Száraz Benefication, gyenge minőségű vasérc bírságok Tribo elektromos biztonsági öv elválasztójel használata

Letöltés PDF

Lucas Rojas Mendoza, ST berendezések & Technológia, AMERIKAI EGYESÜLT ÁLLAMOK
lrojasmendoza@steqtech.com
Frank Edit, ST berendezések & Technológia, AMERIKAI EGYESÜLT ÁLLAMOK
Kyle Flynn, ST berendezések & Technológia, AMERIKAI EGYESÜLT ÁLLAMOK
Abhishek Gupta, ST berendezések & Technológia, AMERIKAI EGYESÜLT ÁLLAMOK

ST berendezések & Technology LLC (MEGHAGY) kifejlesztett egy regényt feldolgozó rendszer alapján, amely a dúsító ipar azt jelenti, hogy a utastársával finom anyagok, az energia-hatékony és teljesen száraz technológiával tribo elektrosztatikus öv szétválasztása. In contrast to other electrostatic separation processes that are typically limited to particles >75μm méretű, STET triboelectric öv elválasztó alkalmas szétválasztása nagyon finom (<1µm) a közepesen durva (500µm) Részecskék, Nagyon nagy átviteli sebességgel. The STET tribo-electrostatic technology has been used to process and commercially separate a wide range of industrial minerals and other dry granular powders. itt, 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.

Bevezetés

Vasérc a negyedik leggyakoribb elem a földkéregben [1]. Vas acél gyártási, és ezért egy alapvető anyag, a globális gazdasági fejlődés elengedhetetlen [1-2]. Vas is széles körben használják az építőipar és a gyártási járművek [3]. Legtöbb vas érc források állnak metamorf sávos vas formációk (BIF) amelyben vas gyakran megtalálható a oxidok formájában, hidroxidok és kisebb mértékben karbonátok [4-5]. Egy adott típusú vas formációkat magasabb karbonát-tartalom a dolomitos itabirites, melyik van egy termék a dolomitization és a metamorfózis BIF betétek [6]. A világ legnagyobb vas vasérc megtalálható, Ausztrália, Kína, Kanada, Ukrajna, India és Brazília [5].

A kémiai összetétel Vasércbányászat számos egy nyilvánvaló, különösen a Fe tartalom és a kapcsolódó meddőkőzet ásványi anyagok kémiai összetétele [1]. Leginkább, a vas-ércek társított jelentős vastartalmú ásványokkal hematit, goethit, limonite és a magnetit [1,5]. A fő szennyező anyagok, a vas-ércek a SiO2, Al2O3 és [1,5,7]. A tipikus szilikát és az aluminát viselő vas ércek, ásványok a kvarc, kaolinit, gibbsite, diaspore és korund. Ezek gyakran megfigyelhető, hogy a kvarc van az átlagos szilícium-dioxid, ásványi anyag és kaolinit és gibbsite a két fő alumina viselő ásványi anyagok [7].

Vas érc kitermelése elsősorban teljesített keresztül külszíni kitermelés, eredményez jelentős meddő generáció [2]. A vas-érc termelési rendszer általában magában foglalja a három lépésben: bányászat, feldolgozása és a csávázás tevékenységek. Ezek, feldolgozás biztosítja, hogy egy megfelelő vas fokozat és a kémia érhető el a pelletizing szakasz előtt. Feldolgozás magában foglalja a zúzás, osztályozás, marás és a koncentráció célja a vastartalma közben meddőkőzet ásványi anyagok csökkentik az [1-2]. Minden egyes ásványi befizetés a saját egyedi sajátosságokkal bír, vas-és meddőkőzet viselő ásványi anyagok, és ezért van szükség a különböző koncentráció technika [7].

Szétválasztó általában használt a hol a domináns vastartalmú ásványokkal ferro kiváló minőségű vas-ércek dúsítása és paramágneses [1,5]. Nedves és száraz alacsony intenzitású mágneses szétválasztása (LIMS) technikák segítségével folyamat érc erős mágneses tulajdonságokkal, mint a magnetit, míg a nedves nagy intenzitású mágneses szétválasztása külön a Fe-ásványok gyenge mágneses tulajdonságokkal, mint a hematit meddőkőzet-ásványi anyagok. Vas ércek ilyen goethit-et, és limonite gyakran megtalálható a meddő, és nem külön nagyon jól bármelyik technikával [1,5]. Mágneses módszerek jelentenek alacsony képességeiket, mind a követelmény, hogy fogékony a mágneses mezők vasérc [5].

Flotációs, mindazonáltal, a gyenge minőségű vas-ércek szennyeződések csökkentésére használják [1-2,5]. Vas-ércek is koncentrált vagy közvetlen anionos flotációs vas-oxid, vagy fordított kationos flotációs szilícium-dioxid, azonban fordított kationos flotációs továbbra is a legnépszerűbb flotációs útvonal a vas használt [5,7]. Flotációs használatát a korlátozott a költség, a reagensek, a szilícium-dioxid és timföld-gazdag slimes és ásványi jelenléte jelenléte [7-8]. Továbbá, flotációs igényel, szennyvíz kezelés és a későbbi víztelenítő száraz végső felhasználásra [1].

Flotációs használata a vas koncentrációja is magában foglalja, Iszaptalanító, mint úszó jelenlétében bírságok eredmények csökkent hatékonyság és költségek magas reagens [5,7]. Iszaptalanító különösen kritikus, mint az elkülönítés gibbsite hematit alumina felszámolásáról vagy goethit által minden olyan felületaktív anyagok elég nehéz [7]. Timföld viselő ásványi anyagok a legtöbb fordul elő a finomabb mérettartomány (<20Um) lehetővé teszi annak eltávolítását a desliming. Általános, a bírság magas koncentrációja, (<20Um) és aluminát megnöveli a szükséges kationos begyűjtő adagot és csökkenti a szelektivitást [5,7].

Továbbá, 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]. Például, 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, illetve, 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.

A tribo-elektrosztatikus szétválasztás elektromos töltési különbségeket használ a felületi érintkezés vagy a triboelektromos töltés által előállított anyagok között. Egyszerű módon, amikor két anyag érintkezik, the material with a higher affinity for electron gains electrons thus charges negative, míg az alacsonyabb elektronaffinitással rendelkező anyag pozitív. Elvileg, 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. ráadásul, A STET-folyamat kevés előkezelést igényel az ásványi anyagon, és nagy kapacitással működik – akár 40 hangok óránként. Az energiafogyasztás kevesebb, mint 2 kilowattóra tonnánként a feldolgozott anyag.

Kísérleti

Anyagok

Két finom gyenge minőségű vas-ércek használt ez a sorozat a vizsgálatok. Az első érc állt az ultrafinom Fe érc négyzethálós minta a D50-a 20 μm, és a második minta egy itabirite vas-érc egy D50-a minta 60 µm. Mindkét minta jelentenek a során azok dúsítása és hatékonyan nem lehet feldolgozni át hagyományos Iszaptalanító flotációs-mágneses koncentráció áramkörök granulometria és ásványtani. Mindkét minta nyert bányászati tevékenység, Brazília.

Az első minta származik egy meglévő Iszaptalanító flotációs-mágneses koncentráció áramkör. A mintavétel az ülepítő medence gátja, majd a szárított, homogenizált és csomagolt. A második minta van egy itabirite vas-formációban, Brazília. A mintát összetörni, és méret szerint rendezve, és a finom tört nyert a besorolási szakaszban később ment több szakaszát, amíg egy D98 a Iszaptalanító 150 µm valósult. A minta volt, majd a szárított, homogenizált és csomagolt.

Részecske méret disztribúciók (PSD) elhatározták, hogy használ egy lézeres diffrakciós részecske méret elemző, a Malvern Mastersizer 3000 E. Mindkét minta is jellemezte a veszteség, a gyújtás(LOI), XRF és XRD. Izzítási veszteség (LOI) határozták meg azáltal, hogy 4 g mintát egy 1000 ° C-os kemence az 60 perc és a LOI jelentés a kapott alapon. A kémiai összetétel elemzés befejeződött, segítségével a hullámhossz diszperzív röntgenfluoreszcencia (WD-XRF) eszköz, és a fő fázisok vizsgálták XRD technikával.

A kémiai összetétel és a négyzethálós minta LOI (A méreten aluli burgonya), és az itabirite vas formáció minta (Itabirite), táblázatban látható 1 és részecske méret disztribúciók mindkét minta van mutatott-ban ábra 1. A négyzethálós minta a fő Fe helyreállítható fázisok pedig goethit hematit, és a fő meddőkőzet ásványi kvarc (Füge 4). A itabirite minta a fő Fe helyreállítható fázisok a hematit, és a fő meddőkőzet ásványi anyagok kvarc és dolomit (Füge 4).

Táblázat 1. Főbb elemek meddő és Itabirite minták kémiai elemzés eredménye.

Minta Fokozat (WT %)
FESiO2Al2O3MnOMgOCaOLOI **Mások
A méreten aluli burgonya30.347.44.31.0**3.413.4
Itabirite47.623.00.70.21.52.24.021.0
*<0.1 wt.%.
** LOI 1000 : Az izzítási veszteség 1000 C

particle-size-distributions

Részecske méret disztribúciók
Módszerek

Egy sor kísérletet úgy tervezték, hogy vizsgálja meg a különböző paraméterek hatása a vas mozgalom mindkét vas minta STET védett tribo elektrosztatikus öv elválasztó technológia. Kísérleteket végeztek egy asztali mérleg tribo elektrosztatikus öv szeparátor segítségével, a továbbiakban mint "asztali elválasztó". Asztali mérleg vizsgálat egy háromfázisú technológia végrehajtási folyamat első fázisának (Lásd a táblázatot 2) beleértve az asztali mérleg értékelése, kísérleti léptékű vizsgálat és kereskedelmi méretű végrehajtásához. Az asztali elválasztó karaktereket kell használni, a szűrés bizonyítékot tribo-feltöltődés, és annak megállapítása, hogy egy anyag egy jó jelölt elektrosztatikus dúsítása. A fő különbség a berendezés minden részét táblázat mutatja be 2. Míg a berendezés minden egyes fázisában mérete különbözik, a működés alapelve alapvetően ugyanaz.

Táblázat 2. Háromfázisú végrehajtási folyamat STET tribo elektrosztatikus öv elválasztó technológia

FázisHasznált:Elektróda
Méretek
(W x betű L) cm
Írja be a
Folyamat /
Asztali mérleg
Értékelése
Minőségi
Értékelése
5*250 Egy tétel
Teszt
Vizsgálat
Mennyiségi
Értékelése
15*610 Egy tétel
Kereskedelmi
Skála
Végrehajtása
Kereskedelmi
Termelési
107 *610Folyamatos

MEGHAGY működés

A működés elve az elválasztó támaszkodik tribo-feltöltődés. A a tribo elektrosztatikus öv elválasztó (Számadatok 2 és 3), anyag táplálják be a keskeny rés 0.9 – 1.5 két párhuzamos sík elektródák között cm. A részecskék triboelectrically terheli a interparticle kapcsolat. A pozitív töltésű ásványi(s) és a negatív töltésű ásványi(s) vonzza a szemben elektródák. Belül elválasztó részecskék elsöpri a folyamatosan mozgó nyílt háló öv, és tolmácsolta az ellenkező irányba. A biztonsági öv műanyagból készült, és mozog a részecskék a szomszédos egyes elektróda felé ellentétes pólusát az elválasztó. A számláló áram és az elválasztó részecskék folyamatos triboelectric töltés a részecske-részecskeütközéseket biztosít egy többfokozatú elkülönítése és az eredmények kiváló tisztaság és egy egymenetes egység helyreállítása. A triboelectric öv elválasztó technológia használták, hogy külön anyagok, ideértve az üveges aluminosilicates, carbon nagyon sokféle (pernye), kalcit/quartz, talkum/magnezit, és barit/quartz.

Általános, az elválasztó design, viszonylag egyszerű, a biztonsági öv és kapcsolódó görgők, mint az egyetlen mozgó alkatrész. Az elektródákat a helyhez kötött és megfelelően tartós anyagból áll. Elválasztó elektróda hossza kb 6 méter (20 Ft.) és a szélesség 1.25 méter (4 Ft.) a teljes méretű kereskedelmi egységek. A magas biztonsági öv sebesség lehetővé teszi a nagyon nagy teljesítmények, akár 40 tonna per óra teljes méretű kereskedelmi egységek. A erő fogyasztás van kevesebb, mint 2 egy tonna feldolgozott a legtöbbje a erő vezetés a biztonsági öv két motorok által felhasznált anyag kilowattóra.

triboelectric-img
Sematikus triboelectric öv elválasztó

separation-zone
Szétválasztás zóna részlete

Mint látható a táblázatban 2, a fő különbség az asztali elválasztó és a pilóta és kereskedelmi skála elválasztó, hogy az asztali elválasztó hossza körülbelül 0.4 idők hossza pilóta és kereskedelmi skála egységek. Az elválasztó hatásfokát az elektróda hossza függvényében, Asztali mérleg vizsgálat nem használható helyettesíti a kísérleti léptékű vizsgálat. Kísérleti léptékű vizsgálat elvégzésére szükség, az elkülönítés, amit a STET folyamat tud elér mértékének meghatározásához, és hogy ha STET folyamat tud eleget a termék célok alapján adott takarmány árak. Ehelyett, az asztali elválasztó karaktereket kell használni, hogy kizárják a jelölt anyagok, amelyek nem valószínű, hogy bizonyítani a kísérleti léptékű szinten jelentős elválasztás nélküli. A pad-skálán elért eredmények lesznek, nem optimalizált, és az elkülönítés megfigyelt kevesebb, mint ami megfigyelhető a kereskedelmi méretű STET elválasztó.

Vizsgálat, a kísérleti üzemben szükség, mielőtt kereskedelmi skála, azonban, mint az adott anyagot a végrehajtási folyamat első fázisának javasolt vizsgálat az asztali mérleg. Továbbá, olyan esetekben, amelyben olyan anyagot elérhetősége korlátozott, az asztali elválasztó egy hasznos eszköz biztosít az esetleges sikeres projektek átvilágítása (azaz, mely vásárlók és a ipar a minőségi célok teljesíthetők segítségével projektek MEGHAGY technológia).

Asztali mérleg vizsgálata
Szabványos kísérleteket végeztek körül a konkrét cél Fe koncentráció növelése és meddőkőzet ásványi anyagok koncentrációjának csökkentése érdekében. Különböző változók ása, maximalizálja a vas-mozgalom és különböző ásványi anyagok mozgása irányának meghatározása. Asztali vizsgálat során észlelt mozgás iránya jelzi, hogy a kísérleti üzem és a kereskedelmi nagyságrendű mozgási irányának.

A változók a vizsgált tartalmazza relatív páratartalom (RH), hőmérséklet, polaritású elektród, tényleges sebesség és alkalmazott feszültség. Ezek, RH és a hőmérséklet is hatással nagy differenciál tribo-töltés, és ezért a szétválasztás eredményeit. Ezért, optimális RH és hőmérsékleti feltételeket határozták meg mielőtt a fennmaradó változók hatását vizsgáló. Két polaritású szinten ása: én) Top elektróda polaritás pozitív és ii.) Top elektróda polaritása negatív. STET elválasztóként, egy adott polaritás megállapodás alapján és feltételek mellett optimális RH és a hőmérséklet, öv sebessége optimalizálása pontossági fokozat és a tömeges helyreállítási elsődleges vezérlőfogópontot. A padon elválasztó segít megvilágítani, bizonyos működési változók hatása a tribo-feltöltődés egy adott ásványi minta vizsgálata, és ezért kapott eredményeket és tendenciákat felhasználhatók, bizonyos mértékig, leszűkítheti a változók és a kísérleti üzem szinten elvégzendő kísérletek száma. Táblázat 3 felsorolja a használt részeként fázis szétválasztása viszonyokat 1 értékelési folyamatának a meddő és itabirite minták.

Táblázat 3 Megjeleníti a tartomány, a leválasztási körülményeket

A paraméterEgységekTartományba eső értékekre
A méreten aluli burgonyaItabirite
Top elektróda
Polaritás
-Pozitív-
Negatív
Pozitív-
Negatív
Elektród feszültsége-kV / + kV4-54-5
Takarmány relatív
Páratartalom (RH)
%1-30.72-39.6
Takarmány-hőmérséklet ° F
(° C)
71-90
(21.7-32.2)
70-87
(21.1-30.6)
Tényleges sebességFPS
(m/s)
10-45
(3.0-13.7)
10-45
(3.0-13.7)
Gyújtógyertya elektródahézagHüvelyk
(mm)
0.400
(10.2 mm)
0.400
(10.2 mm)

Vizsgálatokat végeztek a kötegelt feltételek asztali elválasztó, a takarmányminták a 1.5 helyezések. / teszt. A flush üzemeltetni 1 LB. az anyag volt bevezetésre vizsgálatok annak biztosítása érdekében, hogy minden lehetséges átvitele hatállyal a korábbi állapot nem tekintették. Mielőtt a vizsgálat indult anyag volt homogenizált és fuss és a bő anyagot tartalmazó minta táskák készült. Elején minden egyes kísérlet a hőmérséklet és relatív páratartalom (RH) a Vaisala HM41 kézi páratartalom és hőmérséklet szonda segítségével mértük. A tartomány a hőmérséklet és a RH-szerte minden kísérletet volt 70-90 ° F (21.1-32.2 (° C) és 1-39.6%, illetve. A teszt egy alacsonyabb RH és/vagy magasabb hőmérsékleten, takarmány-és öblítő tartották a szárító kemencében 100 ° C-on idő közötti 30-60 perc. Ezzel szemben, magasabb RH értékek elérték az anyag kis mennyiségű víz hozzáadásával, homogenizálás követ. RH és hőmérséklet után mértek, minden takarmány mintából, a következő lépés az volt, hogy meghatározott polaritású elektród, tényleges sebesség és feszültség a kívánt szintre. Gap értékek tartották állandó 0.4 hüvelyk (10.2 mm) a méreten aluli burgonya és itabirite minták vizsgálati kampányok során.

Minden egyes vizsgálat előtt, egy kis takarmány Al körülbelül 20 g tartalmú mintavétel ("Takarmány" kijelölt). Után minden művelet változóinak beállítása, az anyag volt táplálni az asztali elválasztó egy elektromos vibrációs adagoló segítségével az asztali elválasztó középpontja. Minden egyes kísérlet végén és a végtermék tömegének került sor mintagyűjtésre 1 (kijelölt "E1") és a végtermék 2 (kijelölt "E2") a jogi, a kereskedelmi számláló mérleg alkalmazásával határoztak meg. Minden vizsgálat után, kis részminták tartalmazó körülbelül 20 g az E1 és E2 is gyűjtöttek.. Tömeges hozamok, hogy E1 és E2 írják le:

testing-code2

aholYE1 és YE2 a tömeges hozamok E1 és E2, illetve; és a minta tömege gyűjtik az elválasztó termékekre az E1 és E2, illetve. Mindkét minták, FE-koncentráció emelték a termék E2.

Minden egyes részminta készlet (azaz, Feed, Az E1 és E2) LOI és határozták meg fő oxidok összetétele XRF. FE2 O3 tartalmát határozták meg az értékekből. A négyzethálós minta LOI közvetlenül vonatkoznak a tartalom goethit-et, a mintában szereplő, a funkcionális hidroxil csoportok goethit oxidálják a H2 Og [10]. Ezzel szemben, a itabirite minta LOI közvetlenül vonatkoznak a karbonátok, a minta tartalmaz, a kalcium- és magnézium-karbonátok lebomlanak be a fő oxidok, ami a kibocsátás CO2g és sub szekvenciális minta veszteség súlya. XRF gyöngyök voltak összekeverésével 0.6 gramm ásványi anyagot 5.4 g lítium-tetraborát, amely választották, meddő és a itabirite minták kémiai összetétele miatt. XRF analízis normalizálódott, az LOI.

Végül, Helyreállítási Fe EFE a termék (E2) és SiO2 elutasítás QSi kerültek kiszámításra. EFE az Fe százalékát vissza az, hogy az eredeti mintát a takarmány koncentrátum és a QSiO2 eltávolítják a százalékos aránya az eredeti takarmány mintából. EFE és Qsi által leírt:

ahol Cén,(takarmány,AZ E1, E2) a normalizált koncentráció aránya a sub-minta i összetevő (pl., FE, sio2)

testing-code1

Eredmények és a megbeszélés

Ásványtan minták

Az XRD minta mutatja a fő ásványi fázis a méreten aluli burgonya és itabirite minták jelennek meg füge 4. A négyzethálós minta a fő Fe helyreállítható fázisok goethitet is, hematit és magnetit, és a fő meddőkőzet ásványi kvarc (Füge 4). A itabirite minta a fő Fe helyreállítható fázisok hematit és magnetit és a fő meddőkőzet ásványi anyagok kvarc és dolomit. Magnetit nyomkövetési koncentrációját mindkét minta jelenik meg. Tiszta hematit, goethit, és tartalmaz magnetit 69.94%, 62.85%, 72.36% FE, illetve.

Graf1

D minták. A – négyzethálós minta, B-Itabirite minta
Pad-léptékű kísérletek
Egy tesztsorozatot végeztek minden ásványi minta célzó Fe maximalizálása és a csökkenő SiO2 tartalom. Koncentrál, hogy E1 lesz jelzi, hogy a negatív töltés viselkedés, miközben fajok koncentráció az E2-re egy pozitív töltés viselkedés. Nagyobb biztonsági öv sebesség volt kedvező, a négyzethálós minta feldolgozására; azonban, Ez a változó egyedül hatása megállapították, hogy kevésbé jelentős, a itabirite-minta.

Átlagos dúsítási és itabirite minták eredményeit az ábra 5, amely számították ki a 6 és 4 kísérletek, illetve. Füge 5 bemutatja az átlagos tömeg hozam és a kémia, a takarmányokban és az E1 és E2. ráadásul, minden egyes parcellára bemutatja a javulás, vagy koncentráció csökkenése (E2- Feed) minden egyes minta összetevő pl., FE, SiO2 A pozitív értékek társított E2-koncentráció növekedése, míg a negatív értékek kapcsolódó E2-koncentráció csökkenése.

5. Átlagos tömeges hozamok és a kémia, a takarmány, Az E1 és E2 termékek. Hibasávok képviselik 95% Konfidencia intervallumok.

A zagytározókban mintatartalom Fe emelkedett a 29.89% a 53.75%, átlagosan, a tömeges hozam YE2 – vagy globális tömeges fellendülés – a 23.30%. Ez megfelel a helyreállítási Fe ( és a szilícium-dioxid elutasítása (QE2 ) értékek 44.17% és 95.44%, illetve. Az LOI-tartalom nőtt, a 3.66% a 5.62% ami azt jelenti, hogy Fe tartalom növekedése kapcsolódik goethit tartalom növekedése (Füge 5).

A itabirite a minta Fe tartalom nőtt a 47.68% a 57.62%, átlagosan, a tömeges hozam YE2 -a 65.0%. Ez megfelel a helyreállítási Fe EFE( és a szilícium-dioxid elutasítása (QSiO2) értékek 82.95% és 86.53%, illetve. A LOI, CaO-és MgO volt-ról 4.06% a 5.72%, 1.46 a 1.87% és a 2.21 a 3.16%, illetve, ami azt jelenti, hogy a dolomit is Fe-ásványok ugyanabba az irányba halad (Füge 5).

Mindkét minták,AL2 O3 , MnO és P úgy tűnik, hogy ugyanabba az irányba, mint Fe-ásványok töltés (Füge 5). Míg ez kívánatos, hogy e három faj koncentrációjának csökkentése, a kombinált koncentrációja SiO2, AL2 , O3 , YE2 Mindkét minták szerint csökken a MnO és a P, és ezért a teljes hatás segítségével az asztali elválasztó egy tartozékot a termék Fe besorolási és a szennyező anyagok koncentrációjának csökkenése.

Általános, asztali vizsgálat bizonyította hatékony töltés igazolása és a vas és a szilícium-dioxid részecskék elkülönítése. Ígéretes laboratóriumi léptékű eredményei arra utalnak, hogy többek között az első és a második hágó teszt-tesztek végrehajtása.

Vita
A kísérleti adatok arra utalnak, hogy a STET elválasztó jelentős emelkedést eredményeztek Fe tartalom ugyanakkor csökkenti a SiO2 tartalom.

Miután kimutatták, hogy triboelectrostatic szétválasztása tud eredmény-ban egy jelentős növekedése Fe tartalom, a vita a jelentőségét, az eredmények, a legnagyobb elérhető Fe tartalom és a takarmány-követelmények a technológia van szükség.

Elindításához, fontos, hogy megvitassák a látszólagos töltés viselkedés ásványi fajok mindkét minta. A négyzethálós minta a fő elemei voltak, Fe-oxidok és a kvarc és a kísérleti eredmények bizonyították, hogy Fe-oxidok koncentrált az E2-re, míg kvarc koncentrált, hogy E1. Egyszerű módon, azt lehet mondani, hogy Fe oxid részecskék szerzett pozitív töltéssel, és hogy a kvarc részecskék szerzett negatív töltés. Ez a viselkedés megegyezik mindkét ásványi anyagok, amint azt a Ferguson triboelectrostatic jellege (2010) [12]. Táblázat 4 azt mutatja, a látszólagos triboelectric sorozat induktív elkülönítése alapján kiválasztott ásványi anyagok, és ez azt mutatja, hogy kvarc a töltési sorozat közben goethit alján található, magnetit és hematit találhatók magasabb fel a sorozat. Ásványi anyagok felső részén a sor általában kedvező díj, míg alján ásványi anyagok akarat ellát-hoz megszerez egy negatív töltés.

mindazonáltal, a itabirite-minta fő alkotóelemei voltak hematit, kvarc és a dolomit és a kísérleti eredmények jelezte, hogy Fe-oxidok és a dolomit koncentrált az E2-re míg kvarc koncentrált, hogy E1. Ez azt jelzi, hogy hematit részecskék és dolomit szerzett pozitív töltéssel, míg kvarc részecskék szerzett negatív töltés. Mint látható a táblázatban 4, karbonátok találhatók a tetején a tribo elektrosztatikus sorozat, ami azt jelenti, hogy a karbonát részecskék általában pozitív töltéssel megszerezni, Következésképpen az E2-re koncentrálni kell, és. Dolomit és a hematit koncentrálódott, ugyanabban az irányban, jelzi, hogy a teljes hatás a hematit részecskék kvarc és dolomit volt megszerezni pozitív töltéssel.

Minden egyes minta ásványtani fajok mozgásának iránya, kiemelkedő jelentőségű, mint azt határozza meg, a maximális elérhető Fe fokozat, amit lehet beszerezni egy menetben tribo elektrosztatikus öv elválasztó technológia segítségével.

A méreten aluli burgonya és itabirite minták a maximális elérhető Fe tartalom három tényező határozza: én) Az összeg Fe Fe-ásványok; II.) a minimális kvarc (SiO2 ) tartalom érhető el, és; III.) A szennyező anyagok mozgó ugyanabba az irányba, mint Fe-ásványok száma. A négyzethálós minta a fő szennyező anyagok Fe-ásványok azonos irányba állnak Al2 O3 MnO ásványok, míg a itabirite minta a fő szennyező anyagok CaO MgO Al2 O3 ásványok.

Ásvány névIngyenesen megszerzett (látszólagos)
Apatit+++++++
Karbonátok++++
Monacit++++
Titanomagnetite.
Ilmenite.
Rutil.
Leucoxene.
Magnetit/hematit.
Spinels.
Gránát.
Staurolite-
Megváltozott ilmenite-
Goethit-
Cirkon--
Epidot--
Tremolit--
Hidratált szilikátok--
Aluminosilicates--
Turmalin--
Aktinolit--
Piroxének---
Titanite----
Földpátok----
Kvarc-------

Táblázat 4. Induktív elkülönítése alapján kiválasztott ásványi anyagok látszólagos triboelectric sorozat. Debreczeni Ferguson módosított (2010) [12].

A négyzethálós minta, a Fe-tartalom mérése 29.89%. XRD adat azt jelzi, hogy az uralkodó szakasz goethit, hematit követ, és ezért a legnagyobb elérhető Fe tartalom, ha a tiszta szétválasztását volt lehetséges lenne között 62.85% és 69.94% (melyek tiszta goethit és hematit tartalmának Fe, illetve). Most, a tiszta szétválasztását nincs lehetőség, mint Al2, O3 MnO és P-tartalmú ásványok mozgó ugyanabba az irányba, mint a Fe-ásványok, és ezért Fe tartalom növekedését is eredményezi növekedését az ilyen szennyező anyagok. Majd, hogy növelje a Fe tartalom, összegét a quartz, az E2-re lesz szükség-hoz lenni jelentősen csökkent a pontig, hogy ellensúlyozza a mozgására , MnO és a termék P (E2). Táblázat 4, kvarc van egy erős tendencia, hogy szerezzenek a negatív töltés, és ezért hiányában az egyéb ásványi anyagok egy nyilvánvaló negatív töltés viselkedés lehet majd jelentősen csökken a tartalom, termék (E2) első lépés a triboelectrostatic öv elválasztó technológiák használata révén.

Például, Ha feltételezzük, hogy a Fe tartalom a négyzethálós minta rendelve goethit (FeO(Ó)), és hogy a csak meddőkőzet-oxidok SiO2, Al2O3 és MnO, majd a Fe tartalom a termék kapnának a:

FE(%)=(100-SiO2 – (Al2 O3 + MnO*0.6285

ahol, 0.6285 az a százalékérték, Fe, a tiszta goethit-et. EQ.4 ábrázolja a versengő mechanizmus, amely kerül sor, hogy koncentrálni a Fe AL2O3 + MnO növeli SiO2 csökken.

A itabirite minta a Fe-tartalom mérése 47.68%. XRD adat azt jelzi, hogy az uralkodó szakasz, hematit, és ezért a maximális elérhető Fe tartalom, ha a tiszta szétválasztását volt lehetséges lenne közel 69.94% (melyik a tiszta hematit tartalmának Fe). Amint azt megvitatták a négyzethálós minta a tiszta szétválasztását nem lesz lehetséges, Cao, MgO, Al2 O3 ásványok hematit ugyanabba az irányba haladunk, és ezért növelni Fe tartalom SiO2 csökkenteni kell a tartalom. Feltételezve, hogy a teljes egészében ebben a példában a Fe tartalom rendelve a hematit (FE2O3) és hogy a csak-oxidok meddőkőzet ásványi anyagokban szereplő SiO2, CaO, MgO, Al2O3 és MnO; majd a Fe tartalom a termék kapnának a:

FE(%)=(100-SiO2-CaO + MgO +Al2O3+MnO+LOI*0.6994

ahol, 0.6994 az a százalékérték, Fe, a tiszta hematit. Észre kell, hogy a Eq.5 magában foglalja a LOI, míg a Eq.4 nem. A itabirite minta, a LOI társították a jelenlét a karbonátok, míg a négyzethálós minta is jár, hogy Fe-ásványok.

Nyilván, meddő és a itabirite minták esetében lehetséges, hogy jelentősen növeli a Fe tartalom azáltal, hogy csökkenti a tartalmát SiO2; azonban, mint mutatott-ban Eq.4 és Eq.5, a maximális elérhető Fe tartalom lesz korlátozott mozgási irányának és a kapcsolódó meddőkőzet ásványi anyagok koncentrációja.

Elvileg, Fe koncentrációja mindkét minta lehet tovább növelhető egy második hágó a STET elválasztó, amelyben a CaO,MgO Al2 O3 és MnOviselő ásványi anyagokat lehet elválasztani Fe-ásványok. Különválasztását lenne lehetséges, ha a legtöbb kvarc-minta első fázisban el lett távolítva. Hiányában a kvarc, néhány, a fennmaradó meddőkőzet ásványok kell elmélet felelős az ellenkező irányba goethit, hematit és magnetit, aminek eredményeképpen megnövekedett Fe tartalom. Például, a itabirite minta és a dolomit és a triboelectrostatic sorozat hematit helye alapján (Lásd a táblázatot 4), dolomit/hematit elkülönítés lehetővé kell tenni, mint a dolomit van egy erős tendencia, hogy díjat pozitív kapcsolatban hematit.

Miután tárgyalt a maximális elérhető Fe tartalmát a vita a takarmány-követelmények a technológia van szükség. STET tribo elektrosztatikus öv elválasztó megköveteli a takarmány-alapanyag-száraz és finomra őrölt. Nagyon kis mennyiségű nedvesség nagy hatással lehet a különbözeti tribo-töltés, és ezért a takarmány nedvesség csökkenteni kell a <0.5 wt.%. ráadásul, the feed material should be ground sufficiently fine to liberate gangue materials and should be at least 100% passing mesh 30 (600 Um). 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, mindazonáltal, 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.

Következtetések

Az asztali mérleg eredmények itt bemutatott bizonyítja, erős bizonyíték a töltés és a Fe-ásványok elkülönítése a kvarc használata triboelectrostatic öv szétválasztása.

A zagytározókban mintatartalom Fe emelkedett a 29.89% a 53.75%, átlagosan, a tömeges hozama: 23.30%, amely megfelel Fe helyreállítási és szilícium-dioxid elutasítás értékei 44.17% és 95.44%, illetve. A itabirite a minta Fe tartalom nőtt a 47.68 % a 57.62%, átlagosan, a tömeges hozama: 65.0%, amely megfelel Fe helyreállítási és szilícium-dioxid elutasítás értékei 82.95% és 86.53%, illetve. Ezek az eredmények fejeződtek be, ami a kisebb és kevésbé hatékony, mint a STET kereskedelmi elválasztó elválasztó.

A kísérleti megállapítások azt jelzik, hogy mind a dúsításhoz, mind az itabirit mintákhoz a maximálisan elérhető Fe tartalom az elérhető minimális kvarctartalmtól függ. ráadásul, magasabb Fe osztályminőségek elérése lehetséges lehet a STET-szalagelválasztó második fázisán keresztül.

E vizsgálat eredményei azt mutatták, hogy az alacsony minőségű vasérc bírságok a STET TRIBO-elektrosztatikus szalagleválasztóval fejleszthetők.. További munka a kísérleti üzem skálán ajánlott meghatározni a vas-koncentrátum minőségű és hasznosítási lehet elérni. Tapasztalaton alapuló, a termék visszanyerése és/vagy fokozata jelentősen javul a kísérleti skála feldolgozása során,, mint a pad-Scale vizsgálati eszköz által használt e vasérc kísérletek. STET tribo elektrosztatikus szétválasztás folyamat kínálhatnak jelentős előnye a hagyományos feldolgozási módszerei vas érc bírságok.

Referenciák

  • Lu, L. (Ed.). (2015), "Iron Ore: Ásványtan, Feldolgozás és környezeti fenntarthatóság", Elsevier.
  • Ferreira, H., & Leite, M. G. P. (2015), "A vasérc bányászat életciklus-értékelési tanulmány", A tisztább termelési napló, 108, 1081-1091.
  • Li, Q., Dai, T., Wang, G., Cheng, J., Zhong, W., Wen, B., & Liang, L. (2018), "Vas anyagáram-elemzés a termelés, fogyasztás, és a kínai kereskedelmi 2010 hogy 2015 közötti évtizedben ", A tisztább termelési napló, 172, 1807-1813.
  • Nogueira, P. V., Rocha, M. P., Borges, W. R., Silva, A. M., & de Assis, L. M. (2016), "Vas betét használatával szeizmikus fénytörés és Carajás ásványi tartományban ellenállás vizsgálata, Brazília", Az alkalmazott geofizika napló, 133, 116-122.
  • Filippov, L. O., Severov, V. V., & FILIPPOVA, Én. V. (2014), "Egy áttekintést a via fordított kationos flotációs vas-ércek dúsítása", Nemzetközi folyóirat a dúsító, 127, 62-69.
  • Rosière, C. A., & Brunnacci-Ferreira-Santos, N. "Dolomitok Itabirites és generációinak karbonátok a Cauê formáció, Quadrilátero Ferrífero ".
  • Szilveszter, H., Rath, S. S., Rao, D. S., Mishra, B. K., & Das, B. (2016), "A szilícium-dioxid és TIMA tartalom szerepe a vasérc flotálásában", Nemzetközi folyóirat ásványianyag-feldolgozó, 148, 83-91.
  • Luo, X., Wang, Y., Wen, S., Ma, M., Nap, C., Yin, W., & Ma, Y. (2016), "Hatása karbonát ásványok kvarc flottation magatartás feltételei mellett fordított anionos flotációs a vas érc", Nemzetközi folyóirat ásványianyag-feldolgozó, 152, 1-6.
  • Jang, K. O., Nunna, V. R., Hapugoda, S., Nguyen, A. V., & Bruckard, W. J. (2014), "Kémiai és ásványi átalakulás az alacsony minőségű goethit érc a dehydroxylation, redukciós pörkölés és mágneses szétválasztás ", Ásvány tervezés, 60, 14-22.
  • Da Silva, F. L., Araújo, F. G. S., Teixeira, M. P., Gomes, R. C., & Krüger von, F. L. (2014), "Tanulmány a hasznosítás és újrafeldolgozása a medúzák koncentrációja a vasérc előállítására kerámia", Kerámia-nemzetközi, 40(10), 16085-16089.
  • Mirkowska, M., Kratzer, M., Teikhert, C., & Flachberger, H. (2016), "Fő tényezők a kapcsolattartó töltés ásványi anyagok felülvizsgálati folyamat-a sikeres Triboelectrostatic szétválasztása", Hauptfaktoren der Triboaufladung von Mineralphasen für eine erfolgreiche elektrostatische Trennung – ein Überblick. BHM Berg-und Hüttenmännische Monatshefte, 161(8), 359-382.
  • Ferguson, D. N. (2010), "Alapvető triboelectric sorozat nehéz ásványi anyagok az induktív elektrosztatikus szétválasztás viselkedés", A Dél-afrikai bányászati és kohászati lapja, 110(2), 75-78.
  • Fuerstenau, M. C., & Han, K. N. (EDS.). (2003), "Folyadék-szilárd különválás", Ásványok feldolgozása elvei, KIS-ÉS KÖZÉPVÁLLALKOZÁSOK.