Pilih Basa:
The ST Equipment & téhnologi LLC (STET) pemisah sabuk tribo-éléktrostatik cocog pisan pikeun beneficiating pisan (<1μm) mun moderately kasar (500μm) partikel mineral, kalayan hasil anu saé pisan. Timuan ékspérimén nunjukkeun kamampuan pisah STET pikeun nguntungkeun sampel bauksit ku cara ningkatkeun alumina anu aya bari sakaligus ngirangan silikat réaktif sareng total. Téknologi STET dipidangkeun salaku padika pikeun ngamutahirkeun sareng nyusun konsép bauxite sateuacan dianggo produksi alumina. Pamrosésan garing kalayan SEPARATOR STET bakal ngahasilkeun réduksi biaya operasional kilang minyak kusabab konsumsi soda kaustik anu langkung handap, tabungan énergi kusabab volume handap oksida iners sareng panurunan jumlah résidu kilang alumina (ARR atanapi leutak beureum). Salaku tambahan, téknologi STET tiasa nawiskeun pemurni alumina manpaat sanés kalebet tingkat cadangan tambang, penyebaran kahirupan pembuangan leuleus beureum, sareng manjangkeun umur operasi tambang kaos anu tos aya ku cara ningkatkeun pamanfaatan kuari sareng ngamaksimalkeun pamulihan. Produk ku cai-gratis sareng kimia-gratis anu dihasilkeun ku prosés STET tiasa dianggo pikeun pembuatan semén dina jilid luhur tanpa pre-treatment, kontras sareng leutak beureum anu ngagaduhan panggunaan anu manpaat terbatas.
1.0 perkenalan
Produksi aluminium nyaeta ngeunaan pentingna sentral pikeun industri tambang jeung metallurgy tur fundamental pikeun rupa-rupa industri [1-2]. Bari aluminium ngarupakeun unsur logam paling umum kapanggih di bumi, dina total ngeunaan 8% tina kulit Marcapada, salaku unsur éta réaktif sahingga henteu lumangsung sacara alami [3]. Mangkana, pangabutuh bijih-euyeub aluminium bisa disampurnakeun pikeun ngahasilkeun alumina jeung aluminium, hasilna generasi signifikan tina résidu [4]. Salaku kualitas deposit bauxite global morosot, generasi naek résidu, posing tantangan ka alumina jeung aluminium-pembuatan industri dina watesan ngolah waragad, waragad pembuangan sarta dampak dina lingkungan [3].
Bahan awal primér pikeun pemurnian aluminium anu bauxite, Sumber komérsial utama di dunya aluminium [5]. Bauxite mangrupa enriched aluminium hidroksida batuan sédimén, dihasilkeun tina laterization jeung weathering batuan beunghar oksida beusi, oksida aluminium, atawa duanana ilaharna ngandung quartz tur liat kawas kaolin [3,6]. batu Bauxite ngawengku kalobaannana ti mineral alumunium gibbsite (Al(OH)3), boehmite (c-alo(OH)) sarta diaspore (a-alo(OH)) (meja 1), tur biasana dicampurkeun jeung dua oksida beusi goethite (FeO(OH)) sarta hematite (Fe2O3), éta alumunium liat kaolinite mineral, saeutik anatase jeung / atawa titania (TiO2), ilmenite (FeTiO3) tur najis sejen di minor atawa sajumlah renik [3,6,7].
Istilah trihydrate na monohydrate nu ilahar dipake ku industri pikeun kalan rupa-rupa bauxite. Bauxite anu sagemblengna atawa ampir sakabeh bearing gibbsite disebut bijih trihydrate; lamun boehmite atanapi diaspore anu mineral dominan mangka disebut monohydrate bijih [3]. Campuran rupa gibbsite na boehmite anu umum di sakabeh tipe bauxites, boehmite na diaspore kirang umum, sarta gibbsite na diaspore langka. Unggal jenis ti presents bijih bauxite tantangan sorangan dina watesan processing mineral jeung beneficiation keur generasi alumina [7,8].
meja 1. Komposisi kimia Gibbsite, Boehmite na Diaspore [3].
| Komposisi kimia | Gibbsite AL(OH)3 atawa Al2O3.3H2The | Boehmite ALO(OH) atawa Al2The3.H2The | Diaspora ALO(OH) atawa Al2The3.H2The |
|---|---|---|---|
| Al2The3 beurat% | 65.35 | 84.97 | 84.98 |
| (OH) beurat% | 34.65 | 15.03 | 15.02 |
deposit Bauxite nu sumebar di sakuliah dunya, lolobana kajadian di wewengkon tropis atawa subtropis [8]. pertambangan Bauxite duanana ores kelas Metalurgi sarta non-Metalurgi mangrupakeun analog kana tambang mineral industri lianna. biasana, nu beneficiation atawa perlakuan bauxite ieu dugi ka crushing, sieving, cuci, sarta drying tina bijih atah [3]. Flotation geus padamelan keur Ngaronjatkeun tina low-grade tangtu ores bauxite, sanajan kitu teu dibuktikeun kacida selektif dina kalam kaolinite, sumber utama silika réaktif utamana dina bauxites trihydrate [9].
The bulk of bauxite dihasilkeun di dunya ieu dipaké salaku feed pikeun manufaktur of alumina liwat prosés bayer, metoda kaustik-leach baseuh-kimia dimana Al_2 O_3 leyur tina batu bauxite ku cara nganggo leyuran soda kaustik dina suhu sareng tekanan anu luhur [3,10,11]. salajengna, nu bulk of alumina ieu garapan sakumaha feed pikeun ngahasilkeun logam alumunium liwat prosés Aula-Héroult, nu ngalibatkeun réduksi electrolytic of alumina dina mandi tina cryolite (Na3AlF6). Butuh ngeunaan 4-6 ton bauxite garing pikeun ngahasilkeun 2 t tina alumina, nu di robah warna ka warna ngahasilkeun 1 t logam alumunium [3,11].
Prosés bayer ieu digagas ku Pergaulan dikumbah jeung finely taneuh bauxite jeung solusi Leach. slurry anu dihasilkeun ngandung 40-50% padet ieu lajeng pressurized sarta dipanaskeun kalayan uap. Dina hambalan ieu sababaraha alumina nu bubar sarta ngabentuk leyur natrium aluminate (NaAlO2), Tapi alatan ayana silika réaktif, a natrium alumunium silikat pajeulit ogé precipitates nu ngagambarkeun kaleungitan duanana alumina jeung soda. slurry nu dihasilkeun dikumbah, jeung résidu nu dihasilkeun (i.e., leutak beureum) ieu decanted. Natrium aluminate ieu lajeng precipitated kaluar salaku trihydrate aluminium (Al(OH)3) ngaliwatan hiji prosés seeding. solusi caustic soda nu hasilna ieu recirculated kana solusi Leach. tungtungna, nu disaring sarta dikumbah alumina trihydrate padet anu dipecat atawa calcined mun ngahasilkeun alumina [3,11].
Leaching hawa bisa dibasajankeun 105 ° C nepi ka 290 ° C jeung tekenan pakait dibasajankeun 390 kPa ka 1500 kPa. Handap hawa Bulan digunakeun pikeun bauxite nu ampir sakabéh alumina sadia hadir salaku gibbsite. Suhu anu langkung luhur diperyogikeun pikeun digedepositsst bauxite gaduh perséntase ageung boehmite sareng diaspore. Dina suhu 140 ° C atanapi kirang ngan ukur gugus gibbsite sareng kaolin anu leyur dina minuman keras soda kaustik sahingga suhu sapertos éta langkung dipikaresep pikeun pamrosésan trihydrate alumina . Dina hawa gede ti 180 ° C alumina hadir salaku trihydrate na monohydrate anu recoverable dina leyuran sarta duanana liat sarta quartz bébas jadi réaktif [3]. kaayaan operasi kayaning hawa, tekanan sarta dosage réagen anu dipangaruhan ku jinis bauxite sahingga unggal kilang lisah alumina ieu tailored ka tipe husus bijih bauxite. Leungitna soda caustic mahal (NaOH) jeung generasi leutak beureum duanana patali kualitas bauxite dipaké dina prosés pemurnian. Sacara umum, nu nurunkeun kandungan Al_2 O_3 of bauxite, nu leuwih gede volume leutak beureum anu bakal dihasilkeun, salaku fase non-Al_2 O_3 anu ditampik sakumaha leutak beureum. Salaku tambahan, nu leuwih luhur ti kaolinite atawa eusi silika réaktif of bauxite, leutak beuki beureum bakal dihasilkeun [3,8].
-Grade tinggi bauxite ngandung nepi ka 61% Al_2 O_3, sarta loba deposit bauxite operasi -typically disebut salaku kelas non-Metalurgi- aya alusna handap ieu, aya kalana jadi low salaku 30-50% Al_2 O_3. Kusabab éta produk nu dipikahayang téh purity tinggi
Al_2 O_3, nu oksida sésana di bauxite nu (Fe2O3, SiO2, TiO2, bahan organik) anu leupas ti Al_2 O_3 tur ditampik sakumaha alumina résidu kilang lisah (ARR) atanapi leutak beureum liwat prosés bayer. Sacara umum, kualitas handap bauxite nu (i.e., handap eusi Al_2 O_3) leutak beuki beureum nu dihasilkeun per ton produk alumina. Salaku tambahan, malah sababaraha mineral bearing Al_2 O_3, utamana kaolinite, ngahasilkeun réaksi samping pikaresepeun mangsa proses pemurnian tur ngakibatkeun paningkatan dina generasi leutak beureum, kitu ogé leungitna mahal soda kimiawi caustic, waragad variabel badag dina prosés pemurnian bauxite [3,6,8].
leutak beureum atanapi ARR ngagambarkeun badag sarta dina bade tantangan keur industri aluminium [12-14]. leutak beureum ngandung leftover kimiawi residual caustic signifikan tina prosés pemurnian, tur mangrupakeun kacida basa, sering ku pH 10 - 13 [15]. Ieu dihasilkeun dina jilid badag sakuliah dunya - nurutkeun kana USGS, estimasi produksi alumina global éta 121 juta ton di 2016 [16]. Hal ieu nyababkeun hiji diperkirakeun 150 juta ton leutak beureum dihasilkeun salila periode sarua [4]. Sanajan ieu panalungtikan lumangsung, leutak beureum ayeuna boga sababaraha jalur giat komersil pikeun mangpaat ulang pamakéan. Hal ieu diperkirakeun yén saeutik pisan tina leutak beureum nyaéta beneficially ulang dipaké di sakuliah dunya [13-14]. tibatan, leutak beureum ieu ngompa tina kilang lisah alumina kana impoundments gudang atawa landfills, dimana eta disimpen na diawaskeun dina biaya badag [3]. kituna, duanana argumen ekonomi jeung lingkungan bisa dijieun pikeun ngaronjatkeun kualitas bauxite saméméh pemurnian, hususna lamun pamutahiran misalna bisa dilakukeun ngaliwatan téhnik separation fisik low-énergi.
Bari cadangan dibuktikeun tina bauxite diharepkeun panungtungan salila sababaraha taun, kualitas cadangan nu bisa ékonomis diakses geus nyirorot [1,3]. pikeun refiners, anu dina bisnis tina ngolah bauxite mun make alumina, jeung logam pamustunganana aluminium, ieu téh tantangan jeung duanana implikasi financial lingkungan
métode garing kayaning separation éléktrostatik bisa jadi dipikaresep industri bauxite keur pre-konsentrasi bauxite saméméh prosés bayer. métode separation éléktrostatik anu ngagunakeun kontak, atanapi tribo-listrik, ngecas nyaeta particularity metot alatan potensi maranéhna pikeun misahkeun rupa-rupa campuran ngandung conductive, insulating, jeung partikel semi-conductive. ngecas Tribo-listrik lumangsung nalika diskrit, partikel dissimilar ngahiji sacara lengkep ku karana, atawa kalayan permukaan katilu, hasilna dina bédana muatan permukaan antara dua jenis partikel. Tanda na gedena tina bédana muatan gumantung sabagean dina bédana dina pangirut éléktron (atawa fungsi gawé) antara jenis partikel. Separation tiasa lajeng dihontal ngagunakeun hiji médan listrik dilarapkeun externally.
Téhnik geus garapan industri dina nangtung bébas-ragrag tipe separators. Dina separators bébas-ragrag, partikel munggaran acquire muatan, lajeng digolongkeun ku graviti ngaliwatan alat kalayan nentang éléktroda nu berlaku hiji médan listrik kuat ka deflect nu lintasan tina partikel nurutkeun tanda na gedéna muatan permukaan maranéhna [18]. separators bébas-ragrag tiasa mujarab pikeun partikel kasar tapi henteu éféktif dina partikel nanganan finer ti ngeunaan 0.075 ka 0.1 mm [19-20]. Salah sahiji kamajuan anyar paling ngajangjikeun dina separations mineral garing teh SEPARATOR sabuk tribo-éléktrostatik. téhnologi ieu diperpanjang rentang ukuran partikel ka finer partikel batan téhnologi-téhnologi separation éléktrostatik konvensional, kana rentang mana ngan flotation geus suksés nu geus kaliwat.
separation Tribo-éléktrostatik utilizes Bedana muatan listrik antara bahan nu dihasilkeun ku kontak permukaan atawa ngecas triboelectric. Dina cara simplistic, lamun dua bahan anu di kontak, bahan sareng pangirut luhur pikeun electros gains éléktron sahingga robah négatip, bari bahan kalawan pangirut éléktron handap ngeusi positif.
The ST Equipment & teknologi (STET) tribo-éléktrostatik sabuk SEPARATOR nawaran hiji jalur beneficiation novél mun tos konsentrasi ores bauxite. The nawaran prosés STET separation garing bauxite produser atawa refiners bauxite hiji kasempetan pikeun nedunan pre-bayer-prosés Ngaronjatkeun bijih bauxite pikeun ngaronjatkeun kualitas nu. pendekatan ieu ngabogaan loba mangpaat, kaasup: Réduksi di operasi biaya kilang lisah alatan konsumsi handap soda caustic ku cara ngurangan input silika réaktif; tabungan énergina salila pemurnian alatan nurunkeun volume oksida mulya (Fe2The3, TiO2, Non-réaktif SiO2) ngasupkeun kalawan bauxite; aliran massa leutik bauxite ka kilang lisah sarta sarat énergi kituna kirang panas tur pressurize; réduksi dina volume generasi leutak beureum (i.e., leutak beureum pikeun babandingan alumina) ku nyoplokkeun silika réaktif jeung oksida mulya; jeung, kontrol tighter leuwih kualitas bauxite input nu ngurangan upsets prosés jeung ngamungkinkeun refiners kana udagan ideal tingkat silika réaktif pikeun maksimalkeun pungsi impurity tampikan. kadali kualitas ningkat leuwih feed bauxite ka kilang lisah ogé maximizes uptime sarta produktivitas. Sumawona, réduksi dina volume leutak beureum ditarjamahkeun jadi kirang pengobatan sarta pembuangan waragad na utilization hadé tina landfills aya.
The preprocessing bijih bauxite saméméh prosés bayer bisa nawiskeun kaunggulan signifikan dina watesan ngolah na jualan di hampas. Teu kawas leutak beureum, hampas ti prosés éléktrostatik garing ngandung euweuh kimia na teu ngagambarkeun liability gudang lingkungan jangka panjang. Teu kawas leutak beureum, garing ku-produk / hampas tina operasi pre-ngolah bauxite bisa garapan di pabrik semén sakumaha aya sarat jang ngaleupaskeun natrium nu, nu detrimental ka pabrik semén. Kanyataanna - bauxite geus bahan baku biasa keur Portland manufaktur semén. Dilegaan hirup operasi of Pertambangan bauxite aya bisa ogé ngahontal ku ngaronjatkeun utilization quarry na maximizing recovery.
2.0 eksperimen
2.1 bahan
STET dilakukeun studi pre-feasibility di leuwih 15 sampel bauxite béda ti lokasi béda sabudeureun dunya ngagunakeun SEPARATOR bangku skala. sahiji, 7 sampel béda éta
meja 2. Hasil analisis kimia sampel bauxite.
2.2 métode
Percobaan anu dipigawé maké SEPARATOR sabuk tribo-éléktrostatik bangku skala, akhirat disebut salaku 'SEPARATOR benchtop'. nguji bangku skala mangrupa fase mimiti hiji prosés palaksanaan téhnologi tilu-fase (Tempo Table 3) kaasup evaluasi bangku skala, nguji pilot skala na palaksanaan komérsial skala.
The SEPARATOR benchtop digunakeun pikeun screening pikeun bukti ngecas tribo-éléktrostatik tur nangtukeun lamun bahan hiji calon alus keur beneficiation éléktrostatik. Bedana utama antara unggal sapotong pakakas dibere di Table 3. Bari parabot dipaké dina unggal fase béda dina ukuran, prinsip operasi nyaéta fundamentally sami.
meja 3. prosés palaksanaan tilu-fase maké STET tribo-éléktrostatik téhnologi SEPARATOR sabuk
| Fase | Dipaké pikeun: | Éléktroda Panjangna cm | Jenis Prosés |
|---|---|---|---|
| 1- Evaluasi Skala Bangku | Evaluasi kualitatif | 250 | Angkatan |
| 2- Skala Pilot nguji | Evaluasi kuantitatif | 610 | Angkatan |
| 3- Palaksanaan Skala komérsial | Produksi komérsial | 610 | Terus-terusan |
Salaku bisa ditempo dina Table 3, beda utama antara SEPARATOR benchtop sarta pilot skala na separators komérsial skala nyaéta yén panjang SEPARATOR benchtop téh kurang 0.4 kali panjang pilot skala na komérsial skala unit. Salaku efisiensi SEPARATOR mangrupakeun fungsi ti panjangna éléktroda, nguji bangku skala teu bisa dipaké salaku diganti pikeun nguji pilot skala. nguji Pilot skala perlu pikeun nangtukeun extent pisah yen proses STET bisa ngahontal, jeung nangtukeun lamun proses STET bisa minuhan target produk handapeun ongkos feed dibikeun. tibatan, nu SEPARATOR benchtop digunakeun pikeun aturan kaluar bahan calon anu saperti teu mirip demonstrate sagala separation signifikan di tingkat pilot skala. Hasilna diala dina bangku skala bakal non-dioptimalkeun, jeung separation katalungtik nyaeta kirang ti mana bakal dititénan dina SEPARATOR STET ukuran komérsial.
Uji coba dina tutuwuhan pilot perlu saméméh deployment skala komérsil, kumaha oge, nguji dina bangku skala ieu wanti salaku Fase kahiji tina prosés palaksanaan pikeun sagala bahan tinangtu. Saterusna, dina kasus nu kasadiaan bahan diwatesan, nu SEPARATOR benchtop nyadiakeun alat mangpaat pikeun screening proyék suksés poténsial (i.e., proyék nu customer jeung industri target kualitas bisa patepung maké téhnologi STET).
2.2.1 STET Triboelectrostatic Beubeur SEPARATOR
Dina SEPARATOR sabuk tribo-éléktrostatik (angka 1 jeung Gambar 2), bahan anu fed ka celah ipis 0.9 - 1.5 cm antara dua éléktroda planar paralel. Partikel nu triboelectrically dieusi ku kontak interparticle. Salaku conto, dina kasus sampel bauxite nu komponén utama anu gibssite, kaolinite sarta partikel mineral quartz, nu boga muatan positif (gibssite) jeung nu muatanana négatif (kaolinite na quartz) anu katarik éléktroda sabalikna. Partikel nu lajeng disapu nepi ku kontinyu pindah sabuk buka-bolong na conveyed dina arah sabalikna. sabuk nu ngalir partikel meungkeut unggal éléktroda nuju tungtung sabalikna ti SEPARATOR nu. Médan listrik ukur butuh gerak partikel fraksi ménél centimeter pikeun mindahkeun partikel tina aliran kénca-pindah ka-pindah ka katuhu. The counter aliran kiwari partikel misahkeun tur sinambung triboelectric ngecas ku collisions partikel nyadiakeun pikeun separation multi-tahap jeung hasil dina purity alus teuing jeung recovery dina Unit single-pass. Laju sabuk tinggi oge nyandak throughputs pisan tinggi, nepi ka 40 ton per jam dina SEPARATOR tunggal. Ku ngadalikeun rupa parameter prosés, alat nu ngamungkinkeun pikeun optimasi kelas mineral jeung recovery.
angka 1. Schematic of SEPARATOR sabuk triboelectric
Desain SEPARATOR relatif basajan. Beubeur na rollers dimaksudkeun nyaéta sésa ngan pindah. The éléktroda nu cicing tur diwangun ku hiji bahan appropriately awét. sabuk nu dijieunna tina bahan plastik. Panjang SEPARATOR éléktroda téh kurang 6 méter (20 ft.) jeung lebar 1.25 méter (4 ft.) pikeun ukuran pinuh unit komérsial. Konsumsi kakuatan anu kirang ti 2 kilowatt-jam per ton bahan olahan jeung lolobana kakuatan dihakan ku dua motor nyetir sabuk nu.
angka 2. Jéntré ngeunaan zone separation
prosés téh sagemblengna garing, henteu merlukeun bahan tambahan sarta ngahasilkeun euweuh cai limbah atawa émisi hawa. Pikeun separations mineral SEPARATOR nyadiakeun téhnologi pikeun ngurangan pamakéan cai, manjangkeun hirup cagar jeung / atawa cageur sarta reprocess hampas.
The compactness tina sistem ngamungkinkeun pikeun fleksibilitas dina desain instalasi. Téknologi separation sabuk tribo-éléktrostatik anu tahan sarta industri dibuktikeun tur munggaran dilarapkeun industri jeung ngolah lebu batubara durukan laleur dina 1997. téhnologi nu aya éféktif dina misahkeun partikel karbon ti ngabakar batubara, ti partikel aluminosilicate mineral glassy dina lebu laleur. téhnologi nu geus instrumental di sangkan Daur mulang ti laleur lebu-euyeub mineral salaku gaganti semén dina produksi beton.
ti mimiti 1995, di luhur 20 juta ton lebu produk laleur geus diprosés ku separators STET dipasang di AS. Sajarah industri pisah laleur lebu kadaptar di Table 4.
Dina pamrosésan mineral, téknologi SEPARATOR sabuk triboelectric geus dipaké pikeun misahkeun rupa-rupa bahan kaasup kalsit / quartz, talc / magnesite, sarta barite / quartz.
angka 3. Komérsial SEPARATOR sabuk tribo-éléktrostatik
meja 4. aplikasi industri pisah sabuk tribo-éléktrostatik pikeun lebu laleur.
| utiliti / stasiun kakuatan | lokasi | Mimiti operasi komérsial | rinci fasilitas |
|---|---|---|---|
| Adipati Energy - Roxboro Station | Propinsi Sulawesi Tenggara AS | 1997 | 2 Separators |
| basa énergi- Brandon Shores | Maryland AS | 1999 | 2 Separators |
| Power Skotlandia- Longannet Station | Skotlandia UK | 2002 | 1 SEPARATOR |
| Jacksonville Electric-St. Johns Walungan Power Park | Florida AS | 2003 | 2 Separators |
| Daya Listrik Mississippi Kidul -R.D. Morrow | Mississippi AS | 2005 | 1 SEPARATOR |
| Anyar Brunswick Daya-Belledune | Anyar Brunswick Kanada | 2005 | 1 SEPARATOR |
| OF npower-Didcot Station | England Inggris | 2005 | 1 SEPARATOR |
| Stasion Talen Énergi-Brunner Island | Pennsylvania AS | 2006 | 2 Separators |
| Tampa-Electric Big Station Bend | Florida AS | 2008 | 3 Separators |
| OF npower Aberthaw-Station | Wales UK | 2008 | 1 SEPARATOR |
| Énergi-West Station Burton EDF | England Inggris | 2008 | 1 SEPARATOR |
| ZGP (Lafarge Cement / Ciech Janikosoda JV) | Polandia | 2010 | 1 SEPARATOR |
| Koréa Power Tenggara- Yeongheung | Koréa Kidul | 2014 | 1 SEPARATOR |
| PGNiG Termika-Sierkirki | Polandia | 2018 | 1 SEPARATOR |
| Taiheiyo semén Company-Chichibu | Jepang | 2018 | 1 SEPARATOR |
| Armstrong Laleur Ash- Semén Eagle | Filipina | 2019 | 1 SEPARATOR |
| Koréa Power Tenggara- Samcheonpo | Koréa Kidul | 2019 | 1 SEPARATOR |
2.2.2 nguji bangku skala
Percobaan prosés standar dilakukeun sakitar tujuan khusus pikeun ningkatkeun konsentrasi Al_2 O_3 sareng ngirangan konsentrasi mineral gangue. Tés anu dilakukeun dina SEPARATOR benchtop dina kaayaan angkatan, kalawan nguji dipigawé dina duplikat mun simulate kaayaan ajeg, sarta mastikeun yén sagala pangaruh carryover mungkin tina kaayaan saméméhna teu dianggap. Saacanna unggal test, sub-sampel feed leutik ieu dikumpulkeun (ditunjuk minangka 'Feed'). Kana netepkeun sadayana variabel operasi, bahan ieu fed kana SEPARATOR benchtop ngagunakeun hiji feeder vibratory listrik ngaliwatan puseur SEPARATOR benchtop. Sampel anu dikumpulkeun di tungtung unggal percobaan sarta beurat ti tungtung produk 1 (ditunjuk minangka 'E1') na tungtung produk 2 (ditunjuk minangka 'E2') anu ditangtukeun maké légal-pikeun-dagang cacah skala. Keur sampel bauxite, 'E2' pakait jeung produk-euyeub bauxite. Pikeun unggal set sub-sampel (i.e., kadaharan, E1 na E2) hukum, komposisi utama oksida ku XRF, silika réaktif na sadia alumina ieu ditangtukeun. XRD characterization ieu dipigawé dina dipilih sub-sampel.
3.0 Hasil sareng diskusi
3.1. sampel mineralogi
Hasil tina nganalisa XRD kuantitatif pikeun sampel feed anu kaasup di Table 5. Mayoritas sampel anu utamina diwangun ku gibbsite sarta jumlahna varying of goethite, hematite, kaolinite, sarta quartz. Ilmenite na anatase éta ogé dibuktikeun dina jumlah leutik di mayoritas sampel.
Aya parobahan dina komposisi mineral pikeun S6 na S7 salaku sampel feed kasebut utamana diwangun ku diaspore kalawan jumlahna minor of kalsit, hematite, goethite, boehmite, kaolinite, gibbsite, quartz, anatase, sarta rutile keur kauninga. Hiji fase amorf ieu ogé ditandaan di S1 na S4 na ranged tina kurang 1 ka 2 persen. Ieu meureun alatan boh ayana mineral smectite, atawa bahan non-kristalin. Kusabab bahan ieu teu bisa langsung diukur, hasilna pikeun sampel ieu kudu dianggap perkiraan.
3.2 percobaan bangku skala
A runtuyan uji ngalir anu dipigawé dina unggal sampel mineral aimed di maximizing Al2O3 sarta nurunna eusi SiO_2. Spésiés concentrating kana produk-euyeub bauxite bakal indicative tina kabiasaan ngecas positif. Hasilna nu ditémbongkeun di Table 6
meja 5. Analisis XRD sampel feed.
meja 6. kasimpulan Hasil.
Uji coba ku gerakan signifikan STET benchtop SEPARATOR nunjukkeun tina Al2O3 pikeun sakabéh sampel. Separation of Al2O3 ieu observasi pikeun S1-5 mana éta utamana gibbsite, sarta ogé pikeun S6-7 mana éta utamana diaspore. Salaku tambahan, unsur utama sejenna Fe2O3, SiO2 na TiO2 nunjukkeun pindahna signifikan di hal nu ilahar. Pikeun sakabéh sampel, gerak leungitna on ignition (hukum) dituturkeun gerak Al2O3. Dina watesan silika réaktif na sadia alumina, pikeun S1-5 nu ampir sadayana gibbsite (aluminium trihydrate) nilai kudu dianggap di 145 ° C bari keur S6-7 keur nu mineral dominan nyaeta diaspore (aluminium monohydrate) nilai kudu ditaksir di 235 ° C. Pikeun sakabéh sampel nguji jeung SEPARATOR STET benchtop nunjukkeun ngaronjat penting dina alumina sadia sarta ngurangan signifikan dina silika réaktif ka produk pikeun duanana trihydrate na monohydrate sampel bauxite. Gerak spésiés mineral utama ieu ogé ditempo sarta grafis ditémbongkeun di handap dina Gambar 4.
Dina watesan mineralogi, SEPARATOR STET benchtop nunjukkeun kadar ti alumina spésiés bearing gibbsite na diaspore kana produk-euyeub bauxite bari sakaligus kalam spésiés gangue séjén. Pekuncén 5 jeung 6 némbongkeun selectivity fase mineral jeung produk-euyeub bauxite pikeun trihydrate na monohydrate sampel, tuturutan. Selectivity ieu diitung salaku bédana antara deportment massa pikeun produk pikeun tiap spésiés mineral jeung recovery Massa sakabéh pikeun produk. A selectivity positif nyaéta indicative tina konsentrasi mineral jeung produk-euyeub bauxite, na tina hiji kabiasaan ngecas sakabéh positif. tibalikna, a nilai négatip selectivity nyaeta indicative tina konsentrasi jeung coproduct bauxite-lean, na tina hiji kabiasaan ngecas négatip sakabéh.
Pikeun sakabéh trihydrate sampel-hawa tiis (i.e., S1, S2 na S4) kaolinite exhibited a négatip ngecas kabiasaan jeung ngumpul jeung ko-produk bauxite-lean bari gibbsite pekat jeung produk-euyeub bauxite (angka 5). Pikeun sakabéh sampel-suhu luhur monohydrate (i.e., S6 na S7) duanana mineral silika bearing réaktif, kaolinite na quartz, exhibited a négatip ngecas kabiasaan. Keur dimungkinkeun, diaspore na boehmite dilaporkeun ka produk-euyeub bauxite na exhibited hiji kabiasaan ngecas positif (angka 6).
angka 5. Selectivity fase mineral jeung produk.
angka 6. Selectivity fase mineral jeung produk.
Ukuran alumina sadia tur silika réaktif demonstrate gerak badag. Pikeun bauxites hawa tiis (S1-S5), jumlah réaktif silika hadir per unit alumina sadia dikurangan ti 10-50% dina dasar relatif (angka 7). A réduksi sarupa ieu dititénan dina bauxites suhu luhur (S6-S7) sakumaha bisa ditempo dina Gambar 7.
The bauxite kana rasio alumina ieu diitung salaku kabalikan tina alumina sadia. The bauxite kana rasio alumina ieu turun ku antara 8 - 26% dina istilah relatif pikeun sakabéh sampel dites (angka 8). Ieu bermakna saperti eta ngagambarkeun hiji réduksi sarimbag dina aliran massa bauxite nu perlu fed kana prosés bayer.
angka 7. SiO2 réaktif per unit Sadia Al2O3
angka 8. Bauxite kana rasio alumina.
3.3 diskusi
Data eksperimen mendemonstrasikan yén SEPARATOR STET ngaronjat Al2O3 sadia bari sakaligus ngurangan kandungan SiO_2. angka 9 presents a diagram konseptual sahiji kauntungan ekspektasi pakait jeung réduksi tina silika réaktif jeung kanaékan alumina sadia saméméh Prosés bayer. Nu nulis ngitung yén kauntungan finansial ka refiner alumina bakal jadi dina lingkup $15-30 USD per ton produk alumina. Ieu ngagambarkeun dihindari ongkos ti soda caustic leungit mun de-silicaton produk (DSP), tabungan énergi ti ngurangan input ti bauxite ka kilang lisah teh, réduksi di generasi leutak beureum sarta aliran sharing leutik dihasilkeun tina ngajual bauxite low-grade ku-produk mun produsén semén. angka 9 outlines mangpaat ekspektasi ngalaksanakeun STET téhnologi triboelectrostatic salaku mean keur tos konsentrasi bijih bauxite prior proses bayer.
Instalasi tina prosés separation STET pikeun pre-processing bauxite bisa dipigawé boh di kilang lisah alumina atawa milik bauxite sorangan. Sanajan, prosés STET merlukeun garing grinding tina ores bauxite saméméh separation, mun ngabebaskeun gangue nu, kituna teh logistik ti grinding sarta ngolah bauxite di kilang lisah meureun leuwih lugas.
Salaku salah sahiji pilihan – nu bauxite garing bakal jadi taneuh maké well-ngadegkeun téhnologi grinding garing, contona roller ngagiling atawa dampak ngagiling nangtung. bauxite The finely taneuh bakal dipisahkeun ku prosés STET, jeung luhur-alumina produk bauxite dikirim ka kilang lisah alumina. Pamasangan grinding garing bakal ngawenangkeun keur ilangna baseuh grinding tradisional dipaké dina mangsa proses bayer. Hal ieu dianggap yen biaya operasi tina grinding garing bakal kasarna comparable mun biaya operasi of grinding baseuh, utamana tempo grinding baseuh dipigawé kiwari anu dipigawé dina campuran kacida basa, ngarah kana waragad perawatan considerable.
The garing low-grade bauxite ko-produk (hampas) ti prosés separation bakal jadi dijual ka pabrik semén salaku sumber alumina. Bauxite ilahar ditambahkeun kana pabrik semén, jeung garing ko-produk, leutak beureum kawas, teu ngandung sodium anu bakal nyegah pamakéan taun pabrik semén. Ieu nyadiakeun kilang lisah sareng metoda valorizing bahan anu disebutkeun bakal kaluar ti prosés pemurnian sakumaha leutak beureum, sarta bakal merlukeun gudang istilah panjang, ngalambangkeun ongkos a.
Hiji itungan waragad operasi dipigawé ku pangarang ngira-ngira anu manfaat proyék ngeunaan $27 USD per ton alumina, jeung tabrakan utama kahontal ngaliwatan réduksi dina soda caustic, réduksi dina leutak beureum, valorization tina ko-produk na suluh tabungan alatan volume handap bauxite ka kilang lisah teh. kituna hiji 800,000 ton per kilang lisah sataun bisa ngaharepkeun kauntungan finansial ti $21 M USD per taun (Tempo Gambar 10). Analisis ieu teu nganggap tabungan poténsial ti ngurangan impor atawa logistik waragad bauxite, nu bisa salajengna ningkatkeun balik proyék.
angka 10. Mangpaat réaktif silika Réduksi na Sadia kanaékan alumina.
4.0 conclusions
Ringkesanana, processing garing jeung kasempetan nawaran SEPARATOR STET keur ngahasilkeun nilai keur produser bauxite na refiners. Pre-ngolah bauxite saméméh pemurnian bakal ngurangan waragad kimiawi, nurunkeun volume leutak beureum dihasilkeun na ngaleutikan upsets prosés. téhnologi STET bisa ngijinan prosesor bauxite ngahurungkeun kelas non-Metalurgi kana bauxite kelas Metalurgi - nu bisa ngurangan kabutuhan bauxite diimpor jeung / atawa manjangkeun exiting hirup sumberdaya quarry. prosés STET ogé bisa dilaksanakeun keur ngahasilkeun kualitas luhur non-Metalurgi bauxite kelas na Metalurgi kelas, jeung semén kelas bauxite ku-produk saméméh prosés bayer.
Prosés STET merlukeun saeutik pre-perlakuan mineral jeung ngoperasikeun dina kapasitas tinggi - nepi ka 40 nada per jam. pamakéan énérgi anu kirang ti 2 kilowatt-jam per ton bahan olahan. Saterusna, prosés STET nyaéta téhnologi pinuh commercialized dina mineral ngolah, sahingga teu merlukeun ngembangkeun teknologi anyar.
rujukan
1. Bergsdalen, Havard, Anders H. Strømman, na Edgar G. Hertwich (2004), “The aluminium industri-lingkungan, téhnologi jeung produksi”.
2. éta, Subodh K., sarta Weimin Yin (2007), “Ékonomi aluminium di sakuliah dunya: Kaayaan kiwari industri” hayu urang 59.11, pp. 57-63.
3. Vincent G. pasir & Errol D. Sehnke (2006), "Bauxite", di Mineral Industrial & batu: komoditi, pasar, tur Mangpaat, Masarakat pikeun Pertambangan, Metallurgy na Exploration Inc., Englewood, CO, pp. 227-261.
4. Evans, Ken (2016), “sajarah, tantangan, sarta kamajuan anyar dina manajemen jeung pamakéan résidu bauxite”, Journal of Metallurgy sustainable 2.4, pp. 316-331
5. Gendron, Robin S., Mats Ingulstad, sarta Espen Storli (2013), "Bijih Aluminium: ékonomi pulitik industri bauxite global ", UBC Pencét.
6. selang, H. Urang Sunda. (2016), “Bauxite mineralogi”, Maca penting di Lampu Logam, Springer, kamaneh, pp. 21-29.
7. Authier-Martin, Monique, dkk. (2001),”The mineralogi of bauxite pikeun ngahasilkeun alumina smelter-grade ", hayu urang 53.12, pp. 36-40.
8. pasir, V. G., na Sunda. J. Robson (2016), “Klasifikasi bauxites ti bayer tutuwuhan sudut pandang”, Maca penting di Lampu Logam, Springer, kamaneh, pp. 30-36.
9. Songqing, gu (2016). “Cina Bauxite sarta pangaruh Anak on alumina Produksi di Cina”, Maca penting di Lampu Logam, Springer, kamaneh, pp. 43-47.
10. Habashi, Fathi (2016) “Saratus taun ti Prosés bayer pikeun alumina Produksi” Maca penting di Lampu Logam, Springer, kamaneh, pp. 85-93.
11. Adamson, A. N., E. J. Bloore, sarta A. Urang Sunda. Carr (2016) “Prinsip dasar rarancang proses bayer”, Maca penting di Lampu Logam, Springer, kamaneh, pp. 100-117.
12. Anich, Ivan, dkk. (2016), “The alumina Téhnologi Roadmap”, Maca penting di Lampu Logam. Springer, kamaneh, pp. 94-99.
13. Liu, Wanchao, dkk. (2014), “assessment lingkungan, manajemén jeung utilization tina leutak beureum di Cina”, Journal of Produksi cleaner 84, pp. 606-610.
14. Evans, Ken (2016), “sajarah, tantangan, sarta kamajuan anyar dina manajemen jeung pamakéan résidu bauxite”, Journal of Metallurgy sustainable 2.4, pp. 316-331.
15. Liu, Yong, Chuxia lin, sarta Yonggui Wu (2007), “Characterization tina leutak beureum diturunkeun ti Prosés bayer digabungkeun jeung metoda calcination bauxite”, Journal bahan picilakaeun 146.1-2, pp. 255-261.
16. US. Survey geologi (USGS) (2018), "Bauxite na alumina", di Bauxite na alumina Statistik sarta informasi.
17. Paramguru, Urang Sunda. K., P. C. Rath, jeung V. N. Misra (2004), “Tren di leutak beureum utilization-a review”, mineral Processing & Extractive Metall. blk. 2, pp. 1-29.
18. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors Gunung, K (2000), "Review of Electrical Metode separation, bagean 1: aspék fundaméntal, mineral & Metalurgi Processing ", vol. 17, teu. 1, pp 23-36.
19. Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Fors Gunung, K (2000), "Review of Electrical Metode separation, bagean 2: pertimbangan praktis, mineral & Metalurgi Processing ", vol. 17, teu. 1, pp 139-166.
20. Ralston O. (1961), Separation éléktrostatik of padet Granular campuran, Elsevier Publishing Company, kaluar tina print.
