Тил тандаңыз:
Лукас Rojas Мендоза, ST техника & технология, АКШ
lrojasmendoza@steqtech.com
Frank Hrach, ST техника & технология, АКШ
Кайл МакТамни, ST техника & технология, АКШ
Abhishek Gupta, ST техника & технология, АКШ
ST техника & Technology LLC (STET) энергия-натыйжалуу жана толугу менен кургак технологиясы менен жакшы материалдарды beneficiate жер казынасын иштетүү өнөр каражаты менен камсыз четин-электростатикалык кур бөлүштүрүүгө негизделген романы иштетүү системасын иштеп чыкты. In contrast to other electrostatic separation processes that are typically limited to particles >75өлчөмдө мкм, STET triboelectric кур сепаратор абдан жакшы бөлүү басууга болот (<1мкм) үчүн орто орой (500мкм) бөлүкчөлөр, өтө жогорку өндүрүмдүүлүк менен. The STET tribo-electrostatic technology has been used to process and commercially separate a wide range of industrial minerals and other dry granular powders. бул жерде, 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.
Темир рудасын жер кыртышында төртүнчү таралган элемент [1]. Iron глобалдык экономикалык өнүгүү үчүн болот өндүрүштүк жана олуттуу материалдык үчүн абдан маанилүү [1-2]. Темир менен бирге курулушта колдонулган жана транспорт каражаттарын чыгаруу болуп саналат [3]. темир кендин ресурстары көпчүлүгү metamorphosed кезек темир түзүлүштөрдүн турат (BIF) турган темир, адатта, кычкылы түрүндө кездешет, гидроксиддер жана азыраак өлчөмдө, карбонаттар үчүн [4-5]. жогорку карбонаттык көрүү менен темир түзүлүштөрдүн өзгөчө түрү BIF депозиттердин олтурушуп жана литостатикалык продуктусу болуп саналат доломиттешкен itabirites бар [6]. дүйнөдөгү ири темир рудалык кендер Армения табууга болот, Кытай, Канада, Украина, Индия жана Бразилия [5].
Темир рудалары химиялык курамы, айрыкча, Fe мазмуну үчүн химиялык курамы боюнча ачык кенен спектрин жана аларга байланыштуу кен минералдары бар [1]. Темир рудалары көпчүлүгү менен байланышкан негизги темир минералдар гематит бар, гетит, лимонит жана магнетит [1,5]. Темир рудалары негизги уу SiO2 жана Al2O3 бар [1,5,7]. Темир рудалары ушул типтүү кремний жана глинозем жемиш минералдар менен ширелишкен, Каолинит, гиббсит, diaspore жана корунд. Алардын ичинен көбүнчө эсептөөчү орточо кремний жемиш минералдык жана Каолинит жана эки негизги глинозем камтыган минералдар гиббсит байкалууда [7].
Темир рудасын казып алуу, негизинен, ачык тоо-кен иштери аркылуу жүзөгө ашырылат, олуттуу калдыктарды муунга, натыйжада [2]. темир рудасын өндүрүү система, адатта, үч баскычтан турат:: тоо-кен казып алуу, кайра иштетүү жана pelletizing иш-чаралар. бул, кайра иштетүү тийиштүү темир класс жана химия pelletizing этабына чейин жетишилет деп кепилдик берет. Кайра иштетүү, кумду кирет, классификация, кен минералдары анын өлчөмүн азайтуу, ал эми темир контентти көбөйтүү максатында майдалоо жана топтолуу [1-2]. Ар бир пайдалуу казындылардын кендерин темир жана Blackout Актер камтыган минералдар карата өзүнүн өзгөчөлүктөрүнө ээ, Ошондуктан, ар кандай топтолуу ыкманы талап кылат [7].
үстөмдүк темир минералдар Ferro жана парамагниттик бийик баа темир рудаларынын байытуу магниттик бөлүү адатта колдонулат [1,5]. Кургак жана ным аз сыйымдуулук магниттик бөлүү (LIMS) ыкмалары, мисалы, кен минералдары тартып гематит катары нымдуу жогорку сыйымдуулук магнит бөлүү алсыз магниттик касиеттери менен Fe-камтуучу минералдар бөлүп үчүн колдонулат, ал эми мындай эле минералдар магнетит сыяктуу күчтүү магниттик касиеттери менен кендерди иштеп чыгуу үчүн колдонулат. Мындай гетит жана лимонит Темир рудалары негизинен калдыктарды таап, же техника менен абдан жакшы ажырата эмес, жатышат [1,5]. Алардын төмөн кубаттуулуктарды жагынан, темир рудасынын үчүн муктаждыктын жагынан Магниттик ыкмалары азыркы кыйынчылыктарга магнит талаалардын сезгич болушу [5].
майдалануучулугун, Башка жагынан, аз-класстын Темир рудалары кошулмалар мазмуну төмөндөтүү үчүн колдонулат [1-2,5]. Темир рудалары темир кычкылы түздөн-түз аниондук схе аркылуу токтолушу же силикат cationic схе өзгөртө алат, Бирок cationic майдалануучулугун темир тармагында колдонулган таанымал майдалануучулугун багыты бойдон калууда жокко [5,7]. схе пайдалануу реагенттер наркынын чектери менен чектелет анын, кремний жана глинозем-бай slimes болушу жана карбонаттык кендердин болушу [7-8]. Ошондой эле, майдалануучулугун таштанды сууну тазалоо жана кургак акыркы колдонмолор үчүн ылдыйкы кургатуу колдонууну талап кылат [1].
темир топтоо үчүн схе пайдалануу да кыскарган натыйжалуулугун жана жогорку реагенттерди чыгымдарды айып жыйынтыгы алдында сүзүүчү катары desliming билдирет [5,7]. Desliming өтө оор эч кандай жер бетиндеги-активдүү агенттердин гематит же гетит тартып гиббсит бөлүү катары глиноземду четтетүү үчүн өзгөчө маанилүү болуп саналат [7]. глинозем камтыган минералдардын көпчүлүгү артык көлөмү аралыгында пайда болот (<20бир) desliming аркылуу жоюу үчүн жол. жалпы, айып жогорку топтолушу (<20бир) жана глинозем талап cationic жыйноочу дозасын жана кескин төмөндөйт тандоого жогорулатат [5,7].
Ошондой эле, 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]. Мисалы үчүн, 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, жараша, 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.
Четин-электростатикалык бөлүү беттик Байланышка же triboelectric кубаттоого тарабынан даярдалган материалдардын ортосундагы электрдик зарядга келишпестиктерди колдонот. жөнөкөй жолдор менен, эки материалдар байланышта болгондо, the material with a higher affinity for electron gains electrons thus charges negative, төмөнкү электрондук жакындыктын менен материалдык оң милдеттүү, ал эми. негизинен, 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. Кошумча, STET жараяны минералдын аз мурда дарылоону талап кылат жана жогорку кубаттуулуктагы иштейт - чейин 40 саатына обондору. Энергияны керектөө караганда аз 2 материалдык тоннасына кетишти-саат иштелип.
материалдар
Эки жакшы аз-класстын темир рудалары сыноолордун бул катар колдонулган. бир D50 биринчи руданы өтө майдалоочу Fe кен калдыктар үлгүсүндөгү турган 20 мкм жана бир D50 менен itabirite темир рудасын үлгүдөгү экинчи үлгү 60 мкм. Алардын байытуу учурунда эки үлгүлөр ушул көйгөйлөр жана алардын granulometry жана минерологияга натыйжалуу салттуу desliming-майдалануучулугун-магниттик топтолуу микросхемалардын аркылуу мүмкүн эмес. Бразилияда тоо кен казып алуу иштерин да үлгүлөрү алынган.
биринчи үлгү учурдагы desliming-майдалануучулугун-магниттик топтолуу районго алынган. үлгү калдыктар сакталган жердин дамбасынын алынган болчу, кургайт, гомогендүү жана шк?. Экинчи үлгү Бразилиядагы бир itabirite темир пайда болот. классификация этапта алынган үлгү, кыйналган, өлчөмү жана жакшы үлүшү боюнча сорттолгон кийин D98 чейин desliming бир нече этаптарынан өткөн жылдын 150 мкм жетишилди. үлгү анан соолуп калды, гомогендүү жана шк?.
Бөлүкчөлөрдүн өлчөмү жайылуулары (PSD) лазер демилгечи бөлүкчө көлөмү анализатор менен аныкталган, бир Malvern анын Mastersizer 3000 E. Эки үлгүлөрү да жоготуу-на-өрт менен мүнөздөлгөн(Мыйзамы), Сабаттуулугун жогорулатуу жана XRD. өрт болгон жоготуу (Мыйзамы) жайгаштыруу жолу менен аныкталган 4 Бир үлгүдөгү гр 1000 ºC меш үчүн 60 мүнөт жана алынган негизинде Lôi отчет. химиялык курамы анализ узундугун дисперсиялык рентген химиялык менен аяктады (WD-сабаттуулугун) инструмент жана негизги кристаллдык мүнөзү XRD техника тарабынан иликтөөгө алынып,.
калдыктарды сактоочу жайдын үлгү кылып көрсөтүү үчүн, химиялык курамы жана LOI (калдыктар), жана itabirite темир пайда үлгүдөгү үчүн (Itabirite), Мазмуну көрсөтүлгөн 1 жана үлгүлөрдү бөлүкчө көлөмү жайылуулары сүрөт көрсөтүлгөн 1. калдыктар үчүн негизги Fe толтурулуп этаптар гетит жана гематит болуп татып, жана негизги Blackout Актер минералдык эсептөөчү эмес (сүрөт 4). itabirite үлгүдөгү негизги Fe орду этаптар гематит бар, жана негизги кен минералдары эсептөөчү жана доломит бар (сүрөт 4).
стол 1. калдыктар жана Itabirite үлгүлөрдүн негизги элементтердин химиялык талдоо Жыйынтык.
| үлгү | Семестрдик баалоо (WT%) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fe | SiO2 | Al2O3 | Бережная | MgO | CaO | МЫЙЗАМ ** | Башкалар | |
| калдыктар | 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 |
Бөлүкчөлөрдүн өлчөмү Distributions
методдору
тажрыйба бир катар STET мүлктүк четин-электростатикалык кур сепаратор технологиясын колдонуп, эки темир үлгүлөрдү темир кыймылынын ар түрдүү көрсөткүчтөрдүн таасирин иликтөө үчүн иштелип чыкты. Эксперименттер соту масштабдуу четин-электростатикалык кур бөлгүч жардамы менен өткөрүлдү, мындан ары "benchtop бөлүштүрүү" деп аталат. Bench масштабдуу тестирлөө үч этап технологияларды ишке ашыруу жараянынын биринчи этабы болуп саналат (кара: Мазмуну 2) анын ичинде слесардык масштабдуу баа берүү, Пилоттук масштабдуу тестирлөө жана соода-масштабдуу ишке ашыруу. материалдык электростатикалык байытуу үчүн жакшы талапкер болсо benchtop сепаратор четин-электростатикалык кубаттоого жана аныктоо үчүн далил текшерүү үчүн колдонулат. ар бир прибор ортосундагы негизги айырмачылыктар столдун берилген 2. Ар бир этаптын алкагында колдонулган жабдуулар өлчөмү боюнча айырмаланат, ал эми, операция принцип негизинен бирдей.
стол 2. STET четин-электростатикалык кур сепаратор технологиясын колдонуп, үч-этабы ишке ашыруу тартиби
| этап | үчүн колдонулат: | электрод Өлчөмү (W X L) см | түрү Process / |
|---|---|---|---|
| Bench Масштаб баалоо | сапаттык баалоо | 5*250 | партия |
| Pilot Масштаб тестирлөө | сандык баалоо | 15*610 | партия |
| Ком Масштаб ишке ашыруу | Ком продукция | 107 *610 | тынымсыз |
STET иш Principle
пунктту иш принцип четин-электростатикалык кубаттоого таянат. четин-электростатикалык кур бөлүштүрүү менен (Figures 2 жана 3), материалдык тар ажырымдын труба түрүндөгү 0.9 - 1.5 окшош эки жалпак электроддорго ортосундагы см. бөлүкчөлөр triboelectrically interparticle катнаш аркылуу алынат. заряддуу минералдык(с) жана терс заряддуу жер казынасын пайдалануу(с) карама-каршы электроддорго кызыктырат. бөлгүч бөлүкчөлөрү туруктуу көчүп ачык-сетка кур менен шыпырылып жана карама-каршы багытта ачып жатат Inside. бел пластик материалдары жана бөлүштүрүү карама-каршы четине карай ар бир токту чектеш бөлүкчөлөрдү түрткү жасалган. бөлүкчө-бөлүкчө карама-бөлүп бөлүкчөлөр жана дайыма triboelectric кубаттоого каршы азыркы агымы бир-талону бөлүгүндө сонун тазалыгына жана калыбына көп тепкичтүү бөлүү жана жыйынтыгын карайт. triboelectric кур сепаратор технология айнек карбонаттарды / көмүртек аралашмалардын материалдарды кошкондо бир катар бөлөк колдонулуп келет (күл учуп), скелеттерин / эсептөөчү, талк / магнезит, жана барит / эсептөөчү.
жалпы, бөлгүч долбоор жылдырма бөлүктөрү катары бел жана коштоочу роликтердеги менен салыштырмалуу жөнөкөй. электроддор туруктуу жана тиешелүү бышык материалдардын курамында болуп. бөлгүч электрод узундугу болжол менен 6 метр (20 и.) туурасы 1.25 метр (4 и.) толук көлөмү үчүн соода бирдиктердин. жогорку кур ылдамдыгы абдан жогору throughputs берет, чейин 40 толук көлөмү соода бөлүмдөрүнүн үчүн саатына т. электр керектөө караганда аз 2 кур айдап эки машине менен пайдаланган энергиянын көпчүлүк менен иштетилген материалдарды тоннасына кетишти-саат.
triboelectric кур пунктту схемалык
бөлүштүрүү аймагын деталдары
Мазмуну көрүнүп тургандай 2, benchtop бөлүштүрүү жана учкуч-масштабы жана соода-масштабдуу СЕПАРАТОРЫ негизги айырмачылык benchtop пунктту узундугу болжол менен болуп саналат 0.4 кээде учкуч масштабдуу жана соода-масштабдуу бирдиктердин узундугу. бөлгүч натыйжалуулугун катары электрод узундугу бир милдети болуп саналат, слесардык масштабдуу тестирлөө пилоттук масштабдуу тестирлөө үчүн ордуна кабыл алынган аракет катары пайдаланылышы мүмкүн эмес. Pilot масштабдуу тестирлөө STET жараяны жүзөгө ашыра алат деп бөлүү даражасын аныктоо зарыл, жана STET жараяны берген тоют чендер боюнча продукт максаттарга жооп берет аныктоо. ордуна, benchtop сепаратор пилоттук масштабдуу боюнча кандайдыр бир олуттуу бөлүп көрсөтүүгө жасабайбыз талапкер материалдар бийлик үчүн колдонулат. слесардык масштабда алынган натыйжалар эмес оптималдаштыруу болот, жана байкалган бөлүп турган соода өлчөмдөгү STET бөлүштүрүү боюнча байкалган турган караганда аз.
Пилоттук өсүмдүк текшерүүдөн чейин соода масштабдуу жайгаштыруу зарыл, Бирок, слесардык масштабдагы тестирлөө кайсы материал үчүн ишке ашыруу жүрүшүндө биринчи баскычы катары чакырылат. Мындан тышкары, материалдык жеткиликтүүлүгү чектелүү болгон учурларда, benchtop сепаратор болуучу ийгиликтүү долбоорлорду тандоого үчүн пайдалуу курал менен камсыз кылууда (б.а., долбоорлор кардар жана өнөр жай бул сапаты максаттуу STET технологияларын колдонуу менен жолугушту болот).
Bench масштабдуу тестирлөө
Стандарттык технологиялык сыноолордун белгилүү бир максат тегерегинде жасалган Fe топтоо жогорулатуу жана кен минералдары топтолушун азайтуу. Ар кандай өзгөрүүлөр темир кыймылды арттыруу үчүн жана ар түрдүү пайдалуу кендер кыймылынын багытын аныктоо үчүн көмүр казылып алынган. benchtop тест учурунда байкалган кыймыл багыты пилоттук өсүмдүк жана өнөр жайлык масштабда кыймылдын багыты көрсөтөт.
иликтөөгө өзгөрмөлөр Салыштырмалуу нымдуулук киргизилген (RH), температура, электрод бир уюлдуу система, бел ылдамдыгы жана прикладдык чыңалуу. бул, RH жана температура гана түрдүү четин-чегерүү жана бөлүштүрүү жыйынтыктары боюнча Ошондуктан бир чоң таасир этиши мүмкүн. Ошондуктан, оптималдуу RH температура калган өзгөрүлмөлүүлөр таасирин тергөө алдында аныкталды. Эки уюлдуу этаптары көмүр казылып алынган: мен) жогорку электрод бир уюлдуу система оң жана II) жогорку электрод бир уюлдуу система терс. STET бөлүштүрүү үчүн, бир уюлдуу система уюштуруу жана оптималдуу RH жана температуралык шарттарда, кур ылдамдыгы продукт классты жана массалык калыбына оптималдаштыруу негизги башкаруу туткасы. слесардык бөлүштүрүү боюнча тестирлөө бир жер казынасын үлгү кылып көрсөтүү үчүн, четин-электростатикалык кубаттоого айрым ыкчам өзгөрүүлөрдүн таасири жөнүндө төгүлгөн жарык берет, ошондуктан алынган натыйжалар жана багыттар колдонулушу мүмкүн, белгилүү бир даражада, өзгөрмөлөр жана эксперименттер санын тарытуу пилоттук өсүмдүк масштабда жүргүзүлүшү керек. стол 3 бөлүү шарттарын спектри этабы бөлүгү катары пайдаланылган тизмелерде 1 калдыктар жана itabirite үлгүлөрдү баалоосу.
стол 3 бөлүү шарттарын спектрин санап
| Parameter | бирдик | Баалуулуктар диапазону | |
|---|---|---|---|
| калдыктар | Itabirite | ||
| Top электрод Polarity | - | оң- терс | оң- терс |
| электрод Voltage | -ПС / + карикатураларды | 4-5 | 4-5 |
| поток төмөндөдү ным (RH) | % | 1-30.7 | 2-39.6 |
| поток Температура | ° F (° C) | 71-90 (21.7-32.2) | 70-87 (21.1-30.6) |
| Belt Speed | Fps (Айым) | 10-45 (3.0-13.7) | 10-45 (3.0-13.7) |
| электрод Gap | дюйм (мм) | 0.400 (10.2 мм) | 0.400 (10.2 мм) |
мезгилдүү шарттарда тесттер benchtop бөлүштүрүү боюнча өткөрүлдү, тоютту үлгүлөрү менен 1.5 LBS. текшерүү. колдонууда агызма Нускасы 1 LB. мурунку абалына эч кандай мүмкүн Ётмё таасир материалдык камсыз кылуу үчүн тесттер ортосунда киргизилген эле каралган эмес. тестирлөө материалдык нускасын жана агызма материалдык да камтыган гомогендүү жана үлгү сумки эле башталган даярдалган чейин. Ар бир экспериментте температурасы жана салыштырмалуу нымдуулугу башында (RH) бир Vaisala HM41 колу-өткөрүлөт Нымдуулук жана Temperature иши менен өлчөнгөн. бардык эксперименттер боюнча температуранын жана резус диапазону болду 70-90 ° F (21.1-32.2 (° C) жана 1-39.6%, жараша. төмөн RH сынаш үчүн жана / же жогорку температурасы, тоют жана агызма үлгүлөрү кургатуучу Тандырга, калган учурда 100 ° C ортосундагы жолу 30-60 мүнөт. Карама-каршы, жогорку RH баалуулуктар материал суу аз кошуп жеткен жок, атомдорун кийин. RH жана температурасы ар бир түрмөк үлгүсүндөгү багаланады кийин, Эмки кадам электрод уюлдуулук коюуга болду, каалаган даражасына коюу кур ылдамдыгы жана чыңалуу. Gap мааниси боюнча туруктуу сакталып турган 0.4 дюйм (10.2 мм) калдыктар жана itabirite үлгүлөрдү сыноо өнөктүгү учурунда.
Ар бир тест чейин, болжол менен 20г камтыган чакан түрмөк суб-үлгү чогултулган ("Поток" катары дайындалган). бардык иш-өзгөрмө белгилёёдё, материалдык benchtop пунктту борбору аркылуу электр Vibratory сымал колдонуп benchtop пунктту эске азыктанат экен. Үлгүлөрү ар бир эксперименттин аягында жана продукттун акыркы салмагынын чогултулду 1 (деп аталуучу "E1 ') жана продукт аягы 2 (деп аталуучу "E2 ') юридикалык үчүн соода эсептөө шкала боюнча аныкталат. Ар бир тест төмөнкү, болжол менен камтыган чакан суб-үлгүлөр 20 E1 жана E2 г да чогултулган. E1 жана E2 массалык түшүмү менен сүрөттөлгөн:
кайдажанаE1 жана жанаE2 E1 жана E2 массалык жемиши болуп саналат, жараша; жана бөлгүч буюмдар E1 жана E2 чогултулган үлгү тараза бар, жараша. эки үлгүлөрү үчүн, Fe топтолуу продукт E2 чейин көбөйдү.
суб-үлгүлөрдү ар топтому үчүн (б.а., тамактануу, E1 жана E2) Калийдин тарабынан LOI жана негизги оксиддер курамы аныкталды. Fe2 The3 көрүү баалуулуктардан аныкталды. калдыктар үчүн үлгү LOI түздөн-түз гетит боюнча иш гидроксилдик топтор тандалып алынган гетит мазмунуна тиешелүү болот салып күйгүзүп берет H2 Theг [10]. карама-каршы, itabirite үлгү LOI түздөн-түз үлгүсүндөгү карбонаттык камтыбаган айтып берет, бошотуу натыйжасында кальций жана магний, карбонаттар, алардын негизги кычкылы салып бузуу катары CO2г жана суб удаалаш үлгү жоготуу салмагы. Сабаттуулугун бусы аралаштырып даярдалган 0.6 Жер казынасын пайдалануу үлгүдөгү гр менен 5.4 Литий tetraborate грамм, бул эки калдыктардын жана itabirite үлгүлөрүн химиялык курамы үчүн тандалып алынган. Сабаттуулугун талдоо Loi үчүн нерседей жок.
акырында, Fe калыбына келтирүү EFe өнүмүнө (E2) жана SiO2 кабыл албоо Сжана эсептелген. EFe баштапкы тоют үлгүсүндөгү деп Fe пайызы топтолгон калыбына жана СSiO2 баштапкы тоют үлгүсүндөгү алынып пайызы болуп саналат. EFe жана Сжана баяндалган:
кайда Cмен,(тамактануу,E1, E2) суб-Үлгүнүн анын мен компоненти боюнча нормалдаштырылган топтолуу пайыздык эмес (мисалы., Fe, SiO2)
үлгүлөрү минералогия
калдыктар жана itabirite үлгүлөрдүн негизги минералдык койдук көрсөтүү XRD үлгү-сүрөт көрсөтүлгөн 4. калдыктар үчүн негизги Fe орду этаптар гетит болуп татып, гематит жана магнетит, жана негизги Blackout Актер минералдык эсептөөчү эмес (сүрөт 4). itabirite үлгүдөгү негизги Fe толтурулуп этаптар гематит жана магнетит жана негизги кен минералдары эсептөөчү жана доломит бар. Магнетит эки үлгүлөрдө изи көбүрөөк кездешет. Таза гематит, гетит, жана магнетит бар 69.94%, 62.85%, 72.36% Fe, жараша.
D ченемдүүлүктөрү. А - Калдыктарды сактоочу жайдын үлгү, B - Itabirite үлгү
Bench масштабдуу эксперименттер
тест жүгүрүү бир катар Fe камсыздоодо жана азайтууга багытталган ар бир пайдалуу үлгү боюнча аткарылган SiO2 ыраазы. E1 үчүн топтоону түрлөр жакшы зарядка жүрүш-E2 түр топтолуу, ал эми терс зарядка жүрүм корсоткуч болот. Жогорку кур ылдамдыгы калдыктар үлгүсүн иштеп чыгуу үчүн жагымдуу болду; Бирок, жалгыз ушул өзгөрмөнүн таасири itabirite үлгүдөгү үчүн анча маанилүү деп табылган.
калдыктар жана itabirite үлгүлөрдү орточо натыйжалары сүрөт берилген 5, турган эсептелди 6 жана 4 эксперименттер, жараша. сүрөт 5 тоют жана андан жасалган буюмдар E1 жана E2 орточо массалык түшүмүн жана химия сунуштайт. Кошумча, Ар бир участок топтолушун жогорулатуу же төмөндөтүү сунуш (E2- тамактануу) Үлгүлөрдүн ар бир компонент боюнча мис, Fe, SiO2 E2 үчүн топтолушу оң баалуулуктар көбөйүүсүнө байланышкан, E2 үчүн топтолуу терс баалуулуктар азайышына байланыштуу, ал эми.
Fig.5. Орточо массалык түшүмдүүлүгү жана поток үчүн химия, E1 жана E2 буюмдар. Error барлар билдирет 95% ишеним аралыгы.
Калдыктарды сактоочу жайдын үлгү үчүн Fe мазмуну чейин жогорулаган 29.89% үчүн 53.75%, орточо, массалык түшүм боюнча жанаE2 - же дүйнөлүк массалык калыбына келтирүү – боюнча 23.30%. Бул Fe калыбына келет ( жана кремний баш тартуу (СE2 ) маанилери 44.17% жана 95.44%, жараша. LOI мазмуну чейин жогорулаган 3.66% үчүн 5.62% бул Fe мазмуну жогорулашы гетит мазмуну жогорулашы менен байланыштуу экенин көрсөтүп турат (сүрөт 5).
itabirite үлгүдөгү үчүн Fe мазмуну чейин жогорулаган 47.68% үчүн 57.62%, орточо, массалык түшүм боюнча жанаE2 -боюнча 65.0%. Бул Fe калыбына келет EFe( жана кремний баш тартуу (СSiO2) маанилери 82.95% жана 86.53%, жараша. LOI, MgO жана CaO көрүү чейин көбөйгөн 4.06% үчүн 5.72%, 1.46 үчүн 1.87% жана-дан 2.21 үчүн 3.16%, жараша, бул доломит Fe камтыган минералдардын эле багытта бара жатканын көрсөтүп турат (сүрөт 5).
эки үлгүлөрү үчүн,AL2 The3 , Бережная жана P Fe камтыган минералдардын эле багытта заряддону керек окшойт (сүрөт 5). Бул үч түрдүн топтолушун азайтуу үчүн каалаган, ал эми, курама топтолуу SiO2, AL2 , The3 , жанаE2 Бережная жана P эки үлгүлөрдү азаюуда, ошондуктан benchtop ажыратуу менен жетишилген жалпы таасир уу топтолушун продукт Fe-класстын жана төмөндөшү менен жогорулатуу болуп саналат.
жалпы, benchtop тест натыйжалуу кубаттоого, темир жана кремний бөлүкчөлөрдүн бөлүнүү далилдерди көрсөткөн. убада лабораториялык масштабдуу натыйжалары биринчи жана экинчи өтөт, анын ичинде пилоттук масштабдуу сыноо аткарылышы керек деп ойлойм.
талкулоо
эксперименттик маалыматтар учурда азайтуу STET сепаратор Fe мазмуну маанилүү жогорулашына алып келди деп эсептейт SiO2 ыраазы.
triboelectrostatic бөлүү Fe мазмуну бир кыйла жогорулашына алып келиши мүмкүн экенин көрсөткөн, жыйынтыгы мааниси жөнүндө талкуу, эң жогорку жеткен Fe мазмунун жана технологиясын тоют талаптар жөнүндө зарыл.
Баштоо, бул эки үлгүлөрдө минералдык түрлөрдүн ачык кубаттоо жүрүм-турумун талкуулагысы маанилүү. калдыктарды сактоочу жайдын негизги компоненттер, Fe оксиддер жана эсептөөчү жана эксперименталдык жыйынтык болгон эсептөөчү E1 үчүн топтолгон, ал эми Fe оксиддер E2 үчүн топтолгон экенин көрсөткөн мисал. жөнөкөй жолдор менен, ал Fe кычкыл бөлүкчөлөрү бир оң заряды ээ жана эсептөөчү бөлүкчөлөр терс зарядды ээ деп айтууга болот. Бул жүрүм-турум атып көрүнүп эки минералдардын triboelectrostatic жаратылыш менен шайкеш келет (2010) [12]. стол 4 тыянак бөлүштүрүүнүн негизинде тандалып алынган пайдалуу казындылардын көрүнүп triboelectric катар көрсөтөт, жана эсептөөчү гетит, ал эми аны кубаттап катар түбүндө жайгашкан экенин көрсөтүп турат, магнетит жана гематит катар жогору жайгашкан. сериясына арналган үстү жагында жайгашкан минералдар оң акы алышат, түбүндө минералдар терс зарядды сатып алышат, ал эми.
Башка жагынан, itabirite үлгүдөгү негизги компоненттер гематит болду, эсептөөчү жана доломит жана эксперименттердин жыйынтыктарын эсептөөчү E1 үчүн топтолгон, ал эми Fe оксиддер жана доломит E2 үчүн топтолгон айткан. Бул эсептөөчү бөлүкчөлөрү терс зарядды сатып алган, ал эми гематит бөлүкчөлөр жана доломит бир оң заряддын ээ экенин көрсөтүп турат. Мазмуну көрүнүп тургандай 4, карбонаттар четин-электростатикалык катар жогору жагында жайгашкан, бул карбонаттык бөлүкчөлөр оң заряды алууга жакын экенин көрсөтүп турат, жана E2 үчүн топтолууга тийиш натыйжасында. доломит жана гематит да бир эле багытта топтолгон жок, шпатынан доломиттердин алдында гематит бөлүкчөлөрдүн жалпы таасири оң заряды ээ болгонун көрсөтүп турат.
Ар бир тандалып алынган минералогиялык түрлөрдүн кыймыл багыты абдан кызыктуу, Бул четин-электростатикалык кур сепаратор технологиясын колдонуп, бир ашуусу аркылуу алса болот максималдуу жетүүгө Fe баа аныктоо болот.
калдыктар жана itabirite үлгүлөрдү алуу үчүн эң жогорку жеткен Fe мазмуну, үч себеби менен аныкталат: мен) Fe-жемиш минералдардын Fe суммасы; II) минималдуу эсептөөчү (SiO2 ) жете алабыз мазмуну жана; III) Ошол эле багытта Fe камтыган минералдардын катары көчүп булгоочу заттардын саны. калдыктар үчүн Fe камтыган минералдык чийки заттын ошол эле багытта бара негизги булгоочу болуп саналат татып Ал2 The3 Бережная камтыган минералдар, itabirite үлгүдөгү негизги уу болуп саналат, ал эми CaO MgO Ал2 The3 камтыган минералдар.
| минералдык-жөнү | Төлөм алынган (көрүнүүчү) |
|---|---|
| апатит | +++++++ |
| карбонаттар | ++++ |
| Monazite | ++++ |
| Titanomagnetite | . |
| Ilmenite | . |
| рутил | . |
| Leucoxene | . |
| Магнетит / гематит | . |
| Spinels | . |
| гранат | . |
| хлорит | - |
| Altered ilmenite | - |
| гетит | - |
| алардын экөөсү | -- |
| Epidote | -- |
| Tremolite | -- |
| Сууга каныккан силикаттар | -- |
| карбонаттарынан | -- |
| Турмалин | -- |
| Актинолит | -- |
| пироксен | --- |
| Титанит | ---- |
| талаа шпаты | ---- |
| талкаланууга | ------- |
стол 4. тыянак бөлүштүрүүнүн негизинде тандалып алынган пайдалуу казындылардын айкын triboelectric сериясы. D.N атып барак (2010) [12].
Калдыктарды сактоочу жайдын үлгү үчүн, Fe мазмуну боюнча бааланат болду 29.89%. XRD маалыматтар басымдуу баскычы гетит экенин көрсөтүп турат, гематит менен, ошондуктан таза бөлүштүрүү болсо, эң жогорку жеткен Fe мазмуну менен мүмкүн болот эле 62.85% жана 69.94% (ал таза гетит жана гематит жана Fe мазмуну, жараша). азыр, таза бөлүп берүү мүмкүн болбосо, ошондой эле Ал2, The3 Бережная жана P-камтыган минералдар Fe камтыган минералдар ошол эле багытта бара жатышат, Ошондуктан Fe мазмунуна артышы, ошондой эле бул булгоочу заттардын көбөйүшүнө алып келет. ошондо, Fe контентти көбөйтүү, E2 үчүн жиктери боюнча көлөмү кыйла пунктка азайган болушу керек, ал кыймылын сезилбей , продукт Бережная жана P (E2). Мазмуну көрүнүп тургандай 4, эсептөөчү терс зарядды алууга күрөшүп бар, ошондуктан ачык терс зарядка жүрүм ээ болгон башка пайдалуу кендердин жоктугу ал олуттуу продукт анын мазмунун төмөндөтүүгө мүмкүндүк берет (E2) triboelectrostatic кур сепаратор технологиясын пайдаланып биринчи ашуусу аркылуу.
Мисалы үчүн, биз калдыктарды сактоочу жайдын бардык тандалып алынган Fe мазмуну гетит менен байланыштуу деп ойлойбуз, анда (FeO(OH)), гана Blackout Актер оксиддер деп SiO2, Ал2The3 жана Бережная, анда продукт Fe мазмуну тарабынан бериле турган:
Fe(%)=(100-SiO2 – (Ал2 The3 + Бережная*0.6285
кайда, 0.6285 таза гетит менен Fe пайыздык эмес. Eq.4 Fe топтой ишке ашат атаандаш механизми мындайча сүрөттөгөн: AL2The3 + Бережная аз жогорулайт SiO2 азаят.
itabirite үлгүдөгү үчүн Fe мазмуну боюнча бааланат болду 47.68%. XRD маалыматтар басымдуу бөлүгү гематит, ошондуктан жакын боло турган таза бөлүү мүмкүн болсо, эң жогорку жеткен Fe ыраазы экенин көрсөтүп турат 69.94% (бул таза гематит Fe мазмуну). бул калдыктарды талкууланып жатканда таза бөлүү Cao эле мүмкүн боло бербейт татып, MgO, Ал2 The3 гематит эле багытта камтыган минералдар жылып жатат, жана Fe контентти көбөйтүү SiO2 мазмун кыскарган керек. Бул үлгүдөн менен Fe мазмуну толугу менен байланыштуу деп болжонот гематит үчүн (Fe2The3) жана кен минералдары камтылган гана оксиддер деп SiO2, CaO, MgO, Ал2The3 жана Бережная; анда продукттун Fe мазмуну тарабынан бериле турган:
Fe(%)=(100-SiO2-CaO + MgO +Ал2The3+Бережная+Мыйзамы*0.6994
кайда, 0.6994 таза гематит менен Fe пайыздык эмес. Бул Eq.5 Loi камтыйт байкадым керек, Eq.4 жок кылат, ал эми. itabirite үлгүдөгү үчүн, калдыктарды сактоочу жайдын үлгүдөгү үчүн Fe камтыган минералдар менен байланыштуу, ал эми LOI карбонаттык катышуусуна байланышкан.
Кыязы, эки калдыктар жана itabirite үлгүлөрдү үчүн олуттуу мазмунду кыскартуу менен Fe контентти көбөйтүү мүмкүн SiO2; Бирок, Eq.4 жана Eq.5 көрсөтүлгөн, эң жогорку жеткен Fe мазмуну кыймылынын багыты жана кен минералдары менен байланышкан кычкылы топтоо менен чектелиши мүмкүн.
негизинен, эки үлгүлөрдө Fe топтолушу STET бөлүштүрүү боюнча мындан ары экинчи ашуусу аркылуу өсүп, мүмкүн болгон CaO,MgO Ал2 The3 жана Бережнаякамтыган минералдар Fe камтыган минералдар бөлүнүп мүмкүн. Мындай бөлүү тандалып алынган жиктери көбү биринчи ашуусу учурунда алынып, мүмкүн болсо болмок. жиктери жок болгон учурда, гетит карама-каршы багытта теориясы боюнча, калган рудалык минералдардан кээ керек, гематит жана магнетит, Бул жогорулаган Fe мазмуну алып келет. Мисалы үчүн, itabirite үлгүдөгү жана triboelectrostatic сериясындагы доломиттердин жана гематит жайгашкан негизделген (кара: Мазмуну 4), доломит гематит карата оң кубаттоо үчүн күрөшүп бар доломит / гематит бөлүп берүү мүмкүн болушу керек.
эң жогорку жеткен Fe мазмунун талкууга менен технология керек тоют талаптар боюнча талкуу. STET четин-электростатикалык кур сепаратор кургак жана майдалап болуп тоют материалдарды талап кылат. Абдан нымдуулук аз өлчөмдөрдө түрдүү четин-чегерүү боюнча чоң таасир этиши мүмкүн жана тоют ным чейин төмөндөгөн керек <0.5 масс.%. Кошумча, the feed material should be ground sufficiently fine to liberate gangue materials and should be at least 100% passing mesh 30 (600 бир). 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, Башка жагынан, 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.
Бул жерде берилген слесардык масштабдуу натыйжалары triboelectrostatic кур бөлөк колдонуп жиктери чейин Fe камтыган минералдардын бөлүү жана чегерүүлөрдү күчтүү далилдер көрсөтүп турат.
Калдыктарды сактоочу жайдын үлгү үчүн Fe мазмуну чейин жогорулаган 29.89% үчүн 53.75%, орточо, массалык түшүм боюнча 23.30%, алардын Fe калыбына келтирүү жана начар четке баалуулуктарды туура келет 44.17% жана 95.44%, жараша. itabirite үлгүдөгү үчүн Fe мазмуну чейин жогорулаган 47.68 % үчүн 57.62%, орточо, массалык түшүм боюнча 65.0%, алардын Fe калыбына келтирүү жана начар четке баалуулуктарды туура келет 82.95% жана 86.53%, жараша. Бул жыйынтыктар STET соода пунктту кичирээк жана аз натыйжалуу болуп, сепараторго күнү аяктады.
Эксперименталдык ачылыштар да калдыктардын жана itabirite үлгүлөрдү үчүн максималдуу жетүүгө Fe мазмуну минималдуу жетишүү эсептөөчү мазмунга көз каранды экенин көрсөтүп турат. Кошумча, жогорку Fe баа жетишүү STET кур бөлүштүрүү боюнча экинчи ашуусу аркылуу мүмкүн болот.
Бул изилдөөнүн натыйжалары аз-класстын темир рудасын айып STET четин-электростатикалык кур бөлүштүрүү аркылуу өркүндөтүүнү болот көрсөттү. Пилоттук өсүмдүк масштабда андан аркы иш-жетишилет темир кошулмасы классты жана калыбына аныктоо сунушталат. тажрыйбасына таянып,, продукт калыбына келтирүү жана / же класс Пилоттук масштабдуу кайра иштетүү боюнча жакшыртууга жардам берет, Бул темир рудасын сыноо учурунда колдонулган слесардык масштабдуу тестирлөө түзмөккө салыштырганда. STET четин-электростатикалык бөлүү жараяны темир рудасын айып үчүн шарттуу кайра иштетүү ыкмалары олуттуу артыкчылыктарды сунуш кылышы мүмкүн.
