертен оксид; и, построга контрола врз квалитетот на влезните боксит со што се намалува процесот тегоби и им овозможува на рафинериите за цел идеално ниво реактивни силика да се зголеми отфрлање нечистотија. Подобрена контрола на квалитетот во текот на боксит feed за рафинеријата, исто така, ги зголемува uptime и продуктивноста. Згора на тоа, намалување на обемот црвена кал значи помалку третман и отстранување на трошоците и подобро искористување на постоечките депонии.
За претходна обработка на боксит руда пред процесот Баер може да понуди значајни предности во однос на обработка и продажба на остатоци од Руда. За разлика од црвената кал, остатоци од Руда од сува електростатско процес не содржат хемикалии и не претставуваат долгорочна обврска за чување на животната средина. За разлика од црвената кал, сув производи / остатоци од Руда од пред-обработка на боксит операција може да се користат во производството на цемент што не постои обврска за отстранување на натриум, што се штетни за производство на цемент. Всушност - боксит е веќе заедничка суровина за производство на Портланд цемент. Проширување на работниот живот на постојните рудници боксит исто така, може да се постигне преку подобрување на искористување каменолом и максимизирање на наплата.
2.0 експериментални
2.1 материјали
STET спроведена пре-физибилити студии во повеќе 15 боксит различни примероци од различни места низ светот со помош на сепаратор клупа-скала. од овие, 7 различни примероци беа
Табела 2. Резултат на хемиска анализа боксит примероци.
2.2 Методи
Експерименти беа спроведени со користење на клупа-скала tribo-електростатско сепаратор ремен, во понатамошниот текст како "benchtop сепаратор". тестирање клупа-скала е првата фаза од процесот на имплементација трифазен технологија (види Табела 3) вклучувајќи проценка клупа-скала, тестирање на пилот-скала и имплементација комерцијални размери.
Одвојувачот на benchtop се користи за скрининг за доказ за tribo-електростатско полнење и да се утврди дали материјалот е добар кандидат за електростатско beneficiation. Главните разлики помеѓу секој дел од опремата се прикажани во табела 3. Додека опрема што се користи во рамките на секоја фаза се разликуваат во големина, Принципот на работа е во основа иста.
Табела 3. процесот на имплементација Трифазен користење STET tribo-електростатско сепаратор лента технологија
| Фаза | Се користи за: | Електрода Должина см | Вид на процес |
|---|---|---|---|
| 1- Евалуација на скала на клупата | Квалитативна евалуација | 250 | Серија |
| 2- Пилотска скала тестирање | Квантитативна евалуација | 610 | Серија |
| 3- Имплементација на комерцијална скала | Комерцијално производство | 610 | Континуирано |
Како што може да се види во Табела 3, главната разлика помеѓу одвојувачот на benchtop и пилот-скала и комерцијални размери сепаратори е дека должината на одвојувачот на benchtop е околу 0.4 од должината на пилот-скала и комерцијални размери единици. Што се ефикасноста на сепараторот е во функција на должината на електрода, тестирање клупата обем не може да се користи како замена за тестирање на пилот-скала. тестирање на пилот-скала е потребно да се утврди степенот на поделба дека процесот на STET може да се постигне, и да се утврди дали процесот STET може да ги исполни целите на производот под одредени стапки храна. наместо, Одвојувачот на benchtop се користи за да се исклучи кандидатот материјали, кои, најверојатно, нема да покажат какви било значајни поделба на ниво на пилот-скала. Добиените резултати на клупата размери ќе биде не-оптимизиран, и поделбата забележано е помалку отколку што би се забележи на комерцијална големина STET сепаратор.
Тестирање на пилот постројка е потребно пред распоредувањето комерцијална, сепак, тестирање на клупа-скала, се охрабруваат како прва фаза на процесот на имплементација за секој даден материјал. Исто така, во случаи во кои достапност материјал е ограничена, Одвојувачот на benchtop дава корисна алатка за проверка на потенцијалните успешни проекти (т.е., проекти во кои целите за квалитет на клиентите и индустрија може да се исполни со користење STET технологија).
2.2.1 STET Triboelectrostatic Појас за разделување
Во сепаратор појас tribo-електростатско (Слика 1 и слика 2), материјал се внесува во тенки јаз 0.9 - 1.5 см помеѓу две паралелни рамнински електроди. На честички се triboelectrically обвинет од страна на interparticle контакт. на пример, во случај на примерок боксит кој Главните состојки се gibssite, kaolinite и кварц минерални честички, позитивно наелектризираните (gibssite) и негативно наелектризирани (kaolinite и кварц) се привлечени од спротивната електрода. На честички потоа се вплеткал со континуиран движат отворен мрежа појас и ги пренесе во спротивни насоки. На ремените се движи на честички во непосредна близина на секоја електрода кон спротивните краеви на сепаратор. Електричното поле треба да се движат само на честички мал дел од еден сантиметар да се движат на честички од левата страна се движат на десно се движат поток. Бројачот тековната проток на одделување на честички и континуирано triboelectric полнење од судири честички предвидува поделба во повеќе фази и резултати во одлична чистота и обновување во единицата на еден-pass. висока брзина на лента, исто така, им овозможува на многу висок throughputs, до 40 тони на час на еден сепаратор. Со контролирање на различни процесот параметри, уредот овозможува оптимизација на минерални одделение и обновување.
Слика 1. Шематски на triboelectric сепаратор појас
дизајн на сепараторот е релативно едноставен. Појас и придружни ролки се единствените подвижни делови. Електродите се во мирување и е составен од соодветно издржлив материјал. Појасот е направен од пластичен материјал. должина на сепаратор електрода е приближно 6 метри (20 ft.) и ширината 1.25 метри (4 ft.) за целосна големина трговски единици. потрошувачката на енергија е помала од 2 киловат-час по тон на материјалот се обработува со повеќето од консумира од страна на две мотори моќ возење појас.
Слика 2. Детал од зоната поделба
Процесот е целосно сува, не бара дополнителни материјали и не произведува емисии во воздухот отпадни води или. За минерални разделби сепаратор обезбедува технологија за намалување на потрошувачката на вода, прошири резерва живот и / или да се опорави и да се процесуира остатоци од Руда.
Компактноста на системот овозможува флексибилност во поставувањето дизајни. технологија tribo-електростатско поделба појас е стабилна и индустриски докажани и за прв пат применува индустриски за преработка на јаглен согорување летечки пепел во 1997. Оваа технологија е ефективна во одвојување на јаглерод честички од нецелосно согорување на јаглен, од стаклени алуминосиликат минерални честички во пепел на мува. Технологијата е инструментална во овозможување на рециклирање на минерални богата со летечка пепел како замена на цемент во производство на бетон.
од 1995, повеќе 20 милиони тони производи летечка пепел биле обработени од страна на сепаратори STET инсталиран во САД. во табелата се наведени на индустриски историјата на поделба на летечки пепел 4.
Во обработка на минерали, triboelectric сепаратор лента технологија е се користат за одделување на широк спектар на материјали, вклучувајќи калцит / кварц, талк / магнезит, и Барите / кварц.
Слика 3. Комерцијални tribo-електростатско сепаратор појас
Табела 4. Индустриски примена на tribo-електростатско поделба појас за летечка пепел.
| Алатка / централа | локација | Почеток на комерцијално работење | детали за објектот |
|---|---|---|---|
| Војводата енергија - Roxboro станица | Северна Каролина САД | 1997 | 2 сепаратори |
| јазици енергија- Брендон Shores | Мериленд САД | 1999 | 2 сепаратори |
| шкотскиот моќност- станица Longannet | Шкотска | 2002 | 1 сепаратор |
| Електрични-St Џексонвил. Енергетскиот парк на реката Џонс | Флорида, FL | 2003 | 2 сепаратори |
| South Mississippi Electric Power -R.D. утре | Мисисипи САД | 2005 | 1 сепаратор |
| Њу Бранзвик Power-Belledune | Њу Бранзвик Канада | 2005 | 1 сепаратор |
| НА npower-Didcot станица | Англија | 2005 | 1 сепаратор |
| Станица на островот Тален Енерџи-Брунер | Пенсилванија, PA | 2006 | 2 сепаратори |
| Електрични-Big Bend станица Тампа | Флорида, FL | 2008 | 3 сепаратори |
| НА npower Aberthaw-станица | Велс | 2008 | 1 сепаратор |
| Станица Бартон ЕДФ енергија-Запад | Англија | 2008 | 1 сепаратор |
| ZGP (Лафарж Цемент / Ciech Janikosoda JV) | Полска | 2010 | 1 сепаратор |
| Кореја Југоисточна моќност- Yeongheung | Јужна Кореа | 2014 | 1 сепаратор |
| PGNiG Termika-Sierkirki | Полска | 2018 | 1 сепаратор |
| Компанијата за цемент Таихеијо-Чичибу | Јапонија | 2018 | 1 сепаратор |
| Летечкиот пепел Армстронг- Орел цемент | Филипините | 2019 | 1 сепаратор |
| Кореја Југоисточна моќност- Самчеонпо | Јужна Кореа | 2019 | 1 сепаратор |
2.2.2 тестирање клупа-скала
Стандардни процесни процеси беа извршени околу специфичната цел да се зголеми концентрацијата на Al_2 O_3 и да се намали концентрацијата на гангите минерали. Тестови беа спроведени на одвојувачот на benchtop под услови серија, со тестирање се врши во два примероци за да се симулира стабилна состојба, и да се обезбеди дека сите можни carryover ефект од претходната состојба не се смета за. Пред секој тест, мал храна суб-примерокот беа собрани (означени како "хранат"). По поставување на сите променливи работа, материјалот е преку глава во одвојувачот на benchtop користење на електрична вибрационен фидер низ центарот на одвојувачот на benchtop. Примероците беа собрани на крајот на секој експеримент и тежините на крајниот производ 1 (назначени како "E1 ') и крајниот производ 2 (означени како "Д2") се определува со помош на скала броење правно-за-трговија. За боксит примероци, "Д2" одговара на боксит богати производ. За секоја група на под-примероци (т.е., feed, Е1 и Е2) ЗАКОН, Главната оксиди состав со XRF, реактивен силика и уред Алумина е утврдено. XRD карактеризација беше изведена на избраните под-примероци.
3.0 Резултати и дискусија
3.1. примероци минералогија
Резултати од квантитативни анализи XRD за храна примероци се вклучени во Табела 5. Поголемиот дел од примероците се составени главно од gibbsite и различни износи на goethite, хематит, kaolinite, и кварц. Ilmenite и anatase, исто така, беа очигледни во мали количини во поголемиот дел од примероците.
Имаше промени во минералниот состав за S6 и S7 како овие храна примероци беа составен главно од уплатите со мали количини на калцит, хематит, goethite, boehmite, kaolinite, gibbsite, кварц, anatase, и рутил да бидат откриени. Аморфен фаза, исто така е откриен во S1 и S4 и се движи од околу 1 до 2 проценти. Ова веројатно се должи на било присуство на минерални смектитна, или не-кристален материјал. Од овој материјал не може директно да се мери, резултати за овие примероци треба да се смета за приближна.
3.2 Клупа-скала експерименти
A серија на тест патеките се врши на секој минерал примерок во насока на максимизирање на Al2O3 и намалување на содржината SiO_2. Видови се концентрира на боксит богати производ ќе биде показател за позитивно однесување полнење. Резултатите се прикажани во Табела 6
Табела 5. XRD анализа на примероци храна.
Табела 6. Сумарни резултати.
Тестирање со STET benchtop сепаратор покажа значајни движење на Al2O3 за сите примероци. Поделба на Al2O3 беше забележано за S1-5 кои беа главно gibbsite, а исто така и за S6-7 кои беа главно уплатите. во прилог, Од друга главните елементи на Fe2O3, SiO2 и TiO2 покажа значајни движење во повеќето случаи. За сите примероци, движењето на загуба при жарење (ЗАКОН) следи движењето на Al2O3. Во однос на реактивни силика и достапни Алумина, за S1-5 кои се речиси сите gibbsite (алуминиум трихидрат) вредности треба да се смета на 145 ° C, а за S6-7 за кој доминантна минерал е уплатите (алуминиум монохидрат) вредности треба да се проценува на 235 ° C. За сите примероци за тестирање со сепаратор STET benchtop покажа значително зголемување на располагање Алумина и значително намалување на реактивни силика на производот и за трихидрат и монохидрат боксит примероци. исто така, е забележано движење на големи минерални видови и графички е прикажано подолу на слика 4.
Во однос на минералогијата, STET benchtop сепаратор демонстрира концентрација на алуминиум лежишта видови gibbsite и уплатите на боксит богати производ, додека истовремено одбивање на други видови gangue. бројките 5 и 6 покажуваат селективност на минерални фази на боксит богати производ за трихидрат и монохидрат примероци, односно. Селективност е пресметано како разлика помеѓу масата однесување на производот за секоја минерална видови и целокупната обновување маса на производ. А позитивен селективност е индикатив на минерални концентрација до боксит-богат производ, и на целокупниот позитивен однесувањето на полнење. спротивно, вредноста негативен селективност е индикатив на концентрација до боксит-Lean coproduct, и на целокупната негативното однесување на полнење.
За сите ниски температури примероци трихидрат (т.е., S1, S2 и S4) kaolinite изложени негативно однесување полнење и концентрирани на боксит-посно ко-производ, додека gibbsite концентрирани на боксит богати производ (Слика 5). За сите висока температура примероци монохидрат (т.е., S6 и S7) реактивни силика лежишта минерали, kaolinite и кварц, изложени на негативно однесување полнење. За последното, уплатите и boehmite пријавени на боксит богати производ и изложени позитивно однесување полнење (Слика 6).
Слика 5. Селективност на минерални фази на производот.
Слика 6. Селективност на минерални фази на производот.
Мерењата на располагање Алумина и реактивна силика покажат значителен движење. За ниска температура bauxites (S1-S5), износот на реактивна силика присутни по единица на уред Алумина е намалена од 10-50% на релативна основа (Слика 7). Слична намалување е забележано во висока температура на bauxites (S6-S7) како што може да се види на Слика 7.
Боксит сооднос Алумина е пресметана како обратна на располагање Алумина. Боксит сооднос Алумина е намален за меѓу 8 - 26% во релативна смисла за сите тестирани примероци (Слика 8). Ова е значајно како што претставува еквивалент намалување на масовен прилив на боксит што треба да се хранат на процесот Баер.
Слика 7. Реактивни SiO2 по единица Достапно Al2O3
Слика 8. Боксит сооднос Алумина да.
3.3 дискусија
Експериментални податоци покажува дека одвојувачот на STET зголеми достапни Al2O3, додека истовремено намалување на содржината SiO_2. Слика 9 подароци концептуален дијаграм на очекува придобивките кои се поврзани со намалување на реактивни силика и зголемувањето на достапни Алумина пред процесот на Баер. Авторите пресмета дека финансиската корист на Топи Алумина ќе биде во опсег од $15-30 Долари по тон на алуминиум производ. Ова се одразува избегнат трошоците од сода бикарбона загуби од де-silicaton производ (DSP), заштеда на енергија од намалување на внес на боксит до рафинеријата, намалување на црвени генерација кал и мал прилив на приходи остварени од продажба на долна боксит нус-производ на производители на цемент. Слика 9 контурите на очекуваните придобивки од спроведувањето STET triboelectrostatic технологија како средство да се пре-концентрат боксит руда пред процесот Баер.
Инсталација на процесот на одделување STET за боксит претходна обработка може да се врши или во рафинеријата Алумина или се рудникот за боксит. Сепак, процесот на STET бара сува мелење на боксит руда пред поделба, останува да ја ослободат gangue, Затоа, на логистиката на мелење и обработка на боксит во рафинеријата може да биде подиректна.
Како една опција – боксит сувата ќе биде земјата со користење на добро воспоставени суво мелење технологија, на пример вертикална ролери мелница или влијание мелница. На фино мелени боксит ќе бидат одвоени од процесот на STET, со високо-Алумина боксит производ испратени до рафинеријата Алумина. Инсталацијата на суво мелење ќе овозможи елиминирање на влажно мелење традиционално се користи за време на процесот Баер. Се претпоставува дека на оперативните трошоци на суво мелење ќе биде приближно да се спореди со оперативните трошоци на влажно мелење, особено со оглед на влажно мелење изведувала денес се врши на многу алкални мешавина, што доведува до значителни трошоци за одржување.
Сува долна боксит ко-производ (остатоци од Руда) од процесот на поделба ќе биде продаден на цемент производство како Алумина извор. Боксит е вообичаено додава цемент производство, и сува ко-производ, за разлика од црвената кал, не содржи натриум кој ќе се ограничи неговата употреба во производство на цемент. Ова му овозможува на рафинеријата со метод на вреднување материјал кој инаку би излезете од процесот на рафинирање како црвена кал, и ќе бара долгорочно чување, што претставува трошок.
пресметката на оперативните трошоци се врши од страна на авторите проценува корист на проектот $27 Долари по тон на Алумина, со големи влијанија постигне преку намалување на сода бикарбона, намалување на црвена кал, валоризација на заштеди на ко-производ и гориво се должи на намалениот обем на боксит до рафинеријата. Затоа на 800,000 тон годишно рафинеријата може да очекува финансиска корист на $21 М долари годишно (види слика 10). Оваа анализа не се смета за потенцијалните заштеди од намалувањето на увозот или логистички трошоци на боксит, што уште повеќе може да го зголеми враќање на проектот.
Слика 10. Предности на реактивна Силика Намалување и Достапно зголемување Алумина.
4.0 заклучоци
Во краток преглед, сува обработка со можностите за STET сепаратор понуди да се генерираат вредност за боксит производители и рафинериите. На пред-обработка на боксит пред рафинирање ќе ги намали трошоците за хемиски, намалете ја јачината на црвена кал генерирани и минимизирање на процесот тегоби. STET технологија може да им овозможи на боксит процесори за да го вклучите не-металуршкиот одделение во металуршкиот одделение боксит - која може да ја намали потребата за увоз на боксит и / или да го продолжи животот излегување каменолом ресурси. процесот STET исто така може да се применат за да се генерираат повисок квалитет не-металуршкиот одделение и металуршки одделение боксит, и цемент одделение боксит нус-производи пред процесот Баер.
Процесот на STET бара малку пред-третман на минерални и работи на висок капацитет - до 40 тонови на час. Потрошувачката на енергија е помала од 2 киловат-час по тон на материјал обработени. Исто така, процесот на STET е целосно комерцијализирана технологија со минерали обработка, и затоа нема потреба од развој на нови технологии.
референци
1. Bergsdalen, Havard, Anders H. Strømman, и Едгар G. Hertwich (2004), “Индустријата средина алуминиум, технологија и производство”.
2. на, Subodh К., и Weimin Јин (2007), “алуминиум во светот економија: Моменталната состојба на индустријата” Ајде 59.11, стр. 57-63.
3. Винсент G. Рид & Ерол D. Sehnke (2006), "Боксит", во индустриски минерали & карпи: сТОКИ, пазари, и употреба, Друштвото за рударство, Металургија и истражување Inc., Englewood, CO, стр. 227-261.
4. Еванс, Кен (2016), “Историјата, предизвици, и нови случувања во управувањето и користењето на боксит остатоци”, Весник на одржлив Металургија 2.4, стр. 316-331
5. Gendron, Робин С., Матс Ingulstad, и Еспен Storli (2013), "Алуминиумски руда: политичката економија од глобалната боксит индустрија ", UBC Прес.
6. Црево, H. R. (2016), “боксит минералогијата”, Суштински Читања во лесни метали, Спрингер, Cham, стр. 21-29.
7. Authier-Martin, Моник, et al. (2001),”На минералогијата на боксит за производство на топилницата квалитетен Алумина ", Ајде 53.12, стр. 36-40.
8. Рид, V. G., и R. J. Робсон (2016), “Класификацијата на bauxites од фабриката гледна точка Баер”, Суштински Читања во лесни метали, Спрингер, Cham, стр. 30-36.
9. Songqing, Гу (2016). “Кинески боксит и неговите влијанија врз Алумина производство во Кина”, Суштински Читања во лесни метали, Спрингер, Cham, стр. 43-47.
10. Habashi, Фати (2016) “Сто години на процесот на Bayer за Алумина производство” Суштински Читања во лесни метали, Спрингер, Cham, стр. 85-93.
11. Адамсон, А. N., Е. J. Bloore, и а. R. Кар (2016) “Основни принципи на Баер процесот на дизајн”, Суштински Читања во лесни метали, Спрингер, Cham, стр. 100-117.
12. Anich, Иван, et al. (2016), “Технологија Задачи Алумина”, Суштински Читања во лесни метали. Спрингер, Cham, стр. 94-99.
13. Лиу, Wanchao, et al. (2014), “оцена на животната средина, управување и користење на црвена кал во Кина”, Весник на почисто производство 84, стр. 606-610.
14. Еванс, Кен (2016), “Историјата, предизвици, и нови случувања во управувањето и користењето на боксит остатоци”, Весник на одржлив Металургија 2.4, стр. 316-331.
15. Лиу, Јонг, Chuxia Лин, и Yonggui Ву (2007), “Карактеризација на црвена кал потекнуваат од комбинација Bayer Процес и боксит метод калцинација”, Весник на опасни материи 146.1-2, стр. 255-261.
16. U.S. геолошко истражување (USGS) (2018), "Боксит и Алумина", во боксит Алумина и статистички податоци и информации.
17. Paramguru, R. К., P. C. Рат, и V. N. Мизра (2004), “Трендови во црвена кал користење-преглед”, Подготовка на минерални суровини & екстрактивни Metall. Rev. 2, стр. 1-29.
18. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Форс планина, K (2000), "Преглед на електрична сепарацијата Методи, дел 1: основните аспекти, минерали & Металуршки обработка ", вол. 17, нема. 1, стр 23-36.
19. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Форс планина, K (2000), "Преглед на електрична сепарацијата Методи, дел 2: пРАКТИЧНИ АСПЕКТИ, минерали & Металуршки обработка ", вол. 17, нема. 1, стр 139-166.
20. Ralston O. (1961), Електростатско Одделување на Мешовитиот грануларен материи, Elsevier издавачката куќа, излезени од печат.
