Elekti lingvon:
Lucas Rojas Mendoza, ST Equipment & teknologio, Usono
lrojasmendoza@steqtech.com
Frank Hrach, ST Equipment & teknologio, Usono
Kyle Flynn, ST Equipment & teknologio, Usono
Abhishek Gupta, ST Equipment & teknologio, Usono
ST Equipment & Technology LLC (STET) evoluigis romano prilaborado sistemo surbaze tribo-elektrostatikaj zono disiĝo kiu provizas la minerala prilaborado industrio rimedon al beneficiate fajnaj materialoj kun energio-efika kaj tute seka teknologio. Kontraste al aliaj elektrostatikaj apartigprocezoj kiuj estas tipe limigitaj al partikloj >75μm en grandeco, la STET triboelectric zono separador taŭgas por disiĝo de tre bona (<1μm) al modere kruda (500μm) partikloj, kun tre alta trairo. La STET-tribo-elektrostatika teknologio estis uzata por prilabori kaj komerce apartigi larĝan gamon de industriaj mineraloj kaj aliaj sekaj grajnecaj pulvoroj.. tie, benkskalaj rezultoj estas prezentitaj pri la profitigo de malbonkvalitaj Fe-ercmonpunoj uzante STET-zonan apartigprocezon.. Benkskala testado montris la kapablon de la STET-teknologio por samtempe reakiri Fe kaj malakcepti SiO2 de itabirita erco kun D50 de 60µm kaj ultrafajnaj Fe-ercvostpostenoj kun D50 de 20µm.. La STET-teknologio estas prezentita kiel alternativo por profitigi Fe-erc-monpunojn, kiuj ne povus esti sukcese traktitaj per tradiciaj fluaj cirkvitoj pro sia granulometrio kaj mineralogio..
Fero erco estas la kvara plej ofta elemento en terkrusto [1]. Fero estas esenca por ŝtalo fabrikado kaj tial esenca materialo por tutmonda ekonomia disvolviĝo [1-2]. Fero estas ankaŭ vaste uzata en konstruo kaj la fabrikado de veturiloj [3]. La plej multaj el fero erco rimedoj konsistas el metamorfozis banded feraj formacioj (BIF) en kiu fero estas ofte trovita en la formo de oksidoj, hidróxidos kaj en plej malgranda mezuro karbonatoj [4-5]. Aparta tipo de fero formacioj kun pli altaj carbonato enhavo estas dolomitic itabirites kiuj estas produkto de la dolomitization kaj metamorfismo de BIF deponejoj [6]. La plej granda fera erco tavoloj en la mondo troviĝas en Aŭstralio, Ĉinio, Kanado, Ukrainio, Barato kaj Brazilo [5].
La kemia komponado de fero menas havas ŝajna larĝa gamo en kemia komponaĵo ĉefe por Fe enhavo kaj asociita gangue mineraloj [1]. Major feraj mineraloj asociitaj kun la plej multaj el la feraj ercoj estas hematito, goethite, Limonite kaj magnetito [1,5]. La ĉefa contaminantes en fero menas estas SiO2 kaj Al2O3 [1,5,7]. La tipa siliko kaj alúmina portanta mineralojn ĉeestas en fero menas estas kvarco, kaolinite, gibbsite, diaspore kaj corundum. El tiuj estas ofte observita ke kvarco estas la meznombro siliko kiuj semas mineralaj kaj kaolinite kaj gibbsite estas la du-ĉefa alúmina portanta mineralojn [7].
Fero erco eltiro estas ĉefe farita tra malferma kavo minado operacioj, rezultante en signifa tailings generacio [2]. La fera erco produktado sistemo kutime implikas tri stadioj: Minado, prilaborado kaj pelletizing agadoj. De ĉi tiuj, rivelado certigas ke taŭgan fero grado kaj kemio estas atingita antaŭ la pelletizing stadio. Procesorado inkludas disbatanta, klasado, molienda kaj koncentriĝo celas kreskanta feron enhavo dum reduktante la kvanton de gangue mineraloj [1-2]. Ĉiu minerala tavolo havas propran unika karakterizaĵoj koncerne al fero kaj gangue portanta mineralojn, kaj tial postulas malsaman koncentriĝo tekniko [7].
Magneta apartiga estas tipe uzita en la Beneficiation de alta grado fero menas kie la dominanta feraj mineraloj estas ferro kaj paramagnética [1,5]. Malsekaj kaj seka malalta intenseco magneta apartigo (LIMS) teknikoj estas uzita pretigi ercojn kun forta magneta propraĵoj kiel magnetito dum malseka alta intenseco magneta apartigo estas uzata por apartigi la Fido-portanta mineralojn kun malforta magneta propraĵoj kiel hematito de gangue mineraloj. Fero ercojn tia goethite kaj Limonite estas komune trovitaj en tailings kaj ne apartigas bone per aŭ tekniko [1,5]. Magneta metodoj nuna defioj en terminoj de ilia malalta kapabloj kaj laŭ la postulo por la fera erco esti susceptibles al magneta kampoj [5].
flotation, Aliflanke, estas uzata por redukti la enhavon de malpuraĵoj en malalta grado fero menas [1-2,5]. Fero ercojn povas koncentri ĉu per rekta aniónico flosado feraj oksidoj aŭ inversigi katjonoicas flosado de siliko, tamen inversigi katjonoicas flosado restas la plej populara flosado vojo uzata en la fera industrio [5,7]. La uzo de flosado lia limigita de la kosto de reactivos, la ĉeesto de siliko kaj alúmina-riĉaj slimes kaj la ĉeesto de carbonato mineraloj [7-8]. Cetere, flosado postulas traktado de postrestantaj akvoj kaj la uzo de laŭflue dewatering por seka fina aplikoj [1].
La uzo de flosado por la koncentriĝo de fero ankaŭ engaĝas desliming kiel flosanta en ĉeesto de monpunojn rezultigas malpliigis efikeco kaj alta reactivo kostoj [5,7]. Desliming estas precipe kritika por la forigo de alúmina kiel la disiĝo de gibbsite de hematito aŭ goethite de iu surfaco-aktivaj agentoj estas sufiĉe malfacila [7]. La plej multaj el alúmina portanta mineralojn okazas en la pli fajna grandeco gamo (<20a) permesante ĝian forigon per senŝlimigado. Entute, alta koncentriĝo de monpunoj (<20a) kaj alumino pliigas la postulatan katjonan kolektantdozon kaj malpliigas selektivecon draste [5,7].
Cetere, la ĉeesto de karbonatmineraloj - kiel ekzemple en dolomita itabiritoj- povas ankaŭ plimalbonigi flosan selektivecon inter fermineraloj kaj kvarco ĉar ferercoj enhavantaj karbonatojn kiel ekzemple dolomito ne flosas tre selekteme.. Solvitaj karbonataj specioj adsorbas sur la kvarcaj surfacoj damaĝante la selektivecon de flosado [8]. Flosado povas esti sufiĉe efika en ĝisdatigo de malbonkvalitaj ferercoj, sed ĝi forte dependas de la erca mineralogio [1-3,5]. Flosigado de ferercoj enhavantaj altan enhavon de alumino estos ebla per senŝlimigado koste de la totala ferreakiro. [7], dum flosado de ferercoj enhavantaj karbonatmineralojn estos malfacila kaj eble ne realigebla [8].
Modernaj pretigcirkvitoj de Fe-portantaj mineraloj povas inkludi kaj flosadon kaj magnetajn koncentriĝŝtupojn [1,5]. Ekzemple, magneta koncentriĝo povas esti uzata sur la monpunaj rivereto de la senŝlimiga stadio antaŭ flosado kaj sur la flosaj forĵetoj. La aliĝo de malaltaj kaj altintensaj magnetaj koncentriloj permesas pliigon de la totala fera reakiro en la pretigcirkvito reakirante frakcion de la feraj kaj paramagnetaj fermineraloj kiel magnetito kaj hematito. [1]. Goethite estas tipe la ĉefkomponento de multaj ferplantaj malakceptfluoj pro siaj malfortaj magnetaj trajtoj. [9]. En la foresto de plia kontraŭflua pretigo por la malakceptaj riveretoj de magneta koncentriĝo kaj flosado, la fajnaj forĵetaĵoj finiĝos disponitaj en restbaraĵo [2]. Restaĵoforigo kaj pretigo fariĝis decidaj por media konservado kaj reakiro de fervaloraĵoj, respektive, kaj tial la prilaborado de ferercvostpostenoj en la minindustrio kreskis en graveco [10].
Klare, la prilaborado de restaĵoj de tradiciaj feraj profitigcirkvitoj kaj la prilaborado de dolomita itabirito estas malfacila per tradiciaj senŝlim-flotig-magnetaj koncentriĝaj flufolioj pro ilia mineralogio kaj granulometrio., kaj tial alternativaj profitigteknologioj kiel ekzemple tribo-elektrostatika apartigo kiu estas malpli restrikta laŭ la ercmineralogio kaj kiu enkalkulas la pretigon de monpunoj povas esti de intereso..
Tribo-elektrostatikaj apartiga uzas elektran ŝarĝon diferencoj inter materialoj produktitaj de surfaco kontakton aŭ triboelectric ŝargado. En simplista manieroj, kiam du materialoj estas en kontakto, la materialo kun pli alta afineco por elektronoj akiras elektronojn tiel ŝargas negativajn, dum materialon kun suba elektrona afinecon enspezas pozitiva. principe, malbonkvalitaj ferercmonpunoj kaj dolomita itabiritoj kiuj ne estas preteblaj per konvencia flosado kaj/aŭ magneta apartigo povus esti ĝisdatigitaj ekspluatante la diferencigan ŝargan posedaĵon de siaj mineraloj. [11].
Ĉi tie ni prezentas STET-tribo-elektrostatan zonapartigon kiel eblan profitigan vojon por koncentri ultrafajnajn ferercvostojn kaj por profitigi dolomitan itabiritan mineralon.. La STET-procezo provizas la mineralan prilaboran industrion per unika senakva kapableco prilabori sekan nutradon. La ekologia procezo povas forigi la bezonon de malseka prilaborado, kontraŭflua rubakvotraktado kaj postulata sekigado de fina materialo. Krome, La STET procezo postulas iom antaŭ-traktadon de la mineralo kaj funkciigas ĉe alta kapacito - ĝis 40 tonojn por horo. Energio konsumado estas malpli ol 2 kilovato-horojn por tuno de materialo procesis.
Materialoj
Du belaj malalta grado fero menas estis uzitaj en ĉi tiu serio de testoj. La unua erco konsistis en ultrafine Fido erco tailings specimeno kun D50 de 20 μm kaj la dua specimeno de itabirite fera erco specimeno kun D50 de 60 μm. Ambaŭ specimenoj nuna defiojn dum sia Beneficiation kaj ne povas esti efike procesitaj tra tradicia desliming-flosado-magneta koncentriĝo cirkvitoj pro sia granulometry kaj mineralogio. Ambaŭ specimenoj estis akirita de minado operacioj en Brazilo.
La unua specimeno estis akirita de ekzistantan desliming-flosado-magneta koncentriĝo cirkviton. La specimeno estis kolektita de tailings digo, tiam sekigita, homogenigita kaj pakis. La dua specimeno estas el itabirite fera formado en Brazilo. La specimeno estis neniigita kaj ordo laŭ grandeco kaj la fajnan frakcion akirita de la klasifiko stadio poste spertis plurajn etapojn de desliming ĝis D98 de 150 μm estis atingita. La specimeno estis tiam sekigita, homogenigita kaj pakis.
Partiklo grandeco distribuoj (PSD) estis determinitaj uzante laseron difrakto partiklo grandeco analizilo, a Malvern la Mastersizer 3000 E. Ambaŭ specimenoj estis ankaŭ karakterizita de Perdo-sur-sparkado(LEĜO), XRF kaj XRD. La perdo de sparkado (LEĜO) estis determinita per metado 4 gramojn de specimeno en 1000 ºC forno por 60 minutoj kaj raportado la LOI sur kiel ricevinta bazo. La kemia komponaĵo analizo estis kompletigita uzante ondolongo dispersivo Radioterapio fluorescencia (WD-XRF) instrumento kaj la ĉefa kristalaj fazoj estis enketitaj de XRD tekniko.
La kemia komponado kaj LOI por la tailings specimeno (tailings), kaj por la itabirite fera formado specimeno (Itabirite), estas montrita en Tablo 1 kaj partiklo grandeco distribuoj por kaj specimenoj estas montritaj en Figo 1. Por la tailings studadi la ĉefa Fido reakirebla fazoj estas goethite kaj hematito, kaj la ĉefa gangue mineraloj estas kvarco (Figo 4). Por la itabirite specimeno la ĉefa Fido reakirebla fazoj estas hematito, kaj la ĉefa gangue mineraloj estas kvarco kaj dolomito (Figo 4).
tablo 1. Rezulto de kemia analizo por grandaj elementoj tailings kaj Itabirite specimenoj.
| Specimenaj | Grade (wt%) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fido | SiO2 | Al2O3 | MnO | MgO | CaO | LOI** | Others | |
| tailings | 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 |
Partiklo Grandeco Distribuoj
metodoj
Serio de eksperimentoj estis dizajnitaj por esplori la efikon de malsamaj parametroj sur fera movado en ambaŭ fero specimenoj uzante STET proprieta tribo-elektrostatikaj zono separador teknologio. Eksperimentoj estis faritaj uzante benko-skala tribo-elektrostatikaj zono apartigilon, poste nomata kiel 'benchtop apartigilon'. Benko-skalo testado estas la unua fazo de tri-fazo teknologio efektivigo procezo (Vidu Tablo 2) inkluzive benko-skala taksado, piloto-skalo testado kaj komerca-skalo efektivigo. La benchtop apartigilon estas uzata por kribranta por pruvo de tribo-elektrostatika ŝarĝo kaj por kontroli ĉu materialo estas bona kandidato por elektrostatika Beneficiation. La ĉefaj diferencoj inter ĉiu peco de ekipaĵo estas prezentitaj en Tabelo 2. Dum la teamo uzita en ĉiu fazo diferencas en grandeco, la operacio principo estas fundamente la sama.
tablo 2. Tri-fazo efektivigo procezo uzante STET tribo-elektrostatikaj zono separador teknologio
| Phase | Used for: | Electrode Dimensions (W x L) cm | Type of Process/ |
|---|---|---|---|
| Bench Scale Evaluation | Qualitative Evaluation | 5*250 | Batch |
| Pilot Scale testado | Quantitative Evaluation | 15*610 | Batch |
| komerca Scale Implementation | komerca Production | 107 *610 | Continuous |
STET Operacio Principo
La komenco de funkciado de la apartigosigno dependas tribo-elektrostatika ŝarĝo. En la tribo-elektrostatikaj zono apartigilon (figuroj 2 kaj 3), materialo estas manĝita en la mallarĝa breĉo 0.9 - 1.5 cm inter du paralelaj ebenaj elektrodoj. La eroj triboelectrically ŝargita fare interparticle kontakton. La pozitive ŝargita minerala(s) kaj la negative ŝargita minerala(s) altiras al kontraŭa elektrodoj. Interne la separador partikloj estas balaitaj supren per kontinua moviĝas libera maŝo zono kaj transdonita en kontraŭaj direktoj. La zono estas farita el mola materialo kaj movas la partikloj apud ĉiu elektrodo al ekstremaj kontraŭaj de la apartigilon. La vendotablo nuna fluo de la disigante partikloj kaj konstanta triboelectric ŝargado de partiklo-partiklo kolizioj provizas por multistage apartiga kaj rezultigas bonega pureco kaj reakiro en unu-pass unuo. La triboelectric zono separador teknologio estis uzita por apartigi vasta gamo de materialoj inkluzive de miksaĵoj de glasa aluminosilicates / karbono (flugi cindro), kalcito / kvarco, talko / magnesita, kaj Barite / kvarco.
Entute, la separador dezajno estas relative simpla kun la zono kaj rilataj ruloj kiel la sola movanta partoj. La elektrodoj estas senmova kaj kunmetita de konvene durable materialo. La separador elektrodo longo estas proksimume 6 metroj (20 ft.) kaj la larĝo 1.25 metroj (4 ft.) por plena grandeco komercaj unuoj. La alta zono rapideco ebligas tre alta throughputs, ĝis 40 Tunoj por horo por plena grandeco komercaj unuoj. La konsumo de energio estas malpli ol 2 kilovato-horojn por tuno de materialo procesita kun la plejparto de la potenco konsumita de du motoroj veturanta la zono.
Skema de triboelectric zono apartigilon
Detalo de apartiga zono
Kiel povas vidi en Tablo 2, la ĉefa diferenco inter la benchtop separador kaj piloto-skalo kaj komercaj-skala apartigiloj estas ke la longo de la benchtop apartigilon estas proksimume 0.4 fojoj la longitudo de piloto-skalo kaj komercaj-skala unuoj. Kiel la apartigosigno efikeco estas funkcio de la elektrodo longo, benko-skalo testado povas esti uzata kiel anstataŭanto por piloto-skalo testado. Piloto-skalo testado estas necesa por determini la amplekson de la disiĝo, ke la STET procezo povas atingi, kaj determini se STET procezo povas renkonti la produkto celoj sub donita manĝas impostoj. anstataŭe, la benchtop apartigilon estas uzata por aŭtomate forigi kandidato materialoj kiuj estas neverŝajna por montri ajnan signifan disiĝo je la piloto-skalo nivelo. Rezultoj akiris sur la benko-skalo estos ne-optimumigita, kaj la disiĝo observita estas malpli ol kio estus observita sur komerca grandeco STET apartigilon.
Testado ĉe la piloto planto necesas antaŭ komerca skalo deplojo, tamen, testado ĉe la benko-skalo estas kuraĝigita kiel la unua fazo de la efektivigo procezo por ajna donita materialo. Plue, en kazoj en kiuj materialo havebleco estas limigita, la benchtop separador provizas utilan ilon por la projekcio de potenciala sukcesaj projektoj (tio estas:, projektoj en kiu la kliento kaj industrio kvalito celoj povas esti renkontita uzante STET teknologio).
Benko-skalo testado
Norma proceso provoj estis faritaj ĉirkaŭ la specifa celo pliigi Fido koncentriĝo kaj redukti la koncentriĝon de gangue mineraloj. Malsamaj variabloj estis esplorita maksimumigi fero movado kaj determini la direkton de movado de malsamaj mineraloj. La direkto de movado observita dum benchtop testado estas indika de la direkto de movado en la piloto planto kaj komercaj skalo.
La variabloj esploris inkluzivita relativa humido (RH), temperaturo, elektrodo polaridad, zono rapideco kaj aplikita tensio. De ĉi tiuj, RH kaj temperaturo sole povas havi grandan efikon al diferencialaj tribo-ŝargado kaj tial sur apartigo rezultoj. Tial, optima RH kaj temperaturo kondiĉoj estis decidita antaŭ esplorado de la efiko de la ceteraj variabloj. Du polaridad niveloj estis esplorita: i) supro elektrodo polaridad pozitiva kaj ii) supro elektrodo polaridad negativa. Por la STET apartigilon, sub donita polaridad aranĝon kaj sub optimumaj RH kaj temperaturo kondiĉoj, zono rapido estas la primara kontrolo tenilon por optimizando produkto grado kaj maso reakiro. Testado sur la benko separador helpas prilumi la efiko de iuj operaciaj variabloj sur tribo-elektrostatika ŝarĝo por donita minerala specimeno, kaj do la rezultojn kaj tendencoj estas uzebla, al iu grado, mallarĝigi malsupren la nombro de variabloj kaj eksperimentoj esti farita ĉe la piloto planto skalo. tablo 3 : listo de la gamo de apartigo kondiĉoj uzata kiel parto de fazo 1 taksado procezo por la tailings kaj itabirite specimenoj.
tablo 3 listas la gamo de apartigo kondiĉoj
| Parameter | Units | Range of Values | |
|---|---|---|---|
| tailings | Itabirite | ||
| Top Electrode Polarity | - | Positive- Negative | Positive- Negative |
| Electrode Voltage | -kV/+kV | 4-5 | 4-5 |
| Feed Relative Humidity (RH) | % | 1-30.7 | 2-39.6 |
| Feed Temperature | ° F (° C) | 71-90 (21.7-32.2) | 70-87 (21.1-30.6) |
| Belt Speed | Fps (m / s) | 10-45 (3.0-13.7) | 10-45 (3.0-13.7) |
| Electrode Gap | Inches (mm) | 0.400 (10.2 mm) | 0.400 (10.2 mm) |
Testoj estis faritaj sur la benchtop apartigilon sub batch kondiĉoj, kun manĝas specimenoj de 1.5 Lbs. testo. Ruĝiĝo kuri uzante 1 lb. de materialo estis prezentita en inter testoj por certigi ke iu ajn ebla transprenado efiko de la antaŭa kondiĉo estis rigardata. Antaŭ testado komenciĝis materialo estis homogenigita kaj specimeno sakoj enhavantaj ambaŭ kuri kaj flugas materialo estis preparita. Komence de ĉiu eksperimento la temperaturo kaj relativa humido (RH) estis mezurita uzante Vaisala HM41 mano-tenis Humido kaj temperaturo sondas. La gamo de temperaturo kaj RH tra ĉiuj eksperimentoj estis 70-90 ° F (21.1-32.2 (° C) kaj 1-39.6%, respektive. Por testi pli malaltan RH kaj / aŭ pli alta temperaturo, manĝas kaj flugas specimenoj estis garditaj en sekigita forno ĉe 100 ° C por tempo inter 30-60 minutoj. Kontraste, alta RH valoroj estis atingita aldonante malgrandaj kvantoj de akvo al la materialo, sekvita de homogenigo. Post RH kaj temperaturo estis mezurita sur ĉiu servo specimeno, la sekva paŝo estis por agordi elektrodo polaridad, zono rapido kaj tensio al la dezirata nivelo. Breĉo valoroj estis konservitaj konstanta je 0.4 coloj (10.2 mm) dum la elprovado kampanjoj por la tailings kaj itabirite specimenoj.
Antaŭ ĉiu testo, malgranda-servo sub-specimeno enhavas proksimume 20G estis kolektita (nomita kiel 'Paŝtaĵo'). Sur subiranta tuta operacio variabloj, la materialo estis nutrita en la benchtop separador uzante elektra vibratorios manĝanto tra la centro de la benchtop apartigilon. Specimenoj estis kolektitaj en la fino de ĉiu eksperimento kaj la pezoj de produkto fino 1 (nomita kiel 'E1') kaj produkto fino 2 (nomita kiel 'Kaj2') estis determinitaj uzante jura-por-komerco kalkula skalo. Sekvante ĉiu provo, malgranda sub-specimenoj enhavantaj proksimume 20 g de Kaj1 kaj Kaj2 ankaŭ kolektita. Maso cedas al Kaj1 kaj Kaj2 estas priskribita per:
kiekajE1 kaj kajKaj2 estas la maso cedas al Kaj1 kaj Kaj2, respektive; kaj estas la specimeno pezoj kolektis al la separador produktoj Kaj1 kaj Kaj2, respektive. Por ambaŭ specimenoj, Fido koncentriĝo estis pliigita al produkto Kaj2.
Por ĉiu aro de sub-specimenoj (tio estas:, paŝtaĵo, Kaj1 kaj Kaj2) LOI kaj ĉefa oksidoj komponaĵo de XRF estis decidita. Fido2 la3 enhavo estis determinitaj de la valoroj. Por la tailings specimeno LOI estos rekte rilatas al la enhavo de goethite en la specimeno kiel la funkcia hidroksila grupoj en goethite estos oxidar en H2 lag [10]. kontraŭe, por la itabirite specimeno LOI estos rekte rilatas al la enhavi de karbonatoj en la specimeno, kiel kalcio kaj magnezio karbonatoj malkombinos en sian ĉefan oksidoj rezultante en la ĵeto de CO2g kaj sub secuencial specimeno perdo pezo. XRF bidoj estis preparita miksante 0.6 gramojn de mineralaj specimeno kun 5.4 gramojn de litio tetraborate, kiu estis elektita pro la kemia komponado de kaj tailings kaj itabirite specimenoj. XRF analizo estis normaligita por LOI.
fine, Fido reakiro EFido al produkto (Kaj2) kaj SiO2 malakcepto Qkaj estis kalkulita. EFido estas la procento de Fido rekuperita en la koncentrita al tiu de la originala servo specimeno kaj QSiO2 estas la procento de forigitaj de la originala servo specimeno. EFido kaj Qkaj estas priskribita per:
kie Ci,(feed,Kaj1, Kaj2) estas la ununormigita koncentriĝo procento por la sub-specimeno de i komponanto (ekz., Fido, sio2)
specimenoj Mineralogio
La XRD padrono montranta ĉefaj mineralaj fazoj por la tailings kaj itabirite specimenoj estas montritaj en Figo 4. Por la tailings studadi la ĉefa Fido reakirebla fazoj estas goethite, hematito kaj magnetito, kaj la ĉefa gangue mineraloj estas kvarco (Figo 4). Por la itabirite specimeno la ĉefa Fido reakirebla fazoj estas hematito kaj magnetito kaj la ĉefa gangue mineraloj estas kvarco kaj dolomito. Magnetite aperas en spuron koncentriĝoj en ambaŭ specimenoj. pura hematito, goethite, kaj magnetito enhavi 69.94%, 62.85%, 72.36% Fido, respektive.
D ŝablonoj. A - tailings specimeno, B - Itabirite specimeno
Benko-skala eksperimentoj
Serio de provo runs estis farita sur ĉiu minerala specimeno celanta maksimumigante Fido kaj malpliiĝas SiO2 enhavo. Specioj koncentrante al E1 estos indika de negativa ŝarĝo konduto dum specioj koncentriĝo al E2 al pozitiva ŝarĝo konduto. Supera zono rapidoj estis favoraj al la pretigo de la tailings specimeno; tamen, la efiko de tiu variablo sole estis trovita esti malpli signifa por la itabirite specimeno.
Averaĝa rezultoj por la tailings kaj itabirite specimenoj estas prezentitaj en Fig 5, kiuj estis kalkulita de 6 kaj 4 eksperimentoj, respektive. Figo 5 prezentas mezumo maso rendimento kaj kemio por-servo kaj produktoj Kaj1 kaj Kaj2. Krome, ĉiu intrigo prezentas la plibonigon aŭ malpliigo de koncentriĝo (Kaj2- paŝtaĵo) por ĉiu specimeno komponanto ekz-e, Fido, SiO2 Pozitivaj valoroj estas rilataj al kresko de la koncentriĝo por E2, dum negativaj valoroj estas rilataj al malpliigo de koncentriĝo al Kaj2.
fig.5. Averaĝa maso rendimentojn kaj kemio por Paŝtaĵo, Kaj1 kaj Kaj2 produktoj. Eraro stangoj 95% fidaj intervaloj.
Por la tailings specimeno Fe enhavo estis pliigita de 29.89% al 53.75%, mezume, je maso rendimento kajKaj2 - aŭ tutmonda maso reakiro – el 23.30%. Ĉi tio respondas al Fido reakiro ( kaj siliko malakcepto (QKaj2 ) valoroj de 44.17% kaj 95.44%, respektive. La LOI enhavo estis pliigita de 3.66% al 5.62% kiuj indikas ke la kresko de la Fido enhavo rilatas al kresko de goethite enhavo (Figo 5).
Por la itabirite specimeno Fe enhavo estis pliigita de 47.68% al 57.62%, mezume, je maso rendimento kajKaj2 -el 65.0%. Ĉi tio respondas al Fido reakiro EFido( kaj siliko malakcepto (QSiO2) valoroj de 82.95% kaj 86.53%, respektive. la LOI, MgO kaj CaO enhavo estis pliigita de 4.06% al 5.72%, 1.46 al 1.87% kaj de 2.21 al 3.16%, respektive, kiuj indikas ke dolomito moviĝas en la sama direkto kiel Fe-portanta mineralojn (Figo 5).
Por ambaŭ specimenoj,AL2 la3 , MnO kaj P ŝajnas esti ŝarĝante la saman direkton kiel Fe-portanta mineralojn (Figo 5). Dum deziras malpliigi la koncentriĝon de tiuj tri specioj, la kombinita koncentriĝo de SiO2, AL2 , la3 , kajKaj2 MnO kaj P malpliiĝas por kaj specimenoj, kaj tial la totala efiko atingita uzante la benchtop apartigilon estas plibonigo en la produkto Fido grado kaj malpliigo de la contaminantes koncentriĝo.
Entute, benchtop testado montris evidentecon de efika ŝargado kaj disiĝo de fero kaj siliko partikloj. La promesante laboratorio skalo rezultoj sugestas ke piloto skalo testoj inkluzive de unua kaj dua enirpermesiloj devus esti realigita.
diskuto
La eksperimentaj datumoj sugestas ke la STET separador rezultigis gravan kreskon de Fido enhavo dum samtempe reduktante SiO2 enhavo.
Post pruvis ke triboelectrostatic apartiga povas rezultigi signifa kresko en Fido enhavo, diskuto sur la signifo de la rezultoj, sur la maksimuma efektivigebla Fe enhavo kaj sur la servo postuloj de la teknologio estas bezonata.
Komenci, estas grave por diskuti la ŝajna ŝargado konduto de minerala specio en ambaŭ specimenoj. Por la tailings studadi la ĉefaj komponantoj estis Fido oksidoj kaj kvarco kaj eksperimentajn rezultojn pruvis ke Fido oksidoj koncentrita al E2 dum kvarco koncentrita al E1. En simplista manieroj, ĝi povus diri ke Fido eroj de rusto akiris pozitivan ŝarĝon kaj kvarco partikloj akiris negativajn zorge. Tiu konduto estas konsekvenca kun la triboelectrostatic naturo de kaj mineraloj kiel montrita per Ferguson (2010) [12]. tablo 4 montras la ŝajna triboelectric serio por elektitaj mineraloj surbaze indukta disiĝo, kaj tio montras, ke kvarco situas ĉe la fundo de la ŝargado serio dum goethite, magnetito kaj hematito troviĝas pli alte supren en la serio. Mineraloj supre de la serio emos ŝarĝi pozitiva, dum mineraloj funde emos akiri negativa ŝarĝo.
Aliflanke, por la itabirite specimeno la ĉefaj komponantoj estis hematito, kvarco kaj dolomito kaj eksperimentajn rezultojn indikis ke Fido oksidoj kaj dolomito koncentrita al E2 dum kvarco koncentrita al E1. Ĉi tio hinda kiu hematito partikloj kaj dolomito akiris pozitivan ŝarĝon dum kvarco partikloj akiris negativajn zorge. Kiel povas vidi en Tablo 4, karbonatoj troviĝas ĉe la supro de la tribo-elektrostatikaj serio, kiuj indikas ke carbonato partikloj emas akiri pozitivan ŝarĝon, kaj en sekvo koncentri al Kaj2. Ambaŭ dolomito kaj hematito koncentris en la saman direkton, indikante ke la entuta efiko por hematito partikloj en la ĉeesto de kvarco kaj dolomito estis akiri pozitivan ŝarĝon.
La direkto de movado de la minerala specio en ĉiu specimeno estas de supera intereso, kiel ĝi estos la maksimuma efektivigebla Fido grado kiu povas akiri per sola pasejo uzante la tribo-elektrostatikaj zono separador teknologio.
Por la tailings kaj itabirite specimenoj la maksimuma efektivigebla Fe enhavo estos difinita per tri faktoroj: i) La kvanto de Fido en Fe-portanta mineralojn; ii) la minimuma kvarco (SiO2 ) enhavo kiu povas esti atingita kaj; iii) La nombro da contaminantes moviĝas en la sama direkto kiel Fe-portanta mineralojn. Por la tailings studadi la ĉefa contaminantes moviĝas en la sama direkto de Fido-portanta mineralojn estas Al2 la3 MnO portante mineraloj, dum por la itabirite specimeno la ĉefa contaminantes estas CaO MgO Al2 la3 portante mineraloj.
| Mineral Name | Charge acquired (apparent) |
|---|---|
| Apatite | +++++++ |
| Carbonates | ++++ |
| Monazite | ++++ |
| Titanomagnetite | . |
| Ilmenite | . |
| Rutile | . |
| Leucoxene | . |
| Magnetite/hematite | . |
| Spinels | . |
| Garnet | . |
| Staurolite | - |
| Altered ilmenite | - |
| Goethite | - |
| Zircon | -- |
| Epidote | -- |
| Tremolite | -- |
| Hydrous silicates | -- |
| Aluminosilicates | -- |
| Tourmaline | -- |
| Actinolite | -- |
| Pyroxene | --- |
| Titanite | ---- |
| Feldspar | ---- |
| kvarco | ------- |
tablo 4. Ŝajna triboelectric serio por elektitaj mineraloj surbaze indukta disiĝo. Modifita de D.N Ferguson (2010) [12].
Por la tailings specimeno, la Fido enhavo estis mezurita ĉe 29.89%. XRD datumoj indikas ke la superreganta fazo estas goethite, sekvita de hematito, kaj tial la maksimuma efektivigebla Fe enhavo se puran apartiga eblis estus inter 62.85% kaj 69.94% (kiuj estas la Fido enhavo de pura goethite kaj hematito, respektive). Nun, pura disiĝo ne eblas kiel Al2, la3 MnO kaj P-portanta mineralojn moviĝas en la sama direkto kiel la Fido-portanta mineralojn, kaj tial ajna kresko Fe enhavo ankaŭ rezulti en pliigo de ĉi tiuj contaminantes. tiam, por pliigi la Fido enhavo, la kvanton de kvarco por E2 bezonos esti signife malpliigis al la punkto ĝi kompensas la movadon de , MnO kaj P al produkto (Kaj2). Kiel montrita en Tablo 4, kvarco havas fortan tendencon akiri negativa ŝarĝo, kaj tial en la foresto de aliaj mineraloj havanta ŝajna negativa ŝarĝo konduto estos eblas konsiderinde malpliiĝas ĝia enhavo al produkto (Kaj2) per unua pasejo uzante la triboelectrostatic zono separador teknologio.
Ekzemple, Se ni supozas ke ĉiuj Fe enhavo en la tailings specimeno estas rilata al goethite (MALBELA(OH)), kaj ke la sola gangue oksidoj estas SiO2, Al2la3 kaj MnO, tiam Fe enhavo al produkto estus donita de:
Fido(%)=(100-SiO2 – (Al2 la3 + MnO*0.6285
kie, 0.6285 estas la procento de Fido en pura goethite. Eq.4 bildigas la konkurantaj mekanismo kiu okazas koncentri Fido kiel AL2la3 + MnO pliigas dum SiO2 malgrandiĝas.
Por la itabirite specimeno la Fido enhavo estis mezurita ĉe 47.68%. XRD datumoj indikas ke la superreganta fazo estas hematito kaj tial la maksimuma efektivigebla Fe enhavo se puran apartiga eblis estus proksime al 69.94% (kiu estas la Fido enhavo de pura hematito). Ĉar tio estis diskutita por la tailings studadi pura disiĝo ne estas ebla kiel CaO, MgO, Al2 la3 portante mineraloj moviĝas en la sama direkto kiel hematito, kaj tial pliigi Fe enhavo SiO2 enhavo devas esti reduktita. Supozante ke la tuteco de la Fido enhavo en ĉi tiu specimeno estas rilata al hematito (Fido2la3) kaj ke la sola oksidoj enhavas gangue mineraloj estas SiO2, CaO, MgO, Al2la3 kaj MnO; tiam Fe enhavo en la produkto estus donita de:
Fido(%)=(100-SiO2-CaO + MgO +Al2la3+MnO+LEĜO*0.6994
kie, 0.6994 estas la procento de Fido en pura hematito. Oni devas rimarki, ke Eq.5 inkludas LOI, dum Eq.4 ne. Por la itabirite specimeno, la LOI estas rilata al la ĉeesto de karbonatoj dum la tailings specimeno estas asociita al Fe-portanta mineralojn.
evidente, por kaj tailings kaj itabirite specimenoj eblas signife pliigi la Fido enhavo reduktante la enhavo de SiO2; tamen, kiel montras Eq.4 kaj Eq.5, la maksimuma atingebla Fe enhavo estos limigita de la direkto de movado kaj la koncentriĝo de rustoj asociita al gangue mineraloj.
principe, la koncentriĝo de Fido en ambaŭ specimenoj povus plue pliigis per sekundo preteriru la STET separador en kiu CaO,MgO Al2 la3 kaj MnOportante mineraloj povus esti apartigita de Fido-portanta mineralojn. Tia disiĝo estus ebla, se la plimulto de kvarco en la specimeno estis forigita dum la unua enirpermesilo. Pro manko de kvarco, kelkaj el la ceteraj gangue mineraloj devus teorie zorge en la kontraŭa direkto de goethite, hematito kaj magnetito, kiu rezultigas pliigis Fe enhavo. Ekzemple, por la itabirite specimeno kaj bazita en la lokon de dolomito kaj hematito en la triboelectrostatic serio (Vidu Tablo 4), dolomito / hematito apartiga devus ebli kiel dolomito havas fortan tendencon al ŝarĝi pozitivaj rilate al hematito.
Post diskutis sur la maksimuma efektivigebla Fe enhavo diskuton sur la servo postuloj por la teknologio estas bezonata. La STET tribo-elektrostatikaj zono separador postulas la nutrado materialo por esti seka kaj pistita. Tre malgrandaj kvantoj de malsekeco povas havi grandan efikon al diferencialaj tribo-ŝargado kaj do la servo humideco devus esti malpliigita al <0.5 pez%. Krome, la nutraĵmaterialo devas esti muelita sufiĉe fajna por liberigi gangomaterialojn kaj devus esti almenaŭ 100% preterpasanta maŝo 30 (600 a). Almenaŭ por la restaĵo-provaĵo, la materialo devus esti senakvigata sekvita de termika sekiga stadio, dum por la itabirita specimeno muelanta kunligita kun, aŭ sekvi per, termika sekigado estus necesa antaŭ profitado per la STET-apartilo.
La restaĵo-provaĵo estis akirita de ekzistanta senŝlim-flosad-magneta koncentriĝcirkvito kaj kolektita rekte de rest-digo.. Tipaj pastaj humidecoj de vosto devas esti ĉirkaŭe 20-30% kaj tial la restaĵoj devus esti sekigitaj per likva-solida apartigo (senakvigo) sekvita de termika sekiĝo kaj deaglomerado. La uzo de mekanika senakvigo antaŭ sekigado estas instigita ĉar mekanikaj metodoj havas relative malaltan energikonsumon per unuo de likvaĵo forigita kompare al termikaj metodoj.. Pri 9.05 Btu estas postulataj per funto da akvo eliminita per filtrado dum termika sekigado, Aliflanke, postulas ĉirkaŭe 1800 Btu por funto da akvo vaporiĝis [13]. La kostoj asociitaj kun la prilaborado de fervostvostoj dependos finfine de la minimuma atingebla humideco dum senakvigo kaj de la energiaj kostoj asociitaj kun sekigado..
La itabiritprovaĵo estis akirita rekte de itabirita ferformacio kaj tial por prilabori tiun provaĵon la materialo bezonus sperti dispremadon kaj mueladon sekvitan per termika sekigado kaj deaglomerado.. Unu ebla elekto estas la uzo de varma aero balaita rulpremiloj, en kiu duobla muelado kaj sekigado povus esti atingitaj en ununura paŝo. La kostoj asociitaj kun la prilaborado de itabirita erco dependos de la furaĝhumido, nutraĵgranulometrio kaj pri la energiaj kostoj asociitaj al muelado kaj sekigado.
Por ambaŭ provaĵoj malaglomerado estas necesa post kiam la materialo estis sekigita por certigi, ke partikloj estas liberigitaj unu de la alia.. Deagglomerado povas esti farita lige al la termika sekiga stadio, permesante efikan varmotransdonon kaj energiŝparojn.
La benko-skala rezultoj prezentitaj ĉi tie montras fortan evidentecoj de admonante kaj disiĝo de Fido-portanta mineralojn el kvarco uzante triboelectrostatic zono disiĝo.
Por la tailings specimeno Fe enhavo estis pliigita de 29.89% al 53.75%, mezume, je maso rendimento de 23.30%, kiu korespondas al Fido reakiro kaj siliko malakcepto valoroj de 44.17% kaj 95.44%, respektive. Por la itabirite specimeno Fe enhavo estis pliigita de 47.68 % al 57.62%, mezume, je maso rendimento de 65.0%, kiu korespondas al Fido reakiro kaj siliko malakcepto valoroj de 82.95% kaj 86.53%, respektive. Ĉi tiuj rezultoj estis kompletigita la separador kiu estas pli malgranda kaj malpli efika ol la STET komerca apartigilon.
Eksperimentaj trovoj indikas ke por kaj tailings kaj itabirite specimenoj la maksimuma efektivigebla Fe enhavo dependos de la minimuma efektivigebla kvarco enhavo. Krome, atingi pli altan Fido gradoj povas esti ebla per sekundo preteriru la STET zono apartigilon.
La rezultoj de ĉi tiu studo pruvis ke malalta grado fera erco monpunoj povas esti altgradigita per STET tribo-elektrostatikaj zono apartigilon. Plue laboro ĉe la piloto planto skalo rekomendas por determini la fero koncentrita grado kaj reakiro kiu povas esti atingita. Bazita sur sperto, la produkto reakiro kaj / aŭ grado estos signife plibonigi ĉe piloto skalo rivelado, kompare al la benko-skala testo aparato uzis dum tiuj fera erco provoj. La STET tribo-elektrostatikaj apartiga procezo povas proponi signifan avantaĝojn super konvencia prilaborado metodoj por fera erco monpunoj.
