Roghnaigh Teanga:
Lucas Rojas Mendoza, ST Trealamh & teicneolaíocht, USA
lrojasmendoza@steqtech.com
Frank Hrach, ST Trealamh & teicneolaíocht, USA
Kyle Flynn, ST Trealamh & teicneolaíocht, USA
Abhishek Gupta, ST Trealamh & teicneolaíocht, USA
ST Trealamh & Technology LLC (STET) d'fhorbair córas próiseála úrscéal atá bunaithe ar scaradh crios tribo-leictreastatach go soláthraíonn an tionscal próiseála mianraí mhodh chun beneficiate ábhair fíneáil le teicneolaíocht éifeachtúil ó thaobh fuinnimh agus go hiomlán tirim. In contrast to other electrostatic separation processes that are typically limited to particles >75m ó thaobh méide, Tá an deighilteoir crios STET triboelectric oiriúnach do scaradh an-mhín (<1m) go measartha garbh (500m) cáithníní, le tréchur an-ard. The STET tribo-electrostatic technology has been used to process and commercially separate a wide range of industrial minerals and other dry granular powders. Anseo, bench-scale results are presented on the beneficiation of low-grade Fe ore fines using STET belt separation process. Bench-scale testing demonstrated the capability of the STET technology to simultaneously recover Fe and reject SiO2 from itabirite ore with a D50 of 60µm and ultrafine Fe ore tailings with a D50 of 20µm. The STET technology is presented as an alternative to beneficiate Fe ore fines that could not be successfully treated via traditional flowsheet circuits due to their granulometry and mineralogy.
Is Iarann méine an ceathrú ghné is coitianta i screamh domhain [1]. Tá Iron riachtanach chun mhonarú cruach agus dá bhrí sin, ábhar riachtanach d'fhorbairt eacnamaíochta domhanda [1-2]. Iarann úsáidtear freisin go forleathan i dtógáil agus an mhonarú feithiclí [3]. An chuid is mó na n-acmhainní amhiarainn atá comhdhéanta de metamorphosed formations iarainn banded (BIF) ina iarainn le fáil go coitianta i bhfoirm ocsaídí, hiodrocsaídí agus go pointe níos lú carbónáití [4-5]. Tá cineál áirithe bhfoirmíochtaí iarainn le na th 'innte carbónáit ard itabirites dolomitic atá a táirge ar an dolomitization agus metamorphism taiscí BIF [6]. Is féidir leis an taiscí amhiarainn is mó sa domhan le fáil san Astráil, An tSín, Ceanada, An Úcráin, India agus an Bhrasaíl [5].
Tá comhdhéanamh ceimiceach na mianta iarainn raon leathan dealraitheach sna chomhdhéanamh ceimiceach go háirithe le haghaidh ábhar Fe agus mianraí gangue bhaineann [1]. Tá mianraí iarainn Mór bhaineann le an chuid is mó de na mianta iarainn hematite, goethite, limonite agus maignéitít [1,5]. Is iad na príomh-ábhar salaithe i mianta iarainn SiO2 agus Al2O3 [1,5,7]. Is iad na shilice agus a bhfuil alúmana mianraí tipiciúil i láthair in mianta iarainn Grianchloch, kaolinite, gibbsite, diaspore agus corandam. Díobh seo tá sé faoi deara go minic go bhfuil Grianchloch mianraí bhfuil shilice meán agus kaolinite agus gibbsite an dá-phríomh alúmana bhfuil mianraí [7].
Tá eastóscadh méine iarainn a dhéantar den chuid is mó trí oibríochtaí mianadóireachta pit oscailte, mar thoradh air i nginiúint sciotaí suntasacha [2]. I gceist leis an gcóras táirgthe amhiarainn de ghnáth trí chéim: mianadóireachta, gníomhaíochtaí próiseála agus pelletizing. Díobh seo, Cinntíonn próiseáil go ndéantar grád iarainn leordhóthanach agus ceimic a baineadh amach roimh an gcéim pelletizing. folaíonn próiseáil crushing, aicmiú, muilleoireacht agus comhchruinniú arb é is aidhm a mhéadú an t-ábhar iarann agus go laghdófaí méid na mianraí gangue [1-2]. Tá gach taisce mianraí a saintréithe uathúla féin maidir le iarainn agus mianraí gangue bhfuil, agus dá bhrí sin éilíonn sé mar theicníc éagsúla tiúchan [7].
Tá deighilt maighnéadach a úsáidtear de ghnáth i beneficiation mianta iarainn ard ghrád gcás ina bhfuil na mianraí iarainn ceannasach fearó agus paramagnetic [1,5]. Fliuch agus tirim íseal-déine scaradh maighnéadach (LIMS) teicníochtaí a úsáidtear chun mianta a bhfuil airíonna maighnéadach láidir ar nós maignéitít a phróiseáil cé go bhfuil fliuch ard-déine scaradh maighnéadach a úsáidtear a dheighilt ón mianraí Fe iompraíonn bhfuil airíonna maighnéadach lag ar nós hematite ó mhianraí gangue. Mianta iarainn goethite agus limonite den sórt sin le fáil go coitianta i sciotaí agus ní ar leith go han-mhaith ag ceachtar teicníc [1,5]. Modhanna maighnéadach dúshláin i dtéarmaí a gcumas íseal agus i dtéarmaí an riachtanas le haghaidh an amhiarainn go bhfuil sé tugtha do réimsí maighnéadacha [5].
Snámhachta, ar an lámh eile, úsáidtear chun laghdú ar an ábhar eisíontas i mianta iarainn ghrád íseal [1-2,5]. Is féidir le mianta iarainn a bheith tiubhaithe trí snámhachta díreach anionic de ocsaídí iarainn nó snámhachta cationic de shilice droim ar ais, mar sin féin a athrú fós snámhachta cationic an bealach snámhachta is coitianta a úsáidtear sa tionscal iarainn [5,7]. An úsáid a bhaint snámhachta a teoranta ag an costas na n imoibrithe, an láthair shilice agus alúmana-saibhir slimes agus an láithreacht na mianraí carbónáit [7-8]. ina theannta sin, Éilíonn snámhachta cóireála fuíolluisce agus úsáid dí-uiscithe sruth haghaidh iarratas deiridh tirim [1].
I gceist leis an úsáid a bhaint as snámhacht le haghaidh an tiúchan de iarainn freisin desliming mar snámh i láthair na dtorthaí fíneálacha éifeachtúlacht laghdú agus costais imoibrí ard [5,7]. Is Desliming tábhachtach go háirithe chun deireadh a alúmana mar an scaradh gibbsite ó hematite nó goethite aon oibreáin dhromchlaghníomhacha Is deacair go leor [7]. An chuid is mó de na mianraí a bhfuil alúmana tharlaíonn sa raon méide finer (<20aon) ag ligean chun é a bhaint trí desliming. Tríd is tríd, tiúchan ard fíneálacha (<20aon) agus méadaíonn alúmana an dáileog tiomsaithe cationic a theastaíonn agus laghdaítear an roghnaíocht go suntasach [5,7].
ina theannta sin, the presence of carbonate minerals – such as in dolomitic itabirites- can also deteriorate flotation selectivity between iron minerals and quartz as iron ores containing carbonates such as dolomite do not float very selectively. Dissolved carbonates species adsorb on the quartz surfaces harming the selectivity of flotation [8]. Flotation can be reasonably effective in upgrading low-grade iron ores, but it is strongly dependent on the ore mineralogy [1-3,5]. Flotation of iron ores containing high alumina content will be possible via desliming at the expense of the overall iron recovery [7], while flotation of iron ores containing carbonate minerals will be challenging and possibly not feasible [8].
Modern processing circuits of Fe-bearing minerals may include both flotation and magnetic concentration steps [1,5]. Mar shampla, magnetic concentration can be used on the fines stream from the desliming stage prior to flotation and on the flotation rejects. The incorporation of low and high intensity magnetic concentrators allows for an increase in the overall iron recovery in the processing circuit by recovering a fraction of the ferro and paramagnetic iron minerals such as magnetite and hematite [1]. Goethite is typically the main component of many iron plant reject streams due to its weak magnetic properties [9]. In the absence of further downstream processing for the reject streams from magnetic concentration and flotation, the fine rejects will end up disposed in a tailings dam [2]. Tailings disposal and processing have become crucial for environmental preservation and recovery of iron valuables, faoi seach, and therefore the processing of iron ore tailings in the mining industry has grown in importance [10].
Clearly, the processing of tailings from traditional iron beneficiation circuits and the processing of dolomitic itabirite is challenging via traditional desliming-flotation-magnetic concentration flowsheets due to their mineralogy and granulometry, and therefore alternative beneficiation technologies such as tribo-electrostatic separation which is less restrictive in terms of the ore mineralogy and that allows for the processing of fines may be of interest.
Úsáideann scaradh Tribo-leictreastatach difríochtaí muirear leictreach idir ábhair a tháirgtear trí theagmháil dromchla nó a mhuirearú triboelectric. Ar bhealaí saonta, nuair a bhíonn dhá ábhar i dteagmháil, the material with a higher affinity for electron gains electrons thus charges negative, cé muirir ábhartha leis cleamhnas leictreon ísle dearfach. I bprionsabal, low-grade iron ore fines and dolomitic itabirites that are not processable by means of conventional flotation and/or magnetic separation could be upgraded by exploiting the differential charging property of their minerals [11].
Here we present STET tribo-electrostatic belt separation as a possible beneficiation route to concentrate ultrafine iron ore tailings and to beneficiate dolomitic itabirite mineral. The STET process provides the mineral processing industry with a unique water-free capability to process dry feed. The environmentally friendly process can eliminate the need for wet processing, downstream waste water treatment and required drying of final material. Freisin, Éilíonn an próiseas STET beag réamhchóireáil ar an mianraí agus oibríonn ar cumas ard - suas go dtí 40 tones in aghaidh na huaire. Is tomhaltas fuinnimh níos lú ná 2 kilowatt-uair an chloig in aghaidh an tonna d'ábhar próiseáilte.
ábhair
Baineadh úsáid as dhá mianta iarainn fíneáil ghrád íseal sa tsraith seo tástálacha. An chéad méine éard a d'ultrafine Fe fuíll méine sampla le D50 de 20 m agus an dara sampla de shampla amhiarainn itabirite le D50 de 60 m. An dá samplaí dúshláin le linn a beneficiation agus ní féidir iad a phróiseáil go héifeachtach trí ciorcaid tiúchan traidisiúnta desliming-snámhachta-maighnéadach mar gheall ar a granulometry agus mianreolaíocht. Fuarthas an dá samplaí ó oibríochtaí mianadóireachta sa Bhrasaíl.
Fuarthas an chéad sampla ó ciorcad tiúchan desliming-snámhachta-maighnéadach atá ann faoi láthair. Bailíodh an sampla ó damba sciotaí, ansin triomaithe, homogenized agus pacáilte. Is é an dara sampla ó foirmiú iarainn itabirite sa Bhrasaíl. bhí brúite an sampla agus curtha in eagar de réir méid agus an codán breá a fhaightear ó chéim aicmiú rinneadh ina dhiaidh sin céimeanna éagsúla den desliming dtí D98 de 150 Rinneadh dul chun m. Cuireadh an sampla triomaithe ansin, homogenized agus pacáilte.
dáiltí Méid na gcáithníní (PSD) a cinneadh agus úsáideadh gríl léasair Anailíseoir mhéid na gcáithníní, Mastersizer a Malvern ar 3000 E. Bhí an dá shampla tréithrithe chomh maith ag Caillteanas-on-adhainte(DLÍ), XRF agus XRD. An caillteanas ar adhainte (DLÍ) Cinneadh trí chur 4 gram de sampla i 1000 ºC foirnéise haghaidh 60 miontuairiscí agus tuairisciú ar an Loi ar bhonn ina bhfuarthas iad. Cuireadh an anailís ar chomhdhéanamh ceimiceach i gcrích ag baint úsáide as tonnfhad easraithe X-ghathaithe fhluaraiseacht (WD-XRF) Fiosraíodh ionstraim agus an criostalach príomhchéimeanna de réir teicníc XRD.
Comhdhéanamh ceimiceach agus Loi don sampla sciotaí (sciotaí), agus chun an sampla foirmiú iarann itabirite (Itabirite), Taispeántar i dTábla 1 agus dáiltí ar mhéid na gcáithníní don dá samplaí Taispeántar i bhFíor 1. I gcás na sciotaí sampla iad na príomh-Fe céimeanna inghnóthaithe goethite agus hematite, agus is é an mianraí gangue mó Grianchloch (Fig 4). Maidir leis an sampla itabirite iad na príomh-Fe céimeanna inghnóthaithe hematite, agus is iad na mianraí gangue Grianchloch agus dolaimít (Fig 4).
Tábla 1. Thoradh ar an anailís cheimiceach le haghaidh eilimintí móra i sciotaí agus samplaí Itabirite.
| Samplach | Grade (% wt) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| fe | SiO2 | Al2O3 | MnO | MgO | CAO | LOI** | Others | |
| sciotaí | 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 |
Dáiltí Particle Méid
modhanna
Tá sraith turgnamh Dearadh chun imscrúdú a dhéanamh ar an éifeacht paraiméadair éagsúla ar ghluaiseacht iarainn sa dá samplaí iarainn baint úsáide as teicneolaíocht deighilteoir crios STET dílseánaigh tribo-leictreastatach. Rinneadh Turgnaimh ag baint úsáide as tribo-leictreastatach deighilteoir crios forma-scála, dá dtagrófar mar 'deighilteoir Benchtop'. Is tagarthástáil scála an chéad chéim de phróiseas feidhmiúcháin teicneolaíochta trí phas (Féach Tábla 2) lena n-áirítear meastóireacht ar forma-scála, Tástáil píolótach ar scála agus cur i bhfeidhm tráchtála ar scála. Is é an deighilteoir Benchtop a úsáidtear le haghaidh scagadh le haghaidh fianaise tribo-leictreastatach mhuirearú agus a chinneadh an bhfuil ábhar ina iarrthóir maith le haghaidh beneficiation leictreastatach. Baineann na príomhdhifríochtaí idir gach píosa trealaimh i láthair i dTábla 2. Cé go bhfuil difríocht idir an trealamh a úsáidtear i ngach céim i méid, Is é an prionsabal oibríochta bunúsach mar an gcéanna.
Tábla 2. próiseas cur chun feidhme Trí phas ag baint úsáide as STET tribo-leictreastatach teicneolaíocht deighilteoir crios
| Céim | A úsáidtear le haghaidh: | leictreoidí Dimensions (W x L) cm | Type of Process/ |
|---|---|---|---|
| Bench Scale Evaluation | Qualitative Evaluation | 5*250 | Baisc |
| Píolótach Scála Tástáil | Quantitative Evaluation | 15*610 | Baisc |
| Commercial Scale Implementation | Commercial Production | 107 *610 | Leanúnach |
STET Oibríocht Prionsabal
Tá an prionsabal oibriú an deighilteoir ag brath ar tribo-leictreastatach mhuirearú. Sa deighilteoir crios tribo-leictreastatach (Figiúirí 2 agus 3), Tá ábhar isteach i an bhearna caol 0.9 - 1.5 cm idir dhá leictreoidí comhphlánacha comhthreomhar. Na cáithníní Gearrtar triboelectrically trí theagmháil interparticle. An mianraí luchtaithe go deimhneach(s) agus an mianraí atá luchtaithe go diúltach(s) á mealladh chun leictreoidí os coinne. Laistigh den cáithníní deighilteoir scuabtha suas le crios oscailte-mogalra leanúnach ag gluaiseacht agus a chuirtear in i dtreonna os coinne. Is é an crios déanta as ábhar plaisteach agus bogann na cáithníní in aice le gach leictreoid i dtreo an taobh eile den deighilteoir. Soláthraíonn an gcuntar sreabhadh reatha na cáithníní scaradh agus muirir triboelectric leanúnach trí imbhuailtí na gcáithníní-cáithnín ar idirscaradh agus torthaí ilchéime i íonachta den scoth agus a ghnóthú in aonad amháin-pas. Tá an teicneolaíocht deighilteoir crios triboelectric baineadh úsáid as a dheighilt le réimse leathan d'ábhair lena n-áirítear meascáin de alúmanaisileacáití glassy / carbón (eitilt fuinseog), cailcít / Grianchloch, talc / maignéisít, agus barite / Grianchloch.
Tríd is tríd, is é an dearadh deighilteoir réasúnta simplí leis an crios agus a bhaineann leo rollóirí mar na codanna ach amháin ag gluaiseacht. Is iad na Leictreoidí stáiseanóireacht agus comhdhéanta d'ábhar durable go cuí. Is é an fad deighilteoir leictreoid timpeall 6 méadar (20 ft.) agus an leithead 1.25 méadar (4 ft.) d'aonaid méid iomlán tráchtála. Cuireann an luas crios ard tréchur an-ard, suas go 40 tonna in aghaidh na huaire d'aonaid méid iomlán tráchtála. Is é an tomhaltas cumhacht níos lú ná 2 kilowatt-uair an chloig in aghaidh an tonna d'ábhar próiseáilte leis an chuid is mó de na cumhachta arna gcaitheamh dhá mótair tiomáint an crios.
Scéimreach de deighilteoir crios triboelectric
Sonraí na chrios deighilte
Mar atá le feiceáil i dTábla 2, Is é an difríocht is mó idir an deighilteoir Benchtop agus píolótach ar scála agus deighilteoirí tráchtála ar scála go bhfuil an fad an deighilteoir Benchtop timpeall 0.4 huaire an fad na n-aonad phíolótacha ar scála agus tráchtála ar scála. Toisc go bhfuil an éifeachtúlacht deighilteoir Is feidhm de chuid an fad leictreoid, Ní féidir tagarthástáil scála a úsáid mar ionadach do thástáil phíolótach ar scála. Tá tástáil phíolótach ar scála riachtanach chun a chinneadh an méid an scaradh gur féidir leis an bpróiseas STET bhaint, agus chun a chinneadh an féidir le próiseas STET na spriocanna a táirge faoi rátaí beatha ar leith. Ina áit sin, Tá an deighilteoir Benchtop úsáidtear chun rialú a thabhairt amach ábhair iarrthóir nach móide a léiriú ar aon scaradh suntasach ar an leibhéal píolótach ar scála. Beidh torthaí a fhaightear ar an scála forma a neamh-uasmhéadú, agus is é an scaradh faoi deara faoi bhun a bheadh a chomhlíonadh ar deighilteoir STET meánmhéide tráchtála.
Tástáil ar an monarcha treorach is gá roimh imscaradh ar scála tráchtála, ach, Tá tástáil ag an scála binse spreagadh mar an chéad chéim de phróiseas forfheidhmithe d'aon ábhar ar leith. ina theannta sin, i gcásanna ina bhfuil ábhar ar fáil teoranta, Soláthraíonn an deighilteoir Benchtop uirlis úsáideach do scríneáil tionscadail ar éirigh leo féideartha (i.e., tionscadail inar féidir le spriocanna cáilíochta do chustaiméirí agus tionscal a chomhlíonadh ag baint úsáide as teicneolaíocht STET).
tagarthástáil scála
Bhí trialacha próiseas caighdeánach a dhéantar ar fud an sprioc shonrach chun cur le tiúchan Fe agus chun laghdú ar an tiúchan de mianraí gangue. Scrúdaíodh athróg éagsúla a uasmhéadú le gluaiseacht iarainn agus chun a chinneadh an treo gluaiseachta mianraí éagsúla. Is é an treo gluaiseachta a breathnaíodh le linn tástála Benchtop táscach an treo na gluaiseachta ar an monarcha treorach agus scála tráchtála.
Na hathróga imscrúdú san áireamh taiseachas coibhneasta (RH), teocht, polaraíocht leictreoidí, luas crios agus voltas i bhfeidhm. Díobh seo, Is féidir le RH agus teocht ina n-aonar a bheith i bhfeidhm mór ar difreálach tribo-mhuirearú agus dá bhrí sin ar a tharlaíonn scarúint. Mar sin, rinneadh cinneadh is fearr is féidir RH agus teocht coinníollacha roimh imscrúdú ar an éifeacht na n-athróg eile. Scrúdaíodh dhá leibhéal polaraíocht: i) top polaraíocht leictreoid dearfach agus ii) leictreoid barr diúltach polaraíocht. Maidir leis an deighilteoir STET, faoi shocrú polaraíocht ar leith agus faoi is fearr RH agus teocht coinníollacha, Is crios luas an láimhseáil rialaithe go príomha as optimizing ghrád táirge agus a ghnóthú mais. Cuidíonn tástáil ar an deighilteoir mbinse solas a chaillfidh ar an éifeacht na n-athróg oibríochtúla áirithe ar tribo-leictreastatach mhuirearú do shampla mianraí ar leith, agus dá bhrí sin a fhaightear torthaí agus is féidir treochtaí a úsáid, go méid áirithe, le caol síos an líon na n-athróg agus turgnaimh a bheidh le déanamh ag an scála monarcha treorach. Tábla 3 liostaí an raon coinníollacha scartha úsáid mar chuid de chéim 1 próiseas meastóireachta do na sciotaí agus samplaí itabirite.
Tábla 3 Liostaíonn an réimse coinníollacha scaradh
| Parameter | Units | Range of Values | |
|---|---|---|---|
| sciotaí | 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) |
Rinneadh tástálacha ar an deighilteoir Benchtop faoi choinníollacha bhaisc, le samplaí bia de 1.5 lb.. tástáil. A reáchtáil flush baint úsáide as 1 Punt. Tugadh isteach d'ábhar i idir tástálacha lena chinntiú nach raibh aon éifeacht a tugadh ar aghaidh agus is féidir as an riocht roimhe sin a mheasfaidh. Sular cuireadh tús tástáil a bhí ábhar homogenized agus ullmhaíodh málaí samplacha ina bhfuil an dá reáchtáil agus ábhar flush. Ag tús gach turgnaimh na teochta agus taise coibhneasta (RH) Rinneadh tomhas ag úsáid Vaisala HM41 láimhe Bogthaise agus Teochta probe. Ba é an raon teochta agus RH ar fud na turgnaimh 70-90 ° F (21.1-32.2 (° C) agus 1-39.6%, faoi seach. Chun tástáil a RH níos ísle agus / nó teocht níos airde, Coinníodh beatha agus flush samplaí in oigheann triomaithe ag 100 ° C le hamanna idir 30-60 nóiméad. I gcodarsnacht, Bhí luachanna RH níos airde bainte amach ag cur méideanna beaga na n-uiscí don ábhar, ina dhiaidh homogenization. I ndiaidh RH agus teocht a thomhas ar gach sampla beatha, an chéad chéim eile a bhí a shocrú polaraíocht leictreoid, luas crios agus voltas go dtí an leibhéal atá ag teastáil. Coinníodh luachanna Bearna seasmhach ag 0.4 orlach (10.2 mm) le linn na feachtais tástála do na sciotaí agus samplaí itabirite.
Roimh gach tástáil, Bailíodh foshampla beatha beag ina bhfuil timpeall 20g (ainmnithe mar 'Feed'). Ar a shocrú gach athróg a oibriú, Do biathadh an t-ábhar isteach sa deighilteoir Benchtop ag baint úsáide as friothálacha vibratory leictreach trí lár an deighilteoir Benchtop. Bailíodh samplaí ag deireadh gach turgnaimh agus na meáchain de dheireadh táirge 1 (dá ngairtear "E1") agus deireadh táirgí 2 (dá ngairtear "E2 ') a cinneadh ag baint úsáide as dlí-do-thrádáil scála comhaireamh. Tar éis gach tástáil, beag fo-samplaí ina timpeall 20 g de E1 agus E2 bailíodh freisin. Déantar cur síos táirgeacht Aifreann le E1 agus E2 ag:
i gcásagusE1 agus agusE2 Is iad na torthaí mais le E1 agus E2, faoi seach; agus tá na meáchain shampla a bailíodh leis na táirgí deighilteoir E1 agus E2, faoi seach. I gcás an dá samplaí, Méadaíodh tiúchan Fe go E2 táirge.
I gcás gach sraith de fo-samplaí (i.e., Feed, E1 agus E2) Cinneadh Loi agus príomh-ocsaídí comhdhéanamh ag XRF. fe2 An3 Socraíodh t-ábhar ó na luachanna. I gcás na sciotaí Beidh Loi sampla go díreach leis an t-ábhar goethite sa sampla mar na grúpaí hiodrocsaile feidhmiúla i goethite a oxidize isteach H2 Ang [10]. Murab, le haghaidh Beidh an Loi sampla itabirite bhaineann go díreach le go bhfuil na carbónáití sa sampla, mar beidh cailciam agus maignéisiam carbónáití dhianscaoileann isteach a n-ocsaídí mó mar thoradh ar an scaoileadh CO2g agus sampla fo seicheamhach meáchain caillteanas. D'ullmhaigh coirníní XRF ag meascadh 0.6 gram de sampla mianra le 5.4 gram de tetraborate litiam, Roghnaíodh a mar gheall ar an comhdhéanamh ceimiceach na fuíll agus samplaí itabirite araon. Bhí normalaithe Anailís XRF do LOI.
Ar deireadh, aisghabháil fe Efe go táirge (E2) agus Sio2 dhiúltú Qagus ríomhadh. Efe Tá an céatadán de Fe aisghabháil sa díriú leis sin de sampla beatha bunaidh agus QSiO2 Is é an céatadán de bhaint as an sampla beatha bunaidh. Efe agus Qagus Tá cur síos ag:
i gcás Ci,(beatha,E1, E2) Is é an céatadán normalaithe tiúchana do na fo-sampla ar chomhábhar (eg., fe, Sio2)
Samplaí Mianreolaíocht
An patrún XRD taispeáint céimeanna mianraí mór do na sciotaí agus samplaí itabirite Taispeántar i bhFíor 4. I gcás na sciotaí sampla iad na príomh-Fe céimeanna aisghabhála goethite, hematite agus maignéitít, agus is é an mianraí gangue mó Grianchloch (Fig 4). Maidir leis an sampla itabirite iad na príomh-Fe céimeanna inghnóthaithe hematite agus maignéitít agus is iad na mianraí gangue Grianchloch agus dolaimít. Is cosúil maignéitít i dtiúchan rian sa dá samplaí. hematite Pure, goethite, agus maignéitít bhfuil 69.94%, 62.85%, 72.36% fe, faoi seach.
chairt D. A - sciotaí samplach, B - sampla Itabirite
turgnaimh Bench-scála
Sraith tástálacha Rinneadh ar gach sampla mianraí atá dírithe ar uasmhéadú Fe agus a laghdú Sio2 ábhar. Beidh Speiceas díriú go E1 bheith ina chomhartha ar iompar muirir diúltach agus tiúchan speiceas go E2 go dtí iompar muirir dearfach. Bhí luasanna crios Ard fabhrach le próiseáil an tsampla sciotaí; ach, Fuarthas go raibh an éifeacht an athróg amháin a bheith chomh suntasach don sampla itabirite.
Torthaí an meán do na sciotaí agus samplaí itabirite i láthair i bhFíor 5, a Ríomhadh ó 6 agus 4 turgnaimh, faoi seach. Fig 5 Cuireann toradh meánmhais agus ceimic do bheatha agus táirgí E1 agus E2. Freisin, Cuireann gach ceapach fheabhsú nó laghdú i dtiúchain (E2- Feed) do gach comhpháirt samplach m.sh., fe, Sio2 luachanna dearfacha a bhaineann le méadú ar thiúchan go E2, cé go luachanna diúltacha a bhaineann le laghdú ar an tiúchan a E2.
Fig.5. táirgeacht mais Meán agus ceimic do Feed, E1 agus E2 táirgí. barraí Earráid ionadaíocht a dhéanamh 95% eatraimh muinín.
Maidir leis an sampla sciotaí méadaíodh ábhar Fe ó 29.89% chun 53.75%, ar an meán, ag toradh mais agusE2 - nó aisghabháil mais domhanda – ar 23.30%. Is ionann é a ghnóthú Fe ( agus diúltú shilice (QE2 ) luachanna 44.17% agus 95.44%, faoi seach. Méadaíodh an t-ábhar Loi ó 3.66% chun 5.62% a léiríonn go bhfuil an méadú ar ábhar Fe a bhaineann le méadú ar ábhar goethite (Fig 5).
Maidir leis an sampla itabirite méadaíodh ábhar Fe ó 47.68% chun 57.62%, ar an meán, ag toradh mais agusE2 -ar 65.0%. Is ionann é a ghnóthú Fe Efe( agus diúltú shilice (QSiO2) luachanna 82.95% agus 86.53%, faoi seach. An Loi, Méadaíodh MgO agus CAO na th 'ó 4.06% chun 5.72%, 1.46 chun 1.87% agus ó 2.21 chun 3.16%, faoi seach, a léiríonn go bhfuil dolaimít ag gluaiseacht sa treo céanna le mianraí Fe-iompar (Fig 5).
I gcás an dá samplaí,AL2 An3 , MnO agus P dealraíonn sé go bhfuil a mhuirearú sa treo céanna le mianraí Fe-iompar (Fig 5). Cé go bhfuil sé ag teastáil chun laghdú ar an tiúchan de na trí speicis, an tiúchan comhcheangailte Sio2, AL2 , An3 , agusE2 MnO agus P ag laghdú dá samplaí, agus dá bhrí sin is é an éifeacht iomlán a bhaint amach ag baint úsáide as an deighilteoir Benchtop feabhsú sa táirge Fe grád agus laghdú ar an tiúchan ábhar salaithe.
Tríd is tríd, Tástáil Benchtop Léirigh fianaise a mhuirearú éifeachtach agus scaradh na cáithníní iarainn agus shilice. Tugann na torthaí scála saotharlainne gealladh gur cheart tástálacha scála píolótach lena n-áirítear chéad agus an dara Gabhann a dhéanamh.
Plé
Tugann na sonraí turgnamhacha gur tharla an deighilteoir STET i méadú tábhachtach ó thaobh ábhair Fe á laghdú ag an am céanna Sio2 ábhar.
A bheidh sé léirithe gur féidir le scaradh triboelectrostatic mar thoradh méadú suntasach ó thaobh ábhair Fe, plé ar an tábhacht a bhaineann leis na torthaí, ar an ábhar Fe uasta indéanta agus ar na riachtanas bia na teicneolaíochta atá ag teastáil.
Tús a chur le, tá sé tábhachtach a phlé ar an iompar a mhuirearú dealraitheach speiceas mianraí sa dá samplaí. I gcás na sciotaí sampla iad na príomh-chomhpháirteanna ocsaídí Fe agus Grianchloch agus torthaí turgnamhacha thaispeáint go ocsaídí Fe comhchruinnithe go E2 agus Grianchloch tiubhaithe go E1. Ar bhealaí saonta, D'fhéadfaí a rá go fuarthas cáithníní ocsaíd Fe lucht deimhneach agus go cáithníní Grianchloch fuarthas lucht diúltach. Tá an iompar ag teacht le nádúr triboelectrostatic an dá mianraí mar a thaispeántar ag Ferguson (2010) [12]. Tábla 4 Taispeánann an tsraith triboelectric léir do mhianraí roghnú bunaithe ar scaradh ionduchtacha, agus léiríonn sé go bhfuil Grianchloch suite ag bun na sraithe muirir agus goethite, maignéitít agus hematite atá lonnaithe níos faide suas sa tsraith. Beidh Mianraí ag barr na sraithe, claonadh a ghearradh dearfach, cé go mbeidh mianraí ag bun claonadh a fháil lucht diúltach.
Ar an lámh eile, don sampla itabirite iad na príomh-chomhpháirteanna hematite, Grianchloch agus dolaimít agus torthaí turgnamhacha le fios go ocsaídí Fe agus dolaimít tiubhaithe go E2 agus Grianchloch tiubhaithe go E1. Léiríonn sé seo go a fuarthas cáithníní hematite agus dolaimít lucht deimhneach agus fuarthas cáithníní Grianchloch lucht diúltach. Mar atá le feiceáil i dTábla 4, carbónáití atá suite ag barr na sraithe tribo-leictreastatach, rud a léiríonn go bhfuil an claonadh cáithníní carbónáit chun lucht deimhneach a fháil, agus dá bharr sin a bheith comhchruinnithe le E2. Díríodh an dá dolaimít agus hematite sa treo céanna, rud a léiríonn go raibh an t-éifeacht iomlán cáithníní hematite i láthair Grianchloch agus dolaimít chun lucht deimhneach a fháil.
Is é an treo gluaiseachta na speiceas mianreolaíoch i ngach sampla leasa ríthábhachtach, mar beidh sé a chinneadh an t-uasmhéid ghrád Fe bhaint amach is féidir a fháil trí bhíthin pas amháin ag baint úsáide as an teicneolaíocht deighilteoir crios tribo-leictreastatach.
Le haghaidh na sciotaí agus samplaí itabirite beidh an t-ábhar Fe is mó a áirithiú a chinneadh le trí fhactóir: i) An méid Fe i mianraí Fe-iompar; ii) an Grianchloch íosta (Sio2 ) ábhar is féidir a bhaint amach agus; iii) Líon na ábhar salaithe ag gluaiseacht sa treo céanna le mianraí Fe-iompar. I gcás na sciotaí sampla an príomh-ábhair shalaithe ag gluaiseacht sa treo céanna Fe iompraíonn iad mianraí Al2 An3 MnO mianraí a bhfuil, agus le haghaidh an sampla itabirite iad na príomh-ábhar salaithe CAO MgO Al2 An3 mianraí a bhfuil.
| 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 | ---- |
| Grianchloch | ------- |
Tábla 4. sraith triboelectric Bréagach do mhianraí roghnú bunaithe ar scaradh ionduchtacha. Athraithe ó D.N Ferguson (2010) [12].
Maidir leis an sampla sciotaí, tomhaiseadh an t-ábhar Fe ag 29.89%. Léiríonn XRD sonraí go bhfuil an chéim is mó goethite, ina dhiaidh sin hematite, agus dá bhrí sin an a bhaint amach uasinneachar Fe más rud é go raibh deighilt glan is féidir a bheith idir 62.85% agus 69.94% (a bhfuil an t-ábhar Fe na goethite íon agus hematite, faoi seach). Anois, Níl scaradh glan is féidir mar Al2, An3 MnO agus P a iompraíonn mianraí ag bogadh sa treo céanna leis na mianraí Fe iompraíonn, agus dá bhrí sin beidh aon mhéadú ar ábhar Fe thoradh ar chomh maith i méadú de na hábhair éillithe. ansin, chun cur leis an t-ábhar Fe, an méid Grianchloch chun E2 gá a bheith laghdú suntasach go dtí an pointe fritháireamh sí le gluaiseacht , MnO agus P go táirge (E2). Mar a léirítear i dTábla 4, Grianchloch Tá claonadh láidir a fháil lucht diúltach, agus dá bhrí sin in éagmais mianraí eile a bhfuil iompar mhuirearú léir diúltach beifear in ann a laghdú go mór a ábhar a táirge (E2) trí chéad pas ag baint úsáide as an teicneolaíocht deighilteoir triboelectrostatic crios.
Mar shampla, má glacadh againn go bhfuil go léir an t-ábhar Fe sa sampla fuíll a bhaineann le goethite (Feo(OH)), agus go bhfuil na hocsaídí gangue amháin Sio2, Al2An3 agus MnO, ansin bheadh Fe ábhar táirge a thabharfaidh:
fe(%)=(100-Sio2 – (Al2 An3 + MnO*0.6285
i gcás, 0.6285 Is é an céatadán de Fe in goethite íon. Eq.4 Léiríonn an mheicníocht iomaíocht a bhíonn ar siúl chun díriú Fe mar AL2An3 + MnO méaduithe fad Sio2 laghduithe.
Maidir leis an sampla itabirite tomhaiseadh an t-ábhar Fe ag 47.68%. Léiríonn XRD sonraí go bhfuil an chéim is mó hematite agus dá bhrí sin an t-uasmhéid a bhaint amach t-ábhar Fe más rud é go raibh deighilt glan is féidir a bheith in aice leis 69.94% (a bhfuil an t-ábhar Fe na hematite íon). Mar a pléadh sé ar an sciotaí sampla Ní bheidh idirscaradh glan indéanta mar CAO, MgO, Al2 An3 Mianraí bhfuil ag bogadh sa treo céanna leis hematite, agus dá bhrí sin a mhéadú ábhar Fe Sio2 mar a bheidh laghdú. Ag glacadh leis go bhfuil an t-iomlán an t-ábhar Fe sa sampla a bhaineann le hematite (fe2An3) agus go bhfuil na hocsaídí amháin atá i mianraí gangue Sio2, CAO, MgO, Al2An3 agus MnO; ansin bheadh ábhar Fe sa táirge a thabharfaidh:
fe(%)=(100-Sio2-CAO + MgO +Al2An3+MnO+DLÍ*0.6994
i gcás, 0.6994 Is é an céatadán de Fe in hematite íon. Ní mór é a chur faoi deara go n-áirítear Eq.5 Loi, cé nach bhfuil Eq.4. Maidir leis an sampla itabirite, Is é an t-Loi baint leis an láthair carbónáití agus le haghaidh an sampla sciotaí go bhfuil sé bainteach le mianraí Fe iompraíonn.
Sé soiléir, do sciotaí agus samplaí itabirite araon is féidir a mhéadú go suntasach an t-ábhar Fe ag an t-ábhar a laghdú Sio2; ach, mar a léirítear i Eq.4 agus Eq.5, Beidh an t-ábhar Fe is mó a áirithiú bheith teoranta ag an treo na gluaiseachta agus an tiúchan de ocsaídí bhaineann le mianraí gangue.
I bprionsabal, D'fhéadfadh an tiúchan Fe sa dá samplaí a mhéadú tuilleadh trí bhíthin an dara pas ar an deighilteoir STET ina CAO,MgO Al2 An3 agus MnOD'fhéadfaí mianraí a bhfuil a scaradh ó mhianraí Fe iompraíonn. Bheadh spás sin indéanta má bhí an chuid is mó de Grianchloch sa sampla as oifig le linn a chéad pas. In éagmais Grianchloch, cuid de na mianraí gangue fágtha chóir i gceannas teoiric sa treo eile de goethite, hematite agus maignéitít, a bheadh mar thoradh méadú ar ábhar Fe. Mar shampla, chun sampla itabirite agus bunaithe i láthair na dolaimít agus hematite sa tsraith triboelectrostatic (Féach Tábla 4), Ba chóir go scaradh dolaimít / hematite indéanta mar tá dolaimít claonadh láidir a ghearradh dearfach maidir le hematite.
Tar éis labhairt faoi ar an ábhar Fe is mó a áirithiú plé ar na ag teastáil don go bhfuil an teicneolaíocht is gá. Éilíonn an deighilteoir crios STET tribo-leictreastatach an t-ábhar beatha a bheith talamh tirim agus go mín. An-Is féidir le méideanna beaga de taise a bheith i bhfeidhm mór ar difreálach tribo-mhuirearú agus dá bhrí sin, ba cheart an taise beatha a laghdú go dtí <0.5 wt.%. Freisin, the feed material should be ground sufficiently fine to liberate gangue materials and should be at least 100% passing mesh 30 (600 aon). At least for the tailings sample, the material would have to be dewatered followed by a thermal drying stage, while for the itabirite sample grinding coupled with, or follow by, thermal drying would be necessary prior to beneficiation with the STET separator.
The tailings sample was obtained from an existing desliming-flotation-magnetic concentration circuit and collected directly from a tailings dam. Typical paste moistures from tailings should be around 20-30% and therefore the tailings would need to be dried by means of liquid-solid separation (dewatering) followed by thermal drying and deagglomeration. The use of mechanical dewatering prior to drying is encouraged as mechanical methods have relative low energy consumption per unit of liquid removed in comparison to thermal methods. About 9.05 Btu are required per pound of water eliminated by means of filtration while thermal drying, ar an lámh eile, requires around 1800 Btu per pound of water evaporated [13]. The costs associated with the processing of iron tailings will ultimately depend on the minimum achievable moisture during dewatering and on the energetic costs associated with drying.
The itabirite sample was obtained directly from an itabirite iron formation and therefore to process this sample the material would need to undergo crushing and milling followed by thermal drying and deagglomeration. One possible option is the use of hot air swept roller mills, in which dual grinding and drying could be achieved in a single step. The costs associated with the processing of itabirite ore will depend on the feed moisture, feed granulometry and on the energetic costs associated to milling and drying.
For both samples deagglomeration is necessary after the material have been dried to ensure particles are liberated from one another. Deagglomeration can be performed in conjunction to the thermal drying stage, allowing for efficient heat transfer and energy savings.
Tá na torthaí forma scála i láthair anseo léiríonn fianaise láidir na muirir agus scaradh na mianraí Fe-tionchar ó Grianchloch baint úsáide scaradh crios triboelectrostatic.
Maidir leis an sampla sciotaí méadaíodh ábhar Fe ó 29.89% chun 53.75%, ar an meán, ag toradh mais 23.30%, a fhreagraíonn do ghnóthú agus diúltú shilice luachanna Fe de 44.17% agus 95.44%, faoi seach. Maidir leis an sampla itabirite méadaíodh ábhar Fe ó 47.68 % chun 57.62%, ar an meán, ag toradh mais 65.0%, a fhreagraíonn do ghnóthú agus diúltú shilice luachanna Fe de 82.95% agus 86.53%, faoi seach. Bhí na torthaí a críochnaíodh ar deighilteoir atá níos lú agus níos lú éifeachtaí ná an deighilteoir tráchtála STET.
Léiríonn torthaí an Experimental gur le haghaidh an dá fuíll agus samplaí itabirite beidh an t-ábhar Fe uasta indéanta ag brath ar an ábhar Grianchloch íosmhéid a bhaint amach. Freisin, Is féidir airde grád Fe bhaint indéanta trí mheán an dara pas ar an deighilteoir crios STET.
Léirigh na torthaí an staidéir seo gur féidir fíneálacha méine ghrád íseal iarainn a uasghrádú trí bhíthin deighilteoir crios STET tribo-leictreastatach. Tá tuilleadh oibre ag an scála monarcha treorach molta chun a chinneadh an grád iarainn díriú agus a ghnóthú is féidir a bhaint amach. Bunaithe ar an taithí, beidh an téarnamh táirge agus / nó grád a fheabhsú go suntasach ar phróiseáil scála píolótach, i gcomparáid leis an gléas tástála forma scála úsáideadh le linn na trialacha seo amhiarainn. Is féidir leis an phróiseas deighilte STET tribo-leictreastatach a thairiscint buntáistí suntasacha níos mó ná modhanna próiseála traidisiúnta le haghaidh fíneálacha amhiarainn.
