Përzgjidh gjuhën:
Rr Pajisje & Teknologji LLC (STET) ndarës tribo-elektrostatik i rripave është i përshtatshëm në mënyrë ideale për të përfituar shumë mirë (<1mM) të moderuar të trashë (500mM) grimcat minerale, me xhiros shumë të lartë. Gjetjet eksperimentale demonstruan aftësinë e ndarësit STET për të përfituar mostrat e boksitit duke rritur aluminin në dispozicion duke zvogëluar njëkohësisht silicën reaktive dhe totale. Teknologjia STET paraqitet si një metodë për të përmirësuar dhe para-koncentruar depozitat e boksitit për përdorim në prodhimin e aluminit. Përpunimi i thatë me ndarësin STET do të rezultojë në një ulje të kostove të funksionimit të rafinerisë për shkak të konsumit më të ulët të sodës kaustike, kursime në energji për shkak të vëllimit më të ulët të oksideve inertë dhe zvogëlimit të vëllimit të mbetjeve të rafinerisë së aluminit (ARR ose baltë e kuqe). veç, teknologjia STET mund t'i ofrojë përpunuesve të aluminit përfitime të tjera, përfshirë rritjen e rezervave të guroreve, zgjatja e jetës së truallit të heqjes së baltës së kuqe, dhe jetëgjatësi e zgjatur e funksionimit të minierave ekzistuese të boksitit duke përmirësuar përdorimin e guroreve dhe duke maksimizuar rikuperimin. Nënprodukti pa ujë dhe pa kimikate i prodhuar nga procesi STET është i përdorshëm për prodhimin e çimentos në vëllime të mëdha pa para-trajtim, në kontrast me baltën e kuqe e cila ka kufizuar ripërdorimin e dobishëm.
1.0 Prezantimi
prodhimi alumini është i një rëndësie qendrore për industrinë e minierave dhe metalurgjisë dhe themelore për një shumëllojshmëri të industrive [1-2]. Ndërsa alumini është elementi më i zakonshëm metalike gjenden në tokë, në rreth totale 8% i kores së Tokës, si një element që është reaktive dhe për këtë arsye nuk do të ndodhë natyrshëm [3]. Prandaj, Nevojat ore alumini të pasur të jetë i rafinuar për të prodhuar aluminit dhe alumini, duke rezultuar ne gjenerimin e konsiderueshme të mbetjeve [4]. Si cilësisë së rënies së depozitave boksit Globalisht, gjenerimin e rritjes së mbetjeve, duke paraqitur sfida për industrinë e aluminit dhe alumini-marrjes në aspektin e shpenzimeve të përpunimit, kostot e nxjerrjes jashtë dhe ndikimi në mjedis [3].
material primar fillimit për rafinimit të aluminit është boksit, burimi kryesor në botë komerciale nga alumini [5]. Bauxite është një gur pasuruar hidroksid alumini sedimentar, prodhuar nga laterization dhe atmosferike nga shkëmbinj pasur me oksidet e hekurit, oksidet e aluminit, ose të dyja zakonisht përmban kuarci dhe argjila si kaolinë [3,6]. shkëmbinj boksitit përbëhet kryesisht nga mineralet alumini gibbsite (Al(OH)3), boehmite (c-alo(OH)) dhe diaspore (a-alo(OH)) (tabelë 1), dhe është e përzier zakonisht me dy oksidet e hekurit goetit (Feo(OH)) dhe kuqe e mbylltë (Fe2O3), kaolinite mineral argjila alumini, shuma të vogla të anatase dhe / ose Titania (TiO2), ilmenite (FeTiO3) dhe papastërtitë e tjera në të vogla apo gjurmë shumat [3,6,7].
Termat trihidrati dhe monohydrate janë përdorur zakonisht nga industria të dallojnë lloje të ndryshme të boksit. Boksit që është tërësisht ose gati të gjithë duke gibbsite quhet një ore trihidrati; nëse boehmite ose diaspore janë mineralet dominuese siç është përmendur si monohidrat ore [3]. Përzierjet e gibbsite dhe boehmite janë të zakonshme në të gjitha llojet e Boksitet, boehmite dhe diaspore më pak e zakonshme, dhe gibbsite dhe diaspore rralla. Çdo lloj i dhuratave boksit ore sfidat e veta në drejtim të përpunimit të mineraleve dhe Beneficiation për prodhimin e aluminit [7,8].
tabelë 1. Perberja kimike Gibbsite, Boehmite dhe diaspore [3].
| Përbërje kimike | Gibbsite AL(OH)3 ose Al2O3.3H2O | boehmite ALO(OH) ose Al2O3.H2O | diasporat ALO(OH) ose Al2O3.H2O |
|---|---|---|---|
| Al2O3 wt% | 65.35 | 84.97 | 84.98 |
| (OH) wt% | 34.65 | 15.03 | 15.02 |
Depozitat e boksitit janë përhapur në mbarë botën, kryesisht ndodhin në rajonet tropikale apo subtropikale [8]. minierave boksit të dy mineraleve klasës metalurgjike dhe jo metalurgjike është analoge me minierat e mineraleve të tjera industriale. normalisht, Beneficiation ose trajtimin e boksit është i kufizuar për dërrmuese, sieving, larje, dhe tharja e mineralit papërpunuar [3]. Notim ka qenë i punësuar për përmirësimin e mineraleve të caktuara të ulët të keq boksit, megjithatë kjo nuk e ka provuar shumë selektive në refuzimin kaolinite, një burim i madh i silicë reaktive sidomos në Boksitet trihidrati [9].
Pjesa më e madhe e boksit të prodhuar në botë është përdorur si ushqim për prodhimin e aluminit nëpërmjet procesit të Bayer, një metodë e lagësht-kimike e shpëlarjes kaustike në të cilën Al_2 O_3 tretet jashtë shkëmbit të boksitit duke përdorur një solucion të pasur me sode kaustike në temperaturë dhe presion të ngritur [3,10,11]. më pas, pjesa më e madhe e aluminit është përdorur si ushqim per prodhimin e metalit të aluminit nëpërmjet procesit Hall-Héroult, e cila përfshin reduktimin elektrolitik të aluminit në një banjë të Cryolite (Na3AlF6). Ajo merr rreth 4-6 ton e boksit të thata për të prodhuar 2 t e aluminit, të cilat në rezulton rendimentit 1 t e metalit të aluminit [3,11].
Procesi Bayer iniciohet nga përzierja larë dhe imet terren bokside me solucioni zbulues. rezulton Suspensioni permbajtur 40-50% solids është nën presion pastaj dhe të nxehtë me avull. Në këtë hap disa prej aluminit shpërbëhet dhe formon shpjegueshëm aluminat natriumi (NaAlO2), por për shkak të praninë e silices reaktive, a sodium kompleks silikat alumini gjithashtu precipitates që përfaqëson një humbje të dy aluminit dhe sode. Suspensioni rezultuar është larë, dhe mbetja e gjeneruar (d.m.th., baltë të kuqe) është decanted. aluminate Natriumi është precipituar më pas si trihidrat alumini (Al(OH)3) nëpërmjet një procesi mbjelljes. rezultuar zgjidhje sodë kaustike riqarkullon në solucioni zbulues. më në fund, trihidrati filtruar dhe i lau aluminit të ngurta është shkarkuar ose calcined për të prodhuar aluminit [3,11].
temperaturat kullimin mund të variojë nga 105 ° C deri ne 290 ° C dhe presioni korresponduese të variojnë nga 390 kPa për 1500 kPa. Më të ulëta temperaturat vargjet janë përdorur për të boksit në të cilën pothuajse të gjitha aluminit në dispozicion është i pranishëm si gibbsite. Temperaturat më të larta kërkohen për të gërmuar boksitin që ka një përqindje të madhe të boehmite dhe diaspore. Në temperatura prej 140 ° C ose më pak, vetëm grupet e gibbsite dhe kaolinës janë të tretshëm në pijen e sodës kaustike dhe prandaj një temperaturë e tillë preferohet për përpunimin e aluminit trihidrat . Në temperatura më të madhe se 180 ° C aluminit tashme si trihidrat dhe monohydrate janë të rikuperueshme në zgjidhje dhe dy argjila dhe kuarc lirë bëhet reaktive [3]. kushteve operative të tilla si temperatura, presion dhe dozimit reagent influencohen nga lloji i boksitin dhe rrjedhimisht secili rafinieri aluminit është i përshtatur për një lloji të veçantë të mineralit boksitit. Humbja e sodë kaustike shtrenjtë (NaOH) dhe gjenerimin e baltë të kuqe janë të dyja të lidhura me cilësinë e boksit të përdorura në procesin e rafinimit. Në përgjithësi, Sa më i ulët përmbajtjen Al_2 O_3 e boksit, sa më e madhe e vëllimit të baltë të kuqe që do të gjenerohet, si fazat jo-Al_2 O_3 janë hedhur poshtë si baltë të kuqe. veç, më e lartë kaolinite ose përmbajtje reaktiv silikat i boksitin, balta më e kuqe do të gjenerohet [3,8].
High-grade boksit përmban deri në 61% Al_2 O_3, dhe shumë depozita boksit operativ -typically referohet si notë jo-metalurgjike- janë edhe nën këtë, herë pas here të ulët si 30-50% Al_2 O_3. Sepse produkti i dëshiruar është një pastërti të lartë
Al_2 O_3, e oksidet e mbetura në boksitin (Fe2O3, SiO2, TiO2, material organik) janë të ndara nga Al_2 O_3 dhe refuzoi si aluminit mbetjeve të rafinerisë (ARR) ose baltë të kuqe nëpërmjet procesit të Bayer. Në përgjithësi, cilësia e ulët boksit (d.m.th., përmbajtje më të ulët Al_2 O_3) balta më e kuqe se është krijuar për ton e aluminit produktit. veç, madje disa duke mbajtur minerale Al_2 O_3, sidomos kaolinite, të prodhojë reaksione të padëshirueshme anësore gjatë procesit të rafinimit dhe të çojë në një rritje në gjenerimin e baltë të kuqe, si dhe një humbje e kimike të shtrenjtë sodë kaustike, një kosto të madhe ndryshueshme në procesin e rafinimit boksit [3,6,8].
baltë të kuqe ose ARR përfaqëson një pjesë të madhe dhe në vazhdim e sipër sfidë për industrinë e aluminit [12-14]. baltë të kuqe përmban mbetur kaustike mbetur të rëndësishme kimike nga procesi i rafinimit, dhe është shumë alkaline, shpesh me një pH të 10 - 13 [15]. Ajo është prodhuar në vëllime të mëdha në mbarë botën - sipas USGS, vlerësuar prodhimi global aluminit ishte 121 milion ton në 2016 [16]. Kjo rezultoi në një rreth 150 milion ton baltë të kuqe të gjeneruara gjatë të njëjtës periudhë [4]. Përkundër hulumtimeve të vazhdueshme, baltë të kuqe aktualisht ka disa shtigje komercialisht të qëndrueshme të dobishme ri-përdorim. Është vlerësuar se shumë pak e baltë të kuqe është beneficially ri-përdorur në mbarë botën [13-14]. Në vend të kësaj, balta e kuqe është derdhur nga rafinerinë e aluminit në impoundments magazinimit ose deponitë, ku është ruajtur dhe monitoruar me kosto të mëdha [3]. prandaj, edhe një argument ekonomik dhe mjedisor mund të bëhet për përmirësimin e cilësisë së boksit para rafinimit, në veçanti nëse përmirësimi i tillë mund të bëhet me anë të ulët të energjisë teknikat e ndarjes fizike.
Ndërsa rezervat e provuara të boksit pritet të zgjasë për shumë vite, cilësia e rezervave që mund të arrihen ekonomikisht është në rënie [1,3]. për perfeksionues, që janë në biznesin e përpunimit të boksit për të bërë aluminit, dhe metalike përfundimisht alumini, Kjo është një sfidë me të dy implikime financiare dhe mjedisore
Metodat e thatë të tilla si ndarja elektrostatike mund të jetë me interes të industrisë së boksit për para-përqendrimin e boksit para procesit të Bayer. Metodat elektrostatike ndarje që përdorin kontaktin, ose tribo-elektrike, akuzuar është veçori interesante për shkak të potencialit të tyre për të ndarë një shumëllojshmëri të gjerë të përzierjeve që përmbajnë përçueshëm, izolues, dhe grimcat gjysëm-të përçueshëm. akuzuar Tribo-elektrik ndodh kur diskret, particles jo të ngjashme ndeshet me njëri-tjetrin, ose me një sipërfaqe të tretë, duke rezultuar në një ndryshim pagesë sipërfaqe në mes të dy llojeve të grimcave. Shenja dhe madhësinë e diferencës pagesë varet pjesërisht në diferencën në afinitetin elektronike (ose funksioni punë) në mes të llojeve të grimcave. Ndarja pastaj mund të arrihet duke përdorur një fushë elektrike aplikuar jashtë.
Teknika është përdorur industrialisht në ndarësit vertikale tipit pa-bien. Në ndarësit pa-bien, grimcat e parë të marrë përgjegjësinë, pastaj bien nga graviteti nëpërmjet një pajisje me kundërshtimin elektroda që vlejnë një fushë të fortë elektrike për të shmangur trajektoren e grimcave në bazë të shenjës dhe madhësisë së ngarkuar të tyre sipërfaqe [18]. separators lirë-vjeshtë mund të jenë efektive për grimcave trashë, por nuk janë të efektshme në trajtimin e grimcave finer se rreth 0.075 te 0.1 mm [19-20]. Një nga më premtuese zhvillimet e reja në ndarje minerale thatë është tribo-elektrostatike rrip separator. Kjo teknologji ka zgjeruar gamën e madhësisë së grimcave të finer grimcat se teknologjive klasike ndarjeje elektrostatike, në varg ku vetëm notim ka qenë i suksesshëm në të kaluarën.
Ndarja Tribo-elektrostatike përdor dallime elektrike ngarkuar në mes të materialeve të prodhuara nga kontakti sipërfaqe apo akuzuar triboelectric. Në mënyra të thjeshta, kur dy materiale janë në kontakt, materiali me një afinitet të lartë për electros fitimet elektronet në këtë mënyrë ndryshimet negative, ndërsa material me afinitet të ulët elektron akuza pozitive.
Rr Pajisje & Teknologji (STET) tribo-elektrostatike rrip ofron ndarës një rrugë roman Beneficiation për të para-koncentroheni xeherore boksit. Ofertat Procesi STET ndarja e thatë boksit prodhuesit apo perfeksionues boksit një mundësi për të kryer para-Bayer-proces përmirësimin e mineralit boksit për të përmirësuar cilësinë. Kjo qasje ka shumë përfitime, duke përfshirë: Reduktimi në koston operative të rafinerisë për shkak të konsumit të ulët të sodë kaustike duke ulur input silicë reaktive; kursimet në energji gjatë rafinimit shkak të ulur volumin e oksideve të inerteve (fe2O3, ea2, Jo-reaktive Sio2) hyjnë me boksit; rrjedha të vogla në masë të boksit të rafinerisë dhe kërkesë për këtë arsye më pak energji për ngrohje dhe presion; reduktim në volumin e brezit të kuqe baltë (d.m.th., baltë të kuqe të aluminit raport) duke hequr silica reaktive dhe oksid inert; dhe, kontroll më të rreptë mbi të dhëna të cilësisë boksit i cili redukton telashe procesit dhe lejon perfeksionues në nivelin ideal objektiv reaktive silicë për të maksimizuar refuzimin papastërtisë. kontrollin e cilësisë përmirësuar gjatë ushqimit boksit në rafinerinë edhe maksimizon uptime dhe produktivitetit. për më tepër, reduktim në volumin e baltë të kuqe përkthehet në të trajtimit dhe depozitimit minus kostot dhe shfrytëzimin më të mirë të deponive ekzistuese.
Preprocessing e mineralit boksit para procesit të Bayer mund të ofrojnë përparësi të rëndësishme për sa i përket përpunimin dhe shitjen e mbetjeve. Ndryshe baltë të kuqe, mbetje nga një proces të thatë elektrostatike nuk përmbajnë kimikate dhe nuk përfaqësojnë një detyrim mjedisor afatgjatë magazinimit. Ndryshe baltë të kuqe, thatë nga-produkteve / mbetje nga një operacion boksit para-përpunimit mund të përdoret në prodhimin e çimentos, si nuk ka kërkesë për të hequr natriumi, që është e dëmshme për prodhimin çimento. Në fakt - boksit është tashmë një material të përbashkët të para për prodhimin e çimentos Portland. Zgjerimi i jetës operative të minierave ekzistuese boksit mund të arrihet duke përmirësuar shfrytëzimin gurore dhe maksimizimin shërim.
2.0 eksperimental
2.1 Materiale
STET kryer studimet e para-fizibilitetit në mbi 15 mostra të ndryshme boksitit nga vende të ndryshme nëpër botë duke përdorur një ndarës bench-shkallë. Nga këto, 7 mostra të ndryshme ishin
tabelë 2. Rezultat i mostrave boksit analizave kimike.
2.2 metodat
Eksperimentet janë kryer duke përdorur një bench-shkallë TRIBO-elektrostatike rrip ndarës, këtej e tutje referuar si "ndarës benchtop '. testimi bench-shkallë është faza e parë e procesit të zbatimit të teknologjisë trefazor (Shih Tabelën 3) përfshirë vlerësimin bench-shkallë, Testimi pilot-shkallë dhe zbatimi komerciale në shkallë të.
Ndarës benchtop është përdorur për shfaqjen për dëshmi të TRIBO-elektrostatike akuzuar dhe për të përcaktuar nëse një material është një kandidat i mirë për Beneficiation elektrostatike. Dallimet kryesore në mes të çdo pjesë të pajisjeve janë paraqitur në Tabelën 3. Ndërsa pajisjet e përdorura brenda çdo faze ndryshon në madhësi, parimi operacioni është krejtësisht e njëjtë.
tabelë 3. Procesi i zbatimit trefazor përdorur STET TRIBO-elektrostatike teknologji rrip ndarës
| fazë | Përdoren për: | elektrodë Gjatesia cm | Lloji i Procesit |
|---|---|---|---|
| 1- Bench Scale Vlerësimi | Vlerësimi cilësor | 250 | grumbull |
| 2- Pilot Scale Duke testuar | vlerësimi sasior | 610 | grumbull |
| 3- Zbatimi shkallë tregtare | Prodhimi Commercial | 610 | i vazhdueshëm |
Siç mund të shihet në tabelën 3, Dallimi kryesor në mes të ndarës benchtop dhe pilot-projekt dhe ndarësit komerciale-shkallë është se gjatësia e ndarës benchtop është përafërsisht 0.4 herë gjatësia e pilot-projekt dhe komerciale në shkallë të njësive. Si efikasitetit ndarës është një funksion i gjatësisë elektrodës, testimi bench-shkallë nuk mund të përdoret si një zëvendësim për testim pilot-projekt. Testimi pilot-shkallë është e nevojshme për të përcaktuar shkallën e ndarjes se procesi STET mund të arrijë, dhe për të përcaktuar nëse procesi STET mund të përmbushin objektivat e produktit nën normat e dhëna ushqimit. Në vend të kësaj, ndarës benchtop është përdorur për të sunduar nga materialet e kandidatëve që kanë gjasa për të demonstruar ndonjë ndarje të rëndësishme në nivel të pilot-projekt. Rezultatet e fituara në stol-shkallë do të jetë jo-optimizuar, dhe ndarja vërejtur është më pak se që do të vërehet në një ndarës komerciale madhësi STET.
Testimi në fabrikë pilot është e nevojshme para se të vendosjes në shkallë komerciale, megjithatë, Testimi në bench-shkallë të inkurajohet si faza e parë e procesit të zbatimit për çdo material të dhënë. gjithashtu, në rastet në të cilat disponueshmëria material është i kufizuar, benchtop ndarës ofron një mjet i dobishëm për shfaqjen e projekteve të mundshme të suksesshme (d.m.th., Projektet në të cilin konsumatorëve dhe industrisë objektiva të cilësisë mund të plotësohen duke përdorur teknologji STET).
2.2.1 STET Triboelectrostatic Belt Separator
Në TRIBO-elektrostatike rrip ndarës (figurë 1 dhe Figura 2), Materiali është ushqyer në boshllëk hollë 0.9 - 1.5 cm midis dy elektrodave paralele planare. Grimcat ngarkohen triboelectrically nga kontakti interparticle. Për shembull, në rastin e një kampioni boksit cilat perberesit kryesore janë gibssite, kaolinite dhe grimcat minerale kuarc, i padituri pozitivisht (gibssite) dhe ngarkuar negativisht (kaolinite dhe kuarc) janë tërhequr për elektroda të kundërta. Grimcat janë pastaj përfshinë nga një lëvizje rrip të vazhdueshëm të hapur-rrjetë dhe përcolli në drejtime të kundërta. Rrip lëviz grimcat ngjitur për seciles elektrode drejt skajet e kundërta të ndarës. Fusha elektrike duhet të lëvizin vetëm grimcat një pjesë e vogël e një centimetër për të lëvizur një grimcë nga një rrymë e majtë-të lëvizte në një të drejtë-lëvizje. Counter rrjedha aktuale e grimcave ndan dhe i vazhdueshëm triboelectric akuzuar nga goditjet grimcë parashikon një ndarje multi-fazë dhe rezultatet në pastërti të shkëlqyer dhe shërim në një njësi të vetme-pass. Shpejtësia e lartë rrip gjithashtu mundëson xhiros shumë të larta, deri ne 40 ton në orë në një ndarës të vetme. Duke kontrolluar parametrat e ndryshme të procesit, pajisja lejon optimizimin e klasës mineral dhe shërimit.
figurë 1. Skematike e ndarës triboelectric rrip
Dizajni ndarës është relativisht e thjeshtë. Rripin dhe rollers shoqëruese janë pjesë vetëm lëvizin. Elektroda janë të palëvizshme dhe të përbërë nga një material në mënyrë të përshtatshme të qëndrueshme. Rrip është bërë nga materiali plastik. Gjatësia ndarës elektrodave është përafërsisht 6 metra (20 ft.) dhe gjerësia 1.25 metra (4 ft.) për madhësinë e plotë njësitë tregtare. Konsumi i energjisë është më pak se 2 kilovat-orë për ton të materialit të përpunuar me pjesën më të madhe të energjisë së konsumuar nga dy motorët ngarje rripin.
figurë 2. Detail e zonës ndarje
Procesi është plotësisht e thatë, nuk kërkon materiale shtesë dhe prodhon ujë të mbeturinave ose shkarkimeve në ajër. Për ndarje minerale ndarës ofron një teknologji për të zvogëluar përdorimin e ujit, të zgjatur jetën rezervë dhe / ose të shërohen dhe reprocess mbetje.
Kompaktësia e sistemit lejon fleksibilitet në planet e instalimit. teknologjia tribo-elektrostatike ndarje rrip është e fortë dhe provuar industriale dhe është aplikuar për herë të parë industriale për përpunimin e qymyrit djegie hirit në 1997. Teknologji është efektive në ndarjen e grimcave të karbonit nga djegia jo të plotë qymyr, nga grimcat e qelqtë aluminosilikat minerale në hirit fluturues. Teknologjia ka qenë i dobishëm në duke bërë të mundur riciklimi i pasur me minerale hirit si një zëvendësim çimentos në prodhimin e betonit.
që nga 1995, mbi 20 milion ton të fluturojnë produkt hirit janë përpunuar nga ndarësve STET instaluara në SHBA. Historia industrial i ndarjes hirit është e shënuar në Tabelën 4.
Në përpunimin e mineraleve, triboelectric teknologjia rrip ndarës ka qenë përdorur për të ndarë një gamë të gjerë të materialeve, duke përfshirë calcite / kuarc, talk / magnezit, dhe barite / kuarc.
figurë 3. tribo-elektrostatike Commercial rrip separator
tabelë 4. Aplikimi industrial i ndarjes rrip TRIBO-elektrostatike për hirit.
| dobi / central elektrik | vend | Fillimi i operacioneve tregtare | detajet e objektit |
|---|---|---|---|
| Duke Energy - Roxboro Station | North Carolina USA | 1997 | 2 ndarësit |
| Gjuhë të energjisë- Brandon Shores | Maryland USA | 1999 | 2 ndarësit |
| Fuqia skocez- Longannet Station | Scotland UK | 2002 | 1 ndarës |
| Jacksonville Electric-St. Johns River Fuqia Park | Florida USA | 2003 | 2 ndarësit |
| -R.D Afrika Mississippi Electric Power. e nesërme | Mississippi USA | 2005 | 1 ndarës |
| New Brunswick Power-Belledune | New Brunswick Kanada | 2005 | 1 ndarës |
| I npower-Didcot Station | england UK | 2005 | 1 ndarës |
| Talen Energy Brunner Island Station | Pennsylvania USA | 2006 | 2 ndarësit |
| Tampa Electric-Big Bend Station | Florida USA | 2008 | 3 ndarësit |
| E npower Aberthaw-Station | Wales UK | 2008 | 1 ndarës |
| EDF Energy-West Burton Station | england UK | 2008 | 1 ndarës |
| zgp (Çimento Lafarge / Ciech Janikosoda JV) | Poloni | 2010 | 1 ndarës |
| Korea Fuqia Juglindore- Yeongheung | Korea e jugut | 2014 | 1 ndarës |
| PGNiG TERMIKA-Sierkirki | Poloni | 2018 | 1 ndarës |
| Taiheiyo Cement Company-Chichibu | Japoni | 2018 | 1 ndarës |
| Armstrong Fly Ash- Eagle Çimento | Filipinet | 2019 | 1 ndarës |
| Korea Fuqia Juglindore- Samcheonpo | Korea e jugut | 2019 | 1 ndarës |
2.2.2 testimi bench-shkallë
Provat standarde të procesit u kryen rreth qëllimit specifik për të rritur përqendrimin e Al_2 O_3 dhe për të zvogëluar përqendrimin e mineraleve gangue. Testet janë kryer në ndarës benchtop nën kushte të grumbull, me testimin e kryer në dy kopje për të simuluar gjendje të qëndrueshme, dhe për të siguruar se çdo efekti i mundshëm carryover nga gjendja e mëparshme nuk u konsiderua. Para çdo provë, një nën-mostra ushqim vogël ishte mbledhur (caktuar si "Feed"). Me vendosjen e të gjitha variablave operacion, materiali u ushqyer në ndarës benchtop duke përdorur një furnizues elektrik dridhës përmes qendrës së ndarës benchtop. Mostrat janë mbledhur në fund të çdo eksperiment dhe peshat e përfundimit të produktit 1 (përcaktuar si '' E1) dhe në fund të produktit 2 (përcaktuar si '' E2) janë përcaktuar duke përdorur një-juridike për-tregtisë në shkallë të numërimit. Për mostrat boksit, 'E2' korrespondon me produktin boksitit pasur me. Për çdo grup të nën-mostrave (d.m.th., ushqim, E1 dhe E2) LIGJI, Perberja kryesor oksidet nga XRF, silicë reaktive dhe aluminit në dispozicion ishte i vendosur. XRD karakterizim është kryer në nën-mostrave të përzgjedhura.
3.0 Rezultate dhe diskutime
3.1. mostrat Mineralogjia
Rezultatet e analizave sasiore XRD për mostrat e ushqimit janë të përfshira në tabelën 5. Pjesa më e madhe e mostrave janë të përbërë kryesisht nga gibbsite dhe sasi të ndryshme të goetit, hematit, kaolinite, dhe kuarc. Ilmenite dhe anatase ishin evidente edhe në sasi të vogla në shumicën e mostrave.
Ka pasur një ndryshim në përbërjen minerale për S6 dhe S7 si këto mostra të ushqimit janë të përbërë kryesisht nga diaspore me sasi të vogla të calcite, hematit, goethite, boehmite, kaolinite, gibbsite, kuarc, anatase, dhe rutile u zbuluar. Një fazë amorfe u zbulua edhe në S1 dhe S4 dhe shkonin nga rreth 1 te 2 përqind. Kjo ishte ndoshta për shkak të ose të pranisë së një mineral smectite, ose jo-kristalor material. Që nga ky material nuk mund të matet drejtpërdrejt, Rezultatet për këto mostra duhet të konsiderohen të përafërta.
3.2 Bench-shkallë eksperimente
Një seri e shkon testit janë kryer në çdo mostër mineral synon maksimizimin Al2O3 dhe rënie përmbajtje SiO_2. Speciet përqëndruar në produktin e boksit të pasur do të jetë tregues i sjelljes pozitive akuzuar. Rezultatet janë paraqitur në tabelën 6
tabelë 5. Analiza XRD e mostrave të ushqimit.
tabelë 6. Rezultatet përmbledhëse.
Testimi me lëvizjen STET benchtop separator demonstruar të konsiderueshëm të Al2O3 për të gjitha mostrat. Ndarja e Al2O3 është vërejtur për S1-5 të cilat ishin kryesisht gibbsite, dhe gjithashtu për të S6-7 të cilat ishin kryesisht diaspore. veç, elementet e tjera të mëdha të Fe2O3, SiO2 dhe TiO2 demonstruar lëvizje të konsiderueshme në shumicën e rasteve. Për të gjitha mostrat, lëvizja e humbjes në ndezjen (LIGJI) Lëvizja e ndjekur nga Al2O3. Në kushtet e silicë reaktive dhe aluminit në dispozicion, për S1-5 të cilat janë pothuajse të gjitha gibbsite (trihidrati alumini) Vlerat duhet të konsiderohet në 145 ° C, ndërsa për S6-7 për të cilat mineral dominuese është diaspore (monohydrate alumin) Vlerat duhet të vlerësohen në 235 ° C. Për të gjitha mostrat e testimit me ndarës STET benchtop treguar një rritje të konsiderueshme në aluminit në dispozicion dhe një reduktim të ndjeshëm në silicë reaktive të produktit për të dy trihidrati dhe monohydrate mostrave boksit. Lëvizja e specieve të mëdha minerale u vu re gjithashtu dhe është paraqitur grafikisht në figurën më poshtë 4.
Në kushtet e mineralogji, STET benchtop separator demonstruar përqendrimin e aluminit specieve duke mbajtur gibbsite dhe diaspore me produktin boksit të pasur, ndërsa në të njëjtën kohë duke hedhur poshtë specie të tjera gangue. shifrat 5 dhe 6 tregojnë selektivitetit të fazave minerale të produktit boksit të pasur për trihidrati dhe monohydrate mostrave, përkatësisht. Përzgjedhja është llogaritur si diferencë midis banesat në masë të produktit për çdo specie minerale dhe shërimin e përgjithshëm në masë të produktit. A selektivitet pozitiv eshte tregues i përqendrimit mineral me produktin boksitit pasur me, dhe e një sjellje të përgjithshëm pozitiv të akuzuar. në kundërshtim, një vlerë negative selektivitet është tregues i koncentrimit te coproduct boksitit-e varfër, dhe e një sjellje të përgjithshëm negativ akuzuar.
Për të gjitha mostrat ulët-temperaturë trihidrati (d.m.th., S1, S2 dhe S4) kaolinite shfaqur një negativ sjellje akuzuar dhe të koncentruar të boksit-ligët bashkë-produkt ndërsa gibbsite koncentruar për të produktit të boksit të pasur (figurë 5). Për të gjitha mostrat e lartë Temperatura monohidrat (d.m.th., S6 dhe S7) dy reaktive minerale bartin silikat, kaolinite dhe kuarc, shfaqur një negativ sjellje akuzuar. Për këtë të fundit, diaspore dhe boehmite raportuar produktit boksit të pasur dhe të shfaqur një sjellje pozitive akuzuar (figurë 6).
figurë 5. Selektivitet e fazave minerale të produktit.
figurë 6. Selektivitet e fazave minerale të produktit.
Matjet e aluminit në dispozicion dhe silicë reaktive demonstrojnë lëvizje të konsiderueshme. Për Boksitet temperaturë të ulët (S1-S5), shuma e reaktive silici pranishëm për njësi të aluminit të disponueshme u reduktua 10-50% mbi një bazë relative (figurë 7). Një zvogëlim i ngjashëm u vu re në Boksitet temperaturë të lartë (S6-S7) siç mund të shihet në figurën 7.
Boksitit të aluminit raport është llogaritur si inversi i aluminit në dispozicion. Boksitit te aluminit raport është ulur nga midis 8 - 26% në terma relativë për të gjitha mostrat e testuara (figurë 8). Kjo është kuptimplotë pasi ajo përfaqëson një ulje ekuivalente në rrjedhjen masive të boksit që ka nevojë të ushqehet me procesin Bayer.
figurë 7. SiO2 reaktive për njësi të Al2O3 Available
figurë 8. Bauxite në raport aluminit.
3.3 diskutim
Të dhënat eksperimentale tregojnë se STET ndarës rritur Al2O3 në dispozicion, ndërsa në të njëjtën kohë reduktimin e përmbajtjes SiO_2. figurë 9 paraqet një diagram konceptual të përfitimeve të pritshme lidhur me reduktimin e silicë reaktive dhe rritjen e aluminit në dispozicion para procesit të Bayer. Autorët llogaritur se përfitimi financiar për një rafinues aluminit do të jetë në rangun e $15-30 USD për ton e aluminit produktit. Kjo reflekton koston e shmangur nga sodë kaustike humbur për të de-silicaton produktit (DSP), Kursimet e energjisë nga reduktimin hyrjen e boksit për të rafinerisë, reduktim në brezin e baltë të kuqe dhe një lumë i vogël të ardhurave të gjeneruara nga shitja e boksit të gradës së ulët nga-produkt për prodhuesit e çimentos. figurë 9 përshkruan përfitimet e pritshme të zbatimit STET teknologji triboelectrostatic si mjet për të para-koncentroheni ore boksit të mëparshme procesi Bayer.
Instalimi i procesit të ndarjes STET për boksit para-përpunimit mund të kryhet ose në rafinerinë e aluminit ose minierës boksit vetë. megjithatë, procesi STET kërkon thatë rëndë e mineraleve boksit para ndarjes, për të çliruar gangue, për këtë arsye logjistike e rëndë dhe përpunimin e boksit në rafinerinë mund të jetë më e drejtpërdrejtë.
Si një opsion – boksitit e thatë do të jetë terren duke përdorur mirë-krijuar teknologjinë e thatë rëndë, për shembull një mulli rul ose ndikimi mulli vertikale. Boksitit terren imët do të jenë të ndara nga procesi STET, me të lartë të aluminit produkt boksit dërguar në rafinerinë e aluminit. Instalimi i rëndë thatë do të lejojë për eliminimin e lagur bluarje përdorur tradicionalisht gjatë procesit të Bayer. Është supozuar se kostoja operative e rëndë e thatë do të jetë përafërsisht të krahasueshme me koston operative të rëndë lagësht, sidomos duke pasur parasysh rëndë lagësht kryer sot është kryer në një përzierje shumë alkaline, duke çuar në kosto të konsiderueshme të mirëmbajtjes.
Thatë të ulët-grade boksit bashkë-produkt (mbetje) nga procesi i ndarjes do të shiten për prodhimin e çimentos si një burim të aluminit. Boksit është shtuar zakonisht për prodhimin e çimentos, dhe thatë bashkë-produkt, baltë ndryshe kuqe, nuk përmban natriumi i cili do të parandalojë përdorimin e saj në prodhimin e çimentos. Kjo siguron rafinerinë me një metodë të rritjen e vlerave materiale që përndryshe do të dalë procesin e rafinimit si baltë të kuqe, dhe do të kërkojë ruajtjen afatgjatë, përfaqëson një kosto.
Një llogaritjen e kostos operative kryer nga autorët llogarit një përfitim të projektit të $27 USD për ton e aluminit, me ndikimet e mëdha të arritura përmes reduktimit në sodë kaustike, reduktim në baltë të kuqe, valorizimi i bashkë-produkt dhe karburantit kursimeve të për shkak të vëllimit të ulët të boksit në rafinerisë. Prandaj një 800,000 ton në rafinerinë vit mund të presin një përfitim financiar të $21 M USD në vit (Shih Figurën 10). Kjo analizë nuk e konsideron kursimet e mundshme nga reduktimin e kostove të importit ose të logjistikës të boksit, e cila mund të rrisë më tej kthimin e projektit.
figurë 10. Përfitimet e Reaktive silicë Reduktimi dhe rritjen Available Alumina.
4.0 Përfundime
në përmbledhje, përpunimit të thatë me mundësitë ofertat STET ndarës për të gjeneruar vlera për prodhuesit e boksit dhe perfeksionues. Para-përpunimit të boksit para se të rafinimit do të reduktojë kostot kimike, ulur volumin e baltë të kuqe të krijuara dhe për të minimizuar telashe procesit. teknologjia STET mund të lejojë procesorë boksitit të kthehet klasën jo-metalurgjik në boksit klasën metalurgjik - të cilat mund të zvogëlojë nevojën për boksit të importuara dhe / ose të zgjatur daljes jetën burimeve gurore. Procesi STET gjithashtu mund të zbatohet për të gjeneruar të cilësisë më të lartë jo-metalurgjik boksit grade dhe metalurgjike të klasës, dhe çimento klasën boksit nënproduktet para procesit të Bayer.
Procesi STET kërkon pak para-trajtimin e minerale dhe funksionon me kapacitet të lartë - deri në 40 ton në orë. Konsumi i energjisë është më pak se 2 kilovat-orë për ton të materialit të përpunuar. gjithashtu, procesi STET është një teknologji komercializuar plotësisht në minerale përpunimit, dhe për këtë arsye nuk kërkon zhvillimin e teknologjisë së re.
Referencat
1. Bergsdalen, Havard, Anders H. Strømman, dhe Edgar G. Hertwich (2004), “Alumini Industria-mjedis, teknologjia dhe prodhimi”.
2. Kjo, Subodh K., dhe Weimin Yin (2007), “Ekonomia alumini në mbarë botën: Gjendja aktuale e industrisë” Le të 59.11, pp. 57-63.
3. Vincent G. kodër & Errol D. Sehnke (2006), "Boksit", në minerale industriale & Rocks: Commodities, tregjet, dhe përdorimet, Shoqëria për Miniera, Metalurgji dhe Exploration Inc., Englewood, CO, pp. 227-261.
4. Evans, Ken (2016), “Historia, sfidat, dhe zhvillimet e reja në menaxhimin dhe përdorimin e mbetjeve boksit”, Gazeta e Qëndrueshëm Metalurgjisë 2.4, pp. 316-331
5. Gendron, Robin S., Mats Ingulstad, dhe Espen Storli (2013), "Mineral alumini: ekonomia politike e industrisë globale boksit ", UBC Press.
6. gete, H. R. (2016), “boksit mineralogji”, Lexime thelbësore në dritë Metale, zog pule, Cham, pp. 21-29.
7. Authier-Martin, Monique, et al. (2001),”Mineralogji i boksit për prodhimin e shkrirjes të keq aluminit ", Le të 53.12, pp. 36-40.
8. kodër, V. G., dhe R. J. Robson (2016), “Klasifikimi i Boksitet nga pikëpamja bimore Bayer”, Lexime thelbësore në dritë Metale, zog pule, Cham, pp. 30-36.
9. Songqing, gu (2016). “Kineze boksit dhe ndikimet e saj në prodhimin e aluminit në Kinë”, Lexime thelbësore në dritë Metale, zog pule, Cham, pp. 43-47.
10. Habashi, Fathi (2016) “Njëqind vjet të Procesit Bayer për Alumina Prodhimit” Lexime thelbësore në dritë Metale, zog pule, Cham, pp. 85-93.
11. Adamson, A. N., E. J. Bloore, dhe A. R. Carr (2016) “Parimet bazë të projektimit të procesit Bayer”, Lexime thelbësore në dritë Metale, zog pule, Cham, pp. 100-117.
12. Anich, Ivan, et al. (2016), “Teknologji Udhërrëfyesi aluminit”, Lexime thelbësore në dritë Metale. zog pule, Cham, pp. 94-99.
13. Liu, Wanchao, et al. (2014), “vlerësimi mjedisor, menaxhimin dhe shfrytëzimin e baltë të kuqe në Kinë”, Gazeta e prodhimit të pastër 84, pp. 606-610.
14. Evans, Ken (2016), “Historia, sfidat, dhe zhvillimet e reja në menaxhimin dhe përdorimin e mbetjeve boksit”, Gazeta e Qëndrueshëm Metalurgjisë 2.4, pp. 316-331.
15. Liu, yong, Chuxia Lin, dhe Yonggui Wu (2007), “Karakterizim baltë kuqe rrjedh nga një proces i kombinuar Bayer dhe metodën boksitit pjekje”, Gazeta e materialeve të rrezikshme 146.1-2, pp. 255-261.
16. U.S. Shërbimi Gjeologjik (USGS) (2018), "Boksit dhe Alumina", në boksitit dhe Statistikave Alumina dhe informacione.
17. Paramguru, R. K., P. C. mesabahu, dhe V. N. Misra (2004), “Trendet në baltë të kuqe shfrytëzimit-një rishikim”, përpunimit të mineraleve & nxjerrëse Metall. i jap supërxhiro. 2, pp. 1-29.
18. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors Mountain, K (2000), "Rishikimi i elektrike Metodat Ndarja, pjesë 1: aspektet themelore, Mineralet & Përpunimi metalurgjik ", vol. 17, jo. 1, pp 23-36.
19. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors Mountain, K (2000), "Rishikimi i elektrike Metodat Ndarja, pjesë 2: Konsideratat praktike, Mineralet & Përpunimi metalurgjik ", vol. 17, jo. 1, pp 139-166.
20. Ralston O. (1961), Ndarja elektrostatike e Solids Mixed grimcuar, Elsevier Publishing Company, jashtë të shtypura.
