Pilih Basa:
Lucas Rojas Mendoza, ST Equipment & teknologi, AS
lrojasmendoza@steqtech.com
Frank Hrach, ST Equipment & teknologi, AS
Kyle Flynn, ST Equipment & teknologi, AS
Abhishek Gupta, ST Equipment & teknologi, AS
ST Equipment & téhnologi LLC (STET) geus ngembangkeun sistem ngolah novél dumasar separation sabuk tribo-éléktrostatik nu nyadiakeun industri pangolahan mineral hartosna pikeun beneficiate bahan rupa kalawan téhnologi énergi-efisien sarta sagemblengna garing. In contrast to other electrostatic separation processes that are typically limited to particles >75μm dina ukuran, nu SEPARATOR STET triboelectric sabuk anu cocog pikeun pisah tina pohara rupa (<1μm) mun moderately kasar (500μm) partikel, kalayan hasil anu saé pisan. The STET tribo-electrostatic technology has been used to process and commercially separate a wide range of industrial minerals and other dry granular powders. Ieuh, 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.
bijih beusi ngarupakeun unsur kaopat paling umum dina kulit bumi [1]. Beusi téh penting pikeun manufaktur baja sahingga hiji bahan penting pikeun pangwangunan ékonomi global [1-2]. Beusi ieu ogé loba dipaké di konstruksi jeung manufaktur tutumpakan [3]. Paling sumberdaya beusi bijih diwangun ku formasi beusi banded metamorphosed (BIF) nu beusi ilahar kapanggih dina bentuk oksida, hydroxides na ka extent Lesser karbonat [4-5]. A tipe husus tina formasi beusi kalayan eusi karbonat luhur téh itabirites dolomitic nu hiji produk tina dolomitization na metamorphism of deposit BIF [6]. Panggedena deposit bijih beusi di dunya bisa kapanggih di Australia, Cina, Kanada, Wikivoyage, India jeung Brazil [5].
Komposisi kimia ores beusi boga rupa-rupa katempo dina komposisi kimia hususna keur eusi Fe sarta mineral gangue pakait [1]. mineral beusi utama pakait sareng paling anu ores beusi anu hematite, goethite, limonite na magnetite [1,5]. The rereged utama dina ores beusi anu SiO2 na Al2O3 [1,5,7]. The has silika na bearing alumina mineral hadir dina ores beusi anu quartz, kaolinite, gibbsite, diaspore na corundum. Tina ieu mindeng ditempo yén quartz ngarupakeun mean mineral silika bearing na kaolinite na gibbsite anu alumina bearing mineral dua-utama [7].
ékstraksi bijih beusi utamana dilaksanakeun liwat operasi pertambangan pit kabuka, hasilna generasi hampas signifikan [2]. Sistem produksi bijih beusi biasana ngalibatkeun tilu hambalan: pertambangan, Kagiatan ngolah na pelletizing. sahiji, processing ensures yén hiji beusi kelas jeung kimia nyukupan kahontal saméméh panggung pelletizing. Processing ngawengku crushing, carana ngumpulan, panggilingan na konsentrasi dimaksudkeun dina ngaronjatkeun kandungan beusi bari ngurangan jumlah mineral gangue [1-2]. Unggal deposit mineral boga ciri sorangan unik nu aya kaitannana ka beusi sarta gangue bearing mineral, sahingga merlukeun téknik konsentrasi béda [7].
separation magnét anu ilaharna dipaké di beneficiation of ores beusi kelas tinggi mana mineral beusi dominan anu Ferro na paramagnetic [1,5]. Baseuh jeung garing-inténsitas low separation magnét (LIMS) téhnik anu digunakeun pikeun ngolah ores mibanda sipat magnét kuat kayaning magnetite bari baseuh-inténsitas tinggi separation magnét anu dipaké pikeun misahkeun mineral Fe-bearing mibanda sipat magnét lemah kayaning hematite tina mineral gangue. Beusi ores goethite na limonite sapertos ilaharna kapanggih dina hampas jeung teu misahkeun kacida alusna ku boh tehnik [1,5]. padika magnetik tantangan hadir dina watesan Kamampuh maranéhna lemah sareng tina segi sarat pikeun bijih beusi janten susceptible ka SAWAH magnét [5].
Flotation, di sisi anu sanésna, ieu dipaké pikeun ngurangan eusi pangotor dina low-grade ores beusi [1-2,5]. Beusi ores bisa ngumpul boh ku flotation anionik langsung tina oksida beusi atawa ngabalikeun flotation kationik sakaligus tina silika, Tapi sabalikna flotation kationik sakaligus tetep jalur flotation nu pang populerna dipaké dina industri beusi [5,7]. Pamakéan flotation na dugi ku biaya réagen, ayana silika na alumina-euyeub slimes sarta ayana mineral karbonat [7-8]. Sumawona, flotation merlukeun perlakuan cai limbah sarta pamakéan dewatering hilir keur aplikasi final garing [1].
Pamakéan flotation keur konsentrasi beusi ogé ngalibatkeun desliming sakumaha ngambang di ayana hasil fines dina efisiensi turun sarta waragad réagen tinggi [5,7]. Desliming sabagian kritis keur ngaleupaskeun alumina salaku separation of gibbsite ti hematite atanapi goethite ku sagala agén permukaan-aktif anu rada hésé [7]. Kalolobaan mineral bearing alumina lumangsung dina rentang ukuran finer (<20a) ngamungkinkeun pikeun ngaleupaskeun ngaliwatan desliming. Gemblengna, konsentrasi luhur denda (<20a) jeung alumina ngaronjatkeun dosis collector kationik diperlukeun tur nurun selectivity nyirorot [5,7].
Sumawona, 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]. Contona, 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, tuturutan, 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.
separation Tribo-éléktrostatik utilizes Bedana muatan listrik antara bahan nu dihasilkeun ku kontak permukaan atawa ngecas triboelectric. Dina cara simplistic, lamun dua bahan anu di kontak, the material with a higher affinity for electron gains electrons thus charges negative, bari bahan kalawan pangirut éléktron handap ngeusi positif. Pokokna, 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. Salaku tambahan, Prosés STET merlukeun saeutik pre-perlakuan mineral jeung ngoperasikeun dina kapasitas tinggi - nepi ka 40 nada per jam. pamakéan énérgi anu kirang ti 2 kilowatt-jam per ton bahan olahan.
bahan
Dua low-grade ores beusi rupa anu dipaké dina séri ieu tés. The bijih mimiti diwangun ti hiji ultrafine Fe sampel hampas bijih ku D50 tina 20 μm sarta sampel kadua mangrupa sampel bijih beusi itabirite ku D50 tina 60 μm. Duanana sampel tantangan hadir dina mangsa beneficiation maranéhanana sarta teu bisa epektip diolah ngaliwatan sirkuit konsentrasi desliming-flotation-magnét tradisional alatan granulometry jeung mineralogi maranéhna. Duanana sampel anu dicandak ti operasi pertambangan di Brazil.
Sampel munggaran dimenangkeun ti hiji sirkuit konsentrasi desliming-flotation-magnét aya. sampel ieu dikumpulkeun ti bendungan hampas, lajeng garing, homogenized sarta dipak. Sampel kadua ti hiji formasi beusi itabirite di Brazil. sampel ieu ditumbuk jeung dumasar ukuranana jeung fraksi rupa dicandak ti panggung klasifikasi engké underwent sababaraha tahapan desliming dugi a D98 tina 150 μm ieu kahontal. sampel ieu lajeng garing, homogenized sarta dipak.
sebaran ukuran partikel (PSD) anu ditangtukeun maké difraksi laser ukuran partikel analyzer, a Malvern urang Mastersizer 3000 E. Duanana sampel anu ogé dicirikeun ku Loss-on-ignition(hukum), XRF na XRD. Prosés Leungitna on ignition (hukum) ieu ditangtukeun ku cara nempatkeun 4 gram sampel dina 1000 ºC tungku pikeun 60 menit sarta ngalaporkeun ka LOI dina hiji basis sakumaha nampi. Analisis komposisi kimia ieu réngsé maké gelombang dispersive X-ray Fluorescence (WD-XRF) alat jeung kristalin utama fase anu ditalungtik ku téhnik XRD.
Komposisi kimia na LOI keur sampel hampas (hampas), jeung sampel formasi beusi itabirite (Itabirite), anu dipidangkeun dina Table 1 sarta sebaran ukuran partikel pikeun duanana sampel nu ditémbongkeun dina Gbr 1. Keur hampas sampel Fe fase recoverable utama anu goethite na hematite, sarta mineral gangue utama quartz (buah Ara 4). Pikeun sampel itabirite nu Fe fase recoverable utama anu hematite, sarta mineral gangue utama anu quartz na dolomit (buah Ara 4).
meja 1. Hasil tina analisis kimia pikeun elemen utama di hampas jeung sampel Itabirite.
| conto | Grade (beurat%) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fe | SiO2 | Al2O3 | MnO | MgO | Cao | LOI** | Others | |
| hampas | 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 |
Partikel Ukuran sebaran
métode
A runtuyan percobaan anu dirancang pikeun nalungtik pangaruh parameter béda dina gerakan beusi di duanana sampel beusi maké STET proprietary téhnologi SEPARATOR sabuk tribo-éléktrostatik. Percobaan anu dipigawé maké SEPARATOR sabuk tribo-éléktrostatik bangku skala, akhirat disebut salaku 'SEPARATOR benchtop'. nguji bangku skala mangrupa fase mimiti hiji prosés palaksanaan téhnologi tilu-fase (Tempo Table 2) kaasup evaluasi bangku skala, nguji pilot skala na palaksanaan komérsial skala. The SEPARATOR benchtop digunakeun pikeun screening pikeun bukti ngecas tribo-éléktrostatik tur nangtukeun lamun bahan hiji calon alus keur beneficiation éléktrostatik. Bedana utama antara unggal sapotong pakakas dibere di Table 2. Bari parabot dipaké dina unggal fase béda dina ukuran, prinsip operasi nyaéta fundamentally sami.
meja 2. prosés palaksanaan tilu-fase maké STET tribo-éléktrostatik téhnologi SEPARATOR sabuk
| Fase | Dipaké pikeun: | Éléktroda Dimensions (W x L) cm | Type of Process/ |
|---|---|---|---|
| Bench Scale Evaluation | Qualitative Evaluation | 5*250 | Angkatan |
| Skala Pilot nguji | Quantitative Evaluation | 15*610 | Angkatan |
| Komérsial Scale Implementation | Komérsial Production | 107 *610 | Terus-terusan |
Prinsipna Operasi STET
Prinsip operasi SEPARATOR nu gumantung ka ngecas tribo-éléktrostatik. Dina SEPARATOR sabuk tribo-éléktrostatik (Pekuncén 2 jeung 3), bahan anu fed ka celah sempit 0.9 - 1.5 cm antara dua éléktroda planar paralel. Partikel nu triboelectrically dieusi ku kontak interparticle. mineral nu boga muatan positif(s) sarta mineral nu muatanana négatif(s) anu katarik éléktroda sabalikna. Jero partikel SEPARATOR nu disapu nepi ku kontinyu pindah sabuk buka-bolong na conveyed dina arah sabalikna. sabuk nu dijieunna tina bahan plastik sarta ngalir partikel meungkeut unggal éléktroda nuju tungtung sabalikna ti SEPARATOR nu. Aliran ayeuna counter partikel misahkeun tur sinambung ngecas triboelectric ku collisions partikel-partikel nyadiakeun pikeun separation multilengkah jeung hasil dina purity alus teuing jeung recovery dina Unit single-pass. Téknologi SEPARATOR sabuk triboelectric geus dipaké pikeun misahkeun rupa-rupa bahan kaasup campuran tina glassy aluminosilicates / karbon (ngapung lebu), kalsit / quartz, talc / magnesite, sarta barite / quartz.
Gemblengna, rarancang SEPARATOR relatif basajan jeung sabuk na dimaksudkeun rollers salaku bagian hijina pindah. The éléktroda nu cicing tur diwangun ku hiji bahan appropriately awét. Panjang SEPARATOR éléktroda téh kurang 6 méter (20 ft.) jeung lebar 1.25 méter (4 ft.) pikeun ukuran pinuh unit komérsial. Laju sabuk tinggi nyandak throughputs pisan tinggi, nepi ka 40 ton per jam keur ukuran pinuh unit komérsial. Konsumsi kakuatan anu kirang ti 2 kilowatt-jam per ton bahan olahan jeung lolobana kakuatan dihakan ku dua motor nyetir sabuk nu.
Schematic of SEPARATOR sabuk triboelectric
Jéntré ngeunaan zone separation
Salaku bisa ditempo dina Table 2, beda utama antara SEPARATOR benchtop sarta pilot skala na separators komérsial skala nyaéta yén panjang SEPARATOR benchtop téh kurang 0.4 kali panjang pilot skala na komérsial skala unit. Salaku efisiensi SEPARATOR mangrupakeun fungsi ti panjangna éléktroda, nguji bangku skala teu bisa dipaké salaku diganti pikeun nguji pilot skala. nguji Pilot skala perlu pikeun nangtukeun extent pisah yen proses STET bisa ngahontal, jeung nangtukeun lamun proses STET bisa minuhan target produk handapeun ongkos feed dibikeun. tibatan, nu SEPARATOR benchtop digunakeun pikeun aturan kaluar bahan calon anu saperti teu mirip demonstrate sagala separation signifikan di tingkat pilot skala. Hasilna diala dina bangku skala bakal non-dioptimalkeun, jeung separation katalungtik nyaeta kirang ti mana bakal dititénan dina SEPARATOR STET ukuran komérsial.
Uji coba dina tutuwuhan pilot perlu saméméh deployment skala komérsil, kumaha oge, nguji dina bangku skala ieu wanti salaku Fase kahiji tina prosés palaksanaan pikeun sagala bahan tinangtu. Saterusna, dina kasus nu kasadiaan bahan diwatesan, nu SEPARATOR benchtop nyadiakeun alat mangpaat pikeun screening proyék suksés poténsial (i.e., proyék nu customer jeung industri target kualitas bisa patepung maké téhnologi STET).
nguji bangku skala
percobaan prosés baku anu dipigawé di sabudeureun tujuan husus pikeun ngaronjatkeun konsentrasi Fe sarta pikeun ngurangan konsentrasi mineral gangue. variabel béda anu digali pikeun maksimalkeun pungsi gerakan beusi sarta nangtukeun arah gerak mineral béda. Arah gerak observasi salila nguji benchtop nyaeta indicative tina arah gerak dina tutuwuhan pilot na skala komérsil.
Variabel ditalungtik kaasup asor relatif (RH), suhu, éléktroda polaritasna, speed sabuk jeung tegangan terapan. sahiji, RH jeung hawa nyalira tiasa boga pangaruh badag dina diferensial tribo-ngecas na kituna dina hasil separation. Mangkana, optimum RH jeung hawa kaayaan anu ditangtukeun saméméh nalungtik pangaruh tina variabel sésana. Dua tingkat polaritasna anu digali: abdi) luhur éléktroda polaritasna positif sarta ii) éléktroda luhur polaritasna négatip. Keur SEPARATOR STET, handapeun hiji susunan polaritasna dibikeun jeung dina optimum RH jeung hawa kaayaan, speed sabuk mangrupa cecekelan kontrol primér pikeun optimalisasi kelas produk na recovery Massa. Nguji dina SEPARATOR bangku mantuan lampu héd kana efek variabel operasional tangtu on ngecas tribo-éléktrostatik keur sampel mineral dibikeun, sahingga diala hasilna tur tren bisa dipaké, mun gelar tangtu, mun ngahususkeun handap jumlah variabel na percobaan bisa dijalankeun dina skala tutuwuhan pilot. meja 3 béréndélan rentang kaayaan separation dipaké salaku bagian tina fase 1 prosés évaluasi pikeun hampas jeung sampel itabirite.
meja 3 mangrupa daptar rentang kaayaan separation
| Parameter | Units | Range of Values | |
|---|---|---|---|
| hampas | Itabirite | ||
| Top Electrode Polarity | - | Positive- Negative | Positive- Negative |
| Electrode Voltage | -kV/+kV | 4-5 | 4-5 |
| Feed Relative Humidity (RH) | % | 1-30.7 | 2-39.6 |
| Feed Temperature | ° F (° C) | 71-90 (21.7-32.2) | 70-87 (21.1-30.6) |
| Belt Speed | Fps (Ibu) | 10-45 (3.0-13.7) | 10-45 (3.0-13.7) |
| Electrode Gap | Inches (mm) | 0.400 (10.2 mm) | 0.400 (10.2 mm) |
Tés anu dilakukeun dina SEPARATOR benchtop dina kaayaan angkatan, kalayan sampel feed tina 1.5 lbs. nguji. A amprok siram ngagunakeun 1 pon. tina bahan diwanohkeun di antara tés pikeun mastikeun yén sagala pangaruh carryover mungkin tina kaayaan saméméhna teu dianggap. Sateuacan nguji ieu dimimitian bahan éta homogenized jeung tas sampel ngandung duanana amprok jeung bahan siram anu disiapkeun. Dina awal unggal percobaan suhu sarta kalembaban relatif (RH) ieu diukur maké Vaisala HM41 leungeun-diayakeun asor tur Suhu usik. Kisaran suhu sarta RH peuntas sagala percobaan éta 70-90 ° F (21.1-32.2 (° C) jeung 1-39.6%, tuturutan. Pikeun nguji hiji RH handap jeung / atawa hawa nu leuwih panas, feed jeung siram sampel anu diteundeun dina oven drying di 100 ː C pikeun kali antara 30-60 menit. Sabalikna, nilai RH luhur anu attained ku nambahkeun saeutik cai pikeun bahan, dituturkeun ku homogenization. Saatos RH jeung hawa ieu diukur dina tiap sample feed, lengkah saterusna éta pikeun ngeset éléktroda polaritasna, speed sabuk jeung tegangan jeung tingkat dipikahoyong. nilai Gap anu diteundeun konstan dina 0.4 inci (10.2 mm) salila kampanye nguji keur hampas jeung sampel itabirite.
Saacanna unggal test, eupan sub-sampel leutik nu ngandung kira 20g ieu dikumpulkeun (ditunjuk minangka 'Feed'). Kana netepkeun sadayana variabel operasi, bahan ieu fed kana SEPARATOR benchtop ngagunakeun hiji feeder vibratory listrik ngaliwatan puseur SEPARATOR benchtop. Sampel anu dikumpulkeun di tungtung unggal percobaan sarta beurat ti tungtung produk 1 (ditunjuk minangka 'E1') na tungtung produk 2 (ditunjuk minangka 'E2') anu ditangtukeun maké légal-pikeun-dagang cacah skala. Handap unggal test, sub-sampel leutik nu ngandung kira 20 g E1 na E2 ogé dikumpulkeun. ngahasilkeun massa ka E1 na E2 nu digambarkeun ku:
di manajeungE1 jeung jeungE2 anu ngahasilkeun massa ka E1 na E2, tuturutan; jeung anu beurat sampel dikumpulkeun ka produk SEPARATOR E1 na E2, tuturutan. Pikeun duanana sampel, konsentrasi Fe ieu ngaronjat nepi E2 produk.
Pikeun unggal set sub-sampel (i.e., kadaharan, E1 na E2) LOI jeung oksida utama komposisi ku XRF ieu ditangtukeun. Fe2 The3 eusi anu ditangtukeun ti nilai. Keur hampas sampel LOI bakal langsung nyaritakeun eusi goethite dina sampel salaku gugus hidroksil hanca di goethite bakal ngoksidasi kana H2 Theg [10]. tibalikna, keur sampel LOI itabirite bakal langsung pakaitna jeung ngandung of karbonat dina sampel, sakumaha kalsium jeung magnésium karbonat bakal terurai kana oksida utama maranéhanana hasilna sékrési CO2g sarta sub sequential sampel beurat kaleungitan. manik XRF anu disiapkeun ku Pergaulan 0.6 gram sampel mineral jeung 5.4 gram litium tetraborate, nu ieu dipilih alatan komposisi kimia duanana hampas jeung sampel itabirite. Analisis XRF anu dinormalisasi pikeun LOI.
tungtungna, recovery Fe EFe mun produk (E2) jeung SiO2 panolakan Qjeung anu diitung. EFe ieu persentase Fe pulih dina konsentrasi ka nu sahiji sampel feed aslina tur Qsio2 nyaeta persentase dikaluarkeun tina sampel feed aslina. EFe jeung Qjeung anu digambarkeun ku:
di mana Cabdi,(kadaharan,E1, E2) nyaeta persentase konsentrasi dinormalisasi pikeun komponén i sub-sampel urang (misalna., Fe, sio2)
sampel mineralogi
Pola XRD némbongkeun fase mineral utama pikeun hampas jeung sampel itabirite ditembrakkeun dina Gbr 4. Keur hampas sampel Fe fase recoverable utama anu goethite, hematite na magnetite, sarta mineral gangue utama quartz (buah Ara 4). Pikeun sampel itabirite nu Fe fase recoverable utama anu hematite na magnetite sarta mineral gangue utama anu quartz na dolomit. Magnetite némbongan dina konsentrasi renik dina duanana sampel. hematite murni, goethite, sarta magnetite ngandung 69.94%, 62.85%, 72.36% Fe, tuturutan.
pola D. A - sampel hampas, B - sampel Itabirite
percobaan bangku skala
A runtuyan uji ngalir anu dipigawé dina unggal sampel mineral aimed di maximizing Fe sarta nurunna SiO2 eusi. Spésiés concentrating ka E1 bakal indicative of a kabiasaan ngecas négatip bari konsentrasi spésiés kana E2 ka kabiasaan ngecas positif. speeds sabuk luhur éta nguntungkeun ka ngolah sampel hampas; kumaha oge, efek variabel ieu nyalira ieu kapanggih janten kirang signifikan pikeun sampel itabirite.
hasilna rata pikeun hampas jeung sampel itabirite dibere di Gbr 5, mana anu diitung tina 6 jeung 4 percobaan, tuturutan. buah Ara 5 presents ngahasilkeun massa rata jeung kimia pikeun feed jeung produk E1 na E2. Salaku tambahan, unggal plot presents pamutahiran atanapi panurunan dina konsentrasi (E2- kadaharan) pikeun tiap komponén sample e.g., Fe, SiO2 nilai positif nu pakait ka kanaékan konsentrasi kana E2, bari nilai négatip nu pakait jeung panurunan dina konsentrasi kana E2.
Fig.5. ngahasilkeun massa rata jeung kimia pikeun Feed, E1 na E2 produk. Kasalahan bar ngagambarkeun 95% interval kapercayaan.
Pikeun sampel hampas eusi Fe ieu ngaronjat tina 29.89% ka 53.75%, rata-rata, dina ngahasilkeun Massa jeungE2 - atawa recovery massa global – ti 23.30%. Ieu pakait jeung recovery Fe ( sarta tampikan silika (QE2 ) nilai tina 44.17% jeung 95.44%, tuturutan. Eusi LOI ieu ngaronjat tina 3.66% ka 5.62% nu nunjukkeun yén nambahanana eusi Fe pakait jeung paningkatan dina eusi goethite (buah Ara 5).
Pikeun sampel itabirite eusi Fe ieu ngaronjat tina 47.68% ka 57.62%, rata-rata, dina ngahasilkeun Massa jeungE2 -ti 65.0%. Ieu pakait jeung recovery Fe EFe( sarta tampikan silika (Qsio2) nilai tina 82.95% jeung 86.53%, tuturutan. LOI nu, MgO na Cao eusi anu ngaronjat tina 4.06% ka 5.72%, 1.46 ka 1.87% ti 2.21 ka 3.16%, tuturutan, nu nunjukkeun yén dolomit ieu gerak dina arah nu sarua salaku mineral Fe-bearing (buah Ara 5).
Pikeun duanana sampel,AL2 The3 , MnO sarta P sigana jadi ngecas dina arah nu sarua salaku mineral Fe-bearing (buah Ara 5). Bari eta dipikahoyong ngurangan konsentrasi tilu spésiés ieu, konsentrasi digabungkeun tina SiO2, AL2 , The3 , jeungE2 MnO jeung P keur nurunna pikeun duanana sampel, sahingga efek total kahontal ngagunakeun SEPARATOR benchtop mangrupa enhancement dina produk Fe kelas na panurunan dina konsentrasi rereged.
Gemblengna, nguji benchtop nunjukkeun bukti ngecas éféktif jeung separation beusi sarta silika partikel. Hasilna skala laboratorium ngajangjikeun nyarankeun yén tés skala pilot kaasup pas kahiji jeung kadua kudu dipigawe.
diskusi
Data eksperimen nunjukkeun yén SEPARATOR STET nyababkeun paningkatan penting dina eusi Fe bari sakaligus ngurangan SiO2 eusi.
Sanggeus nunjukkeun yén separation triboelectrostatic bisa ngahasilkeun jadi pinunjul dina eusi Fe, a sawala dina significance tina hasil, dina eusi Fe maksimum achievable jeung kana sarat feed téknologi kasebut diperlukeun.
ngamimitian, hal anu penting pikeun ngabahas kabiasaan ngecas katempo spésiés mineral dina duanana sampel. Pikeun sampel hampas komponén utama éta Fe oksida jeung quartz jeung hasil eksperimen nunjukkeun yén Fe oksida pekat nepi E2 bari quartz pekat nepi E1. Dina cara simplistic, eta bisa ngomong yén partikel oksida Fe kaala muatan positif na nu partikel quartz kaala muatan négatip. kabiasaan ieu konsisten kalayan sipat triboelectrostatic duanana mineral saperti ditémbongkeun ku Ferguson (2010) [12]. meja 4 nembongkeun serial triboelectric katempo keur mineral dipilih dumasar kana separation induktif, sarta eta nunjukeun yen quartz perenahna di handap runtuyan ngecas bari goethite, magnetite na hematite anu lokasina luhur nepi di séri. Mineral di luhureun seri bakal condong ngecas positif, bari mineral di handap bakal condong acquire muatan négatip.
Di sisi anu sanésna, keur sampel itabirite komponén utama éta hematite, quartz na dolomit jeung hasil eksperimen dituduhkeun yén Fe oksida jeung dolomit pekat nepi E2 bari quartz pekat nepi E1. Ieu nunjukkeun yén partikel hematite na dolomit kaala muatan positif bari partikel quartz kaala muatan négatip. Salaku bisa ditempo dina Table 4, karbonat anu lokasina di luhureun serial tribo-éléktrostatik, nu nunjukkeun yén partikel karbonat condong acquire muatan positif, sarta di konsekuensi bisa ngumpul mun E2. Duanana dolomit na hematite anu ngumpul dina arah anu sarua, nunjukkeun yén pangaruh sakabéh pikeun partikel hematite ku ayana quartz na dolomit éta ka acquire muatan positif.
Arah gerak spésiésna mineralogical di tiap sample téh dipikaresep Cangkuang, sakumaha bakal nangtukeun maksimum achievable Fe kelas nu bisa diala ku cara maké lolos tunggal ngagunakeun téhnologi SEPARATOR sabuk tribo-éléktrostatik.
Keur hampas jeung sampel itabirite nu achievable eusi Fe maksimum bakal ditangtukeun ku tilu faktor: abdi) Jumlah Fe di mineral Fe-bearing; ii) nu quartz minimum (SiO2 ) eusi nu bisa kahontal jeung; iii) Jumlah rereged gerak dina arah nu sarua salaku mineral Fe-bearing. Keur hampas sampel rereged utama gerak dina arah nu sarua tina Fe-bearing mineral anu Al2 The3 MnO mineral bearing, bari keur sampel itabirite nu rereged utama anu Cao MgO Al2 The3 mineral bearing.
| Mineral Name | Charge acquired (apparent) |
|---|---|
| Apatite | +++++++ |
| Carbonates | ++++ |
| Monazite | ++++ |
| Titanomagnetite | . |
| Ilmenite | . |
| Rutile | . |
| Leucoxene | . |
| Magnetite/hematite | . |
| Spinels | . |
| Garnet | . |
| Staurolite | - |
| Altered ilmenite | - |
| Goethite | - |
| Zircon | -- |
| Epidote | -- |
| Tremolite | -- |
| Hydrous silicates | -- |
| Aluminosilicates | -- |
| Tourmaline | -- |
| Actinolite | -- |
| Pyroxene | --- |
| Titanite | ---- |
| Feldspar | ---- |
| quartz | ------- |
meja 4. runtuyan triboelectric katempo keur mineral dipilih dumasar kana separation induktif. Dirobah tina D.N Ferguson (2010) [12].
Pikeun sampel hampas, eusi Fe ieu diukur dina 29.89%. data XRD nunjukkeun yén fase utama nyaéta goethite, dituturkeun ku hematite, sahingga dina achievable eusi Fe maksimum lamun pemisahan bersih éta mungkin bakal jadi antara 62.85% jeung 69.94% (nu mangrupa eusi Fe of goethite murni tur hematite, tuturutan). ayeuna, pemisahan bersih teu mungkin jadi Al2, The3 MnO sarta mineral P-bearing nu gerak dina arah nu sarua salaku mineral Fe-bearing, sahingga sagala kanaékan eusi Fe ogé bakal ngahasilkeun paningkatan rereged ieu. Satuluyna, pikeun ngaronjatkeun eusi Fe, jumlah quartz mun E2 bakal perlu jadi nyata turun ka titik eta offsets gerak , MnO jeung P keur produk (E2). Ditémbongkeun saperti dina Table 4, quartz boga kacenderungan kuat ka acquire muatan négatip, sahingga dina henteuna mineral séjén ngabogaan hiji kabiasaan ngecas négatip katempo eta bakal mungkin mun considerably ngurangan eusina pikeun produk (E2) ku cara maké hiji lolos heula ngagunakeun sabuk téhnologi SEPARATOR triboelectrostatic.
Contona, lamun urang nganggap yen sakabeh eusi Fe di sampel hampas ieu pakait jeung goethite (FeO(OH)), na yén ngan oksida gangue anu SiO2, Al2The3 jeung MnO, lajeng eusi Fe kana produk bakal dibikeun ku:
Fe(%)=(100-SiO2 – (Al2 The3 + MnO*0.6285
di mana, 0.6285 nyaeta persentase Fe di goethite murni. Eq.4 depicts mékanisme competing nu lumangsung konsentrasi Fe salaku AL2The3 + MnO naek bari SiO2 nurun.
Pikeun sampel itabirite eusi Fe ieu diukur dina 47.68%. data XRD nunjukkeun yén fase utama nyaéta hematite sahingga kandungan Fe achievable maksimum lamun pemisahan bersih éta mungkin bakal jadi deukeut jeung 69.94% (nu eusi Fe of hematite murni). Sakumaha ieu dibahas keur hampas sampel pemisahan bersih moal tiasa sakumaha Cao, MgO, Al2 The3 mineral bearing nu gerak dina arah nu sarua salaku hematite, sahingga ngaronjatkeun eusi Fe SiO2 Eusi kudu ngurangan. Anggap yén entirety sahiji eusi Fe dina sampel ieu pakait jeung hematite (Fe2The3) na yén ngan oksida dikandung dina mineral gangue anu SiO2, Cao, MgO, Al2The3 jeung MnO; lajeng eusi Fe di produk nu bakal dibikeun ku:
Fe(%)=(100-SiO2-Cao + MgO +Al2The3+MnO+hukum*0.6994
di mana, 0.6994 nyaeta persentase Fe di hematite murni. Ieu kudu noticed nu Eq.5 ngawengku LOI, bari Eq.4 henteu. Pikeun sampel itabirite, LOI ieu pakait ayana karbonat bari keur sampel hampas mangka pakait jeung mineral Fe-bearing.
evidently, pikeun duanana hampas jeung sampel itabirite kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun nyata ngaronjatkeun eusi Fe ku cara ngurangan eusi SiO2; kumaha oge, ditémbongkeun saperti dina Eq.4 na Eq.5, eusi Fe achievable maksimum bakal dugi ku arah gerak jeung konsentrasi oksida pakait jeung mineral gangue.
Pokokna, konsentrasi Fe di duanana sampel bisa satuluyna ningkat ku cara maké hiji lolos kadua dina SEPARATOR STET nu Cao,MgO Al2 The3 jeung MnOmineral bearing bisa dipisahkeun tina mineral Fe-bearing. separation sapertos bakal tiasa lamun kalolobaan quartz dina sampel ieu dikaluarkeun dina mangsa lolos heula. Dina henteuna quartz, sababaraha mineral gangue sésana kedah di muatan téori dina arah nu lalawanan tina goethite, hematite na magnetite, nu bakal ngahasilkeun ngaronjat eusi Fe. Contona, keur sampel itabirite sarta dumasar dina lokasi dolomit na hematite dina serial triboelectrostatic (Tempo Table 4), separation dolomit / hematite kedah mungkin jadi dolomit boga kacenderungan kuat waragad positif dina hubungan hematite.
Sanggeus dibahas dina eusi Fe maksimum achievable sawala dina sarat feed keur téhnologi nu diperlukeun. The SEPARATOR sabuk STET tribo-éléktrostatik merlukeun bahan feed janten taneuh garing tur finely. Pisan saeutik Uap bisa boga pangaruh badag dina diferensial tribo-ngecas na kituna teh Uap feed kudu turun ka <0.5 beurat%. Salaku tambahan, the feed material should be ground sufficiently fine to liberate gangue materials and should be at least 100% passing mesh 30 (600 a). 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, di sisi anu sanésna, 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.
Hasilna bangku skala dibere dieu mendemonstrasikan bukti kuat ngecas na separation mineral Fe-bearing ti quartz maké separation sabuk triboelectrostatic.
Pikeun sampel hampas eusi Fe ieu ngaronjat tina 29.89% ka 53.75%, rata-rata, dina ngahasilkeun massa 23.30%, atomna Fe recovery sarta silika tampikan nilai tina 44.17% jeung 95.44%, tuturutan. Pikeun sampel itabirite eusi Fe ieu ngaronjat tina 47.68 % ka 57.62%, rata-rata, dina ngahasilkeun massa 65.0%, atomna Fe recovery sarta silika tampikan nilai tina 82.95% jeung 86.53%, tuturutan. hasil kasebut réngsé dina SEPARATOR nu leuwih leutik jeung kurang efisien tinimbang SEPARATOR komérsial STET.
papanggihan eksperimen nunjukkeun yén pikeun duanana hampas jeung sampel itabirite nu achievable eusi Fe maksimum bakal gumantung kana kandungan minimum quartz achievable. Salaku tambahan, achieving sasmita Fe luhur bisa jadi mungkin ku cara maké hiji lolos kadua dina SEPARATOR STET sabuk.
Hasil ulikan ieu nunjukkeun yén fines bijih beusi low-grade bisa ditingkatkeun ku cara maké SEPARATOR sabuk STET tribo-éléktrostatik. Karya Salajengna dina skala tutuwuhan pilot disarankeun pikeun nangtukeun beusi konsentrasi kelas na recovery nu bisa kahontal. Dumasar pangalaman, nu recovery produk jeung / atawa kelas nyata bakal ningkatkeun di pilot processing skala, sakumaha dibandingkeun jeung alat uji bangku skala garapan mangsa percobaan bijih beusi ieu. Prosés separation STET tribo-éléktrostatik bisa nawiskeun kaunggulan signifikan leuwih métode processing konvensional pikeun fines bijih beusi.
