Odaberite jezik:
Lucas Rojas Mendoza, ST oprema & Tehnologija, SJEDINJENE AMERIČKE DRŽAVE
lrojasmendoza@steqtech.com
Frank Hrach, ST oprema & Tehnologija, SJEDINJENE AMERIČKE DRŽAVE
Kyle Flynn, ST oprema & Tehnologija, SJEDINJENE AMERIČKE DRŽAVE
Abhishek Gupta, ST oprema & Tehnologija, SJEDINJENE AMERIČKE DRŽAVE
ST oprema & Tehnologija D.O.O. (STET) razvio je novi sustav prerade temeljen na TRIBO-elektrostatskom pojasu razdvajanju koji omogućuje industriji proizvodnje minerala sredstvo za korisanje lijepih materijala s energetski učinkovitom i potpuno suhom tehnologijom. In contrast to other electrostatic separation processes that are typically limited to particles >75µm in size, separatora STET triboelektričnog pojasa pogodan je za odvajanje vrlo finog (<1µm) za umjereno gruba (500µm) Čestice, s vrlo visokom propusnosti. The STET tribo-electrostatic technology has been used to process and commercially separate a wide range of industrial minerals and other dry granular powders. Here, 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.
Željezna ruda je četvrti najčešći element u Zemljinoj kori [1]. Željezo je ključno za proizvodnju čelika i stoga je neophodan materijal za globalni gospodarski razvoj [1-2]. Željezo se također široko koristi u izgradnji i proizvodnji vozila [3]. Većina željeznih rude resursi se sastoje od metamorfosed povezani željezne formacije (BIF) u kojem se željezo obično nalazi u obliku oksida, hidroklorida i u manjoj mjeri karbonata [4-5]. Određena vrsta željeznih formacija s višim karbonskim sadržajem su dolomitni itabirites koji su proizvod dolomitizacije i metamorfizma BIF depozita [6]. Najveći naslage željeza u svijetu mogu se naći u Australiji, Kina, Kanada, Ukrajina, Indija i Brazil [5].
Kemijski sastav željeza ruda ima prividan širok raspon u kemijskom sastavu, posebno za Fe sadržaj i povezane rulja minerala [1]. Veliki željezni minerali povezani s većinom željeza ruda su hematit, Getit, limonit i magnetit [1,5]. Glavni kontaminanti u željeznim ruda su SiO2 i Al2O3 [1,5,7]. Tipični silicijev dioksid i aluminijum koji nose minerale prisutne u željeznim ruda, kaolinita, gibbsite, diaspore i korundum. Od njih se često promatra da je kvarcni srednji silicijev mineral i kaolinit i gibbsite dva-glavni aluminijski ležaj minerala [7].
Ekstrakcija željezne rude uglavnom se izvodi kroz otvorene Pit rudarske operacije, rezultira značajnim proizvodnjom ispušnih [2]. Sustav proizvodnje željezne rude obično uključuje tri faze: Rudarstvo, aktivnosti prerade i peletiranja. Od tih, obradom se osigurava da se adekvatno željezo i kemija postignu prije faze pelletizacije. Obrada uključuje drobljenje, Klasifikacija, za glodanje i koncentraciju s ciljem povećanja sadržaja željeza, istodobno smanjujući količinu rulja [1-2]. Svaki mineral depozit ima svoje jedinstvene karakteristike u odnosu na željezo i Gangu ležaja minerala, i stoga zahtijeva drugačiju tehniku koncentracije [7].
Magnetsko odvajanje obično se koristi u kosini željeznih ruda [1,5]. Mokro i suho magnetsko odvajanje niskog intenziteta (Lims (lims)) tehnike se koriste za obradu ruda sa snažnim magnetskim svojstvima kao što je magnetit, dok se mokro magnetsko odvajanje visokog intenziteta koristi za odvajanje Fe-bearing minerala sa slabim magnetskim svojstvima kao što je hematit od gangue minerala. Željezne rude kao goetite i limonite se obično nalaze u repovima i ne odvaja se vrlo dobro bilo tehnikom [1,5]. Magnetske metode predstavljaju izazove u smislu njihovih niskih kapaciteta i u smislu zahtjeva da željezna rudača bude podložna magnetskim poljima [5].
Flotacija, S druge strane, koristi se za smanjenje sadržaja nečistoća u niskokvalitetnim željeznim rudama [1-2,5]. Željezne rude mogu se koncentrirati izravnom anionskom flotacijom željeznih oksida ili reverznom kationskom flotacijom silicijevog dioksida, međutim, obrnuta kationska flotacija ostaje najpopularniji put flotacije koji se koristi u industriji željeza [5,7]. Korištenje flotacije ograničena troškovima reagensa, prisutnost silicijevog dioksida i sluzi bogatih aluminom i prisutnost karbonatnih minerala [7-8]. Osim toga, flotacija zahtijeva pročišćavanje otpadnih voda i korištenje nizvodno odvod vode za suhu konačnu primjenu [1].
Uporaba flotacije za koncentraciju željeza također uključuje desliming kao plutajući u prisutnosti novčanih kazni rezultira smanjenom učinkovitošću i visokim troškovima reagensa [5,7]. Desliming je posebno kritična za uklanjanje alumina kao odvajanje gibbsita od hematita ili goetita od strane bilo koje površinski aktivne agense je vrlo teško [7]. Većina minerala s nosivim tvarima alumina javlja se u finijem rasponu (<20Umm) omogućuje njegovo uklanjanje desliming. Ukupni, visoka koncentracija novčanih kazni (<20Umm) a alumina povećava potrebnu dozu kationskog kolektora i dramatično smanjuje selektivnost [5,7].
Osim toga, 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]. Na primjer., 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, odnosno, 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.
Tribo-elektrostatičko odvajanje koristi razlike u električnom naboju između materijala proizvedenih površinskim kontaktom ili triboelektričnim punjenjem. Na pojednostavljene načine, kada su dva materijala u kontaktu, the material with a higher affinity for electron gains electrons thus charges negative, dok je materijal niže elektronski afinitet optužbama pozitivne. U načelu, 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. osim toga, Stet proces zahtijeva malu predobradu minerala i radi s velikim kapacitetom – do 40 tonovi na sat. Potrošnja energije manja je od 2 kilovatsati po toni obrađenog materijala.
Materijala
U ovoj seriji testova korištene su dvije fine željezne rude niskog stupnja. Prva ruda sastojala se od ultrafinog fe rudnog uzorka s D50 20 μm i drugi uzorak uzorka uzorka željezne rude itabirita s D50 60 µm. Oba uzorka predstavljaju izazove tijekom njihove dobročinstva i ne mogu se učinkovito obrađivati tradicionalnim desliming-flotacijskim-magnetskim koncentracijskim krugovima zbog njihove granulometrije i mineralogije.. Oba uzorka dobivena su iz rudarskih operacija u Brazilu..
Prvi uzorak dobiven je iz postojećeg kruga desliming-flotation-magnetske koncentracije. Uzorak je prikupljen iz brane., zatim osušite, homogenizirano i upakirano. Drugi uzorak potječe iz formacije željeza itabirita u Brazilu. Uzorak je drobljen i razvrstan po veličini, a fina frakcija dobivena iz faze klasifikacije kasnije je prošla nekoliko faza desliminga sve do D98 150 μm je postignut. Uzorak je zatim osušen, homogenizirano i upakirano.
Raspodjele veličine čestica (PSD) određene su laserskim analizatorom veličine čestica difrakcije, Malvernov mastersizer 3000 E. Oba uzorka također su bila obilježena gubitkom na paljenju(LOI), XRF i XRD. Gubitak na paljenju (LOI) utvrđena je stavljanjem 4 grama uzorka u 1000 ºC peć za 60 zapisnika i izvješćivanja o LOI-ju na zaprimljenoj osnovi. Analiza kemijskog sastava dovršena je disperzivnom rendgenskom fluorescencijom valne duljine (WD-XRF) instrumenta i glavnih kristalnih faza istraživane su tehnikom XRD.
Kemijski sastav i LOI za uzorak repova (Repovi), i za uzorak formiranja željeza itabirita (Itabirit), prikazano je u tablici 1 i raspodjele veličine čestica za oba uzorka prikazane su na 1. Za uzorak repova glavne Fe oporabljive faze su goetit i hematit, a glavni gangue mineral je kvarc (Smokva 4). Za uzorak itabirita glavne Fe oporabljive faze su hematitne, a glavni gangue minerali su kvarc i dolomit (Smokva 4).
Tablica 1. Rezultat kemijske analize glavnih elemenata u uzorcima repova i itabirita.
| Uzorak | Razreda (wt% (19998.) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fe | SiO2 | Al2O3 | MnO | MgO (mgO) | Cao (u redu) | LOI** | Drugi | |
| Repovi | 30.3 | 47.4 | 4.3 | 1.0 | * | * | 3.4 | 13.4 |
| Itabirit | 47.6 | 23.0 | 0.7 | 0.2 | 1.5 | 2.2 | 4.0 | 21.0 |
Raspodjele veličine čestica
Metode
Niz eksperimenata osmišljen je kako bi se istražio učinak različitih parametara na kretanje željeza u oba uzorka željeza pomoću STET vlasničke tehnologije tribo-elektrostatičkog pojasa.. Pokusi su provedeni pomoću tribo-elektrostatskog separatora remena na klupi, u daljnjem tekstu "separator klupa". Ispitivanje stolnih razmjera prva je faza trofaznog procesa implementacije tehnologije (Vidi tablicu 2) uključujući evaluaciju na klupskim ljestvicama, pilot-testiranje i provedba komercijalnih razmjera. Separator klupe koristi se za probir kao dokaz tribo-elektrostatičkog punjenja i za utvrđivanje je li materijal dobar kandidat za elektrostatičko dobročinstveno. Glavne razlike između svakog komada opreme prikazane su u tablici 2. Iako se oprema koja se koristi unutar svake faze razlikuje po veličini, princip operacije u osnovi je isti.
Tablica 2. Trofazni postupak implementacije pomoću STET tribo-elektrostatičke tehnologije separatora remena
| Faza | Koristi se za: | Elektroda Dimenzije (W x L) cm | Vrsta Proces/ |
|---|---|---|---|
| Ljestvica klupa Evaluacija | Kvalitativna Evaluacija | 5*250 | Gomila |
| Pilot ljestvica Testiranje | Kvantitativan Evaluacija | 15*610 | Gomila |
| Komercijalni Vaga Implementacija | Komercijalni Proizvodnja | 107 *610 | Kontinuiran |
Princip rada STET-a
Princip rada separatora oslanja se na tribo-elektrostatsko punjenje. U tribo-elektrostatskom separatoru remena (Figure 2 i 3), materijal se dovodi u uski razmak 0.9 – 1.5 cm između dvije paralelne ravne ravne elektrode. Čestice triboelectrically naplaćuje se po interparticle kontakt. Pozitivno nabijeni mineralni(s) i negativno nabijeni mineral(s) privlači nasuprot elektrode. Unutar separatorskih čestica pometena je kontinuiranom pokretnom otvorenom mrežom i prenesena u suprotnim smjerovima. Remen je izrađen od plastičnog materijala i pomiče čestice uz svaku elektrodu prema suprotnim krajevima separatora. Protustrujni tok čestica koje odvajaju i kontinuirano triboelektrično punjenje sudarima čestica i čestica osigurava odvajanje višestupanjskih čestica i rezultira izvrsnom čistoćom i oporavkom u jedinici s jednim prolazom.. Triboelectric pojas razdjelnik tehnologija bila je korištena za odvajanje širok raspon materijala, uključujući smjese staklen aluminosilikati/ugljika (pepeo), kalcit/kvarc, Talk/magnezita, i barita/kvarc.
Ukupni, dizajn separatora relativno je jednostavan s remenom i povezanim valjcima kao jedinim pokretnim dijelovima. Elektrode su stacionarni i sastoji se od odgovarajuće izdržljivog materijala. Separatora elektroda dužina je oko 6 metara (20 FT.) i širina 1.25 metara (4 FT.) za punu veličinu poslovne jedinice. Velika brzina remena omogućuje vrlo visoke propusnosti, do 40 tone po satu za komercijalne jedinice pune veličine. Potrošnja energije manja je od 2 kilovatsati po toni materijala obrađenog s većinom energije koju troše dva motora koji pokreću remen.
Shematski triboelectric trake razdjelnika
Detalj odvajanje zona
Kao što se može vidjeti u tablici 2, glavna razlika između separatora na stolu i separatora pilotske i komercijalne ljestvice je u tome što je duljina separatora na stolu približno 0.4 duljine pilot-razmjera i komercijalnih jedinica. Budući da je učinkovitost separatora funkcija duljine elektrode, ispitivanje na stolnim skalama ne može se koristiti kao zamjena za testiranje na pilot-ljestvici. Pilot-testiranje je potrebno kako bi se utvrdio opseg odvajanja koji stet proces može postići, i utvrditi može li stet proces ispuniti ciljeve proizvoda u skladu s danim stopama hrane za životinje. Umjesto, separator klupe upotrebljava se za odbacivanje materijala kandidata za koje je malo vjerojatno da će dokazati znatno odvajanje na pilot-razini. Rezultati dobiveni na klupi neće biti optimizirani, a uočeno odvajanje manje je od kojeg bi se opazilo na separatoru STET-a komercijalne veličine.
Ispitivanje u pilot postrojenju potrebno je prije uvođenja komercijalnih razmjera, Međutim, ispitivanja na stolnoj skali potiče se kao prva faza postupka provedbe za bilo koji materijalni. Nadalje, u slučajevima u kojima je dostupnost materijala ograničena, stolni separator pruža koristan alat za provjeru potencijalnih uspješnih projekata (Tj., projekti u kojima se ciljevi kvalitete kupaca i industrije mogu ostvariti pomoću STET tehnologije).
Bench-scale testiranje
Standardna ispitivanja procesa provedena su oko posebnog cilja povećanja koncentracije Fe i smanjenja koncentracije minerala gangue. Istražene su različite varijable kako bi se maksimiziralo kretanje željeza i odredio smjer kretanja različitih minerala. Smjer kretanja promatran tijekom ispitivanja na klupi ukazuje na smjer kretanja u pilot postrojenju i komercijalnoj razini.
Istraživane varijable uključivale su relativnu vlažnost zraka (RH), Temperatura, polaritet elektroda, brzina pojasa i primijenjeni napon. Od tih, RH i sama temperatura mogu imati veliki učinak na diferencijalno tribo punjenje, a time i na rezultate odvajanja. Stoga, optimalni RH i temperaturni uvjeti određeni su prije istraživanja učinka preostalih varijabli. Istražene su dvije razine polariteta: Ja) polaritet gornje elektrode pozitivan i ii) negativni polaritet gornje elektrode. Za stet razdjelnik, pod određenim rasporedom polariteta i pod optimalnim RH i temperaturnim uvjetima, brzina remena primarna je upravljačka ručka za optimizaciju stupnja proizvoda i masovnog oporavka. Ispitivanje na separatoru klupe pomaže rasvijetliti učinak određenih operativnih varijabli na tribo-elektrostatsko punjenje za određeni mineralni uzorak, i stoga se mogu koristiti dobiveni rezultati i trendovi, u određenoj mjeri, kako bi se suzio broj varijabli i eksperimenata koji će se izvoditi na ljestvici pilot postrojenja. Tablica 3 navodi raspon uvjeta razdvajanja koji se koriste kao dio faze 1 postupak evaluacije za uzorke repova i itabirita.
Tablica 3 navodi raspon uvjeta razdvajanja
| Parametarski | Jedinicama | Raspon vrijednosti | |
|---|---|---|---|
| Repovi | Itabirit | ||
| Gornja elektroda Polaritet | - | Pozitivna- Negativna | Pozitivna- Negativna |
| Napon elektroda | -kV/+kV | 4-5 | 4-5 |
| Relativni sažetak sadržaja Vlažnost (RH) | % | 1-30.7 | 2-39.6 |
| Temperatura napajanja | °F (1999 (° C) | 71-90 (21.7-32.2) | 70-87 (21.1-30.6) |
| Brzina remena | Fps (m/s) | 10-45 (3.0-13.7) | 10-45 (3.0-13.7) |
| Razmak elektroda | Inča (mm) | 0.400 (10.2 mm) | 0.400 (10.2 mm) |
Ispitivanja su provedena na separatoru klupe u uvjetima serije, s uzorcima hrane za životinje 1.5 Lbs. po testu. Izvođenje ispiranja pomoću 1 Lb. materijala uveden između ispitivanja kako bi se osiguralo da se ne smatra mogućim učinkom prijenosa iz prethodnog stanja. Prije početka ispitivanja materijal je homogeniziran i pripremljene su vrećice za uzorke koje sadrže materijal za trčanje i ispiranje. Na početku svakog eksperimenta temperatura i relativna vlažnost zraka (RH) izmjerena je ručnom sondom Vaisala HM41 za vlagu i temperaturu. Raspon temperature i RH u svim eksperimentima bio je 70-90 °F (1999 (21.1-32.2 (° C) i 1-39.6%, odnosno. Za ispitivanje niže RH i/ili više temperature, uzorci hrane i ispiranja čuvani su u pećnici za sušenje na 100 °C za vremena između 30-60 minuta. Nasuprot tome,, veće vrijednosti RH postignute dodavanjem malih količina voda u materijal, nakon čega slijedi homogenizacija. Nakon što su RH i temperatura izmjereni na svakom uzorku hrane za životinje, sljedeći korak bio je postavljanje polariteta elektroda, brzina pojasa i napon na željenu razinu. Vrijednosti razmaka konstantne su na 0.4 inča (10.2 mm) tijekom ispitnih kampanja za uzorke repova i itabirita.
Prije svakog testa, prikupljen je mali podocjeber hrane za životinje koji sadrži približno 20 g (označeno kao "Feed"). Nakon postavljanja svih varijabli operacije, materijal je ubačen u separator klupe pomoću električnog vibracijskog dodavača kroz središte separatora klupe. Uzorci su prikupljeni na kraju svakog pokusa, a težina kraja proizvoda 1 (označeno kao "E1") i kraj proizvoda 2 (označeno kao "E2") utvrđeni su na temelju ljestvice brojanja pravnih za trgovinu. Nakon svakog testa, mali podoprojeksi koji sadrže približno 20 G E1 i E2 također su prikupljeni. Masovni prinosi na E1 i E2 opisani su:
GdjeYE1 i YE2 su masovni prinosi na E1 i E2, odnosno; i jesu li mase uzoraka prikupljene na separatorske proizvode E1 i E2, odnosno. Za oba uzorka, Koncentracija Fe povećana je na proizvod E2.
Za svaki skup pod-uzoraka (Tj., Hraniti, E1 i E2) Loi i sastav glavnih oksida od strane XRF-a utvrđeni su. Fe2 O3 sadržaj je određen iz vrijednosti. Za repove uzorak LOI će se izravno odnositi na sadržaj goetita u uzorku jer će funkcionalne hidroksilne skupine u goetitu oksidirati u H2 Og [10]. Suprotno, za uzorak itabirita LOI izravno će se odnositi na zadržavanje karbonata u uzorku, jer će se karbonati kalcija i magnezija razgraditi u svoje glavne okside što će rezultirati oslobađanjem CO2g i podsekvencijalni gubitak uzorka težine. XRF kuglice pripremljene su miješanjem 0.6 grama uzorka minerala s 5.4 grama litijevog tetraborata, koji je odabran zbog kemijskog sastava uzoraka repova i itabirita. XRF analiza normalizirana je za LOI.
Konačno, Fe recovery EFe na proizvod (E2) i SiO2 odbijanje QSi izračunato je. EFe je postotak Fe oporavljenog u koncentratu u odnosu na postotak izvornog uzorka hrane za životinje i Qsio2 je postotak uklonjenih iz izvornog uzorka hrane za životinje. EFe i Qsi opisani su:
Gdje CJa,(hraniti,E1,E2) je normalizirani postotak koncentracije za komponentu i podobratka (Npr., Fe, sio2)
Mineralogija uzoraka
Uzorak XRD koji prikazuje glavne mineralne faze za uzorke repova i itabirita prikazan je u sl. 4. Za uzorak repova glavne Fe oporabljive faze su goetitni, hematit i magnetit, a glavni gangue mineral je kvarc (Smokva 4). Za uzorak itabirita glavne Fe oporabljive faze su hematit i magnetit, a glavni gangue minerali su kvarc i dolomit. Magnetit se pojavljuje u koncentracijama u tragovima u oba uzorka. Čisti hematit, Getit, i magnetit sadrže 69.94%, 62.85%, 72.36% Fe, odnosno.
D uzorci. A – Uzorak tailingsa, B – Uzorak itabirita
Eksperimenti na klupi
Na svakom uzorku minerala proveden je niz pokusnih vožnji s ciljem maksimiziranja Fe i smanjenja SiO2 Sadržaja. Vrste koje se koncentriraju na E1 bit će pokazatelj negativnog ponašanja punjenja, dok će koncentracija vrsta na E2 na pozitivno ponašanje punjenja. Veće brzine remena bile su povoljne za obradu uzorka repova; Međutim, utvrđeno je da je učinak samo te varijable manje značajan za uzorak itabirita.
Prosječni rezultati za uzorke repova i itabirita prikazani su u sl. 5, koje su izračunate iz 6 i 4 Eksperimenata, odnosno. Smokva 5 predstavlja prosječni prinos mase i kemiju za hranu za životinje i proizvode E1 i E2. osim toga, svaka parcela predstavlja poboljšanje ili smanjenje koncentracije (E2- Hraniti) za svaku oglednu komponentu npr., Fe, SiO2 Pozitivne vrijednosti povezane su s povećanjem koncentracije na E2, dok su negativne vrijednosti povezane sa smanjenjem koncentracije na E2.
Sl.5. Prosječni prinosi mase i kemija za hranu za životinje, E1 i E2 proizvodi. Prikaz stupaca pogrešaka 95% intervali pouzdanosti.
Za uzorak repa Fe sadržaj je povećan iz 29.89% da 53.75%, u prosjeku, u prosjeku,, pri masovnom prinosu YE2 – ili globalni masovni oporavak – od 23.30%. To odgovara fe oporavku ( i odbacivanje silicijevog dioksida (QE2 ) vrijednosti 44.17% i 95.44%, odnosno. Sadržaj LOI-ja povećan je s 3.66% da 5.62% što ukazuje na to da je povećanje fe sadržaja povezano s povećanjem sadržaja goethita (Smokva 5).
Za uzorak itabirita Fe sadržaj je povećan od 47.68% da 57.62%, u prosjeku, u prosjeku,, pri masovnom prinosu YE2 -od 65.0%. To odgovara fe oporavku EFe( i odbacivanje silicijevog dioksida (Qsio2) vrijednosti 82.95% i 86.53%, odnosno. The LOI, Sadržaj MGO-a i CaO-a povećan je s 4.06% da 5.72%, 1.46 da 1.87% i iz 2.21 da 3.16%, odnosno, što ukazuje na to da se dolomit kreće u istom smjeru kao i fe-nosivi minerali (Smokva 5).
Za oba uzorka,AL2 O3 , Čini se da se MnO i P pune u istom smjeru kao i Fe-bearing minerali (Smokva 5). Iako se želi smanjiti koncentracija ove tri vrste, kombiniranu koncentraciju SiO2, AL2 , O3 , YE2 MnO i P se smanjuju za oba uzorka, i stoga je ukupni učinak postignut korištenjem separatora na klupi poboljšanje stupnja proizvoda Fe i smanjenje koncentracije kontaminanata.
Ukupni, ispitivanje na klupi pokazalo je dokaze o učinkovitom punjenju i odvajanju čestica željeza i silicijevog dioksida. Obećavajući rezultati laboratorijske ljestvice upućuju na to da bi trebalo provesti ispitivanja pilot-vage, uključujući prvu i drugu propusnicu,.
Rasprava
Eksperimentalni podaci upućuju na to da je stet separator rezultirao važnim povećanjem sadržaja Fe uz istodobno smanjenje SiO2 Sadržaja.
Nakon što je dokazao da triboelektrostatsko odvajanje može dovesti do znatnog povećanja sadržaja Fe, rasprava o značaju rezultata, o maksimalnom ostvarivom fe sadržaju i o zahtjevima za hranu za životinje tehnologije je potrebno.
Za početak, važno je raspravljati o očitom ponašanju mineralnih vrsta na punjenje u oba uzorka. Za uzorak repova glavne komponente bile su Fe oksidi i kvarc, a eksperimentalni rezultati pokazali su da su Fe oksidi koncentrirani na E2, dok je kvarc koncentriran na E1. Na pojednostavljene načine, moglo bi se reći da su čestice Fe oksida dobile pozitivan naboj i da su kvarcne čestice dobile negativan naboj. Takvo ponašanje u skladu je s triboelektrostatskom prirodom oba minerala kako je pokazao Ferguson (2010) [12]. Tablica 4 prikazuje prividnu triboelektričnu seriju za odabrane minerale na temelju induktivnog odvajanja, i pokazuje da se kvarc nalazi na dnu serije punjenja dok goethite, magnetit i hematit nalaze se više u seriji. Minerali na vrhu serije obično će naplaćivati pozitivne, dok će minerali na dnu imati tendenciju stjecanja negativnog naboja.
S druge strane, za uzorak itabirita glavne komponente bile su hematitne, kvarc i dolomit te eksperimentalni rezultati pokazali su da su Fe oksidi i dolomit koncentrirani na E2, dok se kvarc koncentrirao na E1. To ukazuje na to da su čestice hematita i dolomit dobile pozitivan naboj, dok su kvarcne čestice dobile negativan naboj. Kao što se može vidjeti u tablici 4, karbonati se nalaze na vrhu tribo-elektrostatičke serije, što ukazuje na to da čestice karbonata imaju tendenciju dobivanja pozitivnog naboja, i kao posljedica toga da se koncentriraju na E2. I dolomit i hematit bili su koncentrirani u istom smjeru, što ukazuje na to da je ukupni učinak čestica hematita u prisutnosti kvarca i dolomita bio stjecanje pozitivnog naboja.
Smjer kretanja mineraloških vrsta u svakom uzorku od najvećeg je interesa, jer će odrediti maksimalnu ostvarivu Fe ocjenu koja se može dobiti pomoću jednog prolaza pomoću tehnologije tribo-elektrostatičkog separatora remena.
Za uzorke repova i itabirita maksimalni ostvarivi fe sadržaj odredit će se trima čimbenicima: Ja) Količina Fe u fe-nosećim mineralima; Ii) minimalni kvarc (SiO2 ) sadržaj koji se može postići i; Iii) Broj zagađivača koji se kreću u istom smjeru kao i minerali koji nose fe. Za uzorak repova glavni zagađivači koji se kreću u istom smjeru fe-nosivih minerala Al2 O3 MnO noseći minerale, dok su za uzorak itabirita glavni zagađivači glavni zagađivači Cao (u redu) MgO (mgO) Al2 O3 noseći minerale.
| Naziv minerala | Stečena naknada (očit) |
|---|---|
| Apatit | +++++++ |
| Karbonati | ++++ |
| Monazit | ++++ |
| Titanomagnetit | . |
| Ilmenit | . |
| Rutil | . |
| Leukoksen | . |
| Hematit | . |
| Spineli | . |
| Granata | . |
| Staurolit | - |
| Izmijenjeni ilmenit | - |
| Goetit | - |
| Cirkon | -- |
| Epidot | -- |
| Tremolit | -- |
| Hidrous silikati | -- |
| Aluminosilikati | -- |
| Turmalin | -- |
| Aktinolit | -- |
| Piroksen | --- |
| Titanit | ---- |
| Feldspatski | ---- |
| Kvarc | ------- |
Tablica 4. Prividna triboelektrična serija za odabrane minerale na temelju induktivnog odvajanja. Modificirano iz D.N Fergusona (2010) [12].
Za uzorak repova, fe sadržaj izmjeren je na 29.89%. Podaci XRD-a pokazuju da je prevladavajuća faza goetiit, nakon čega slijedi hematit, i stoga bi maksimalni ostvarivi fe sadržaj u slučaju mogućeg čistog razdvajanja bio između 62.85% i 69.94% (koji su Fe sadržaj čistog goethita i hematita, odnosno). Sada, čisto odvajanje nije moguće jer Al2, O3 MnO i P-nosivi minerali kreću se u istom smjeru kao i minerali koji nose fe, stoga će svako povećanje sadržaja u Feu također dovesti do povećanja tih zagađivača. Zatim, za povećanje Fe sadržaja, količina kvarca na E2 morat će se znatno smanjiti do te mjere da se njome neutralizira kretanje , MnO i P za proizvod (E2). Kao što je prikazano u tablici 4, kvarc ima snažnu tendenciju stjecanja negativnog naboja, i stoga će u nedostatku drugih minerala koji imaju očito negativno ponašanje pri punjenju biti moguće znatno smanjiti njegov sadržaj (E2) pomoću prvog prolaza pomoću tehnologije triboelektrostatskog separatora remena.
Na primjer., ako pretpostavimo da je sav fe sadržaj u uzorku repova povezan s goethite (FeO (feO)(Oh)), i da su jedini gangue oksidi SiO2, Al2O3 i MnO, tada bi fe sadržaj proizvodu dao:
Fe(%)=(100-SiO2 – (Al2 O3 + MnO*0.6285
Gdje, 0.6285 je postotak Fea u čistom goetitu. Eq.4 prikazuje konkurentski mehanizam koji se odvija kako bi se Fe koncentrirao kao AL2O3 + MnO povećava se dok SiO2 Smanjuje.
Za uzorak itabirita sadržaj Fe izmjeren je na 47.68%. Podaci XRD-a pokazuju da je prevladavajuća faza hematit i stoga bi maksimalni ostvarivi fe sadržaj ako bi bilo moguće čisto odvajanje bio blizu 69.94% (koji je Fe sadržaj čistog hematita). Kao što je objašnjeno za uzorak repova, čisto odvajanje neće biti moguće jer CaO, MgO (mgO), Al2 O3 nosivi minerali kreću se u istom smjeru kao i hematit, i stoga povećati fe sadržaj SiO2 sadržaj se mora smanjiti. Pod pretpostavkom da je cjelokupni sadržaj Fe u ovom uzorku povezan s hematitom (Fe2O3) te da su jedini oksidi sadržani u mineralima gangue SiO2, Cao (u redu), MgO (mgO), Al2O3 i MnO; fe sadržaj u proizvodu dao bi:
Fe(%)=(100-SiO2-Cao+mgo+Al2O3+MnO+LOI*0.6994
Gdje, 0.6994 je postotak Fe u čistom hematitu. Mora se primijetiti da Eq.5 uključuje LOI, dok Eq.4 ne. Za uzorak itabirita, LOI je povezan s prisutnošću karbonata, dok je za uzorak repova povezan s mineralima koji nose fe.
Očito, za uzorke repova i itabirita moguće je značajno povećati sadržaj Fe smanjenjem sadržaja SiO2; Međutim, kao što je prikazano u Eq.4 i Eq.5, maksimalni ostvarivi sadržaj Fe bit će ograničen smjerom kretanja i koncentracijom oksida povezanih s gangue mineralima.
U načelu, koncentracija Fe u oba uzorka mogla bi se dodatno povećati drugim prolazom na stet separatoru u kojem Cao (u redu),MgO (mgO) Al2 O3 i MnOnoseći minerali mogli bi se odvojiti od minerala koji nose fe. Takvo odvajanje bilo bi moguće kada bi se većina kvarca u uzorku uklonila tijekom prvog prolaza. U nedostatku kvarca, neki od preostalih gangue minerala trebali bi u teoriji nabojiti u suprotnom smjeru od goethita, hematit i magnetit, što bi rezultiralo povećanim fe sadržajem. Na primjer., za uzorak itabirita i na temelju lokacije dolomita i hematita u triboelektrostatskoj seriji (Vidi tablicu 4), dolomita/hematita trebalo bi biti moguće jer dolomit ima snažnu tendenciju naboja pozitivnog u odnosu na hematit.
Nakon rasprave o maksimalnom ostvarivom fe sadržaju, potrebna je rasprava o zahtjevima hrane za životinje za tehnologiju. Stet tribo-elektrostatički razdjelnik remena zahtijeva da materijal za napajanje bude suh i fino mljeven. Vrlo male količine vlage mogu imati veliki učinak na diferencijalno tribo punjenje i stoga bi vlagu u hrani trebalo smanjiti na <0.5 wt.%. osim toga, the feed material should be ground sufficiently fine to liberate gangue materials and should be at least 100% passing mesh 30 (600 Umm). 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, S druge strane, 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.
Ovdje prikazani rezultati na klupi pokazuju snažne dokaze o punjenju i odvajanju fe-nosivih minerala od kvarca pomoću odvajanja triboelektrostatskog pojasa.
Za uzorak repa Fe sadržaj je povećan iz 29.89% da 53.75%, u prosjeku, u prosjeku,, pri masovnom prinosu 23.30%, što odgovara fe oporavku i vrijednostima odbacivanja silicijevog dioksida 44.17% i 95.44%, odnosno. Za uzorak itabirita Fe sadržaj je povećan od 47.68 % da 57.62%, u prosjeku, u prosjeku,, pri masovnom prinosu 65.0%, što odgovara fe oporavku i vrijednostima odbacivanja silicijevog dioksida 82.95% i 86.53%, odnosno. Ti su rezultati dovršeni na separatoru koji je manji i manje učinkovit od komercijalnog separatora STET-a.
Eksperimentalni nalazi pokazuju da će za uzorke repova i itabirita maksimalni ostvarivi sadržaj Fe ovisiti o minimalnom ostvarivom sadržaju kvarca. osim toga, postizanje viših fe ocjena može biti moguće drugim prolazom na separatoru STET pojasa.
Rezultati ovog ispitivanja pokazali su da se kazne za željeznu rudu niskog stupnja mogu nadograditi pomoću STET tribo-elektrostatskog separatora remena. Preporučuje se daljnji rad na ljestvici pilot postrojenja kako bi se odredio stupanj i oporaba željeznog koncentrata koji se mogu postići. Na temelju iskustva, oporaba proizvoda i/ili ocjena znatno će se poboljšati pri pilot-obradi, u usporedbi s ispitnim uređajem na stolnoj skali koji se koristi tijekom ovih ispitivanja željezne rude. Stet postupak tribo-elektrostatičkog odvajanja može ponuditi značajne prednosti u odnosu na konvencionalne metode obrade kazni željezne rude.
