Dil seçin:
Lucas Rojas Mendoza, ST Equipment & Texnologiya, ABŞ
lrojasmendoza@steqtech.com
Frank Hrach, ST Equipment & Texnologiya, ABŞ
Kyle Flynn, ST Equipment & Texnologiya, ABŞ
Abhishek Gupta, ST Equipment & Texnologiya, ABŞ
ST Equipment & Technology LLC (STET) enerji səmərəli və tamamilə quru texnologiya ilə gözəl materiallar beneficiate üçün mineral emal sənayesi bir vasitə təmin edir Tribo-elektrostatik kəmər ayrılması əsasında roman emal sistem inkişaf etdirdi. Adətən hissəciklərlə məhdudlaşan digər elektrostatik ayırma proseslərindən fərqli olaraq >75ölçüsü mkm, STET triboelectric kəmər separator çox gözəl ayrılması üçün uyğun (<1mkm) orta qaba üçün (500mkm) hissəciklər, çox yüksək məhsuldarlıq ilə. STET tribo-elektrostatik texnologiyası sənaye minerallarının və digər quru dənəvər tozların geniş çeşidini emal etmək və kommersiya baxımından ayırmaq üçün istifadə edilmişdir.. burada, Dəzgah miqyaslı nəticələr STET kəmər ayırma prosesindən istifadə edərək aşağı dərəcəli Fe filizlərinin zənginləşdirilməsi üzrə təqdim olunur.. Dəzgah miqyaslı sınaq STET texnologiyasının eyni vaxtda Fe-ni bərpa etmək və SiO2-ni D50 60 µm olan itabirit filizindən və D50 20 µm olan ultra incə Fe filiz tullantılarından rədd etmək qabiliyyətini nümayiş etdirdi.. STET texnologiyası qranulometriya və mineralogiyaya görə ənənəvi axın sxemləri vasitəsilə uğurla emal oluna bilməyən Fe filizi xırdalarının benefisiyasına alternativ kimi təqdim olunur..
Dəmir filizi yer qabığının dördüncü ən ümumi element [1]. Iron qlobal iqtisadi inkişaf üçün polad istehsal üçün vacib və buna görə də mühüm material [1-2]. Iron də geniş istehsalında istifadə edilən və nəqliyyat vasitələrinin istehsal edir [3]. dəmir filizi ehtiyatları ən metamorphosed sırıqlı dəmir meydana ibarətdir (BIF) olan dəmir çox oksidləri şəklində rast gəlinir, hidroksidləri və bir az dərəcədə karbonatlar [4-5]. ali karbonat məzmunu ilə dəmir meydana bir xüsusi növü BIF yataqlarının dolomitization və Metamorfizm bir məhsuludur dolomitic itabirites var [6]. Dünyanın ən böyük dəmir filizi yataqları Avstraliya bilər, çini, Kanada, Ukrayna, Hindistan və Braziliya [5].
Dəmir filizləri kimyəvi tərkibi xüsusilə Fe məzmun üçün kimyəvi tərkibi aydın geniş və bağlı gangue minerallar var [1]. Dəmir filizləri ən ilə bağlı əsas dəmir minerallar hematit var, goethite, limonite və maqnetit [1,5]. Dəmir filizləri əsas çirkləndiricilərdən SiO2 və Al2O3 var [1,5,7]. Dəmir filizləri mövcud tipik silisium və alüminium hesablanan minerallar kvars var, kaolinite, gibbsite, diasporu və korund. Bunlardan tez-tez kvars orta silisium hesablanan mineral və kaolinite ki müşahidə olunur və iki əsas alüminium hesablanan minerallar gibbsite var [7].
Dəmir filizi hasilatı əsasən açıq pit mədən vasitəsilə həyata keçirilir, əhəmiyyətli tullantılar nəsil nəticəsində [2]. dəmir filizi istehsal sistemi adətən üç mərhələdən daxildir: mədənçilik, emalı və cips kesme fəaliyyəti. bunlardan, emal adekvat dəmir sinif və kimya cips kesme mərhələsinə əvvəl əldə təmin edir. Processing sarsıdıcı daxildir, təsnifat, gangue mineral məbləği azaltmaq dəmir məzmunu artırılması məqsədi freze və konsentrasiyası [1-2]. Hər mineral depozit dəmir və gangue gətirən mineralların ilə əlaqədar öz unikal xüsusiyyətlərə malikdir, və buna görə də fərqli bir konsentrasiya texnika tələb edir [7].
Magnetic ayrılması adətən dominant dəmir minerallar dəmir və paramaqnit yüksək dərəcəli dəmir filizləri beneficiation istifadə olunur [1,5]. Yaş və quru aşağı intensivliyi maqnit ayrılması (LIMS) nəm yüksək intensivliyi maqnit ayrılması zəif maqnit xassələri ilə Fe daşıyan minerallar ayırmaq üçün istifadə olunur isə texnika belə gangue minerallardan hematit kimi maqnetit kimi güclü maqnetik xüsusiyyətləri ilə filizləri emal üçün istifadə olunur. Dəmir filizləri belə goethite və limonite çox tullantılar aşkar və ya texnika ilə çox yaxşı ayrı-ayrı deyil [1,5]. onların aşağı imkanları baxımından və dəmir filizi üçün tələb baxımından maqnit üsulları mövcud problemlər maqnit həssas olmaq [5].
yüzme, Digər tərəfdən, aşağı dərəcəli dəmir filizləri çirkləri məzmun azaltmaq üçün istifadə olunur [1-2,5]. Dəmir filizləri dəmir oksidləri birbaşa anionic Yüzdürme və ya silisium kation yüzme geri bilərsiniz cəmlənmişdir bilər, Lakin kation yüzme dəmir sənayesində istifadə edilən ən məşhur yüzme marşrut olaraq qalır geri [5,7]. Yüzdürme istifadə reagentlərin dəyəri ilə məhdudlaşır onun, silisium və alüminium zəngin slimes olması və karbonat minerallar olması [7-8]. üstəlik, yüzme tullantı su müalicə və quru final applications üçün aşağı qurudulması istifadə tələb edir [1].
dəmir konsentrasiyası üçün Yüzdürme istifadə də azalıb səmərəliliyi və yüksək reagent xərcləri cərimə nəticələri iştirakı ilə üzən kimi desliming daxildir [5,7]. Desliming olduqca çətin hər hansı bir səthi-aktiv agentləri tərəfindən hematit və ya goethite olan gibbsite ayrılması kimi alüminium aradan qaldırılması üçün xüsusilə vacibdir [7]. alüminium hesablanan minerallar ən finer ölçüsü intervalında baş verir (<20bir) desliming yolu ilə aradan qaldırılmasına imkan verir. Ümumilikdə, yüksək miqdarda cərimələr (<20bir) və alüminium tələb olunan katyonik kollektor dozasını artırır və selektivliyi kəskin şəkildə azaldır [5,7].
üstəlik, karbonat minerallarının olması - məsələn, dolomit itabiritlərində- dolomit kimi karbonatları olan dəmir filizləri çox seçici şəkildə üzmədiyi üçün dəmir mineralları və kvars arasında flotasiya seçiciliyini də pisləşdirə bilər.. Həll olunmuş karbonat növləri kvars səthlərində adsorbsiya edilərək flotasiyanın seçiciliyinə zərər verir [8]. Flotasiya aşağı dərəcəli dəmir filizlərinin təkmilləşdirilməsində kifayət qədər effektiv ola bilər, lakin filiz mineralogiyasından güclü şəkildə asılıdır [1-3,5]. Tərkibində yüksək alüminium oksidi olan dəmir filizlərinin flotasiyası ümumi dəmir bərpası hesabına yağsızlaşdırma yolu ilə mümkün olacaqdır. [7], karbonat mineralları olan dəmir filizlərinin flotasiyası çətin olacaq və bəlkə də mümkün olmayacaq. [8].
Fe daşıyan mineralların müasir emal sxemləri həm flotasiya, həm də maqnit konsentrasiyası mərhələlərini əhatə edə bilər [1,5]. Məsələn, maqnit konsentrasiyası flotasiyadan əvvəl yağdan təmizlənmə mərhələsindən gələn xırdalar axınında və flotasiya rəddedicilərində istifadə edilə bilər.. Aşağı və yüksək intensivlikli maqnit konsentratorlarının birləşdirilməsi maqnit və hematit kimi ferro və paramaqnit dəmir minerallarının bir hissəsini bərpa etməklə emal dövrəsində ümumi dəmir bərpasını artırmağa imkan verir. [1]. Goethite, adətən, zəif maqnit xüsusiyyətlərinə görə bir çox dəmir bitkisini rədd edən axınların əsas komponentidir [9]. Maqnit konsentrasiyasından və flotasiyadan imtina edən axınlar üçün sonrakı aşağı axın emalının olmaması halında, incə tullantılar tullantı anbarına atılacaq [2]. Tullantıların atılması və emalı ətraf mühitin qorunması və dəmir qiymətlilərinin bərpası üçün mühüm əhəmiyyət kəsb edir, müvafiq olaraq, və buna görə də mədən sənayesində dəmir filizi tullantılarının emalının əhəmiyyəti artmışdır [10].
Aydındır, Ənənəvi dəmir zənginləşdirmə sxemlərindən tullantıların emalı və dolomitik itabiritin emalı mineralogiya və qranulometriyaya görə ənənəvi yağsızlaşdırma-flotasiya-maqnit konsentrasiyası cədvəlləri vasitəsilə çətinləşir., və buna görə də filiz mineralogiyası baxımından daha az məhdudlaşdırıcı olan və cərimələrin emalına imkan verən triboelektrostatik ayırma kimi alternativ zənginləşdirmə texnologiyaları maraq doğura bilər..
Tribo-elektrostatik ayrılması yerüstü əlaqə və ya triboelectric doldurulması tərəfindən istehsal materialları arasında elektrik pulsuz fərqləri istifadə. sadə yollarla, iki materiallar əlaqə zaman, elektrona daha çox yaxın olan material elektron qazanır, beləliklə mənfi yüklənir, aşağı elektron yaxınlıq ilə material müsbət alır isə. Prinsipcə, Adi flotasiya və/və ya maqnit ayırma yolu ilə emal olunmayan aşağı dərəcəli dəmir filizi xırdaları və dolomitik itabiritlər minerallarının diferensial yüklənmə xüsusiyyətindən istifadə etməklə təkmilləşdirilə bilər. [11].
Burada biz çox incə dəmir filizi tullantılarını cəmləşdirmək və dolomit itabirit mineralını zənginləşdirmək üçün mümkün zənginləşdirmə marşrutu kimi STET tribo-elektrostatik kəmər ayrılmasını təqdim edirik.. STET prosesi mineral emalı sənayesinə quru yemi emal etmək üçün unikal susuz imkan verir. Ekoloji cəhətdən təmiz proses yaş emal ehtiyacını aradan qaldıra bilər, aşağı axın tullantı sularının təmizlənməsi və son materialın qurudulması tələb olunur. Əlavə olaraq, STET proses mineral az pre-müalicə tələb edir və yüksək gücü ilə fəaliyyət göstərir - qədər 40 saatda ton. Enerji istehlakı az 2 material ton kilovat-saat emal.
Materials
İki gözəl aşağı dərəcəli dəmir filizləri testlər bu sıra istifadə edilmişdir. ilk filiz bir D50 ilə ULTRAFINE Fe filiz tullantılar nümunə ibarət 20 mkm və bir D50 ilə itabirite dəmir filizi nümunə ikinci nümunə 60 mkm. Hər iki nümunələri indiki problemlər öz beneficiation zamanı və səmərəli onların granulometry və mineralogiya ənənəvi desliming-yüzme-maqnit konsentrasiyası sxemlərin vasitəsilə emal edilə bilməz. Hər iki nümunələri Braziliya mədən əldə edildi.
ilk nümunəsi mövcud desliming-yüzme-maqnit konsentrasiyası dövrə əldə edilib. nümunə bir tullantılar anbarda toplandı, sonra qurudulmuş, homogenləşdirilmiş və dolu. İkinci nümunə Braziliya bir itabirite dəmir formalaşması edir. nümunə əzik və ölçüsü və təsnifat mərhələsində əldə gözəl fraksiyasının sıralaması daha sonra bir D98 qədər desliming bir neçə mərhələdən keçmişdir 150 mkm təmin edildi. nümunə sonra qurudulmuş oldu, homogenləşdirilmiş və dolu.
Hissəcik ölçüsü bölüşdürmələr (PSD) lazer difraksiya hissəcik ölçüsü analizator istifadə təyin olundu, bir Malvern nin Mastersizer 3000 E. Hər iki nümunələri də Loss-on-alovlanma ilə xarakterizə olunub(LAW), XRF və XRD. alovlanma on zərər (LAW) yerləşdirilməsi ilə təyin olundu 4 Bir nümunə qram 1000 üçün º C soba 60 dəqiqə və bir kimi qəbul əsasında Loi hesabat. kimyəvi tərkibi analiz bir dalğa dispersive X-ray Fluoressensiyası istifadə tamamlandı (WD-XRF) alət və əsas kristal mərhələləri XRD texnika ilə araşdırılıb.
tullantılar nümunə üçün kimyəvi tərkibi və LOI (tullantılar), və itabirite dəmir formalaşması nümunə (Itabirite), Cədvəl göstərilir 1 və həm nümunələri üçün hissəcik ölçüsü paylamaları Fig göstərilir 1. tullantılar üçün əsas Fe bərpa mərhələləri goethite və hematit var nümunə, və əsas gangue mineral kvars edir (əncir 4). itabirite nümunə üçün əsas Fe bərpa mərhələləri hematit var, və əsas gangue mineral kvars və dolomit var (əncir 4).
masa 1. tullantılar və Itabirite nümunələri əsas elementləri üçün kimyəvi analiz nəticəsində.
| örnək | Sinif (wt%) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fe | SiO2 | Al2O3 | MnO | MgO | CaO | QANUN ** | Digərləri | |
| tullantılar | 30.3 | 47.4 | 4.3 | 1.0 | * | * | 3.4 | 13.4 |
| Itabirite | 47.6 | 23.0 | 0.7 | 0.2 | 1.5 | 2.2 | 4.0 | 21.0 |
Particle Size Distributions
üsulları
təcrübələr bir sıra STET mülkiyyət Tribo-elektrostatik kəmər separator texnologiyasından istifadə, həm də dəmir nümunələrində dəmir hərəkəti müxtəlif parametrləri təsirini araşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Denemeler bir bench miqyaslı Tribo-elektrostatik kəmər separator istifadə keçirilmişdir, bundan sonra "benchtop separator" kimi adlandırılacaq. Bench miqyaslı test üç faza texnologiya həyata keçirilməsi prosesinin ilk mərhələsi (Cədvəl bax 2) o cümlədən bench miqyaslı qiymətləndirmə, pilot miqyaslı test və kommersiya miqyaslı həyata keçirilməsi. bir material elektrostatik beneficiation üçün yaxşı namizəd əgər benchtop separator müəyyən etmək və Tribo-elektrostatik doldurulması sübut üçün seçim üçün istifadə olunur. avadanlıqların hər parça arasında əsas fərqlər Cədvəl təqdim olunur 2. hər mərhələsi çərçivəsində istifadə olunan avadanlıq ölçüsü fərqlənir baxmayaraq, əməliyyat prinsipi əsaslı eyni.
masa 2. STET Tribo-elektrostatik kəmər separator texnologiyasından istifadə üç faza həyata keçirilməsi prosesi
| Faza | Üçün istifadə olunur: | Elektrod Ölçülər (W x L) santimetr | Növü Proses / |
|---|---|---|---|
| Dəzgah Ölçeği Qiymətləndirmə | Keyfiyyətli Qiymətləndirmə | 5*250 | Dəstə |
| Pilot miqyası sınaq | Kəmiyyət Qiymətləndirmə | 15*610 | Dəstə |
| ticarət Miqyas Tətbiq | ticarət İstehsal | 107 *610 | Davamlı |
STET Əməliyyat Prinsip
separator əməliyyat prinsipi Tribo-elektrostatik doldurulması əsaslanır. Tribo-elektrostatik kəmər separator In (Rəqəmlər 2 və 3), material dar boşluğu daxil qidalanır 0.9 - 1.5 iki paralel planar elektrodlar arasında sm. hissəciklər triboelectrically interparticle əlaqə ittiham olunur. müsbət yüklü mineral(s) və mənfi ittiham mineral(s) qarşı elektrodlar cəlb olunur. separator hissəciklər davamlı hərəkət açıq mesh kəmər ilə süpürülmək və əks istiqamətdə çatdırdı olunur Inside. kəmər plastik material hazırlanır və separator qarşı bitir qarşı hər elektrod bitişik hissəciklər hərəkət edir. hissəcik-hissəcik toqquşma ilə ayıran hissəciklər və davamlı triboelectric doldurulması counter cari axını bir-pass hissədə əla təmizlik və bərpa bir çoxpilləli ayrılması və nəticələr təmin. triboelectric kəmər separator texnologiya glassy aluminosilicates / karbon qarışıqları daxil olmaqla, materialların geniş ayırmaq üçün istifadə edilmişdir (kül uçmaq), kalsit / kvars, talk / manyezit, və barit / kvars.
Ümumilikdə, separator dizayn yalnız hərəkət edən hissələri kimi kəmər və əlaqədar silindirler ilə nisbətən sadədir. elektrodlar stasionar və lazımi davamlı material ibarət olan. separator elektrod uzunluğu təxminən 6 metr (20 ft.) eni 1.25 metr (4 ft.) Tam ölçüdə kommersiya ədəd. yüksək kəmər sürəti çox yüksək throughputs verir, qədər 40 Tam ölçüdə kommersiya ədəd saatda ton. enerji istehlakı az 2 kəmər sürücülük iki mühərrikləri istehlak hakimiyyəti ən ilə emal material ton kilovat-saat.
triboelectric kəmər separator sxematik
ayrılması zonasının Ətraflı
Cədvəl göründüyü kimi 2, benchtop separator və pilot miqyaslı və kommersiya miqyaslı ayırıcılar arasında əsas fərq benchtop separator uzunluğu təxminən ki, 0.4 dəfə pilot miqyaslı və kommersiya miqyaslı ədəd uzunluğu. separator səmərəliliyi kimi elektrod uzunluğu bir funksiyası, bench-miqyasda test pilot miqyaslı test üçün bir əvəz kimi istifadə edilə bilməz. Pilot miqyaslı test STET proses nail ola bilər ki, ayrılıq həcmini müəyyən etmək lazımdır, STET proses verilmiş feed dərəcələri altında məhsul hədəflərə çatmaq edə bilər, əgər müəyyən etmək üçün. Əvəzində, benchtop separator pilot miqyaslı səviyyəsində hər hansı əhəmiyyətli ayrılması nümayiş ehtimalı var namizəd materialları istisna etmək üçün istifadə olunur. bench-miqyasında əldə edilən nəticələr qeyri-optimize olunacaq, və müşahidə ayrılması hansı daha kommersiya ölçülü STET ayırıcı müşahidə olunacaq azdır.
pilot zavodda Test əvvəl kommersiya miqyaslı yerləşdirilməsi lazımdır, lakin, bench-miqyasda test hər hansı bir material icra prosesinin ilk mərhələsi kimi təşviq olunur. əlavə, hallarda hansı material mövcudluğu məhduddur, benchtop separator potensial uğurlu layihələr seçim üçün faydalı aracı təmin edir (yəni, layihələr olan müştəri və sənaye keyfiyyətli hədəfləri STET texnologiyasından istifadə edilə bilər).
Bench-miqyasda test
Standard proses məhkəmə Fe konsentrasiyası artırmaq və gangue mineral konsentrasiyasını azaltmaq üçün xüsusi məqsəd ətrafında edildi. Müxtəlif dəyişənlər dəmir hərəkət artırmaq üçün müxtəlif faydalı qazıntıların hərəkət istiqamətində müəyyən etmək üçün tədqiq edilmişdir. benchtop sınağı zamanı müşahidə hərəkət istiqaməti pilot bitki və kommersiya miqyaslı hərəkət istiqamətində göstəricisidir.
tədqiq dəyişənlər nisbi rütubət daxil (RH), temperatur, elektrod polarite, kəmər sürət və tətbiqi gərginlik. bunlardan, RH və tək temperatur ayrılması yekunlarına dair buna görə də böyük diferensial Tribo-doldurulması təsir və ola bilər. buradan, optimal RH və temperatur şəraiti qalan dəyişənlərin təsirini araşdıran əvvəl təyin olundu. İki polarite səviyyəsi tədqiq edilmişdir: mən) top elektrod polarite müsbət və ii) top elektrod polarite mənfi. STET separator üçün, bir polarite tənzimləmə daxilində və optimal RH və temperatur şəraitində, kəmər sürət məhsul dərəcəli və kütləvi bərpa optimallaşdırılması üçün əsas nəzarət qolu var. bench separator on Testing bir mineral nümunə üçün Tribo-elektrostatik doldurulması müəyyən əməliyyat dəyişənlərin təsiri işıq edir, və buna görə də nəticələr əldə istiqamətləri istifadə edilə bilər, müəyyən dərəcədə, dəyişənlərin və təcrübələr sayı kiçildə pilot bitki miqyasda həyata. masa 3 ayrılması şərtləri sıra mərhələsi hissəsi kimi istifadə siyahıları 1 tullantılar və itabirite nümunələri qiymətləndirmə prosesi.
masa 3 ayrılması şərtləri sıra siyahıları
| Parametr | Vahidlər | Dəyərlər Aralığı | |
|---|---|---|---|
| tullantılar | Itabirite | ||
| Üst Elektrod Qütb | - | Müsbət- Mənfi | Müsbət- Mənfi |
| Elektrod Gərginliyi | -kV / + kV | 4-5 | 4-5 |
| Nisbi yem Rütubət (RH) | % | 1-30.7 | 2-39.6 |
| Yemək temperaturu | ° F (° C) | 71-90 (21.7-32.2) | 70-87 (21.1-30.6) |
| Kəmər sürəti | Fps (Xanım) | 10-45 (3.0-13.7) | 10-45 (3.0-13.7) |
| Elektrod boşluğu | Düym (mm) | 0.400 (10.2 mm) | 0.400 (10.2 mm) |
Testlər batch şəraitdə benchtop separator keçirilmişdir, feed nümunələri ilə 1.5 lbs. sınaq. istifadə A flush run 1 lb. maddi əvvəlki vəziyyətdə mümkün carryover təsiri hesab edilmişdir ki, təmin etmək üçün testlər arasında təqdim edilib. test başladı əvvəl material homogenized idi və run və flush maddi, həm də ehtiva edən nümunə yastıqları hazırlandı. hər təcrübə temperatur və nisbi rütubət əvvəlində (RH) bir Vaisala HM41 əl Rütubət və temperatur sonda istifadə ölçüldü. bütün təcrübələr arasında temperatur və RH sıra idi 70-90 ° F (21.1-32.2 (° C) və 1-39.6%, müvafiq olaraq. aşağı RH və / və ya daha yüksək temperatur test, feed və flush nümunələri bir qurutma soba saxlanılıb 100 arasında dəfə C ° 30-60 dəqiqə. Əksinə, ali RH dəyərlər maddi suların kiçik miqdarda əlavə əldə olunub, homogenization izlədi. RH və temperatur hər feed nümunə də sonra, Növbəti addım elektrod polarite müəyyən oldu, istənilən səviyyəyə kəmər sürət və gərginlik. Gap dəyərlər sabit saxlanılır 0.4 düym (10.2 mm) tullantılar və itabirite nümunələri test kampaniyaları zamanı.
Hər bir test əvvəl, təxminən 20g olan kiçik feed sub-nümunə toplandı ("Feed" kimi təyin). bütün əməliyyat dəyişənlər qəbulu sonra, material benchtop separator mərkəzi vasitəsilə elektrik titreşimli feeder istifadə benchtop separator daxil qidalanır edilmişdir. Nümunələr hər təcrübə sonunda və sonunda çəkilər toplandı 1 ("E1 'olaraq təyin) və son 2 ("E2 'olaraq təyin) hüquqi qeyri-ticarət hesablanması miqyasda istifadə təyin olundu. Hər bir test sonra, təxminən olan kiçik sub-nümunələri 20 E1 və E2 g də toplandı. E1 və E2 kütləvi verir təsvir edilir:
haravəE1 və vəE2 E1 və E2 kütləvi verir var, müvafiq olaraq; və separator məhsulları E1 və E2 toplanmış nümunə çəkilər, müvafiq olaraq. həm nümunələri, Fe konsentrasiyası məhsul E2 artmışdır.
sub-nümunələrinin hər set üçün (yəni, yem, E1 və E2) XRF ilə LOI və əsas oksidləri tərkibi müəyyən edilib. Fe2 The3 məzmunu dəyərlər təyin olundu. tullantılar üçün nümunə LOI birbaşa daxil turşutmaq edəcək goethite funksional hidroksil qrupları nümunə goethite məzmununa aid olacaq H2 Theg [10]. Əksinə, itabirite nümunə LOI birbaşa aid olacaq nümunə karbonatların ehtiva, kalsium və maqnezium karbonatlar azad nəticəsində onların əsas oksidləri daxil ayrılmaq kimi CO2g və sub ardıcıl nümunə zərər çəki. XRF muncuq qarışdırma tərəfindən hazırlanmışdır 0.6 mineral nümunə qram 5.4 litium tetraborate qram, görə tullantılar və itabirite nümunələri həm də kimyəvi tərkibi seçilib hansı. XRF analiz Loi üçün normallaşıb edilmişdir.
nəhayət, Fe bərpa EFe məhsul (E2) və SiO2 imtina Qvə hesablandı. EFe Fe faizi orijinal feed nümunə ki, konsentrat bərpa və QSiO2 orijinal feed nümunə çıxarılır faizi. EFe və Qvə təsvir olunur:
hara Cmən,(yem,E1, E2) alt nümunə i komponent üçün normalized konsentrasiyası faizi (məsələn., Fe, sio2)
Nümunələr mineralogiya
tullantılar və itabirite nümunələri üçün əsas mineral mərhələləri göstərən XRD model Fig göstərilir 4. tullantılar üçün əsas Fe bərpa mərhələləri goethite var nümunə, hematit və maqnetit, və əsas gangue mineral kvars edir (əncir 4). itabirite nümunə üçün əsas Fe bərpa mərhələləri hematit və maqnetit və əsas gangue mineral kvars və dolomit var. Maqnetit həm nümunələri iz konsentrasiyaları görünür. Pure hematit, goethite, və maqnetit ehtiva 69.94%, 62.85%, 72.36% Fe, müvafiq olaraq.
D nümunələri. A - Tullantılar nümunə, B - Itabirite nümunə
Bench miqyaslı təcrübələr
test çalışır bir sıra Fe maksimize və azaldılması istiqamətində hər mineral nümunə edildi SiO2 məzmun. E1 üçün ağırlıq Species növ konsentrasiyası isə E2 müsbət şarj davranış mənfi doldurulması davranış göstəricisi olacaq. Ali kəmər sürəti tullantılar nümunə emal əlverişli idi; lakin, tək bu dəyişən təsiri itabirite nümunə üçün az əhəmiyyətli olduğu təsbit edildi.
tullantılar və itabirite nümunələri orta nəticələr Fig təqdim olunur 5, hansı hesablanmışdır idi 6 və 4 təcrübələr, müvafiq olaraq. əncir 5 feed və məhsulları E1 və E2 orta kütləvi gəlir və kimya təqdim. Əlavə olaraq, hər sahəsi konsentrasiyası təkmilləşdirilməsi və ya azalma təqdim (E2- yem) Hər nümunə komponent üçün məsələn, Fe, SiO2 Müsbət dəyərlər E2 konsentrasiyası artmasına bağlı, mənfi dəyərləri E2 üçün konsentrasiyası azalmasına bağlı isə.
Fig.5. Orta kütləvi verir və Yem kimya, E1 və E2 məhsulları. Error barlar təmsil 95% etimad intervalları.
tullantılar nümunə üçün Fe content artmışdır 29.89% qədər 53.75%, orta hesabla, kütləvi gəlir at vəE2 - və ya qlobal kütləvi bərpa – of 23.30%. Bu Fe Bərpa olunması üçün uyğundur ( və silisium imtina (QE2 ) dəyərləri 44.17% və 95.44%, müvafiq olaraq. LOI content artmışdır 3.66% qədər 5.62% hansı Fe məzmun artım goethite məzmun artması ilə bağlı olduğunu göstərir (əncir 5).
itabirite nümunə üçün Fe content artmışdır 47.68% qədər 57.62%, orta hesabla, kütləvi gəlir at vəE2 -of 65.0%. Bu Fe Bərpa olunması üçün uyğundur EFe( və silisium imtina (QSiO2) dəyərləri 82.95% və 86.53%, müvafiq olaraq. LOI, MgO və CaO məzmunu artıb edildi 4.06% qədər 5.72%, 1.46 qədər 1.87% və 2.21 qədər 3.16%, müvafiq olaraq, hansı dolomit Fe daşıyan Minerallar eyni istiqamətdə hərəkət olduğunu göstərir (əncir 5).
həm nümunələri,AL2 The3 , MnO və P Fe daşıyan Minerallar eyni istiqamətdə doldurulması görünür (əncir 5). bu üç növ konsentrasiyası azaltmaq üçün istədiyiniz baxmayaraq, birgə konsentrasiyası SiO2, AL2 , The3 , vəE2 MnO və P həm nümunələri üçün azalır, və buna görə də benchtop separator istifadə edərək əldə ümumi təsiri məhsul Fe sinifdə bir genişləndirilməsi və çirkləndiricilərin konsentrasiyası bir azalma.
Ümumilikdə, benchtop test effektiv doldurulması və dəmir silisium hissəciklər ayrılması sübut nümayiş. vəd laboratoriya miqyaslı nəticələri birinci və ikinci keçir, o cümlədən pilot miqyaslı testlər həyata keçirilməlidir ki,.
müzakirə
eksperimental data eyni zamanda azaltmaq STET separator Fe məzmun mühüm artmasına səbəb olduğunu göstərir SiO2 məzmun.
triboelectrostatic ayrılması Fe məzmunu ciddi bir artım ilə nəticələnə bilər ki, nümayiş edərək, nəticələrin əhəmiyyəti müzakirə, maksimum nail Fe məzmunu və texnologiya feed tələblərinə tələb olunur.
Başlamaq, hər iki nümunələri mineral növlərinin aydın doldurulması davranışı müzakirə etmək vacibdir. tullantılar nümunə üçün əsas komponentləri Fe oksidləri və kvars və eksperimental nəticələr idi kvars E1 üçün cəmləşmişdir isə Fe oksidləri E2 üçün cəmləşmişdir ki, nümayiş. sadə yollarla, Bu Fe oksid hissəciklər bir müsbət pulsuz əldə ki, kvars hissəciklər mənfi ittiham əldə bildirib ki, ola bilər. Ferguson göstərdiyi kimi davranış həm minerallar triboelectrostatic təbiəti ilə uyğundur (2010) [12]. masa 4 induktiv ayrılması əsasında seçilmiş Minerallar aydın triboelectric sıra göstərir, və bu kvars goethite isə doldurulması seriyası altında yerləşir göstərir ki,, maqnetit və hematit sıra ali yerləşir. sıra üst Minerals müsbət tapşırılsın olur, altındakı minerallar mənfi ittiham əldə edirlər isə.
Digər tərəfdən, itabirite nümunə əsas komponentləri hematit idi, kvars və dolomit və eksperimental nəticələr kvars E1 üçün cəmləşmişdir isə Fe oksidləri və dolomit E2 üçün cəmləşmişdir ifadə. Bu kvars hissəciklər bir mənfi ittiham əldə isə hematit hissəciklər və dolomit müsbət ittiham əldə göstərir ki,. Cədvəl göründüyü kimi 4, karbonatlar Tribo-elektrostatik sıra üst yerləşir, karbonat hissəciklər müsbət ittiham əldə edirlər ki, göstərir, və nəticədə E2 üçün cəmlənmişdir olunacaq. dolomit və hematit, həm də eyni istiqamətdə cəmləşmişdir, kvars və dolomit iştirakı ilə hematit hissəciklər üçün ümumi təsiri müsbət pulsuz əldə etmək olduğunu ifadə edən.
Hər nümunə mineralogiya növlərinin hərəkət istiqaməti böyük maraq doğurur, Bu Tribo-elektrostatik kəmər separator texnologiya istifadə edərək, bir pass vasitəsilə əldə edilə bilər maksimum nail Fe dərəcəli müəyyən edəcək kimi.
tullantılar və itabirite nümunələri üçün maksimum nail Fe content üç amillər müəyyən ediləcək: mən) Fe hesablanan minerallar Fe məbləği; ii) minimum kvars (SiO2 ) əldə edilə bilər content və; iii) Fe-hesablanan Minerallar eyni istiqamətdə hərəkət çirkləndiricilərin sayı. tullantılar üçün eyni istiqamətdə hərəkət əsas çirkləndiricilərin nümunə minerallar var Fe daşıyan Al2 The3 MnO hesablanan minerallar, itabirite nümunə üçün əsas çirkləndiricilərdən isə CaO MgO Al2 The3 hesablanan minerallar.
| Mineral adı | Ödəmə əldə edildi (aydın) |
|---|---|
| Apatit | +++++++ |
| Karbonatlar | ++++ |
| Monazit | ++++ |
| Titanomaqnetit | . |
| Ilmenite | . |
| Rutil | . |
| Leykoksen | . |
| Maqnetit / hematit | . |
| Spinels | . |
| Qaratat | . |
| Staurolit | - |
| Dəyişdirilmiş ilmenit | - |
| Goethite | - |
| Zirkon | -- |
| Epidot | -- |
| Tremolit | -- |
| Hidrosilikatlar | -- |
| Alüminosilikatlar | -- |
| Turmalin | -- |
| Aktinolit | -- |
| Piroksen | --- |
| Titanit | ---- |
| feldispat | ---- |
| kvars | ------- |
masa 4. induktiv ayrılması əsasında seçilmiş Minerallar aydın triboelectric seriyası. D.N Ferguson redaktə (2010) [12].
tullantılar nümunə, Fe content olaraq ölçüldü 29.89%. XRD data üstünlük mərhələsi goethite olduğunu göstərir, hematit izlədi, və buna görə də təmiz ayrılması arasında olacaq maksimum nail Fe content idi 62.85% və 69.94% (hansı təmiz goethite və hematit of Fe məzmunu var, müvafiq olaraq). İndi, təmiz ayrılması mümkün deyil Al2, The3 MnO və P hesablanan minerallar Fe daşıyan Minerallar eyni istiqamətdə hərəkət edir, və buna görə də Fe məzmunu hər hansı bir artım da bu çirkləndiricilərin artmasına səbəb olacaq. Sonra, Fe content artırmaq üçün, E2 üçün kvars məbləği əhəmiyyətli dərəcədə hərəkət offsets nöqtəsinə azalıb olmaq lazımdır , məhsul MnO və P (E2). Cədvəl göstərildiyi kimi 4, kvars mənfi ittiham əldə etmək üçün güclü bir tendensiya var, və buna görə də aydın mənfi şarj davranış olan digər faydalı qazıntıların olmaması xeyli məhsul onun məzmunu azaltmaq mümkün olacaq (E2) triboelectrostatic kəmər separator texnologiya istifadə edərək ilk pass vasitəsilə.
Məsələn, biz tullantılar nümunə bütün Fe content goethite bağlı olduğunu güman əgər (FeO(OH)), və yalnız gangue oksidləri ki SiO2, Al2The3 və MnO, sonra məhsul Fe content tərəfindən veriləcəyini söylədi:
Fe(%)=(100-SiO2 – (Al2 The3 + MnO*0.6285
hara, 0.6285 təmiz goethite da Fe faizi. Eq.4 kimi Fe cəmləşdirmək yer tutur rəqabət mexanizmi təsvir AL2The3 + MnO isə artırır SiO2 azalır.
itabirite nümunə üçün Fe content olaraq ölçüldü 47.68%. üstünlük mərhələsi hematit və təmiz ayrılması yaxın olardı mümkün idi əgər buna görə də maksimum nail Fe content ki, XRD data göstərir 69.94% (təmiz hematit of Fe content olan). Bu tullantılar müzakirə olunduğu kimi təmiz ayrılması CaO mümkün olmayacaq nümunə, MgO, Al2 The3 hesablanan minerallar hematit eyni istiqamətdə hərəkət edir, və buna görə də Fe məzmun artırmaq SiO2 content azaldılmalıdır. Bu nümunə Fe məzmun bütövlükdə bağlı olduğunu fərz etsək hematit (Fe2The3) və gangue mineral olan yalnız oksidləri ki SiO2, CaO, MgO, Al2The3 və MnO; sonra məhsul Fe content tərəfindən veriləcəyini söylədi:
Fe(%)=(100-SiO2-CaO + MgO +Al2The3+MnO+LAW*0.6994
hara, 0.6994 təmiz hematit da Fe faizi. Bu Eq.5 Loi daxildir ki, qeyd etmək lazımdır, Eq.4 deyil isə. itabirite nümunə, tullantılar nümunə üçün Fe daşıyan Minerallar bağlı isə LOI karbonat iştirakı bağlıdır.
aşkar, tullantılar və itabirite nümunələri üçün əhəmiyyətli dərəcədə məzmununu azaldaraq Fe content artırmaq mümkündür SiO2; lakin, Eq.4 və Eq.5 göstərildiyi kimi, maksimum nail Fe content hərəkət istiqamətində və gangue Minerallar bağlı oksidləri konsentrasiyası ilə məhdud olacaq.
Prinsipcə, həm nümunələri Fe konsentrasiyası daha STET separator ikinci pass vasitəsilə artırıla bilər ki, CaO,MgO Al2 The3 və MnOdaşıyan minerallar Fe daşıyan Minerallar ayrıla bilər. nümunə kvars ən ilk pass ərzində qaldırıldı əgər Belə ayrılıq mümkün olacaq. kvars olmadıqda, goethite əks istiqamətdə nəzəriyyə məsul qalan gangue Minerallar olmalıdır bəzi, hematit və maqnetit, artıb Fe məzmunu ilə nəticələnəcək olan. Məsələn, itabirite nümunə və triboelectrostatic sıra dolomit və hematit yerini əsaslanır (Cədvəl bax 4), dolomit hematit ilə bağlı müsbət tapşırılsın güclü meyl var dolomit / hematit ayrılması mümkün olmalıdır.
texnologiya tələb olunur üçün feed tələblərinə maksimum nail Fe məzmunu müzakirə müzakirə edərək. STET Tribo-elektrostatik kəmər separator quru və gözəl zəmin ola feed maddi tələb. Çox nəm kiçik məbləğlər diferensial Tribo-doldurulması böyük təsir göstərə bilər və buna görə də feed nəmlik azalıb olmalıdır <0.5 çəki %. Əlavə olaraq, yem materialı qanq materiallarını azad etmək üçün kifayət qədər incə üyüdülməlidir və ən azı olmalıdır 100% keçən mesh 30 (600 bir). Ən azı tullantı nümunəsi üçün, material susuzlaşdırılmalı, sonra termal qurutma mərhələsi keçməlidir, ilə coupled itabirite nümunə üyüdülməsi üçün isə, və ya izləyin, STET separatoru ilə zənginləşdirmədən əvvəl termal qurutma lazımdır.
Tullantı nümunəsi mövcud yağsızlaşdırma-flotasiya-maqnit konsentrasiyası sxemindən alınmış və birbaşa tullantı bəndindən toplanmışdır.. Tullantılardan gələn tipik pasta nəmləri ətrafında olmalıdır 20-30% və buna görə də tullantıların maye-bərk ayırma yolu ilə qurudulması lazımdır (susuzlaşdırma) sonra termal qurutma və deaqlomerasiya. Qurutmadan əvvəl mexaniki susuzlaşdırmanın istifadəsi təşviq edilir, çünki mexaniki üsullar termal üsullarla müqayisədə çıxarılan maye vahidi üçün nisbətən aşağı enerji sərfiyyatına malikdir.. Haqqında 9.05 Termal qurutma zamanı filtrasiya yolu ilə atılan suyun hər funtu üçün Btu tələb olunur, Digər tərəfdən, ətrafında tələb edir 1800 Buxarlanan suyun hər funtu üçün Btu [13]. Dəmir tullantılarının emalı ilə bağlı xərclər son nəticədə suyun qurudulması zamanı əldə edilə bilən minimum nəmlikdən və qurutma ilə bağlı enerji xərclərindən asılı olacaq..
İtabirit nümunəsi birbaşa itabirit dəmir əmələ gəlməsindən əldə edilmişdir və buna görə də bu nümunəni emal etmək üçün materialın əzilmə və frezeləmə, sonra isə termal qurutma və deaqlomerasiyaya məruz qalması lazımdır.. Mümkün variantlardan biri isti hava ilə süpürülən diyircəkli dəyirmanların istifadəsidir, ikili üyütmə və qurutma bir addımda əldə edilə bilər. İtabirit filizinin emalı ilə bağlı xərclər yemin nəmliyindən asılı olacaq, yem qranulometriyası və frezeleme və qurutma ilə bağlı enerji xərcləri.
Hər iki nümunə üçün hissəciklərin bir-birindən ayrılmasını təmin etmək üçün material qurudulduqdan sonra deaqlomerasiya lazımdır.. Deaqlomerasiya termal qurutma mərhələsi ilə birlikdə həyata keçirilə bilər, səmərəli istilik köçürməsinə və enerjiyə qənaət etməyə imkan verir.
Burada təqdim bench miqyaslı nəticələri triboelectrostatic kəmər ayrılması istifadə doldurulması və kvars olan Fe hesablanan minerallar ayrılması güclü sübut nümayiş etdirir.
tullantılar nümunə üçün Fe content artmışdır 29.89% qədər 53.75%, orta hesabla, kütləvi gəlir at 23.30%, olan Fe bərpa və silisium imtina dəyərlərə uyğun 44.17% və 95.44%, müvafiq olaraq. itabirite nümunə üçün Fe content artmışdır 47.68 % qədər 57.62%, orta hesabla, kütləvi gəlir at 65.0%, olan Fe bərpa və silisium imtina dəyərlərə uyğun 82.95% və 86.53%, müvafiq olaraq. Bu nəticələr STET kommersiya separator daha kiçik və daha az səmərəli bir separator başa edildi.
Eksperimental nəticələr də tullantılar və itabirite nümunələri üçün maksimum əldə Fe content minimum əldə kvars məzmunu asılı olacaq göstərir ki,. Əlavə olaraq, ali Fe notları nail STET kəmər separator ikinci pass vasitəsilə mümkün ola bilər.
Bu tədqiqatın nəticələri aşağı dərəcəli dəmir filizi cərimələr STET Tribo-elektrostatik kəmər separator vasitəsilə upgrade edilə bilər nümayiş. pilot bitki miqyasda Əlavə iş əldə edilə bilər dəmir konsentratı dərəcəli və bərpa müəyyən etmək üçün tövsiyə olunur. təcrübəsinə əsaslanaraq, məhsul bərpa və / və ya grade əhəmiyyətli pilot miqyaslı emal at inkişaf edəcək, Bu dəmir filizi məhkəmə zamanı istifadə bench miqyaslı test cihazı ilə müqayisədə. STET Tribo-elektrostatik ayrılması prosesi dəmir filizi cərimələr şərti emal üsulları üzərində əhəmiyyətli üstünlükləri təklif edə bilər.
