Изберете език:
Лукас Рохас Мендоса, ST оборудване & Технология, САЩ
lrojasmendoza@steqtech.com
Франк Hrach, ST оборудване & Технология, САЩ
Kyle Флин, ST оборудване & Технология, САЩ
Росица Чобанова, ST оборудване & Технология, САЩ
ST оборудване & Технологии LLC (STET) разработи нова система за обработка, основаваща се на сепарация на Трибо-електростатичен колан, която предоставя на преработвателната промишленост средство за използване на фини материали с енергийноефективна и напълно суха технология. За разлика от други процеси на електростатично разделяне, които обикновено са ограничени до частици >75μm по размер, сепаратора STET е подходящ за отделяне на много фини (<1µm) за умерено груб (500µm) Частици, с много висока производителност. Трибо-електростатичната технология STET е използвана за обработка и търговско отделяне на широк спектър от индустриални минерали и други сухи гранулирани прахове. Тук, Представени са резултатите от настолната скала за ползата от нискокачествени Fe рудни глоби, като се използва процесът на разделяне на STET колана. Тестването на стенд показа способността на технологията STET едновременно да възстановява Fe и да отхвърля SiO2 от итабиритна руда с D50 от 60μm и ултрафини Fe рудни хвостохранилища с D50 от 20μm. Технологията STET е представена като алтернатива на полезните Fe рудни глоби, които не могат да бъдат успешно третирани чрез традиционните схеми на потока поради тяхната гранулометрия и минералогия.
Желязната руда е четвъртият най-често срещан елемент в земната кора [1]. Желязото е от съществено значение за стомана за производство и поради това етерично материал за глобално икономическо развитие [1-2]. Желязо се използва широко в строителството и производството на превозни средства [3]. Повечето от желязна руда ресурси се състоят от metamorphosed лентови желязо формации (BIF) в които желязото е често се срещат под формата на оксиди, хидроксиди и в по-малка степен карбонати [4-5]. Определен тип желязо формации с високо съдържание на карбонат са доломитово itabirites, които са продукт на dolomitization и метаморфизъм BIF депозити [6]. Най-големите залежи от желязна руда в света могат да бъдат намерени в Австралия, Китай, Канада, Украйна, Индия и Бразилия [5].
Химическия състав на железни руди е видно широк диапазон в химически състав, особено за Fe съдържание и свързаните с тях скални примеси минерали [1]. Големи железни минерали, свързани с повечето от железни руди са хематит, гьотит, limonite и магнетит [1,5]. Основните замърсители в железни руди са SiO2 и Al2O3 [1,5,7]. Типичните силициев диоксид и алуминий, носещи минерали, които присъстват в железни руди са кварц, каолинит., гибсит, диаспора and Корунд. От тях често се констатира, че кварцови е средната силициев, носещи минерални и каолинит и гибсит са две основен диалуминиев триоксид, носещи минерали [7].
Желязна руда добив се извършва основно чрез открита яма минни операции, което води до значителни дребни поколение [2]. Желязна руда система за производство обикновено включва три етапа:: минни, обработка и пелетизиране дейности. От тези, обработка гарантира, че преди етапа на пелетизиране се постига достатъчно желязо клас и химия. Обработката включва раздробяване, класификация, смилане и концентрация, целящи увеличаване на съдържанието на желязо, докато намаляване на количеството на скален примес минерали [1-2]. Всеки минералните депозит има свои собствени уникални характеристики по отношение на желязо и скални примеси, носещи минерали, и следователно изисква различна концентрация техника [7].
Магнитното разделяне обикновено се използва в ползването на висококачествени железни руди, където доминиращите минерали от желязо са Феро и парамагнитно [1,5]. Мокро и сухо магнитно разделяне с ниска интензивност (ЛАБОРАТОРНАТА) техниките се използват за обработка на руди със силни магнитни свойства, като например магнитит, докато влажната магнитна раздяла с висока интензивност се използва за отделяне на минералите, носещи слаби магнитни свойства като хематит от минерали от ганге. Железни руди като гоетит и лимонит често се срещат в дребни и не се разделят много добре от двете техники [1,5]. Магнитните методи представляват предизвикателства по отношение на слабия им капацитет и по отношение на изискването Желязната руда да бъде податлива на магнитни полета [5].
Флотация, От друга страна, се използва за намаляване на съдържанието на примеси в нискокачествени железни руди [1-2,5]. Железни руди могат да бъдат концентрирани или чрез директна Анионна флотация на железни оксиди, или обратно катионна флотация на силициев диоксид, Въпреки това обратната катионна флотация остава най-популярният път на флотация, използван в Желязната индустрия [5,7]. Използването на флотация е ограничено от разходите за реагенти, наличието на силициев диоксид и богати на алуминий слаймс и наличието на карбонатни минерали [7-8]. Освен, водоснабдяване изисква пречистване на отпадъчните води и използване на отводнителни [1].
Използването на флотация за концентриране на желязо включва и намаляване на разходите като плаващи в присъствието на глоби, което води до намалена ефективност и високи разходи за реагент [5,7]. Дезлиминг е особено критичен за отстраняването на алуминий, тъй като отделянето на гиббсите от хематит или гоетит от всички повърхностно активни агенти е доста трудно [7]. Повечето минерали, носещи алуминий, се срещат в по-фините размери (<20Um) което позволява отстраняването му чрез. Цялостната, висока концентрация на глоби (<20Um) дозата и алуминий увеличава необходимата доза катионен колектор и намалява селективността драстично [5,7].
Освен, наличието на карбонатни минерали – като например в доломитните итабирити- може също така да влоши флотационната селективност между железните минерали и кварца, тъй като железните руди, съдържащи карбонати като доломит, не плават много селективно. Разтворените карбонати видове адсорбират върху кварцовите повърхности, увреждайки селективността на флотацията [8]. Флотацията може да бъде разумно ефективна при модернизирането на нискокачествени железни руди, но тя е силно зависима от минералогията на рудата [1-3,5]. Флотацията на железни руди, съдържащи високо съдържание на диалуминиев триоксид, ще бъде възможна чрез обезмасляване за сметка на цялостното възстановяване на желязото [7], докато флотацията на железни руди, съдържащи карбонатни минерали, ще бъде предизвикателство и вероятно неосъществимо [8].
Съвременните вериги за обработка на Fe-съдържащи минерали могат да включват както флотация, така и стъпки на магнитна концентрация [1,5]. Например,, магнитна концентрация може да се използва на фините поток от етапа на обезмасляване преди флотация и на флотация отхвърля. Включването на магнитни концентратори с ниска и висока интензивност позволява увеличаване на общото възстановяване на желязо в обработващата верига чрез възстановяване на част от феро- и парамагнитните железни минерали като магнетит и хематит [1]. Гьотитът обикновено е основният компонент на много железни растения, отхвърлящи потоци, поради слабите си магнитни свойства [9]. При липса на по-нататъшна обработка надолу по веригата за отхвърлените потоци от магнитна концентрация и флотация, Отхвърлените глоби ще се окажат изхвърлени в хвостохранилище [2]. Изхвърлянето и обработката на хвостохранилища са станали от решаващо значение за опазването на околната среда и възстановяването на железни ценности, Съответно, и затова преработката на хвостохранилища от желязна руда в минната индустрия е нараснала по важност [10].
Ясно, Обработката на хвостохранилища от традиционните вериги за извличане на желязо и обработката на доломитния итабирит е предизвикателство чрез традиционните потоци за обезмасляване-флотация-магнитна концентрация поради тяхната минералогия и гранулометрия, и следователно алтернативни технологии за облагодетелстване, като трибо-електростатично разделяне, което е по-малко рестриктивно по отношение на минералогията на рудата и което позволява обработката на глоби, може да представлява интерес.
Трибо-електростатичното разделяне използва разликите в електрическия заряд между материалите, получени чрез повърхностен контакт или трибоелектрично зареждане. По опростен начин, когато два материала са в контакт, Материалът с по-висок афинитет към електроните придобива електрони, като по този начин зарежда отрицателно, докато материал с по-нисък заряд на електрони. По принцип, Нискокачествените глоби за желязна руда и доломитните итабитрити, които не могат да се обработват чрез конвенционална флотация и/или магнитно разделяне, могат да бъдат подобрени чрез използване на диференциалното зарядно свойство на техните минерали [11].
Тук представяме трибо-електростатичното разделяне на ремъците STET като възможен път за концентриране на ултрафини хвостохранилища от желязна руда и за облагодетелстване на доломитния итабиритен минерал. Процесът STET осигурява на минералопреработвателната промишленост уникална способност без вода да обработва сухи фуражи. Екологичният процес може да премахне необходимостта от мокра обработка, Пречистване на отпадъчните води надолу по веригата и необходимо изсушаване на крайния материал. Освен това, ПРОЦЕСЪТ НА STET изисква малко предварително третиране на минералните 40 тонове на час. Потреблението на енергия е по-малко от 2 киловатчаса на тон обработен материал.
Материали
В тази серия от тестове са използвани две фини железни руди. Първата руда се състои от ултрафини феруетни отвесни проби с D50 20 μm и втората проба от желязна руда с D50 60 µm. И двете проби поставят предизвикателства по време на тяхното обезщетяване и не могат да бъдат ефективно обработени чрез традиционните дестилиращи-флотации-магнитни кръгове на концентрация поради тяхната гранулометрия и минералогия. И двете проби са получени от минни операции в Бразилия.
Първата проба е получена от съществуваща различна флотационна-магнитна. Пробата е събрана от отвесни, след това изсушена, хомогенизирани и опаковани. Втората проба е от итабиритжелязо в Бразилия. Пробата е била раздробен и сортирана по размер, а фина фракция, получена от стадия на класифициране по-късно, е претърпяла няколко етапа на девариране до D98 от 150 е постигната. След това пробата се изсушава, хомогенизирани и опаковани.
Дистрибуции на размерите на частиците (Psd) са определени с помощта на лазерна дифракция анализатор на размера на частиците, Майсторсицер на Малвърн 3000 E. И двете проби се характеризират и със загуба на запалване(LOI), XRF и XRF. Загубата при запалване (LOI) се определя чрез поставяне на 4 грамове от пробата в 1000 º C пещ за 60 протоколи и докладва за тях въз основа на получената. Анализът на химическия състав е завършен с помощта на дисперсионен рентгенов флуоресцентен (WD-XRF) Основният кристален етап са изследвани от XRD техниката на.
Химичен състав и ИТ за пробата от задни (Дребни), и за пробата за формиране на желязото (Итабироте), е показана в таблица 1 и размерите на частиците за двете проби са показани на фиг. 1. За задните проби основната Fe възстановима фази са геотит и хематит, и основната ганге минерал е кварцов (Фигура 4). За тази проба, основните възстановими фази на Fe са хематитит, и основните минерали от ганге са кварц и Доломити (Фигура 4).
Таблица 1. Резултат от химичен анализ за основни елементи в задни части и проби от Itabirite.
| Проба | Клас (WT) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fe | SiO2 | Al2O3 | MnO | MgO | Као | ЗАКОН * * | Други | |
| Дребни | 30.3 | 47.4 | 4.3 | 1.0 | * | * | 3.4 | 13.4 |
| Итабироте | 47.6 | 23.0 | 0.7 | 0.2 | 1.5 | 2.2 | 4.0 | 21.0 |
Разпределение на размерите на частиците
Методи
Поредица от експерименти са предназначени за изследване на ефекта на различни параметри върху движението на желязо и в двете железни проби, използвайки технологията за Трибо-електростатичен сепаратор на STET. Експериментите са проведени с помощта на трибо-електростатичен ремък, наричан по-долу "сепаратор на плота". Изпитването на стенд-мащаб е първата фаза на трифазния процес на внедряване на технологиите (Виж таблицата 2) включително оценка на, пилотно тестване и внедряване в търговски мащаб. Настолна станция за разделител се използва за проверка за доказателства на tribo електростатично таксуване и да определите дали даден материал е добър кандидат за електростатично обогатяването. Основните разлики между всяка част от оборудването са представени в таблица 2. Докато оборудването, използвано в рамките на всяка фаза се различава по размер, Принципът на работа е фундаментално същото.
Таблица 2. Трифазни изпълнение процес, използващ STET tribo електростатично колан разделител технология
| Фаза | Използва се за: | Електрод Размери (Не) см | Вид на Процес/ |
|---|---|---|---|
| Скала на пейката Оценка | Качествен Оценка | 5*250 | Партида |
| Пилотна скала Тестване | Количествени Оценка | 15*610 | Партида |
| Търговски Мащаб Прилагането | Търговски Производство | 107 *610 | Непрекъснато |
Stet Принцип на експлоатация
Принципът на работа на сепаратора се основава на трибо-електростатично зареждане. В трибо-електростатичния сепаратор на (Цифри 2 and 3), материал се подава в тясната пропаст 0.9 – 1.5 между два успоредни електрода. Частиците се зареждат триоелектрическо чрез контакт между частиците. Положително заредените минерални(s) и отрицателно заредените минерални(s) са привлечени от противоположни електроди. Вътре в частиците на сепаратора се помете с непрекъснато движещ се колан с отворена мрежа и се пренася т. Коланът е изработен от пластмасов материал и премества частиците, съседни на всеки електрод, към противоположните краища на сепаратора. Потокът на тока на частиците, които се отделят, и непрекъснатото трибоелектрично зареждане чрез сблъсък на частици, осигурява многостепенно разделяне и води до отлична чистота и възстановяване в еднопроходно устройство. Технологията за сепаратор на трибоелектричния пояс е била използвана за отделяне на широк спектър от материали, включително смеси от стъклени алуминиеви (летлива пепел), калцит/кварц, талк/магнезит, и барит/кварц.
Цялостната, сепараторът е сравнително прост с колана и свързаните с тях ролки като единствените движещи се части. Електродите са стационарни и съставена от подходящо устойчив материал. Дължината на сепаратора е приблизително 6 м. (20 Фута.) и ширината 1.25 м. (4 Фута.) за търговски единици в пълен размер. Високата скорост на колана позволява много високи пропускателни, до 40 тона на час за търговски единици в пълен размер. Консумацията на енергия е по-малка от 2 киловат час на тон обработен материал с по-голямата част от мощността, консумирана от два двигателя, движещи колана.
Схема на трибоелектричен сепаратор на ремъците
Детайл на зоната за разделяне
Както може да се види в Таблица 2, основната разлика между разделители на пейката и сепараторите с пилотна скала и скалата за търговско мащабиране е, че дължината на стенда е приблизително приблизително 0.4 на пилотен и търговски мащаб единици. Тъй като ефективността на сепаратора е функция на дължината на, изпитване с скала на стенд не може да се използва като заместител на изпитването с. Изпитването с пилотен мащаб е необходимо, за да се определи степента на разделение, което процесът на, и да се определи дали процесът на STET може да изпълни продуктовите цели съгласно. Вместо, сепараторът на пейката се използва, за да се изключат материалите, които няма вероятност да докажат значително сепарация на ниво пилотен мащаб. Резултатите, получени по скалата на пейката, ще бъдат неоптимизирани, наблюдаваната раздяла е по-малка от тази, която би била наблюдавана при сепаратор с търговски размери.
Тестването в пилотната инсталация е необходимо преди внедряването на търговски мащаб, Въпреки това, изпитване то се насърчава като първа фаза от процеса на изпълнение за всеки даден материален. Освен това, в случаите, когато материалната наличност е ограничена, сепараторът на пейката осигурява полезен инструмент за скрининг на потенциални успешни проекти (I.e., проекти, при които целите за качество на клиентите и индустрията могат да бъдат постигнати чрез използване на).
Изпитване на скала за пейка
Стандартните процеси са проведени около конкретната цел за увеличаване на концентрацията на Fe и за намаляване на концентрацията на ганг минерали. Различни променливи са изследвани за максимално движение на желязото и за определяне посоката на движение на различните минерали. Посоката на движение, наблюдавана по време на изпитването на пейките, е показателна за посоката на движение в пилотната централа и търговския мащаб.
Изследваните променливи включват относителна влажност на въздуха (Rh), Температура, полярност на електродите, скорост на колана и приложено напрежение. От тези, САМО RH и температурата могат да имат голям ефект върху диференциалното трибо-зареждане и следователно върху резултатите от разделянето. Следователно, оптималните условия на rh и температурата са определени преди изследване на ефекта от останалите. Бяха изследвани две нива на полярност: Аз) положителен полюс на електродите и II) топ електрод поляритета отрицателен. За сепаратора на STET, под дадена подредба на поляритета и при оптимални rh и температурни условия, скорост на колана е основната контролна дръжка за оптимизиране на клас на продукта и масово възстановяване. Изпитването върху сепаратора на пейката помага да се хвърли светлина върху ефекта на определени оперативни променливи върху трибо-електростатичното зареждане за дадена проба минерална, и следователно получените резултати и тенденции могат да се използват, до известна степен, да се намали броят на променливите и експериментите, които ще се извършват в пилотната. Таблица 3 изброява обхвата на условията на разделяне, използвани като част от 1 процеса на оценка на следите и и.
Таблица 3 изброява обхвата на условията за
| Параметър | Единици | Диапазон от стойности | |
|---|---|---|---|
| Дребни | Итабироте | ||
| Топ електрод Полярност | - | Положителни- Отрицателни | Положителни- Отрицателни |
| Електрод напрежение | -1000000000000000000 | 4-5 | 4-5 |
| Относителен поток Влажност (Rh) | % | 1-30.7 | 2-39.6 |
| Температура на подаване | °F (° C) | 71-90 (21.7-32.2) | 70-87 (21.1-30.6) |
| Скорост на колана | Fps (m/s) | 10-45 (3.0-13.7) | 10-45 (3.0-13.7) |
| Електроден пропуск | Инча (мм) | 0.400 (10.2 мм) | 0.400 (10.2 мм) |
Проведени са изпитвания на сепаратора на стенда при партидни условия, с проби от 1.5 Lbs. за всеки тест. Промиване с помощта на 1 LB. изпитване, за да се гарантира, че възможният ефект на пренасяне от предишното условие не се счита за. Преди започване на изпитването материалът се хомогенизира и торбичките за проби съдържат както пробен, така и изплакван материал. В началото на всеки експеримент температурата и относителната влажност (Rh) е измерена с помощта на преносима сонда за влажност и температура Vaisala HM41. Диапазонът на температура и RH при всички експерименти 70-90 °F (21.1-32.2 (° C) and 1-39.6%, Съответно. За изпитване на по-ниска RH и/или по-висока температура, пробите за подаване и промиване се съхраняват в пещ за сушене на 100 °C за периоди между 30-60 Минути. За разлика от, по-високи стойности на RH са постигнати чрез добавяне на малки количества вода към, последвано от хомогенизиране. След RH и температурата е измерена на всяка проба фураж, следващата стъпка е да се настрои електрод полярността, на лентната лента и напрежението до желаното ниво. Стойностите на празнината се запазват 0.4 инча (10.2 мм) по време на тестови кампании за тура и да се извадят проби.
Преди всяко изпитване, малка под-проба фураж, съдържаща приблизително 20g (обозначени като "Фуражи"). При задаване на всички променливи на операциите, материалът се подава в сепаратора на стенния чин, като се използва електрически вибрационен подавач през центъра на сепаратора на стенния стен. Пробите са били взети в края на всеки експеримент и тежестите на 1 (обозначени като "E1") и края на продукта 2 (обозначени като "E2") те се определят чрез скала за броене на законосъобразно за. След всеки тест, малки подпро проби, съдържащи приблизително 20 g от E1 и E2 също са събрани. Масовите добиви до Е1 и Е2 се описват от:
КъдетоYE1 and YE2 са добивите на маса до E1 и E2, Съответно; и са тегла на пробата, събрана за сепараторите E1 и E2, Съответно. За двете проби, Концентрацията на Fe е увеличена до продукт Е2.
За всяка отделна (I.e., Емисия, Е1 и Е2) LOI и основните оксиди, състав от XRF, е определен. Fe2 O3 съдържанието на ТХ ЕМ се определя от. За отломките проба LOI директно ще се свърже със съдържанието на гоетит в пробата, тъй като функционалните хидроксилни групи в гоетит ще се окисляват в H2 OG [10]. Напротив, за проба от итабирит loi директно ще се отнася до съдържането на карбонати в, калциевите и магнезиеви карбонати ще се разградят на основните им оксиди, което води до Ко2G и подредбата на последователните проби. XRF мъниста са приготвени чрез смесване 0.6 грам минерална проба с 5.4 грамове литиев тетраборат, които са избрани поради химичния състав на двата отостата и и. XRF анализ са нормализирани за LOI.
Накрая, Fe възстановяване EFe към продукта (E2) and Sio2 Отхвърляне QSi са изчислени. EFe е процентът на fe, възстановен в концентрата, до този на първоначалната проба фураж и Q2000000000 е процентът на отстранения от първоначалната проба фураж. EFe and QSi са описани от:
Където CАз,(Фуражи,E1, E2) е нормализираният процент на концентрация за компонента i на под-извадката (Например., Fe, Sio2)
Проби Минералог
Моделът XRD, показващ основните минерални фази за 4. За отсичането на пробата основните Fe възстановими фази са гоетит, хематит и магнетит, и основната ганге минерал е кварцов (Фигура 4). За извадката от итабирита основните Fe възстановими фази са хематит и магнетит, а основните гангшери минерали са кварц и доломит. Магнитит се появява в концентрациите на следи в двете проби. Чист хематит, гьотит, и магнетитът съдържат 69.94%, 62.85%, 72.36% Fe, Съответно.
D модели. А – Извадка от следи, B – Проба от Итабирит
Експерименти с стенни скали
На всяка минерална проба са проведени серия от тестове, насочени към максимизиране на Fe и намаляване на Sio2 Съдържание. Видовете, концентриращи се към E1, ще бъдат показателни за отрицателно токодържачно поведение, докато концентрацията на вида към Е2 към положителното поведение на зареждане. По-високи скорости на ремъка са благоприятни за обработката на пробата на опашката; Въпреки това, ефектът на тази променлива е по-малко значим за извадката от итабирит..
Средните резултати за пробите от опашки и итабирит са представени във фигура 5, които са изчислени от 6 and 4 Експерименти, Съответно. Фигура 5 представя среден масов добив и химия за фуражи и продукти E1 и E2. Освен това, всеки участък представя подобрението или намаляването на (E2- Емисия) за всеки компонент на пробата Например., Fe, Sio2 Положителните стойности се свързват с повишаване на концентрацията до, докато отрицателните стойности са свързани с намаляване на концентрацията до E2.
5. Средни масови добиви и химия за фуражи, Продукти от E1 и E2. Отсечки на грешката представляват 95% доверителни интервали.
За извадката от опашките съдържанието на Fe се 29.89% за да 53.75%, средно, при масов добив YE2 – или глобално масово възстановяване – на 23.30%. Това съответства на ( и отхвърляне на силициев диоксид (QE2 ) стойности на 44.17% and 95.44%, Съответно. Съдържанието на LOI беше увеличено от 3.66% за да 5.62% което показва, че увеличаването на съдържанието на Fe е свързано с увеличаване на съдържанието на гоетит (Фигура 5).
За проба от итабирит е увеличено от 47.68% за да 57.62%, средно, при масов добив YE2 -на 65.0%. Това съответства на EFe( и отхвърляне на силициев диоксид (Q2000000000) стойности на 82.95% and 86.53%, Съответно. Лори, Съдържанието на MgO и CaO се повишава от 4.06% за да 5.72%, 1.46 за да 1.87% и от 2.21 за да 3.16%, Съответно, което показва, че доломитът се движи в същата посока като (Фигура 5).
За двете проби,Al2 O3 , MnO и P изглежда се зареждат в същата посока като Fe-носещите минерали (Фигура 5). Въпреки че е желателно да се намали концентрацията на тези три вида, комбинирана концентрация на Sio2, Al2 , O3 , YE2 MnO и P намалява и за двете проби, и следователно общият ефект, постигнат с помощта на сепаратора на пейката е подобрение в продукта Fe клас и намаляване на концентрацията на замърсители.
Цялостната, изпитване на плотовете показва доказателства за ефективно зареждане и отделяне на частиците от. Обещаващите резултати от лабораторния мащаб предполагат, че трябва да се извършат пилотни изпитвания на скалата, включително първи и втори пасове.
Дискусия
Експерименталните данни показват, че СЕТ сепараторът е довел до значително увеличаване на fe съдържанието, като същевременно Sio2 Съдържание.
След като е доказано, че трибоелектростатичното разделяне може да доведе до значително, обсъждане на значението на резултатите, максимално достижимо съдържание на Fe и на изискванията за подаване на.
За да започнете, важно е да се обсъди видимото поведение на зареждане на минералните видове в. За пробите от опашката основните компоненти са fe оксиди и кварцови и експериментални резултати показват, че Fe оксидите, концентрирани до E2, докато кварцов концентрат до E1. По опростен начин, може да се каже, че частиците fe оксид са придобили положителен заряд и че кварцови частици са придобили отрицателен заряд. Това поведение е в съответствие с трибоелектростатичния характер на двата минерала, както е показано от Фъргюсън (2010) [12]. Таблица 4 показва видимата трибоелектрическа серия за избрани минерали, на базата на, и показва, че кварцът се намира в долната част на серията за зареждане, докато, магнетит и хематит са разположени по-високо в поредицата. Минерали в горната част на серията ще са склонни да се зареди положително, докато минералите на дъното ще са склонни да придобият отрицателен заряд.
От друга страна, за итабиритната проба основните компоненти са хематит, резултатите от изпитванията показват, че оксидите и доломитът са концентрирани до Е2, докато кварцът се концентрира. Това показва, че хематитните частици и доломитът са придобили положителен заряд, докато кварцови частици са придобили отрицателен заряд. Както може да се види в Таблица 4, карбонатите са разположени в горната част на трибо-електростатичната серия, което показва, че карбонатните частици обикновено придобиват положителен заряд, и вследствие на това да бъде концентриран до. Доломит и хематит са концентрирани в една посока, хематитните частици в присъствието на кварц и доломит е да се получи положителен заряд.
Посоката на движение на минералогичните видове във всяка проба е от първостепенно значение, тъй като ще определи максимално постижимата степен Fe, която може да бъде получена с едно преминаване, като се използва трибо-електростатичния сепаратор.
За следващите и театрите максималното постижимо съдържание на Fe ще се определя от три фактора: Аз) Количеството на Fe в 100000000000000000000000000; Ⅱ) минималната кварц (Sio2 ) съдържание, което може да бъде постигнато, и; Iii) Броят на замърсителите, движещи се в същата посока като fe-носещите минерали. За остатъците пробата се отнася за основните замърсители, движещи се в същата посока на Al2 O3 MnO носещи минерали, докато за итабиритната проба основните замърсители са Као MgO Al2 O3 носещи минерали.
| Име на минерала | Придобита такса (Очевидно) |
|---|---|
| Апатит | +++++++ |
| Карбонати | ++++ |
| Моназите | ++++ |
| Ттаномагнетитат | . |
| Илменит | . |
| Рутил | . |
| Левкоксен | . |
| Магнет/хематит | . |
| Шини | . |
| Гранат | . |
| Ставролит | - |
| Променен илменит | - |
| Готи | - |
| Циркон | -- |
| Епидот | -- |
| Тремолит | -- |
| Хидро-силикати | -- |
| Алуминосиликати | -- |
| Турмалин | -- |
| Актинолит | -- |
| Пиросоксен | --- |
| Титан | ---- |
| Фелдшпат | ---- |
| Кварц | ------- |
Таблица 4. Видима трибоелектрическа серия за избрани минерали на база индуктивно разделяне. Модифициран от Д.Н Фъргюсън (2010) [12].
За пробите от тура, съдържанието на Fe е измерено на 29.89%. XRD данни показват, че преобладаващата фаза е, последвано от хематит, максималното постижимо съдържание на Fe, ако е възможно 62.85% and 69.94% (които са съдържанието на Фе на чист гоетит и хематит, Съответно). Nwo, не е възможно да се Al2, O3 MnO и P-носещите минерали се движат в същата посока като, и следователно всяко увеличение на съдържанието на Fe също ще доведе до увеличаване на тези замърсители. Тогава, за да увеличите съдържанието на Fe, количеството кварц към E2 ще трябва да бъде значително намалено до точката, в която той , MnO и P към продукта (E2). Както е показано в Таблица 1, 4, кварц има силна тенденция да придобива отрицателен заряд, и следователно при отсъствието на други минерали с явно отрицателно поведение на зареждането, ще бъде възможно значително да се намали съдържанието му на продукта (E2) чрез първо преминаване, като се използва трибоелектростатичния сепаратор.
Например,, ако приемем, че цялото съдържание на Fe в извадката на опашките е свързано с goethite (Те са на 100(О)), и че единствените гангстерски оксиди са Sio2, Al2O3 and MnO, тогава съдържанието на Fe в продукта ще бъде:
Fe(%)=(100-Sio2 – (Al2 O3 + MnO*0.6285
Където, 0.6285 е процентът на Fe в чист готий. Eq.4 представя конкурентния механизъм, който се осъществява за Al2O3 + MnO се увеличава, докато Sio2 Намалява.
За проба от итабирит съдържанието на 47.68%. XRD данни показват, че преобладаващата фаза е хематит и следователно максималното постижимо съдържание на Fe, ако е възможно чисто разделяне би било близо до 69.94% (което е съдържанието на Fe на чист хематит). Както беше обсъждано за следите, проба чистата раздяла няма да е възможна, тъй като CaO, MgO, Al2 O3 носещите минерали се движат в същата посока като хематит, и следователно да се увеличи съдържанието на Fe Sio2 съдържанието трябва да бъде намалено. Ако приемем, че цялото съдържание на Fe в тази проба е свързано с хематит (Fe2O3) и че единствените оксиди, съдържащи се в ганг- Sio2, Као, MgO, Al2O3 and MnO; тогава съдържанието на Fe в продукта ще бъде:
Fe(%)=(100-Sio2-200 mgAl2O3+MnO+LOI*0.6994
Където, 0.6994 е процентът на Fe в чист хематит. Трябва да се отбележи, че Eq.5 включва LOI, докато Eq.4 не. За проба от итабирит, LOI е свързано с наличието на карбонати, докато за пробата от тура е свързано с.
Очевидно, за двете отломки и итабиритните проби е възможно значително да се увеличи съдържанието на Sio2; Въпреки това, както е показано в Eq.4 и Eq.5, максималното постижимо съдържание на Fe ще бъде ограничено от посоката на движение и концентрацията на оксиди, свързани с гангстерски минерали.
По принцип, концентрацията на Fe в двата образеца може да бъде допълнително увеличена чрез втори разминаване на Као,MgO Al2 O3 and MnOполезни изкопаеми, които носят минерали, могат да бъдат отделени от. Такова разделяне би било възможно, ако по-голямата част от кварцовата проба се извади по време на първия пас. При липса на кварц, някои от останалите гангстерски минерали трябва теоретично да се натопи в обратната посока на гоетит, хематит и магнетит, което би довело до увеличаване на съдържанието на Fe. Например,, за итабиритната проба и базирана на мястото на доломит и хематит в трибоелектростатичните серии (Виж таблицата 4), доломит/хематит, тъй като доломитът има силна склонност да се зареди положително по отношение на хематит.
След като обсъдихме максималното постижимо съдържание на Fe, е необходимо обсъждане на изискванията за емисията за технологията. Трибо-електростатичният сепаратор STET изисква фуражната суровина да е суха и фино смлян. Много малки количества влага могат да имат голям ефект върху диференциалното трибо зареждане и поради това фуражната влага трябва да се намали до <0.5 тегловни%. Освен това, фуражната суровина трябва да бъде смляна достатъчно фина, за да освободи скални материали и трябва да бъде най-малко 100% преминаваща мрежа 30 (600 Um). Поне за пробата от хвостохранилището, материалът трябва да бъде обезводнен, последван от етап на термично сушене, докато за смилането на пробата от итабирит, съчетано с, или последвано от, термично сушене ще бъде необходимо преди beneficiation с STET сепаратор.
Пробата от хвостохранилището е получена от съществуваща верига за обезмасляване-флотация-магнитна концентрация и е събрана директно от хвостохранилище. Типичните влага на пастата от хвостохранилищата трябва да са наоколо 20-30% и следователно хвостохранилищата ще трябва да бъдат изсушени чрез отделяне течност-твърдо вещество (Обезводняване) последвано от термично сушене и деагломерация. Използването на механично обезводняване преди сушене се насърчава, тъй като механичните методи имат относително ниска консумация на енергия на единица отстранена течност в сравнение с термичните методи. За 9.05 Btu са необходими на килограм вода, елиминирана чрез филтриране по време на термично сушене, От друга страна, изисква около 1800 Btu на килограм изпарена вода [13]. Разходите, свързани с обработката на железни хвостохранилища, в крайна сметка ще зависят от минималната постижима влага по време на обезводняването и от енергийните разходи, свързани със сушенето.
Пробата от итабрит е получена директно от образуване на итабритно желязо и следователно, за да се обработи тази проба, материалът трябва да претърпи раздробяване и смилане, последвано от термично сушене и деагломерация. Един възможен вариант е използването на валцови мелници с горещ въздух, при което двойното смилане и сушене може да се постигне в една стъпка. Разходите, свързани с преработката на итабиритна руда, ще зависят от влагата на фуража, фуражна гранулометрия и за енергийните разходи, свързани с смилането и сушенето.
И за двете проби е необходима деагломерация след изсушаване на материала, за да се гарантира, че частиците се освобождават една от друга. Деагломерацията може да се извърши заедно с етапа на термично сушене, позволяващи ефективен пренос на топлина и икономия на енергия.
Представените тук резултати от скалата на пейката показват убедителни доказателства за зареждане и отделяне на fe-носещи минерали от кварц, като се използва триболетростатично разделяне на ремъка.
За извадката от опашките съдържанието на Fe се 29.89% за да 53.75%, средно, при масов добив от 23.30%, на 2000 г., което съответства на стойностите на fe за 44.17% and 95.44%, Съответно. За проба от итабирит е увеличено от 47.68 % за да 57.62%, средно, при масов добив от 65.0%, на 2000 г., което съответства на стойностите на fe за 82.95% and 86.53%, Съответно. Тези резултати са завършени на сепаратор, който е по-малък и по-малко ефективен от търговския сепаратор на STET.
Експерименталните находки показват, че за двете опашки и за пробите от табирит максималното постижимо съдържание на Fe ще зависи от минималното постижимо кварцово съдържание.. Освен това, по-високи fe степени могат да бъдат възможни чрез втори проход на сепаратора на STET ремъка.
Резултатите от това проучване показват, че ниските глоби за желязна руда могат да бъдат модернизирани с помощта на STET Трибо-електростатичен сепаратор. Препоръчва се допълнителна работа по скалата на пилотния завод за определяне на степента на концентрация на желязо и възстановяване, която може да се постигне. Въз основа на опита, възстановяване на продукта и/или клас значително ще се подобри в пилотна обработка, изпитвателното устройство, използвано по време на тези опити с желязна руда. Процесът на трибо-електростатично разделяне STET може да предложи значителни предимства пред конвенционалните методи за обработка на глобите на желязна руда.
