Aukeratu Hizkuntza:
Lucas Rojas Mendoza, ST Ekipamendua & Teknologia, USA
lrojasmendoza@steqtech.com
Frank Hrach, ST Ekipamendua & Teknologia, USA
Kyle Flynn, ST Ekipamendua & Teknologia, USA
Abhishek Gupta, ST Ekipamendua & Teknologia, USA
ST Ekipamendua & Teknologia LLC (STET) oinarritutako tribo-elektrostatikoa gerriko bereizketa buruzko eleberri prozesatzeko duen sistema mineral prozesatzeko industrian bide bat eskaintzen du material fina beneficiate to energia-eraginkor eta erabat lehorra teknologia bat garatu du. Normalean partikuletara mugatzen diren beste bereizketa elektrostatiko batzuen aldean >75tamaina mm, STET triboelectric Gerriko banatzailea oso fin bereiztea egokia da (<1mm) neurrizko lodia (500mm) partikula, oso errendimendu handikoa. STET teknologia tribo-elektrostatikoa erabili da mineral industrial ugari eta beste hauts pikor lehorrak prozesatzeko eta komertzialki bereizteko.. hemen, banku-eskalako emaitzak aurkezten dira gradu baxuko Fe mineral finen onurapenari buruz, STET gerrikoa bereizteko prozesua erabiliz.. Banku-eskalan egindako probek STET teknologiak aldi berean Fe berreskuratzeko eta 60 µm-ko D50-ko itabirita meatik SiO2 ukatzeko eta 20 µm-ko D50-ko Fe mea isats ultrafinekin batera uzteko.. STET teknologia, beren granulometria eta mineralogia dela eta, fluxu-zirkuitu tradizionalen bidez arrakastaz tratatu ezin izan diren Fe mineral finak onuratzeko alternatiba gisa aurkezten da..
Burdina lurraren lurrazalaren laugarren elementurik arruntena da [1]. Iron altzairuzko fabrikazio ezinbestekoa da eta, beraz, ezinbestekoa material baten garapen ekonomiko globala da [1-2]. Iron ere oso hedatuta eraikuntzan erabilitako eta ibilgailuen fabrikazioan [3]. burdina baliabide gehienak metamorfositik banded burdin formazio osatuta (BIF) bertan burdin normalean oxido eran topatu, hidroxido eta neurri txikiagoan karbonatoak [4-5]. altuagoa karbonatoa edukiez burdin formazio mota jakin bat dolomitic itabirites bertan dolomitization eta metamorfosia BIF gordailuak produktu bat dira [6]. Handiena burdina munduko gordailuak egon Australian aurki daiteke, Txina, Kanadan, Ukrainan, India eta Brasil [5].
burdin mineral konposizio kimikoa konposizio kimiko batez Fe edukiagatik itxurazko zabala eta lotutako gangue mineralak [1]. Major burdin burdin mineral gehienak lotutako mineralak hematite dira, goethita, limonita eta magnetita [1,5]. burdin mineral kutsatzaile nagusiak hauek dira SiO2 eta Al2O3 [1,5,7]. Ohiko silizea eta alumina bearing mineralak burdin mineral dauden kuartzoa dira, kaolinite, gibbsite, diaspore eta korindoia. Horietatik, askotan ikusten da kuartzoa hori Bitartean silize eragin mineral eta kaolinite da eta gibbsite dira alumina hartuta mineralak bi nagusia [7].
Burdina erauzketa putzua irekia meatze-eragiketa bidez egiten da nagusiki, esanguratsua tailings belaunaldi ondorioz [2]. burdina ekoizpen-sistema normalean hiru etapa dakar: meatzaritza, prozesatzeko eta pelletizing jarduera. Horietatik, prozesatzeko bermatzen egoki burdin kalifikazioa eta kimika hori lortzen da pelletizing etapa aurretik. Prozesatzeko ditu barne birrintzeko, sailkapen, fresaketa eta kontzentrazioa burdin edukia handituz bitartean gangue mineralak zenbatekoa murrizteko asmoarekin [1-2]. mineral fidantza bakoitzak bere ezaugarri berezia dauka burdina eta gangue hartuta mineralak aldean, eta, beraz, ezberdinak kontzentrazio teknika bat eskatzen du [7].
Magnetic banatze normalean kalifikazioa handiko burdin mineral non nagusi diren burdin mineral ferro eta paramagnetiko dira beneficiation erabiltzen da [1,5]. Hezea eta lehorra intentsitate txikiko bereizketa magnetikoa (LIMS) teknikak, besteak beste, magnetita bezalako propietate magnetiko indartsu batekin mineral prozesatzeko erabili dira bustia intentsitate handiko bereizketa magnetikoa Fe-bearing propietate magnetiko ahula mineralak bereizteko erabiltzen da, hala nola gangue mineralak hematite gisa. Burdin mineral esaterako goethita eta limonita normalean tailings aurkitu dira, eta ez bereizteko oso ondo teknika bai [1,5]. metodo Magnetic dauden erronkei beren gaitasunaren baxua dagokionez eta burdina baldintza dagokionez eremu magnetikoak jasan izan behar [5].
flotazio, Bestalde, ezpurutasunak edukia behe-mailako burdin mineral murrizteko erabiltzen da [1-2,5]. Burdin mineral kontzentratu daitezke bai anioniko zuzeneko burdin oxidoen flotazio bidez edo alderantzizko kationiko silizea flotazio, ordea alderantzizko kationiko flotazio burdinazko industrian erabiltzen ezagunenetako flotazio ibilbidea jarraitzen [5,7]. flotazio erabilera bere mugatua erreaktiboak kostua arabera, silizea eta alumina-aberatsa slimes presentzia eta karbonato mineral presentzia [7-8]. Gainera, flotazio urak tratatzeko eta downstream dewatering erabilera final-aplikazioak lehorra eskatzen [1].
flotazio erabilera burdin kontzentrazioa egiteko, gainera desliming isunak emaitzak presentzia flotatzen eraginkortasuna jaitsi eta erreaktiboarena kostu gisa dakar [5,7]. Desliming bereziki alumina kentzea gibbsite bereizketa hematite edo goethita batetik edozein gainazal-aktiboa eragile gisa kritikoa da oso zaila [7]. alumina bearing mineralak gehienek finagoa tamaina sorta batean gertatzen (<20a) kentzearen bidez kentzea ahalbidetuz. Oro har, isun kontzentrazio handia (<20a) eta aluminak behar den kolektore katioiko-dosia handitzen du eta selektibitatea nabarmen murrizten du [5,7].
Gainera, karbonato-mineralen presentzia, esaterako, itabirita dolomitikoetan- burdin mineralen eta kuartzoaren arteko flotazio-selektibitatea ere honda dezake, dolomita bezalako karbonatoak dituzten burdin mineralak ez baitute oso selektiboki flotatzen.. Disolbatutako karbonato-espezieak kuartzoaren gainazaletan xurgatzen dira flotazioaren selektibitatea kaltetuz [8]. Flotazioa nahiko eraginkorra izan daiteke kalitate baxuko burdina-mineak berritzeko, baina mineralaren menpekotasun handia du [1-3,5]. Alumina-eduki handia duten burdin mineralen flotazioa posible izango da deslimatzearen bidez, burdinaren berreskurapen orokorraren kontura. [7], karbonato mineralak dituzten burdin mineralen flotazioa, berriz, zaila izango da eta agian ez da bideragarria. [8].
Fedun mineralak prozesatzeko zirkuitu modernoek flotazio eta kontzentrazio magnetikoaren urratsak izan ditzakete [1,5]. Adibidez, Kontzentrazio magnetikoa flotazioaren aurretiko kentze faseko finen korrontean eta flotazio-errefusetan erabil daiteke.. Intentsitate baxuko eta handiko kontzentragailu magnetikoak sartzeak prozesatzeko zirkuituan burdinaren berreskurapen orokorra handitzea ahalbidetzen du, burdin ferro eta paramagnetikoaren mineralen zati bat berreskuratuz, hala nola magnetita eta hematita. [1]. Goethita normalean burdin landare askoren errefusaren osagai nagusia da bere propietate magnetiko ahulak direla eta. [9]. Kontzentrazio magnetikotik eta flotaziotik errefusaren korronteen beheranzko prozesamendu gehiagorik ezean, isun errefusak hondakinen presa batean botako dira [2]. Hondakinak ezabatzea eta prozesatzea erabakigarriak bihurtu dira ingurumena zaintzeko eta burdina baliotsuak berreskuratzeko, hurrenez hurren, eta, beraz, meatze-industrian burdin-minearen isatsen prozesatzeak garrantzia hartu du [10].
Argi dago, burdinaren onuratze-zirkuitu tradizionaletako hondakinen prozesatzea eta itabirita dolomitikoa prozesatzea erronka da deslimatze-flotazio-kontzentrazio magnetikoaren fluxu-orrialde tradizionalen bidez, mineralogia eta granulometria direla eta., eta, beraz, onuragarritasun-teknologiak interesgarriak izan daitezke, hala nola bereizketa tribo-elektrostatikoa, mineralaren mineralogia aldetik ez hain murriztailea eta finak prozesatzeko aukera ematen duena..
Tribo-elektrostatikoa bereizketa darabil elektriko karga azalera kontaktua edo triboelectric kargatzen sortutako materialen arteko desberdintasunak. sinplista modutara, bi material kontaktuan dauden, elektroiarekiko afinitate handiagoa duen materialak elektroiak irabazten ditu horrela karga negatiboa, txikiagoa elektroi dituzten material positiboa kobratzen bitartean. printzipioz, Flotazio konbentzionalen eta/edo bereizketa magnetikoaren bidez prozesatu ezin diren burdina-minearen finak eta itabirita dolomitikoak hobetu litezke haien mineralen karga diferentzialaren propietatea baliatuz. [11].
Hemen STET gerriko tribo-elektrostatikoen bereizketa aurkezten dugu onurapen bide posible gisa burdin mineral ultrafin-hondarrak kontzentratzeko eta itabirita mineral dolomitikoa onuratzeko.. STET prozesuak mineralak prozesatzeko industriari urik gabeko gaitasun berezia eskaintzen dio pentsu lehorra prozesatzeko. Ingurumena errespetatzen duen prozesuak prozesatzeko hezearen beharra ezaba dezake, hondakin-uren tratamendua eta azken materiala lehortzea eskatzen zuen. Gainera, STET prozesua apur minerala aurrez tratamendua behar du eta horren ahalmen handian funtzionatzen - arte 40 orduko tonuak. Energia kontsumoa baino txikiagoa da 2 kilowatt-ordu material tona bakoitzeko prozesatu.
Material
Bi fina behe-mailako burdin mineral hainbat proba honetan erabili ziren. Lehenengo mea bat ultrafine Fe mea tailings lagina osatzen of D50 batekin 20 mm eta itabirite burdina lagin bat bigarren lagina D50 batekin 60 mm. Biak laginak dauden erronkei euren beneficiation bitartean eta ezin modu eraginkorrean desliming-flotazio-magnetikoak tradizionala kontzentrazio Zirkuitu bidez tratatu ahal direla eta euren granulometria eta mineralogia. Biak laginak meatze Brasilen eragiketak lortu dira.
lehen lagina existitzen den kontzentrazio desliming-flotazio-magnetikoa zirkuitu bat lortu zen. lagina zen tailings presa bat jaso, ondoren, lehortu, homogeneotuko eta paketatu. bigarren lagina Brasilen burdin eraketa itabirite batetik da. lagina birrindu eta tamaina eta fina frakzioa sailkapen fasean lortutako horrela antolatu zuten geroago desliming hainbat fase jasan of D98 bat arte 150 mm lortu zen. lagina gero lehortu zen, homogeneotuko eta paketatu.
Partikula tamaina banaketak (PSD) laser difrakzioa partikula tamaina analizatzaile bat erabiliz zehaztu ziren, Malvern baten Mastersizer 3000 E. Biak laginak halaber galera-on-pizte ditu ezaugarri(ZUZENBIDEA), XRF eta DRX. pizte on galtzeak (ZUZENBIDEA) zen jarriz zehazten 4 lagin gramo batean 1000 ºC labe 60 minutu eta jaso bezain oinarri LOI berri. Konposizio kimiko analisia uhin bat sakabanatze X-izpien Fluoreszentzia erabiliz burutu da (WD-XRF) Instrumentu eta kristalinoa nagusia fase ziren DRX teknika ikertu.
The konposizio kimikoa eta LOI tailings lagina (tailings), eta itabirite burdin eraketa lagina (Itabirite), Taulan erakusten da 1 eta partikula tamaina bi lagin banaketak Irudian agertzen diren 1. tailings for dastatzeko nagusia Fe berreskuragarria fase goethita eta hematite dira, eta gangue nagusia mineral kuartzoa da (piku 4). the itabirite lagin For nagusia Fe berreskuragarria fase hematite dira, eta gangue mineralak nagusiak kuartzo eta Dolomita dira (piku 4).
Table 1. tailings eta Itabirite laginak elementu nagusien analisi kimiko emaitza.
| Sample | Kalifikazioa (% pisua) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fe | SiO2 | Al2O3 | MnO | norekin | CaO | LEGEA** | Beste batzuk | |
| 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 |
Partikula tamaina Banaketak
metodoak
esperimentu multzo batek parametro desberdinen eragina burdin mugimenduaren bi burdin laginak ikertu STET jabetza-tribo-elektrostatikoa Gerriko banatzailea teknologia erabiliz diseinatu ziren. Esperimentuak nekazaritza-eskala tribo-elektrostatikoa Gerriko banatzailea erabiliz egiten ziren, aurrerantzean 'benchtop banatzailea' gisa aipatzen. Bench eskala probak hiru fase teknologia ezartzea prozesu baten lehenengo fasea da (Ikusi Table 2) barne-banku eskala ebaluazioa, pilotu eskala probak eta merkataritza-eskala ezartzea. benchtop banatzailea tribo-elektrostatikoa kargatzen eta frogak emanaldia egiteko erabiltzen da zehazteko material bat elektrostatikoa beneficiation hautagai ona baldin bada. Ekipamendu pieza bakoitzaren artean ezberdintasunak nagusiak taulan aurkezten dira 2. fase bakoitzaren barruan erabilitako ekipamenduaren tamaina desberdina bitartean, Eragiketa printzipioa da funtsean berdina.
Table 2. Hiru fase ezartzeko prozesuan STET tribo-elektrostatikoa Gerriko banatzailea teknologia erabiliz
| Fasea | Erabilitako: | Elektrodoa Neurriak (W x L) cm | Mota Prozesua/ |
|---|---|---|---|
| Banku Eskala Ebaluazioa | Kualitatiboa Ebaluazioa | 5*250 | Lote |
| Eskala Pilotua Entseguak | Kuantitatiboa Ebaluazioa | 15*610 | Lote |
| Merkataritza Eskala Ezarpena | Merkataritza Ekoizpena | 107 *610 | Etengabea |
STET Operazioa printzipioa
Eragiketa banatzailea printzipioa tribo-elektrostatikoa kargatzen oinarritzen. the tribo-elektrostatikoa Gerriko banatzailea In (zifrak 2 eta 3), material da hutsune estuetan elikatzen 0.9 - 1.5 bi paralelo planar elektrodoen arteko cm. partikulak dira triboelectrically kobratuko interparticle kontaktu arabera. positiboki kargatutako minerala(s) eta negatiboki kargatutako mineral(s) ari kontrako elektrodoak erakarri. Barruan banatzailea partikula swept dira etengabeko mugitzen open-sare gerriko bat eta norabide kontrakoa transmititu. Gerriko material plastikoz eginda eta partikula ondoko mugitzen elektrodo bakoitzean banatzailea muturrak kontrako aldera. Kontra egungo bereizten partikula eta etengabeko triboelectric kargatzen partikula-partikula talkak arabera fluxua anitzeko bereizketa eta emaitzak garbitasun bikaina eta berreskuratzeko single-pass unitate bat egiteko ematen du. The triboelectric Gerriko banatzailea teknologia material sorta zabal bat beirazkoa aluminosilicates / karbono nahasteak barne bereizteko erabili dira (hegan lizarra), Kaltzita / kuartzoa, talc / magnesite, eta barite / kuartzoa.
Oro har, banatzailea diseinua nahiko Gerriko eta lotutako arrabolen soilik higikorrak gisa erraza da. Elektrodoak geldi eta material egoki iraunkorrak batekin osatuta daude. banatzailea elektrodo iraupena, gutxi gorabehera 6 metro (20 ft.) eta zabalera 1.25 metro (4 ft.) tamaina osoan komertzial unitate. The high gerriko abiadura esker etekinak oso handia, gehienez 40 orduko tona tamaina osoan komertzial unitate. energia-kontsumoa baino txikiagoa da 2 kilowatt-ordu bi motorrak kontsumitzen boterea gerriko gidatzeko gehienak prozesatu material tona bakoitzeko.
triboelectric Gerriko banatzailea eskematiko
bereizketa zona xehetasuna
egon taulan ikus daitekeen bezala 2, the benchtop banatzailea eta pilotu eskala eta merkataritza-eskala banatzaile arteko desberdintasun nagusia da benchtop banatzailea luzera dela gutxi gorabehera 0.4 aldiz pilotu eskala eta merkataritza-eskala unitateen luzera. banatzailea eraginkortasuna bezala elektrodo luzera funtzioa da, nekazaritza-eskala probak ezin dira pilotu eskala probak egiteko ordezko gisa erabiltzen. Pilot eskala probak beharrezkoa da bereizketa neurri STET prozesua lortzeko dezakezu zehazteko, eta zehaztu bada STET prozesua eman feed-tasak azpian Produktu helburuak bete ahal. Horren ordez, benchtop banatzailea araua hautagai material hori nekez pilotu eskala mailan inolako bereizketa garrantzitsu erakusteko dira erabiltzen da. bankuaren eskala lortutako emaitzak ez-optimizatu egingo, eta ikusitako bereizketa gutxiago bertan baino komertzial tamainako STET banatzailea batean ohartu behar luke.
instalazio pilotu batean probatzen beharrezkoa da eskalan merkataritza hedatzea aurreko, ordea, bankuaren-eskalan probak ezartzea prozesuaren lehenengo fasea gisa animatu da edozein material emandako. Horrez gain, kasu horietan material erabilgarritasuna mugatua da, benchtop banatzailea tresna erabilgarria arrakasta balizko proiektu emanaldia eskaintzen (adibidez, proiektuei bertan bezero eta industriaren kalitatearen helburuak bete ahal STET teknologia erabiliz).
Bench eskala probak
Standard prozesua entsegu helburu zehatz inguruan egin ziren Fe kontzentrazioa areagotzeko eta gangue mineralak kontzentrazioa murrizteko. aldagai desberdinak aztertu ziren burdin mugimendua maximizatzeko eta mineral ezberdinen mugimenduaren norabidea zehazteko. Mugimendu benchtop probak zehar ikusitako norabidea mugimenduaren norabidea adierazgarri den instalazio pilotua eta eskala komertziala da.
ikertu aldagai barne hezetasun erlatiboa (RH), tenperatura, elektrodo polaritatea, Gerriko abiadura eta aplikatuan tentsio. Horietatik, RH eta tenperatura alone diferentziala tribo-kargatzen eragin handia eta, beraz, bereizketa emaitzak izan ditzake. Hori dela, onenetan RH eta tenperatura baldintza ziren gainerako aldagaiak eragina ikertzen aurretik zehaztu. Bi polaritate mailak aztertu zituzten: i) Goiko elektrodo polaritate positiboa eta ii) Goiko elektrodo polaritate negatiboa. the STET banatzailea For, eman polaritate antolaketa pean eta ezin hobea RH eta tenperatura baldintzetan, Gerriko abiadura lehen kontrol Produktu kalifikazioa eta masa berreskuratzeko optimizatzeko heldulekua da. bankuaren banatzailea on Entseguak ederki argi laguntzen aldagai dabil zenbait eragina tribo-elektrostatikoa kargatzen on mineral lagin jakin bat on, eta, beraz, emaitzak lortzen eta joerak erabil daiteke, Zenbait maila, Zerrenda mugatu aldagai eta esperimentuak kopuruaren den instalazio pilotua eskala batean landuko. Table 3 zerrendatzen banantze baldintza sorta fase zati gisa erabiltzen 1 ebaluazio tailings eta itabirite laginak prozesua.
Table 3 banantze baldintza sorta zerrendatzen
| Parametroa | Unitateak | Balioen sorta | |
|---|---|---|---|
| tailings | Itabirite | ||
| Goiko elektrodoa Polaritatea | - | Positiboa- Negatiboa | Positiboa- Negatiboa |
| Elektrodoen Tentsioa | -kV/+kV | 4-5 | 4-5 |
| Elikadura Erlatiboa Hezetasuna (RH) | % | 1-30.7 | 2-39.6 |
| Elikadura-tenperatura | º F (º C) | 71-90 (21.7-32.2) | 70-87 (21.1-30.6) |
| Gerriko Abiadura | Fps (anderea) | 10-45 (3.0-13.7) | 10-45 (3.0-13.7) |
| Elektrodoen hutsunea | Hazbeteak (mm) | 0.400 (10.2 mm) | 0.400 (10.2 mm) |
Probak benchtop banatzailea sorta baldintzetan egin dira, feed laginekin 1.5 kgs. proba. A hustu run erabiliz 1 lb. material sartu zen probak arteko aurreko baldintza etatik artekoa posible eragina ez zela jotzen bermatzeko. probak egin aurretik hasi zen material homogeneotuko zen eta biak korrika eta material hustu dituen lagin poltsak prestatzen ari. esperimentu bakoitzerako tenperatura eta hezetasun erlatiboa hasieran (RH) Vaisala HM41 eskuko Hezetasuna eta tenperatura zunda baten bidez neurtzen zen. tenperatura eta RH sorta esperimentu guztietan izan zen 70-90 º F (21.1-32.2 (º C) eta 1-39.6%, hurrenez hurren. a RH txikiagoa edo / eta tenperatura altuagoa probatzeko, feed eta hustu laginak lehortzeko labea batean zeuzkan tan 100 º C artean aldiz 30-60 minutu. Aitzitik, altuagoa RH balioak ziren ur kopuru txikiak gehituz materiala lortzen, jarraian homogeneizazio arabera. Ondoren RH eta tenperatura feed lagin bakoitza neurtu zen, hurrengo urratsa izan zen elektrodo polaritate ezarri, Gerriko abiadura eta tentsio nahi den maila. Gap balioak mantendu ziren konstanteetan 0.4 hazbeteko (10.2 mm) probak tailings eta itabirite laginak kanpaina bitartean.
proba bakoitzaren aurretik, txiki feed azpi-lagin bat, gutxi gorabehera 20g dituen bildu zen ('Feed' gisa izendatzen). eragiketa aldagai guztiak ezarriz gainean, materiala benchtop banatzailea sartu elikatzen zen benchtop banatzailea erdian bidez bibrazio elektrikoaren elikadura bat erabiliz. Laginak esperimentu bakoitzaren amaieran eta produktu end of pisuak bildu ziren 1 ('E1' gisa izendatzen) eta produktu end 2 ('E2' gisa izendatzen) lege-for-merkataritzako kontatuta eskala bat erabiliz zehaztu ziren. proba bakoitzaren ondoren, txiki azpi-lagin gutxi gorabehera daukan 20 E1 eta E2 g ere bildu ziren. Mass E1 eta E2 errendimendu dira deskribatu:
nonetaE1 eta etaE2 dira masa E1 eta E2 den etekin, hurrenez hurren; eta banatzailearen produktu E1 eta E2, etxez lagin pisuak dira, hurrenez hurren. bai laginak For, Fe kontzentrazio Produktu E2 igo zen.
azpi-lagin multzo bakoitzeko (adibidez, feed, E1 eta E2) LOI eta oxidoak nagusia konposizio XRF arabera zehaztu zen. Fe2 The3 Edukien balioak zehaztu ziren. tailings egiteko lagin LOI zuzenean goethita edukia lagin batean goethita egingo sartu herdoildu ere hidroxilo funtzionala talde gisa erlazionatzeko H2 Theg [10]. kontra, for the itabirite lagin LOI zuzenean erlazionatzeko du karbonatoak eduki lagin batean, gisa kaltzio eta magnesio karbonatoak egingo askatzea ondorioz euren oxidoak nagusitan deskonposatzen CO2g eta sub sequential lagin galera pisua. XRF aleak prestatu ziren nahastuz 0.6 mineral lagin gramo 5.4 lithium tetraborate gramo, zein izan zen aukeratutako ondorioz bi tailings eta itabirite laginak konposizio kimikoa. XRF azterketa LOI for normalizatu ziren.
Azkenik, Fe berreskuratzeko EFe produktua (E2) eta SiO2 gaitzespena Qeta kalkulatu dira. EFe dago Fe ehunekoa kontzentratua berreskuratu du jatorrizko feed lagin hori eta QSiO2 ehunekoa jatorrizko feed lagin batetik kendu da. EFe eta Qeta ari-k azaldu:
non Ci,(feed,E1, E2) normalizatua kontzentrazioa azpilagin en i osagaia ehunekoa da (adibidez., Fe, sio2)
laginak Mineralogia
The DRX eredua mineral fase garrantzitsu tailings eta itabirite laginak erakusten Irudian agertzen diren 4. tailings for dastatzeko nagusia Fe berreskuragarria fase goethita dira, hematite eta magnetita, eta gangue nagusia mineral kuartzoa da (piku 4). the itabirite lagin For nagusia Fe berreskuragarria fase hematite eta magnetita dira eta gangue mineralak nagusiak kuartzo eta Dolomita dira. Magnetita arrastorik bai laginak kontzentrazio agertzen. Pure hematite, goethita, eta magnetita eduki 69.94%, 62.85%, 72.36% Fe, hurrenez hurren.
D ereduak. A - Tailings lagin, B - Itabirite lagin
Bench eskala esperimentuak
proba eskailerak serie A mineral lagin bakoitzaren Fe maximizatuz eta jaitsiz zuzenduta egin ziren SiO2 edukiaren. Espezieen E1 behar baitute kargatzen negatiboa portaera baten adierazgarri izango da espezieen kontzentrazioa bitartean E2 to kargatzeko positiboa portaera bat. Gerriko abiadura handiagoa tailings lagina prozesatzeko aldekoa izan ziren; ordea, aldagai hori bakarrik eragina aurkitu zen gutxiago itabirite lagin esanguratsua izango da.
tailings eta itabirite laginak Batez emaitzak Irudian aurkezten dira 5, ziren kalkulatu 6 eta 4 esperimentuak, hurrenez hurren. piku 5 batezbesteko masa errentagarritasuna eta kimika feed eta produktu E1 eta E2 aurkezten. Gainera, lursail bakoitzeko hobekuntza edo beherakada kontzentrazioa aurkezten (E2- feed) lagina osagai bakoitzeko adibidez, Fe, SiO2 balore positiboak dira gehikuntza lotutako kontzentrazioa E2 to, balio negatiboak dira jaitsiera lotutako bitartean kontzentrazioa E2 to.
Fig.5. Batez masa errendimendu eta Feed for kimika, E1 eta E2 produktu. Akatsa tabernak ordezkatzen 95% konfiantza-tarteak.
tailings lagina For Fe edukia handitu egin zen 29.89% to 53.75%, batez beste, masa etekin batean etaE2 - edo global masa berreskuratzeko – of 23.30%. Hau Fe berreskuratzeko dagokio ( eta silize gaitzespena (QE2 ) balioak 44.17% eta 95.44%, hurrenez hurren. LOI edukia da batetik handitu zen 3.66% to 5.62% bertan Fe edukiaren gehikuntza duen eduki goethita handitzea lotuta dago asko esan (piku 5).
the itabirite lagin For Fe edukia handitu egin zen 47.68% to 57.62%, batez beste, masa etekin batean etaE2 -of 65.0%. Hau Fe berreskuratzeko dagokio EFe( eta silize gaitzespena (QSiO2) balioak 82.95% eta 86.53%, hurrenez hurren. LOI The, Norekin eta CaO edukiak igo ziren 4.06% to 5.72%, 1.46 to 1.87% eta bertatik 2.21 to 3.16%, hurrenez hurren, horrek adierazten Dolomita hori norabide berean Fe-bearing mineralak bezala mugitzen (piku 5).
bai laginak For,AL2 The3 , MnO eta P badirudi norabide berean Fe-bearing mineralak bezala beharreko kargatzen (piku 5). nahi den den bitartean hiru espezie hauek kontzentrazioa murrizteko, kontzentrazioa konbinatu SiO2, AL2 , The3 , etaE2 MnO eta P da, bai laginak jaitsiz, eta, beraz, guztira benchtop banatzailea erabiliz lortzen eragina produktuaren Fe kalifikazioa hobekuntza bat eta kutsatzaile kontzentrazioa gutxitzea da.
Oro har, benchtop probak frogatu kargatzen eraginkor eta burdina eta silizea partikulak bereiztea frogak. The zin laborategi eskalan emaitzak iradokitzen eskala pilotu lehen eta bigarren gaindituen barne probak egin behar da.
Eztabaida
datu esperimentalak iradokitzen du STET banatzailea Fe edukiaren gehikuntza garrantzitsu bat emaitzarekin aldi berean murrizten den bitartean SiO2 edukiaren.
Behin frogatu triboelectrostatic bereizketa hori ezin Fe edukien nabarmen hazi eragin, emaitzen garrantzia buruzko eztabaida, gehienezko lor Fe edukiak eta feed teknologia eskakizunei behar da.
Hasteko, garrantzitsua da itxurazko kargatzen mineral espezie portaera eztabaidatzeko bai laginak. For tailings dastatzeko osagai nagusia ziren Fe oxidoak eta kuartzoa eta emaitza esperimentalak frogatu Fe oxidoak direla E2 kontzentratzen kuartzoa E1 kontzentratzen bitartean. sinplista modutara, dela esan daiteke Fe oxidoa partikulak karga positiboa erosi eta kuartzoa partikula karga negatiboa erosi. Portaera hori bai mineralen izaera triboelectrostatic koherentea Ferguson gisa agertzen dira (2010) [12]. Table 4 Hautatutako mineralak triboelectric itxurazko serie oinarritutako indukziozko bereizketa erakusten, eta kuartzoa hori kargatzen serie goethita bitartean behealdean dago erakusten, magnetita eta hematite altuagoa telesailean eman kokatzen dira. serie goialdean Mineralak positiboa kargatzeko joera izango, behealdean mineralak, berriz, karga negatiboa eskuratzeko joera izango.
Bestalde, the itabirite lagin for the osagai nagusiak hematite ziren, kuartzo eta Dolomita eta emaitza esperimentalak adierazitako Fe oxidoak eta Dolomita hori E2 kontzentratzen kuartzoa E1 kontzentratzen bitartean. Horrek esan hematite partikula eta Dolomita eskuratu karga positiboa kuartzoa partikula erosi karga negatiboa, berriz,. egon taulan ikus daitekeen bezala 4, karbonatoak dira tribo-elektrostatikoa series goialdean dago, horrek adierazten karbonatoa partikula joera karga positibo bat eskuratzeko, eta ondorioz egon E2 kontzentratzen. Biak Dolomita eta hematite norabide berean kontzentratzen ziren, hematite kuartzo eta Dolomita presentzia partikula efektu orokorra zela karga positibo bat eskuratzeko adieraziz.
lagin bakoitzeko mineralogical espeziearen mugimenduaren norabidea funtsezkoa intereseko da, gisa gehienezko lor Fe kalifikazioa pass bakar batean bitartekoak tribo-elektrostatikoa Gerriko banatzailea teknologia erabiliz lor daitezkeen zehaztea izango da.
tailings eta itabirite laginak For gehienezko lor Fe edukien hiru faktoreak zehaztuko da: i) Fe zenbatekoa Fe-bearing mineralak; ii) gutxieneko kuartzoa (SiO2 ) Hori lor daiteke eduki eta; iii) kutsatzaile kopurua norabide berean Fe-bearing mineralak bezala mugitzen. tailings egiteko lagina kutsatzaile nagusiak norabide berean mugitzen Fe-bearing mineralak dira Al2 The3 MnO hartuta mineralak, Bitartean itabirite lagin for the kutsatzaile nagusiak dira CaO norekin Al2 The3 hartuta mineralak.
| Mineralaren izena | Eskuratutako karga (itxurazkoa) |
|---|---|
| Apatita | +++++++ |
| Karbonatoak | ++++ |
| Monazita | ++++ |
| Titanomagnetita | . |
| Ilmenita | . |
| Rutilo | . |
| Leukoxenoa | . |
| Magnetita/hematita | . |
| Espinelak | . |
| Granatea | . |
| Estaurolita | - |
| Ilmenita aldatua | - |
| Goethita | - |
| Zirkoia | -- |
| Epidotoa | -- |
| Tremolita | -- |
| Silikato hidrikoak | -- |
| Aluminosilikatoak | -- |
| Turmalina | -- |
| Aktinolita | -- |
| Piroxenoa | --- |
| Titanita | ---- |
| feldspar | ---- |
| Quartz | ------- |
Table 4. Itxurazko triboelectric hautatutako mineralak serie oinarritutako indukziozko bereizketa. D.N Ferguson aldatu (2010) [12].
tailings lagina For, Fe edukiak neurtzen zen 29.89%. DRX datuak adierazten ditu nagusi fase hori goethita dago, jarraian hematite arabera, eta, beraz, gehienezko lor Fe edukiaren bada garbi bereizketa posible artean izango litzateke zen 62.85% eta 69.94% (bertan Fe goethita hutsa eta hematite edukia dira, hurrenez hurren). orain, garbi bereizketa ez da ahalik eta Al2, The3 MnO eta P-bearing mineralak dira norabide berean Fe-bearing mineralak bezala mugitzen, eta, beraz, Fe-edukia edozein gehikuntza egingo ere kutsatzaile hauen igoera baten ondorioz. Ondoren, Fe edukiak handitzeko, E2 kuartzoa zenbatekoa nabarmen puntura jaitsi mugimendua offsets izan beharko , MnO eta P produktua (E2). Taulan ikusten den bezala 4, Kuartzo joera handia karga negatiboa eskuratzen ditu, eta, beraz, beste mineral itxurazko negatiboa kargatzen portaera izatea eza posible izango da bere edukiak produktua nabarmen murriztu (E2) Lehenengo pass bitartekoak triboelectrostatic Gerriko banatzailea teknologia erabiliz.
Adibidez, Fe eduki guztia tailings lagina hori loturik dago goethita gain hartzen badugu (FeO(OH)), eta hori gangue oxidoak baino ez dira SiO2, Al2The3 eta MnO, Orduz Fe produktua edukia emandako litzateke:
Fe(%)=(100-SiO2 – (Al2 The3 + MnO*0.6285
non, 0.6285 Fe ehunekoa goethita hutsa da. Eq.4 lehian mekanismo leku Fe kontzentratu gisa hartzen duela erakusten AL2The3 + MnO handitzen bitartean SiO2 txikitzen.
the itabirite lagin For Fe edukiak neurtzen zen 47.68%. DRX datuak adierazten ditu nagusi fase hori hematite eta, beraz, gehienezko lor Fe edukien garbi bereizketa posible zela hurbil izango litzateke bada 69.94% (bertan Fe hematite pure edukia da). hura tailings for eztabaidatu zen bezala dastatzeko garbi bereizketa ezingo dira CaO gisa, norekin, Al2 The3 hartuta mineralak dira norabide berean hematite bezala mugitzen, eta, beraz, Fe-edukia handitzeko SiO2 edukien murriztu behar. to hematite Fe edukia lagin honetan osotasunean hori lotuta dago suposatuz (Fe2The3) eta hori gangue mineralak jasotako oxidoak baino ez dira SiO2, CaO, norekin, Al2The3 eta MnO; Orduz Fe edukien produktua izango emandako litzateke:
Fe(%)=(100-SiO2-CaO + norekin +Al2The3+MnO+ZUZENBIDEA*0.6994
non, 0.6994 Fe ehunekoa hematite hutsa da. It nabaritu behar dira Eq.5 hori LOI biltzen ditu, Eq.4 ez du berriz. the itabirite lagin For, LOI da karbonatoak presentzia lotutako tailings lagina da mineralak Fe-bearing lotutako bitartean.
Bistan, bai tailings eta itabirite laginak posible da Fe edukia nabarmen handitu edukia murriztuz SiO2; ordea, Ezkutatu Eq.4 eta Eq.5 bezala, gehienezko lor Fe, eduki mugatua izango da, mugimenduaren norabidea eta gangue mineralak lotutako oxidoen kontzentrazioa arabera.
printzipioz, Fe kontzentrazioa bai laginak ezin gehiago handituko bigarren pass baten bidez etorri STET banatzailea on horietan CaO,norekin Al2 The3 eta MnOhartuta mineralak mineral Fe-bearing bereizi litezke. Horrelako bereizketa posible izango litzateke kuartzoa gehienak lagin lehen pass batean zehar kendu bada. Kuartzo eza, the gangue gainerako lukete mineralak teoria arduratzen batzuk kontrako goethita norabidean, hematite eta magnetita, zein izango litzateke Fe edukien handitu eragin. Adibidez, the itabirite lagin eta Dolomita eta hematite kokalekua oinarritzen du triboelectrostatic seriean (Ikusi Table 4), Dolomita / hematite bereizketa posible izan behar Dolomita joera handia positiboa kobratzen aldean hematite ditu gisa.
Behin gehienezko lor Fe edukiak eztabaidatu eztabaida bat feed eskakizunen teknologia behar da for. STET tribo-elektrostatikoa Gerriko banatzailea feed material eskatzen lehor eta beheko fin izateko. Oso hezetasun kopuru txikiak diferentziala tribo-kargatzen eragin handia izan dezake eta, beraz feed hezetasuna beharreko jaitsi beharko <0.5 % pisua. Gainera, elikadura-materiala ganga-materialak askatzeko nahikoa fin ehotu behar da eta gutxienez izan behar du 100% sare pasatuz 30 (600 a). Hondarren laginarentzat behintzat, materiala ureztatu beharko litzateke eta ondoren, lehortze termikoko etapa bat, itabirita laginaren artezketarekin batera, berriz, edo jarraitu, lehortze termikoa beharrezkoa izango litzateke STET bereizgailuarekin onura atera aurretik.
Hondakinen lagina lehendik zegoen deslimatze-flotazio-kontzentrazio magnetikoko zirkuitu batetik lortu zen eta zuzenean hondakinen presa batetik jaso zen.. Hondakinetako pasta hezetasun tipikoak inguruan egon behar du 20-30% eta, beraz, isatsak likido-solido bereizketaren bidez lehortu beharko lirateke (ureztatu) ondoren, lehortze termikoa eta desaglomerazioa. Lehortu aurretik deshidratazio mekanikoa erabiltzea gomendatzen da, metodo mekanikoek energia-kontsumo nahiko baxua baitute kendutako likido-unitate bakoitzeko metodo termikoekin alderatuta.. Buruz 9.05 Lehortze termikoan iragazketa bidez kentzen den ur kilo bakoitzeko Btu behar dira, Bestalde, inguruan eskatzen du 1800 Lurrundutako ur kilo bakoitzeko Btu [13]. Burdinazko isatsak prozesatzearekin lotutako kostuak, azken batean, ureztatzeko garaian lor daitekeen gutxieneko hezetasunaren eta lehortzearekin lotutako kostu energetikoen araberakoak izango dira..
Itabirita lagina zuzenean itabirita burdin formazio batetik lortu zen eta, beraz, lagin hori prozesatzeko materiala birrintzea eta fresatzea egin beharko litzateke, eta ondoren, lehortze termiko eta desaglomerazioarekin.. Aukera posible bat aire beroko arrabolen errotak erabiltzea da, bertan artezketa eta lehorketa bikoitza urrats bakar batean lor zitekeen. Itabirita mea prozesatzearekin lotutako kostuak elikadura-hezetasunaren araberakoak izango dira, elikadura-granulometria eta fresaketari eta lehortzeari lotutako kostu energetikoak.
Bi laginetarako desaglomerazioa beharrezkoa da materiala lehortu ondoren, partikulak elkarrengandik askatzen direla ziurtatzeko.. Desaglomerazioa lehortze termikoko fasearekin batera egin daiteke, bero-transferentzia eraginkorra eta energia aurreztea ahalbidetuz.
Hemen aurkezten bankuaren eskala emaitzek froga sendoak erakusten kargatzen eta Fe-bearing mineralak bereizketa kuartzoa batetik triboelectrostatic gerriko bereizketa erabiliz.
tailings lagina For Fe edukia handitu egin zen 29.89% to 53.75%, batez beste, etekin masa batean 23.30%, bertan Fe berreskuratzeko eta silize gaitzespena balioak dagokio 44.17% eta 95.44%, hurrenez hurren. the itabirite lagin For Fe edukia handitu egin zen 47.68 % to 57.62%, batez beste, etekin masa batean 65.0%, bertan Fe berreskuratzeko eta silize gaitzespena balioak dagokio 82.95% eta 86.53%, hurrenez hurren. Emaitza hauek banatzailea bat da, txikiagoak eta gutxiago eraginkorra STET komertzial banatzailea baino bukatu ziren.
Aurkikuntza esperimentala adierazten duten bi tailings eta itabirite laginak gehienezko lor Fe, eduki beharko gutxieneko lor kuartzoa edukiaren araberakoak. Gainera, altuagoa Fe kalifikazio lortzea posible izango STET Gerriko banatzailea bigarren pass baten bidez.
Ikerketa honen emaitzek erakusten ari behe-mailako burdina isunak duten STET tribo-elektrostatikoa Gerriko banatzailea bitartez berritu ahal. instalazio pilotua eskala lan gehiago gomendatzen da burdina kontzentratua kalifikazioa eta berreskuratze hori lortu daiteke zehazteko. Esperientzia on, produktu berreskuratzeko edo / eta kalifikazioa egingo du nabarmen pilotua eskala prozesatzeko hobetzeko, aldean nekazaritza-eskala proba gailua horiek burdina entsegu zehar erabilitako gisa. STET tribo-elektrostatikoa banatze prozesua burdina isunak for prozesatzeko metodo konbentzional esanguratsua eskaini ahal.
