ลูคัสสภาพเมนโดซา, อุปกรณ์ ST & เทคโนโลยี, ประเทศสหรัฐอเมริกา
lrojasmendoza@steqtech.com
Frank Hrach, อุปกรณ์ ST & เทคโนโลยี, ประเทศสหรัฐอเมริกา
ฟลินน์ Kyle, อุปกรณ์ ST & เทคโนโลยี, ประเทศสหรัฐอเมริกา
Abhishek คุปตะ, อุปกรณ์ ST & เทคโนโลยี, ประเทศสหรัฐอเมริกา
อุปกรณ์ ST & เทคโนโลยี LLC (STET) มีการพัฒนาระบบประมวลผลนวนิยายที่ขึ้นอยู่กับการแยกสายพาน tribo ที่ให้อุตสาหกรรมการประมวลผลแร่เป็นวิธีที่จะ beneficiate วัสดุที่ดีด้วยพลังงานที่มีประสิทธิภาพและมีเทคโนโลยีที่แห้งทั้งหมด. ในทางตรงกันข้ามกับกระบวนการแยกไฟฟ้าสถิตอื่น ๆ ที่มักจะ จํากัด เฉพาะอนุภาค >75ขนาด μm, ตัวคั่นเข็มขัด triboelectric STET เหมาะสำหรับการแยกที่ดีมาก (<1µm) การหยาบปานกลาง (500µm) อนุภาค, มีปริมาณงานสูงมาก. เทคโนโลยีไตรโบไฟฟ้าสถิต STET ถูกนํามาใช้ในการประมวลผลและแยกแร่ธาตุอุตสาหกรรมและผงเม็ดแห้งอื่น ๆ ในเชิงพาณิชย์. ที่นี่, ผลลัพธ์ของเครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะจะถูกนําเสนอเกี่ยวกับประโยชน์ของค่าปรับแร่ Fe เกรดต่ําโดยใช้กระบวนการแยกสายพาน STET. การทดสอบเครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะแสดงให้เห็นถึงความสามารถของเทคโนโลยี STET ในการกู้คืน Fe และคัดแยก SiO2 จากแร่อิตาบิไรต์ด้วย D50 ของ 60μm และแร่ Fe ที่ละเอียดเป็นพิเศษด้วย D50 ของ 20μm. เทคโนโลยี STET ถูกนําเสนอเป็นทางเลือกในการใช้ประโยชน์จากค่าปรับแร่ Fe ที่ไม่สามารถรักษาได้สําเร็จผ่านวงจรแผ่นไหลแบบดั้งเดิมเนื่องจาก granulometry และ mineralogy.
แร่เหล็กเป็นองค์ประกอบที่พบมากที่สุดสี่ในเปลือกโลก [1]. เหล็กเป็นสิ่งจำเป็นในการผลิตเหล็กและดังนั้นจึงเป็นวัสดุที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาเศรษฐกิจโลก [1-2]. เหล็กยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างและการผลิตยานพาหนะ [3]. ทรัพยากรแร่เหล็กส่วนใหญ่ประกอบด้วยการก่อตัวของเหล็ก (BIF) ซึ่งเหล็กมักพบในรูปของออกไซด์, hydroxides และมีขอบเขตที่น้อยกว่าถ่าน [4-5]. ชนิดเฉพาะของการก่อธาตุเหล็กที่มีเนื้อหาคาร์บอเนตสูงกว่ามี dolomitic itabirites ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของ dolomitization และ metamorphism ของเงินฝาก BIF [6]. เงินฝากเหล็กที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่สามารถพบได้ในประเทศออสเตรเลีย, จีน, แคนาดา, ยูเครน, อินเดียและบราซิล [5].
องค์ประกอบทางเคมีของแร่เหล็กมีช่วงกว้างชัดเจนในองค์ประกอบทางเคมีโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเนื้อหา Fe และแร่ธาตุที่เกี่ยวข้อง [1]. แร่ธาตุเหล็กที่เกี่ยวข้องกับส่วนใหญ่ของแร่เหล็กมีเลือด, การพ่น, และ magnetite [1,5]. สารปนเปื้อนหลักในแร่เหล็กคือ SiO2 และ Al2O3 [1,5,7]. แร่ธาตุเหล็กแบบทั่วไปและอลูมิเนียม, kaolinite, กีสถาน, diaspore. ของเหล่านี้ก็มักจะสังเกตว่าควอตซ์เป็นแร่ธาตุซิลิกาแบริ่งหมายถึงและดินและ gibbsite เป็นสองหลักมิแบริ่งแร่ [7].
การสกัดแร่เหล็กส่วนใหญ่จะดำเนินการผ่านการดำเนินงานเหมืองหลุมเปิด, ส่งผลให้เกิดการผลิตกระแสไฟฟ้าที่สำคัญ [2]. ระบบการผลิตแร่เหล็กมักจะเกี่ยวข้องกับสามขั้นตอน: ทำ เหมือง แร่, การประมวลผลและอัดกิจกรรม. ของเหล่านี้, ทำให้มั่นใจได้ว่าเกรดเหล็กและเคมีที่เพียงพอจะประสบความสำเร็จก่อนที่จะมีการอัดเวที. การแปรรูปรวมถึงการบด, จำแนก, การกัดและความเข้มข้นที่มุ่งมั่นในการเพิ่มปริมาณเหล็กในขณะที่ลดปริมาณของแร่ธาตุ [1-2]. แต่ละเงินฝากแร่มีลักษณะเฉพาะของตัวเองที่เกี่ยวข้องกับแร่ธาตุเหล็กและตะกอน, ดังนั้นจึงต้องมีเทคนิคความเข้มข้นที่แตกต่างกัน [7].
การแยกแม่เหล็กโดยทั่วไปจะใช้ใน beneficiation ของแร่เหล็กเกรดสูงที่แร่ธาตุเหล็กที่โดดเด่น [1,5]. การแยกแม่เหล็กแบบเปียกและแห้งความเข้มต่ำ (LIMS) เทคนิคที่ใช้ในการประมวลผลแร่ที่มีคุณสมบัติของแม่เหล็กที่แข็งแกร่งเช่น magnetite ในขณะที่การแยกแม่เหล็กความเข้มสูงเปียกจะใช้ในการแยกแร่ธาตุที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กอ่อนเช่นเม็ดเลือดจากแร่ธาตุ. แร่เหล็กเช่น goethite และ limonite มักพบในแร่และไม่ได้แยกเป็นอย่างดีโดยเทคนิคทั้งสอง [1,5]. วิธีการแม่เหล็กนำเสนอความท้าทายในแง่ของกำลังการผลิตต่ำของพวกเขาและในแง่ของความต้องการสำหรับแร่เหล็กจะไวต่อสนามแม่เหล็ก [5].
Flotation, ในทางตรงกันข้าม, จะใช้ในการลดเนื้อหาของสิ่งสกปรกในแร่เหล็กเกรดต่ำ [1-2,5]. แร่เหล็กสามารถมีความเข้มข้นทั้งโดยตรง anionic flotation ของเหล็กออกไซด์หรือย้อนกลับ cationic flotation ของซิลิก้า, อย่างไรก็ตามย้อนกลับ cationic flotation ยังคงเป็นที่นิยมมากที่สุดเส้นทาง flotation ที่ใช้ในอุตสาหกรรมเหล็ก [5,7]. การใช้ flotation จำกัดโดยค่าใช้จ่ายของสารตั้งต้น, การปรากฏตัวของซิลิกาและมิที่อุดมไปด้วย slimes และการปรากฏตัวของแร่ธาตุคาร์บอเนต [7-8]. นอก, flotation ต้องการการบำบัดน้ำเสียและการใช้งานของการแยกที่เป็นไปได้สำหรับการประยุกต์ใช้ขั้นสุดท้ายแห้ง [1].
การใช้ flotation สำหรับความเข้มข้นของเหล็กยังเกี่ยวข้องกับ desliming เป็นลอยอยู่ในการปรากฏตัวของผลการปรับที่มีประสิทธิภาพลดลงและค่าใช้จ่ายรีเอเจนต์สูง [5,7]. Desliming เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการกำจัดของมิเป็นแยกของ gibbsite จากออกไซด์หรือ goethite โดยตัวแทนพื้นผิวใดๆที่มีการใช้งานที่ค่อนข้างยาก [7]. ส่วนใหญ่ของแร่ธาตุมิที่เกิดขึ้นในช่วงขนาดที่ปลีกย่อย (<20Um) ช่วยให้การกําจัดของมันผ่าน desliming. ทั้ง หมด, ความเข้มข้นสูงของค่าปรับ (<20Um) และอลูมินาเพิ่มปริมาณการเก็บค่าอ้างอิงที่จําเป็นและลดการเลือกอย่างมาก [5,7].
นอก, การปรากฏตัวของแร่ธาตุคาร์บอเนต – เช่นใน dolomitic itabirites- นอกจากนี้ยังสามารถลดการเลือกลอยตัวระหว่างแร่ธาตุเหล็กและควอตซ์เนื่องจากแร่เหล็กที่มีคาร์บอเนตเช่นโดโลไมต์ไม่ลอยมาก. การดูดซับสายพันธุ์คาร์บอเนตที่ละลายน้ําบนพื้นผิวควอตซ์ที่เป็นอันตรายต่อการเลือกสรรของการลอยตัว [8]. การลอยตัวสามารถมีประสิทธิภาพพอสมควรในการอัพเกรดแร่เหล็กเกรดต่ํา, แต่มันขึ้นอยู่กับแร่แร่อย่างมาก [1-3,5]. การลอยตัวของแร่เหล็กที่มีปริมาณอลูมินาสูงจะเป็นไปได้ผ่านการลดความชื้นโดยเสียค่าใช้จ่ายในการกู้คืนเหล็กโดยรวม [7], ในขณะที่การลอยตัวของแร่เหล็กที่มีแร่ธาตุคาร์บอเนตจะเป็นเรื่องที่ท้าทายและอาจไม่สามารถทําได้ [8].
วงจรการประมวลผลที่ทันสมัยของแร่ธาตุ Fe-bearing อาจรวมถึงขั้นตอนการลอยตัวและความเข้มข้นของแม่เหล็ก [1,5]. ตัวอย่างเช่น, ความเข้มข้นของแม่เหล็กสามารถใช้กับกระแสค่าปรับจากระยะ desliming ก่อนที่จะลอยตัวและเมื่อลอยตัวปฏิเสธ. การรวมตัวของหัวแม่เหล็กความเข้มต่ําและสูงช่วยเพิ่มการกู้คืนเหล็กโดยรวมในวงจรการประมวลผลโดยการกู้คืนเศษเสี้ยวของแร่เหล็กเฟอร์โรและพาราแมกเนติกเช่นแมกนีไทต์และเฮมาไทต์ [1]. โดยทั่วไปแล้ว Goethite เป็นส่วนประกอบหลักของกระแสปฏิเสธของโรงงานเหล็กจํานวนมากเนื่องจากคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่อ่อนแอ [9]. ในกรณีที่ไม่มีการประมวลผลปลายน้ําเพิ่มเติมสําหรับกระแสปฏิเสธจากความเข้มข้นของแม่เหล็กและการลอยตัว, การปฏิเสธค่าปรับจะลงเอยด้วยการกําจัดในเขื่อน tailings [2]. การกําจัดและแปรรูปตะไบได้กลายเป็นสิ่งสําคัญสําหรับการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมและการกู้คืนของมีค่าเหล็ก, ตามลําดับ, ดังนั้นการแปรรูปแร่เหล็กในอุตสาหกรรมเหมืองแร่จึงมีความสําคัญมากขึ้น [10].
อย่างชัดเจน, การประมวลผลของ tailings จากวงจรผลประโยชน์เหล็กแบบดั้งเดิมและการประมวลผลของ dolomitic itabirite เป็นสิ่งที่ท้าทายผ่านแผ่นการไหลของความเข้มข้นแบบ desliming-flotation-magnetic แบบดั้งเดิมเนื่องจาก mineralogy และ granulometry, ดังนั้นเทคโนโลยีการรับผลประโยชน์ทางเลือกเช่นการแยกไตรโบไฟฟ้าสถิตซึ่งมีข้อ จํากัด น้อยกว่าในแง่ของแร่แร่และช่วยให้การประมวลผลค่าปรับอาจเป็นที่สนใจ.
การแยกไตรโบไฟฟ้าสถิตใช้ความแตกต่างของประจุไฟฟ้าระหว่างวัสดุที่ผลิตโดยการสัมผัสพื้นผิวหรือการชาร์จแบบ triboelectric. ในวิธีง่ายๆ, เมื่อวัสดุสองวัสดุอยู่ในการติดต่อ, วัสดุที่มีความสัมพันธ์สูงกว่าสําหรับอิเล็กตรอนได้รับอิเล็กตรอนจึงประจุลบ, ในขณะที่วัสดุที่มีค่าความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนต่ำบวก. ในหลักการ, ค่าปรับแร่เหล็กเกรดต่ําและไดโลมิกอิตาบิไรต์ที่ไม่สามารถประมวลผลได้โดยการลอยตัวแบบเดิมและ / หรือการแยกแม่เหล็กอาจได้รับการอัพเกรดโดยการใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติการชาร์จที่แตกต่างกันของแร่ธาตุ [11].
ที่นี่เรานําเสนอการแยกสายพานไตรโบไฟฟ้าสถิต STET เป็นเส้นทางการรับผลประโยชน์ที่เป็นไปได้เพื่อเข้มข้นแร่เหล็กละเอียดพิเศษและเพื่อใช้ประโยชน์จากแร่ dolomitic itabirite. กระบวนการ STET ช่วยให้อุตสาหกรรมแปรรูปแร่มีความสามารถพิเศษในการแปรรูปอาหารแห้ง. กระบวนการที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสามารถขจัดความจําเป็นในการแปรรูปแบบเปียก, การบําบัดน้ําเสียปลายน้ําและการอบแห้งที่จําเป็นของวัสดุขั้นสุดท้าย. นอกจากนี้, กระบวนการ STET ต้องรักษาแร่ก่อนเพียงเล็กน้อยและทํางานที่ความจุสูง – ถึง 40 เสียงต่อชั่วโมง. การใช้พลังงานน้อยกว่า 2 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อตันของวัสดุการประมวลผล.
วัสดุ
สองดีแร่เหล็กเกรดต่ำถูกนำมาใช้ในชุดของการทดสอบนี้. แร่แรกประกอบด้วย ultrafine Fe แร่แร่ตัวอย่างกับ D50 ของ 20 µm และตัวอย่างที่สองของตัวอย่างแร่เหล็ก itabirite กับ D50 ของ 60 µm. ตัวอย่างทั้งสองความท้าทายในปัจจุบันระหว่างประโยชน์ของพวกเขาและไม่สามารถประมวลผลได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่าน desliming- แบบดั้งเดิม flotation- แม่เหล็กวงจรความเข้มข้นเนื่องจาก granulometry และแร่ธาตุของพวกเขา. ตัวอย่างทั้งสองได้รับจากการดําเนินงานเหมืองแร่ในบราซิล.
ตัวอย่างแรกที่ได้รับจากวงจรความเข้มข้น desliming-แม่เหล็กที่มีอยู่. ตัวอย่างถูกรวบรวมจากเขื่อนหาง, แล้วแห้ง, เป็นเนื้อเดียวกันและบรรจุ. ตัวอย่างที่สองคือจากการก่อตัวของธาตุเหล็ก itabirite ในบราซิล. ตัวอย่างถูกบดและเรียงลําดับตามขนาดและเศษส่วนปรับที่ได้รับจากขั้นตอนการจัดหมวดหมู่ภายหลังได้รับหลายขั้นตอนของ desliming จน D98 ของ 150 μm ประสบความสําเร็จ. ตัวอย่างแห้งแล้ว, เป็นเนื้อเดียวกันและบรรจุ.
การกระจายขนาดอนุภาค (Psd) ถูกกําหนดโดยใช้เลเซอร์เครื่องวิเคราะห์ขนาดอนุภาคการเลี้ยวเบน, อาจารย์ของมัลเวิร์น 3000 อี. ตัวอย่างทั้งสองยังโดดเด่นด้วยการสูญเสีย- on-(ลอย), XRF และ XRD. การสูญเสียจากการจุดระเบิด (ลอย) โดยวาง 4 กรัมของตัวอย่างใน 1000 เตาเผา ºC สําหรับ 60 รายงาน LOI ตามเกณฑ์ที่ได้รับ. การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีเสร็จสมบูรณ์โดยใช้คลื่นกระจาย X - ray เรืองแสง (WD XRF) และขั้นตอนหลักๆ ของผลึกถูกสอบสวนโดยเทคนิค XRD.
องค์ประกอบทางเคมีและ LOI สําหรับตัวอย่าง tailings (หาง), และสําหรับตัวอย่างการก่อตัวของธาตุเหล็ก (อิตาบิไรต์), แสดงในตาราง 1 และการกระจายขนาดอนุภาคสําหรับตัวอย่างทั้งสองจะแสดงในรูป 1. สําหรับตัวอย่าง tailings เฟสหลัก Fe กู้คืนได้เป็นสารและออกไซด์, และแร่ gangue หลักคือควอตซ์ (มะเดื่อ 4). สําหรับตัวอย่าง itabirite เฟสหลัก Fe กู้คืนได้เป็นออกไซด์, และแร่ gangue หลักเป็นควอทซ์และโดโลไมต์ (มะเดื่อ 4).
ตาราง 1. ผลการวิเคราะห์ทางเคมีสําหรับองค์ประกอบสําคัญใน tailings และตัวอย่างอิตาบิไรต์.
| อย่าง | เกรด (น้ําหนัก) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fe | SiO2 | Al2O3 | มโน | MgO | บ้าน | LOI** | อื่นๆ | |
| หาง | 30.3 | 47.4 | 4.3 | 1.0 | * | * | 3.4 | 13.4 |
| อิตาบิไรต์ | 47.6 | 23.0 | 0.7 | 0.2 | 1.5 | 2.2 | 4.0 | 21.0 |
การกระจายขนาดอนุภาค
วิธี
ชุดของการทดลองที่ถูกออกแบบมาเพื่อตรวจสอบผลของพารามิเตอร์ที่แตกต่างกันในการเคลื่อนไหวเหล็กในตัวอย่างเหล็กทั้งสองโดยใช้ STET tribo-electrostatic เทคโนโลยีคั่นสายพาน. การทดลองดําเนินการโดยใช้เครื่องแยกสายพานไตรโบไฟฟ้าสถิตแบบตั้งโต๊ะ, ต่อไปนี้จะเรียกว่า 'ตัวคั่นแบบตั้งโต๊ะ'. การทดสอบแบบตั้งโต๊ะเป็นขั้นตอนแรกของกระบวนการนําเทคโนโลยีสามเฟส (ดูตาราง 2) รวมถึงการประเมินแบบตั้งโต๊ะ, การทดสอบระดับนักบินและการใช้งานเชิงพาณิชย์. ตัวแยกแท่นตั้งโต๊ะจะใช้สำหรับการคัดกรองสำหรับหลักฐานของการชาร์จ tribo และเพื่อตรวจสอบว่าวัสดุเป็นผู้สมัครที่ดีสำหรับ beneficiation ไฟฟ้าสถิต. ความแตกต่างหลักระหว่างอุปกรณ์แต่ละชิ้นจะถูกนําเสนอในตาราง 2. ในขณะที่อุปกรณ์ที่ใช้ในแต่ละระยะแตกต่างกันในขนาด, หลักการด าเนินธุรกิจเป็นพื้นฐานเดียวกัน.
ตาราง 2. กระบวนการดําเนินการสามเฟสโดยใช้ STET tribo-ไฟฟ้าสถิตสายพานเทคโนโลยีคั่น
| เฟส | ใช้สําหรับ: | ไฟฟ้า มิติ (กว้าง x ยาว) ซม. | ประเภทของ กระบวนการ/ |
|---|---|---|---|
| เครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะ ประเมิน | คุณภาพ ประเมิน | 5*250 | ชุด |
| ขนาดนักบิน การทดสอบ | เชิงปริมาณ ประเมิน | 15*610 | ชุด |
| เชิงพาณิชย์ มาตรา ส่วน การดําเนินการ | เชิงพาณิชย์ ผลิต | 107 *610 | อย่างต่อเนื่อง |
หลักการดําเนินงาน STET
หลักการทํางานของตัวแยกขึ้นอยู่กับการชาร์จแบบไตรโบไฟฟ้าสถิต. ในตัวแยกสายพาน tribo ไฟฟ้าสถิต (ตัวเลข 2 และ 3), วัสดุจะถูกป้อนเข้าไปในช่องว่างแคบ 0.9 – 1.5 ซม. ระหว่างสองขั้วเชิงระนาบขนาน. อนุภาคจะมีค่าบริการตาม interparticle ติดต่อ triboelectrically. แร่ธาตุที่ประจุบวก(s) และแร่ประจุลบ(s) ที่มีขั้วตรงข้าม. ภายในอนุภาคแยกจะกวาดขึ้นโดยสายพานเปิดตาข่ายเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องและถ่ายทอดในทิศทางตรงกันข้าม. เข็มขัดทําจากวัสดุพลาสติกและย้ายอนุภาคที่อยู่ติดกับขั้วไฟฟ้าแต่ละด้านไปทางปลายตรงข้ามของตัวคั่น. การไหลของกระแสของอนุภาคแยกและชาร์จต่อเนื่อง triboelectric โดยการชนอนุภาคอนุภาคให้สําหรับการแยกหลายขั้นตอนและผลในความบริสุทธิ์ที่ดีเยี่ยมและการกู้คืนในหน่วยเดียวผ่าน. มีการใช้เทคโนโลยีการแยกสายพาน triboelectric แยกหลากหลายของวัสดุรวมทั้งส่วนผสมของฟิต aluminosilicates/คาร์บอน (เถ้า), แคลไซต์/ควอตซ์, แป้ง/magnesite, และแคเซียม/ควอตซ์.
ทั้ง หมด, การออกแบบตัวแยกเป็นเรื่องง่ายด้วยเข็มขัดและลูกกลิ้งที่เกี่ยวข้องเป็นเพียงชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว. ขั้วไฟฟ้าอยู่นิ่ง และประกอบด้วยวัสดุทนทานอย่างเหมาะสม. ความยาวของขั้วแยกคือประมาณ 6 เมตร (20 ฟุต) และความกว้าง 1.25 เมตร (4 ฟุต) สำหรับอาคารขนาดเต็ม. ความเร็วสายพานสูงช่วยให้มีปริมาณงานสูง, ถึง 40 ตันต่อชั่วโมงสําหรับหน่วยเชิงพาณิชย์ขนาดเต็ม. ปริมาณการใช้พลังงานน้อยกว่า 2 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อตันของวัสดุการประมวลผลที่มีมากที่สุดของพลังงานที่บริโภคโดยสองมอเตอร์ขับรถสายพาน.
Schematic ของเข็มขัด triboelectric แยก
รายละเอียดของโซนแยก
สามารถเห็นได้ในตาราง 2, ความแตกต่างหลักระหว่างตัวแยกแบบตั้งโต๊ะและตัวแยกระดับนักบินและเครื่องชั่งเชิงพาณิชย์คือความยาวของตัวคั่นแบบตั้งโต๊ะจะอยู่ที่ประมาณ 0.4 เท่าความยาวของหน่วยงานนำร่องขนาดและขนาดเชิงพาณิชย์. เนื่องจากประสิทธิภาพในการแยกเป็นฟังก์ชันของความยาวอิเล็กโทรด, การทดสอบเครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะไม่สามารถใช้เป็นการทดแทนการทดสอบเครื่องชั่งได้. การทดสอบมาตราการนำร่องเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อกำหนดขอบเขตของการแยกที่กระบวนการ STET สามารถบรรลุ, และเพื่อตรวจสอบว่ากระบวนการ STET สามารถตอบสนองเป้าหมายผลิตภัณฑ์ภายใต้อัตราการป้อนข้อมูลที่กำหนด. แทน, ตัวแยกแท่นตั้งโต๊ะจะใช้ในการปกครองวัสดุที่ผู้สมัครที่ไม่น่าจะแสดงให้เห็นการแยกที่สำคัญในระดับผู้นำร่อง. ผลลัพธ์ที่ได้จากเครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะจะไม่ถูกปรับให้เหมาะสม, และการแยกที่สังเกตได้น้อยกว่าที่จะได้รับการปฏิบัติบนตัวแยก STET ขนาดเชิงพาณิชย์.
การทดสอบที่โรงงานนําร่องเป็นสิ่งจําเป็นก่อนที่จะใช้เครื่องชั่งเชิงพาณิชย์, อย่างไรก็ตาม, การทดสอบที่บัลลังก์- ขนาดเป็นสนับสนุนเป็นขั้นตอนแรกของการดําเนินการสําหรับวัสดุที่กําหนด. นอกจากนี้, ในกรณีที่มีวัสดุจํากัด, ตัวแยกแบบตั้งโต๊ะเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สําหรับการคัดกรองโครงการที่ประสบความสําเร็จ (เช่น, ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของลูกค้าและอุตสาหกรรมโดยใช้เทคโนโลยี STET).
การทดสอบเครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะ
การทดลองกระบวนการมาตรฐานได้ดําเนินการรอบเป้าหมายเฉพาะเพื่อเพิ่มความเข้มข้น Fe และลดความเข้มข้นของแร่ธาตุ gangue. ตัวแปรที่แตกต่างกันถูกสํารวจเพื่อเพิ่มการเคลื่อนไหวเหล็กและเพื่อกําหนดทิศทางของการเคลื่อนไหวของแร่ธาตุที่แตกต่างกัน. ทิศทางของการเคลื่อนไหวที่สังเกตในระหว่างการทดสอบ benchtop เป็นตัวบ่งชี้ทิศทางของการเคลื่อนไหวที่โรงงานนําร่องและขนาดเชิงพาณิชย์.
ตัวแปรที่ตรวจสอบรวมความชื้นสัมพัทธ์ (Rh), อุณหภูมิ, ขั้วไฟฟ้า, ความเร็วสายพานและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้. ของเหล่านี้, RH และอุณหภูมิเพียงอย่างเดียวสามารถมีผลกระทบขนาดใหญ่ในการไตรโบที่แตกต่างกันและดังนั้นผลการแยก. ดัง นั้น, สภาวะอุณหภูมิที่เหมาะสมของ RH และอุณหภูมิถูกกําหนดก่อนตรวจสอบผลของตัวแปรที่เหลือ. สองระดับขั้วถูกสํารวจ: ผม) ขั้วขั้วด้านบนบวกและ ii) ขั้วขั้วด้านบนขั้วลบ. สําหรับตัวคั่น STET, ภายใต้การจัดขั้วที่กําหนดและภายใต้ที่เหมาะสมภายใต้rhและอุณหภูมิเงื่อนไข, ความเร็วสายพานเป็นมือจับควบคุมหลักเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพผลิตภัณฑ์เกรดและการกู้คืนมวล. การทดสอบบนตัวคั่นม้านั่งช่วยให้ไฟหลั่งบนผลของตัวแปรการดําเนินงานบางอย่างในการชาร์จไตรโบไฟฟ้าสถิตสําหรับตัวอย่างแร่ที่กําหนด, และดังนั้นจึงได้ผลลัพธ์และแนวโน้มที่อาจถูกนํามาใช้, องศา, เพื่อจํากัดจํานวนตัวแปรและการทดลองที่จะดําเนินการในระดับโรงงานนําร่อง. ตาราง 3 แสดงช่วงของสภาพการแยกที่ใช้เป็นส่วนหนึ่งของขั้นตอน 1 กระบวนการประเมินผลสําหรับตัวอย่างการกระทาและ itabirite.
ตาราง 3 แสดงช่วงของสภาพการแยก
| พารามิเตอร์ | หน่วย | ช่วงของค่า | |
|---|---|---|---|
| หาง | อิตาบิไรต์ | ||
| ขั้วไฟฟ้าด้านบน ขั้ว | - | โพสิทีฟ- เนกาทีฟ | โพสิทีฟ- เนกาทีฟ |
| แรงดันไฟฟ้าอิเล็กโทรด | -kV /+kV | 4-5 | 4-5 |
| ญาติฟีด ความชื้น (Rh) | % | 1-30.7 | 2-39.6 |
| อุณหภูมิอาหาร | ฟาเรนไฮน์ /ฟาเรนไฮ (° C) | 71-90 (21.7-32.2) | 70-87 (21.1-30.6) |
| ความเร็วสายพาน | Fps (เมตรต่อวินาที) | 10-45 (3.0-13.7) | 10-45 (3.0-13.7) |
| ช่องว่างอิเล็กโทรด | นิ้ว (มม.) | 0.400 (10.2 มม.) | 0.400 (10.2 มม.) |
การทดสอบได้ดําเนินการบนเครื่องแยก benchtop ภายใต้เงื่อนไขชุด, พร้อมตัวอย่างฟีดของ 1.5 ปอนด์. ต่อการทดสอบ. การล้างการทํางานโดยใช้ 1 ปอนด์. ของวัสดุถูกนํามาใช้ในระหว่างการทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าผลกระทบการดําเนินที่เป็นไปได้จากสภาพก่อนหน้านี้ไม่ได้พิจารณา. ก่อนการทดสอบวัสดุเริ่มต้นเป็นเนื้อเดียวกันและถุงตัวอย่างที่มีทั้งการทํางานและวัสดุล้างได้จัดทํา. ที่จุดเริ่มต้นของการทดสอบอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ในแต่ละ (Rh) วัดโดยใช้เครื่องวัดความชื้นและอุณหภูมิแบบไวซาลาลา HM41. ช่วงของอุณหภูมิและ RH ในการทดลองทั้งหมดถูก 70-90 ฟาเรนไฮน์ /ฟาเรนไฮ (21.1-32.2 (° C) และ 1-39.6%, ตามลําดับ. การทดสอบอุณหภูมิ RH และ/หรือสูงกว่า, อาหารและตัวอย่างล้างถูกเก็บไว้ในเตาอบแห้งที่ 100 °C สําหรับเวลาระหว่าง 30-60 นาที. ในทางตรงกันข้าม, ค่า RH ที่สูงขึ้นได้บรรลุโดยการเพิ่มจํานวนน้อยของน้ําวัสดุ, ตามด้วยการทําให้เป็นเนื้อเดียวกัน. หลังจากวัดค่า RH และอุณหภูมิบนตัวอย่างฟีดแต่ละตัว, ขั้นตอนต่อไปคือการตั้งค่าขั้วไฟฟ้า, ความเร็วสายพานและแรงดันไฟฟ้าในระดับที่ต้องการ. ค่าช่องว่างถูกเก็บไว้คงที่ที่ 0.4 นิ้ว (10.2 มม.) ในระหว่างการทดสอบแคมเปญสําหรับตัวอย่างและตัวอย่าง itabirite.
ก่อนการทดสอบแต่ละข้อ, ฟีดย่อยขนาดเล็ก- ตัวอย่างที่มีประมาณ20gถูกเก็บรวบรวม (กําหนดเป็น "ฟีด"). เมื่อตั้งค่าตัวแปรการทํางานทั้งหมด, วัสดุที่ถูกป้อนเข้าไปในเครื่องแยก benchtop ใช้เครื่องป้อนไฟฟ้าสั่นผ่านศูนย์กลางของตัวคั่น benchtop. ตัวอย่างถูกเก็บรวบรวมเมื่อสิ้นสุดของการทดสอบแต่ละและน้ําหนักของผลิตภัณฑ์สิ้นสุด 1 (กําหนดเป็น 'E1') และสิ้นผลิตภัณฑ์ 2 (กําหนดเป็น 'E2') โดยพิจารณาจากมาตราส่วนการนับจํานวนทางกฏหมายเพื่อการค้า. ต่อไปนี้การทดสอบแต่ละ, ตัวอย่างย่อยขนาดเล็กที่มีประมาณ 20 กรัมของ E1 และ E2 ยังถูกเก็บรวบรวม. อัตราผลตอบแทนโดยรวมเพื่อ E1 และ E2 มีการอธิบายโดย:
ที่YE1 และ YE2 มีอัตราผลตอบแทนมวลเพื่อ E1 และ E2, ตามลําดับ; และน้ําหนักตัวอย่างที่เก็บรวบรวมไปยังผลิตภัณฑ์ตัวแยก E1 และ E2, ตามลําดับ. สําหรับตัวอย่างทั้งสอง, ความเข้มข้นของ Fe เพิ่มขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ E2.
สําหรับแต่ละชุดของย่อย- ตัวอย่าง (เช่น, ฟีด, E1 และ E2) LOI และองค์ประกอบออกไซด์หลักโดย XRF ถูกกําหนด. Fe2 O3 เนื้อหาได้พิจารณาจากค่านิยม. สําหรับตัวอย่าง loi จะเกี่ยวข้องโดยตรงกับเนื้อหาของสารในตัวอย่างเป็นกลุ่มไฮดรอกไซทํางานในสารจะออกซิไดต์เป็น ชม2 Oกรัม [10]. ขัด, สําหรับตัวอย่าง itabirite LOI โดยตรงจะเกี่ยวข้องกับคาร์บอเนตที่มีในตัวอย่าง, แคลเซียมและแมกนีเซียมคาร์บอเนตจะย่อยสลายลงในออกไซด์หลักของพวกเขาส่งผลให้การเปิดตัวของ บริษัท2กรัม และย่อยตัวอย่างตามลําดับสูญเสียน้ําหนัก. ลูกปัด XRF จัดทําโดยการผสม 0.6 กรัมของตัวอย่างแร่ที่มี 5.4 กรัมของลิเธียมเตตราโบเรต, ซึ่งได้รับเลือกเนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีของทั้งสอง tailings และตัวอย่าง itabirite. การวิเคราะห์ XRF ถูกปรับให้เป็นปกติสําหรับ LOI.
ในที่สุด, การกู้คืน Fe อีFe เป็นผลิตภัณฑ์ (E2) และ ริ้น2 ปฏิเสธ Qซี คํานวณ. อีFe เป็นร้อยละของ Fe กู้คืนในสมาธิเพื่อที่ของตัวอย่างฟีดเดิมและ Q2009 เปอร์เซ็นต์ของการลบออกจากตัวอย่างฟีดต้นฉบับ. อีFe และ Qซี อธิบายโดย:
ที่ Cผม,(ฟีด,E1, e2) เป็นเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นปกติสําหรับส่วนประกอบย่อยของตัวอย่าง i (เช่น, Fe, 10002)
ตัวอย่างแร่
รูปแบบ XRD แสดงขั้นตอนที่สําคัญสําหรับ tailings และตัวอย่าง itabirite จะแสดงในรูป 4. สําหรับตัวอย่าง tailings เฟสหลัก Fe กู้คืนได้เป็น goethite, ออกไซด์และแมกนีต, และแร่ gangue หลักคือควอตซ์ (มะเดื่อ 4). สําหรับตัวอย่าง itabirite เฟสหลัก Fe กู้คืนได้เป็นออกไซด์และ magnetite และแร่ธาตุ gangue หลักเป็นควอทซ์และโดโลไมต์. แมกนีไซต์ปรากฏในความเข้มข้นของการติดตามในตัวอย่างทั้งสอง. ออกไซด์บริสุทธิ์, การพ่น, และแมกนีเตมี 69.94%, 62.85%, 72.36% Fe, ตามลําดับ.
รูปแบบ D. ตัวอย่าง A – หาง, B – ตัวอย่างอิตาบิไรต์
การทดสอบเครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะ
ชุดทดสอบทํางานได้ดําเนินการในแต่ละตัวอย่างแร่มุ่งเป้าไปที่การเพิ่ม Fe และลด ริ้น2 เนื้อหา. ชนิดที่มุ่งเน้นเพื่อ E1 จะแสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมการชาร์จเชิงลบในขณะที่ความเข้มข้นของสายพันธุ์เพื่อ E2 กับพฤติกรรมการชาร์จในเชิงบวก. ความเร็วสายพานที่สูงขึ้นได้ดีกับการประมวลผลของตัวอย่าง tailings; อย่างไรก็ตาม, ผลของตัวแปรนี้เพียงอย่างเดียวพบว่ามีความสําคัญน้อยสําหรับตัวอย่าง itabirite.
ผลลัพธ์เฉลี่ยสําหรับตัวอย่างหางและ itabirite จะแสดงในรูป 5, ซึ่งคํานวณจาก 6 และ 4 การทดลอง, ตามลําดับ. มะเดื่อ 5 นําเสนอผลผลิตมวลเฉลี่ยและเคมีสําหรับอาหารและผลิตภัณฑ์ E1 และ E2. นอกจากนี้, แต่ละแปลงนําเสนอการปรับปรุงหรือลดความเข้มข้น (E2- ฟีด) สําหรับส่วนประกอบตัวอย่างแต่ละชิ้น เช่น, Fe, ริ้น2 ค่าบวกเกี่ยวข้องกับการเพิ่มความเข้มข้นของ E2, ในขณะที่ค่าลบจะเกี่ยวข้องกับการลดลงของความเข้มข้นของ E2.
รูปที่ 5. อัตราผลตอบแทนเฉลี่ยและเคมีสําหรับอาหาร, ผลิตภัณฑ์ E1 และ E2. แถบค่าคลาดเคลื่อนแทน 95% ช่วงเวลาความมั่นใจ.
สําหรับตัวอย่างเนื้อหา Fe เพิ่มขึ้นจาก 29.89% ถึง 53.75%, เฉลี่ย, ที่ผลผลิตมวล YE2 – หรือการกู้คืนมวลทั่วโลก – ของ 23.30%. นี้สอดคล้องกับการกู้คืน Fe ( และการปฏิเสธซิลิกา (QE2 ) ค่านิยมของ 44.17% และ 95.44%, ตามลําดับ. เนื้อหา LOI เพิ่มขึ้นจาก 3.66% ถึง 5.62% ซึ่งบ่งชี้ว่าการเพิ่มขึ้นของเนื้อหา Fe เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของเนื้อหา goethite (มะเดื่อ 5).
สําหรับเนื้อหาตัวอย่าง itabirite Fe เพิ่มขึ้นจาก 47.68% ถึง 57.62%, เฉลี่ย, ที่ผลผลิตมวล YE2 -ของ 65.0%. นี้สอดคล้องกับการกู้คืน Fe อีFe( และการปฏิเสธซิลิกา (Q2009) ค่านิยมของ 82.95% และ 86.53%, ตามลําดับ. เดอะลอย, เนื้อหา MgO และ CaO เพิ่มขึ้นจาก 4.06% ถึง 5.72%, 1.46 ถึง 1.87% และจาก 2.21 ถึง 3.16%, ตามลําดับ, ซึ่งบ่งชี้ว่าโดโลไมท์กําลังเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับแร่ธาตุที่มีแบริ่งเฟ (มะเดื่อ 5).
สําหรับตัวอย่างทั้งสอง,อัล2 O3 , MnO และ P ดูเหมือนจะชาร์จในทิศทางเดียวกับแร่ธาตุ Fe - แบริ่ง (มะเดื่อ 5). ในขณะที่ต้องการลดความเข้มข้นของทั้งสามสายพันธุ์, ความเข้มข้นของ ริ้น2, อัล2 , O3 , YE2 MnO และ P ลดลงสําหรับตัวอย่างทั้งสอง, ดังนั้นผลโดยรวมที่ประสบความสําเร็จโดยใช้ตัวคั่นแบบตั้งโต๊ะคือการเพิ่มประสิทธิภาพในผลิตภัณฑ์เกรด Fe และความเข้มข้นของสารปนเปื้อนลดลง.
ทั้ง หมด, การทดสอบ benchtop แสดงให้เห็นถึงหลักฐานของการชาร์จที่มีประสิทธิภาพและการแยกอนุภาคเหล็กและซิลิกา. ผลการทดสอบระดับห้องปฏิบัติการที่มีแนวโน้มแสดงให้เห็นว่าการทดสอบระดับนักบินรวมทั้งครั้งแรกและครั้งที่สองผ่านควรจะดําเนินการ.
อภิปราย
ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าตัวแยก STET ส่งผลให้เนื้อหา Fe เพิ่มขึ้นอย่างมากในขณะที่ลดปริมาณเนื้อหาลงพร้อมกัน ริ้น2 เนื้อหา.
มีแสดงให้เห็นว่าการแยก triboelectrostatic สามารถส่งผลให้มีการเพิ่มขึ้นของเนื้อหา Fe อย่างมีนัยสําคัญ, การอภิปรายเกี่ยวกับความสําคัญของผล, ในเนื้อหา Fe สูงสุดที่บรรลุและความต้องการของฟีดของเทคโนโลยีเป็นสิ่งจําเป็น.
เมื่อต้องการเริ่มต้น, มันเป็นสิ่งสําคัญที่จะหารือเกี่ยวกับพฤติกรรมการชาร์จที่ชัดเจนของสายพันธุ์แร่ในตัวอย่างทั้งสอง. สําหรับตัวอย่าง tailings ส่วนประกอบหลักคือ Fe oxides และผลึกและผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเฟออกไซด์เข้มข้นเพื่อ E2 ในขณะที่ควอตซ์เข้มข้นเพื่อ E1. ในวิธีง่ายๆ, มันอาจจะกล่าวว่าอนุภาคเฟออกไซด์ที่ได้มาประจุบวกและอนุภาคควอทซ์ที่ได้มาประจุลบ. พฤติกรรมนี้จะสอดคล้องกับธรรมชาติ triboelectrostatic ของแร่ธาตุทั้งสองที่แสดงโดยแฟร์กุสัน (2010) [12]. ตาราง 4 แสดง triboelectric ชุดชัดเจนสําหรับแร่ธาตุที่เลือกขึ้นอยู่กับการแยกอุปนัย, และมันแสดงให้เห็นว่าควอตซ์ตั้งอยู่ที่ด้านล่างของชุดชาร์จในขณะที่ goethite, แม่เหล็กและออกไซด์ที่ตั้งอยู่สูงขึ้นในชุด. แร่ธาตุที่ด้านบนของชุดจะมีแนวโน้มที่จะเรียกเก็บค่าบวก, ในขณะที่แร่ธาตุที่ด้านล่างจะมีแนวโน้มที่จะได้รับค่าใช้จ่ายเชิงลบ.
ในทางตรงกันข้าม, สําหรับตัวอย่าง itabirite ส่วนประกอบหลักคือออกไซด์, ควอตซ์และโดโลไมต์และผลการทดลองระบุว่าเฟออกไซด์และโดโลไมต์เข้มข้นเพื่อ E2 ในขณะที่ควอตซ์เข้มข้นถึง E1. นี้บ่งชี้ว่า อนุภาคออกไซด์และ dolomite ได้รับประจุบวกในขณะที่อนุภาคควอทซ์ได้มาประจุลบ. สามารถเห็นได้ในตาราง 4, คาร์บอเนตที่ตั้งอยู่ที่ด้านบนสุดของชุดไตรโบไฟฟ้าสถิต, ซึ่งบ่งชี้ว่าอนุภาคคาร์บอเนตมีแนวโน้มที่จะได้รับค่าใช้จ่ายในเชิงบวก, และในผลที่จะเข้มข้นเพื่อ E2. ทั้งโดโลไมต์และออกไซด์มีความเข้มข้นในทิศทางเดียวกัน, แสดงให้เห็นว่าผลกระทบโดยรวมสําหรับอนุภาคออกไซด์ในการปรากฏตัวของควอทซ์และโดโลไมท์คือการได้รับค่าใช้จ่ายในเชิงบวก.
ทิศทางของการเคลื่อนไหวของสายพันธุ์แร่ในแต่ละตัวอย่างเป็นที่น่าสนใจยิ่ง, มันจะกําหนดสูงสุดที่ประสบความสําเร็จเกรดfeที่สามารถทําได้โดยใช้วิธีการผ่านเดียวโดยใช้ tribo-ไฟฟ้าสถิตคั่นเข็มขัดเทคโนโลยี.
สําหรับตัวอย่างการ tailings และ itabirite เนื้อหา Fe สูงสุดที่บรรลุจะถูกกําหนดโดยสามปัจจัย: ผม) ปริมาณของเฟในแร่ Fe - แบริ่ง; Ii) ควอตซ์ต่ําสุด (ริ้น2 ) เนื้อหาที่สามารถทําได้และ; Iii) จํานวนสารปนเปื้อนที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับแร่ธาตุ Fe-bearing. สําหรับตัวอย่าง tailings สารปนเปื้อนหลักที่เคลื่อนที่ในทิศทางเดียวกันของแร่ธาตุ Fe-แบริ่งเป็น อัล2 O3 มโน แร่แบริ่ง, ในขณะที่สําหรับตัวอย่าง itabirite สารปนเปื้อนหลักคือ บ้าน MgO อัล2 O3 แร่แบริ่ง.
| ชื่อแร่ | ค่าใช้จ่ายที่ได้มา (ชัดเจน) |
|---|---|
| อพาทิต | +++++++ |
| คาร์บอเนต | ++++ |
| มอนนาซีเต | ++++ |
| ไทตาโนแมคเนไทต์ | . |
| อิลเมไนต์ | . |
| รูทิเล | . |
| ลิวโคซีน | . |
| แมกนีไมต์/ออกไซด์ | . |
| สปิเนล | . |
| โกเมน | . |
| สตาโรไลต์ | - |
| อิลเมไนต์ที่เปลี่ยนแปลง | - |
| โกเอทิต | - |
| เพทาย | -- |
| เอพิดอท | -- |
| ทาโมไลท์ | -- |
| ไฮโดรรัสซิลิเกต | -- |
| อลูมิโนซิลิเกต | -- |
| ทัวร์มาลีน | -- |
| แอกติโนไลท์ | -- |
| ไพโรซีน | --- |
| ไททาเท | ---- |
| เฟลด์สปาร์ | ---- |
| ควอตซ์ | ------- |
ตาราง 4. ชุด triboelectric ชัดเจนสําหรับแร่ธาตุที่เลือกขึ้นอยู่กับการแยกอุปนัย. แก้ไขจาก D.N เฟอร์กุสัน (2010) [12].
สําหรับตัวอย่างหาง, เนื้อหา Fe วัดที่ 29.89%. ข้อมูล XRD ระบุว่าเฟสเด่นคือ goethite, ตามด้วยออกไซด์, และดังนั้นเนื้อหา Fe สูงสุดที่บรรลุถ้าแยกสะอาดเป็นไปได้จะอยู่ระหว่าง 62.85% และ 69.94% (ซึ่งเป็นเนื้อหาของ Fe ของ goethite บริสุทธิ์และออกไซด์, ตามลําดับ). เดี๋ยว นี้, การแยกความสะอาดเป็นไปไม่ได้ อัล2, O3 มโน และ P-แร่แบริ่งจะย้ายไปในทิศทางเดียวกับแร่ Fe - แบริ่ง, และดังนั้นการเพิ่มขึ้นของเนื้อหา Fe จะส่งผลให้เกิดการเพิ่มขึ้นของสารปนเปื้อนเหล่านี้. แล้ว, เพิ่มเนื้อหา Fe, ปริมาณของควอทซ์เพื่อ E2 จะต้องลดลงอย่างมีนัยสําคัญไปยังจุดที่มันชดเชยการเคลื่อนไหวของ , MnO และ P ต่อผลิตภัณฑ์ (E2). ดังแสดงในตาราง 4, ควอตซ์มีแนวโน้มที่แข็งแกร่งที่จะได้รับค่าใช้จ่ายเชิงลบ, และในกรณีที่ไม่มีแร่ธาตุอื่น ๆ ที่มีพฤติกรรมการชาร์จเชิงลบที่ชัดเจนก็จะเป็นไปได้ที่จะลดเนื้อหาไปยังผลิตภัณฑ์ (E2) โดยวิธีการผ่านครั้งแรกโดยใช้เทคโนโลยีตัดเข็มขัดไตรโบอิเล็กทรอนิกส์.
ตัวอย่างเช่น, ถ้าเราคิดว่าเนื้อหา Fe ทั้งหมดในตัวอย่าง tailings มีความสัมพันธ์ที่จะ goethite (ทั่ว ไป(โอ้)), และว่าปมออกไซด์เพียงอย่างเดียวคือ ริ้น2, อัล2O3 และ มโน, แล้วเนื้อหา Fe กับผลิตภัณฑ์จะได้รับโดย:
Fe(%)=(100-ริ้น2 – (อัล2 O3 + มโน*0.6285
ที่, 0.6285 เป็นร้อยละของเฟในโกเอทิตบริสุทธิ์. Eq.4 แสดงให้เห็นถึงกลไกการแข่งขันที่เกิดขึ้นเพื่อสมาธิ อัล2O3 + มโน เพิ่มขึ้นในขณะที่ ริ้น2 ลด.
สําหรับตัวอย่าง itabirite เนื้อหา Fe วัดที่ 47.68%. ข้อมูล XRD บ่งชี้ว่าระยะเด่นคือออกไซด์และดังนั้นเนื้อหาสูงสุดที่บรรลุได้ Fe ถ้าแยกสะอาดได้จะใกล้เคียงกับ 69.94% (ซึ่งเป็นเนื้อหา Fe ของออกไซด์บริสุทธิ์). ตามที่ได้กล่าวถึงสําหรับตัวอย่าง tailings แยกสะอาดจะไม่เป็นไปได้เป็น CaO, MgO, อัล2 O3 แร่แบริ่งจะย้ายในทิศทางเดียวกับแร่แร่แร่, และดังนั้นจึงเพิ่มเนื้อหา Fe ริ้น2 เนื้อหาต้องลดลง. สมมติว่าเนื้อหา Fe ทั้งหมดในตัวอย่างนี้เกี่ยวข้องกับออกไซด์ธาตุเหล็ก (Fe2O3) และออกไซด์ที่มีอยู่ในแร่ ganggue เท่านั้น ริ้น2, บ้าน, MgO, อัล2O3 และ มโน; เนื้อหา Fe ในผลิตภัณฑ์จะได้รับโดย:
Fe(%)=(100-ริ้น2-โจโอ+เอ็มโม+อัล2O3+มโน+ลอย*0.6994
ที่, 0.6994 เป็นร้อยละของ Fe ในออกไซด์บริสุทธิ์. ต้องสังเกตว่า Eq.5 รวมถึง LOI, ในขณะที่ Eq.4 ไม่ได้. สําหรับตัวอย่างอิตาบิไรต์, LOI จะเชื่อมโยงกับการปรากฏตัวของคาร์บอเนตในขณะที่ตัวอย่าง tailings มันมีความเกี่ยวข้องกับแร่ธาตุ Fe - แบริ่ง.
เด่นชัด, สําหรับทั้งตัวอย่าง tailings และ itabirite เป็นไปได้ที่จะเพิ่มเนื้อหา Fe อย่างมีนัยสําคัญโดยการลดเนื้อหาของ ริ้น2; อย่างไรก็ตาม, ดังแสดงใน Eq.4 และ Eq.5, เนื้อหาสูงสุดที่บรรลุ Fe จะถูก จํากัด โดยทิศทางของการเคลื่อนไหวและความเข้มข้นของออกไซด์ที่เกี่ยวข้องกับแร่ธาตุ gangue.
ในหลักการ, ความเข้มข้นของ Fe ในทั้งสองตัวอย่างอาจจะเพิ่มขึ้นต่อไปโดยวิธีการผ่านที่สองในคั่น STET ที่ บ้าน,MgO อัล2 O3 และ มโนแร่แบริ่งสามารถแยกออกจากแร่ Fe- แบริ่ง. การแยกดังกล่าวจะเป็นไปได้ถ้าผลึกในตัวอย่างส่วนใหญ่ถูกเอาออกในช่วงแรกผ่าน. ในกรณีที่ไม่มีผลึก, บางส่วนของแร่ธาตุที่เหลือปมควรจะอยู่ในค่าใช้จ่ายทฤษฎีในทิศทางที่ตรงข้ามของโกเอทิต, ออกไซด์และแมกนีต, ซึ่งส่งผลให้เนื้อหา Fe เพิ่มขึ้น. ตัวอย่างเช่น, สําหรับตัวอย่าง itabirite และอยู่ในตําแหน่งของโดโลไมต์และออกไซด์ในไตรโบเอโรคโตรไฟต์ชุด (ดูตาราง 4), การแยก dolomite/hematite ควรจะเป็นไปได้เนื่องจาก dolomite มีแนวโน้มดีที่จะเรียกเก็บในเชิงบวกเมื่อเทียบกับ hematite.
มีการอภิปรายเกี่ยวกับเนื้อหา Fe บรรลุสูงสุดการอภิปรายเกี่ยวกับความต้องการฟีดสําหรับเทคโนโลยีเป็นสิ่งจําเป็น. เครื่องแยกสายพาน STET tribo-ไฟฟ้าสถิตต้องใช้วัสดุป้อนกระดาษให้แห้งและพื้นละเอียด. ปริมาณความชื้นน้อยมากสามารถมีผลขนาดใหญ่ในการชาร์จไตรโบที่แตกต่างกันและความชื้นฟีดควรจะลดลง <0.5 wt%. นอกจากนี้, วัสดุอาหารสัตว์ควรบดละเอียดพอที่จะปลดปล่อยวัสดุ gangue และอย่างน้อยควรมี 100% ผ่านตาข่าย 30 (600 Um). อย่างน้อยสําหรับตัวอย่าง tailings, วัสดุจะต้องถูกนําไปบําบัดน้ําเสียตามด้วยขั้นตอนการอบแห้งด้วยความร้อน, ในขณะที่การบดตัวอย่างอิตาบิไรต์ควบคู่ไปกับ, หรือตามด้วย, การอบแห้งด้วยความร้อนเป็นสิ่งจําเป็นก่อนที่จะได้รับประโยชน์ด้วยตัวแยก STET.
ตัวอย่าง tailings ได้มาจากวงจรความเข้มข้นของแม่เหล็ก desliming-flotation-magnetic ที่มีอยู่และรวบรวมโดยตรงจากเขื่อน tailings. ความชื้นวางทั่วไปจาก tailings ควรจะรอบ 20-30% ดังนั้นหางจะต้องแห้งโดยวิธีการแยกของเหลวและของแข็ง (Dewatering) ตามด้วยการอบแห้งด้วยความร้อนและ deagglomeration. ขอแนะนําให้ใช้การแยกน้ําเสียทางกลก่อนการอบแห้งเนื่องจากวิธีการทางกลมีการใช้พลังงานต่ําต่อหน่วยของของเหลวที่ถูกกําจัดออกไปเมื่อเทียบกับวิธีการทางความร้อน. ประมาณ 9.05 ต้องใช้ Btu ต่อน้ําหนึ่งปอนด์ที่ถูกกําจัดโดยการกรองในขณะที่การอบแห้งด้วยความร้อน, ในทางตรงกันข้าม, ต้องการรอบ ๆ 1800 Btu ต่อปอนด์ของน้ําระเหย [13]. ค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลของหางเหล็กในที่สุดจะขึ้นอยู่กับความชื้นขั้นต่ําที่ทําได้ในระหว่างการ dewatering และค่าใช้จ่ายที่มีพลังที่เกี่ยวข้องกับการอบแห้ง.
ตัวอย่างอิตาบิไรต์ได้มาจากการก่อตัวของเหล็กอิตาบิไรต์โดยตรงดังนั้นในการประมวลผลตัวอย่างนี้วัสดุจะต้องผ่านการบดและการกัดตามด้วยการอบแห้งด้วยความร้อนและการสลายตัว. ทางเลือกหนึ่งที่เป็นไปได้คือการใช้โรงงานลูกกลิ้งกวาดอากาศร้อน, ซึ่งการบดและการอบแห้งแบบคู่สามารถทําได้ในขั้นตอนเดียว. ค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลของแร่อิตาบิไรต์จะขึ้นอยู่กับความชื้นของอาหารสัตว์, เม็ดอาหารสัตว์และค่าใช้จ่ายที่มีพลังที่เกี่ยวข้องกับการกัดและการอบแห้ง.
สําหรับการแยกตัวของตัวอย่างทั้งสองเป็นสิ่งจําเป็นหลังจากที่วัสดุแห้งแล้วเพื่อให้แน่ใจว่าอนุภาคถูกปลดปล่อยออกจากกัน. Deagglomeration สามารถทําได้ร่วมกับขั้นตอนการอบแห้งด้วยความร้อน, ช่วยให้การถ่ายเทความร้อนและการประหยัดพลังงานมีประสิทธิภาพ.
ผลการชั่งน้ําหนักม้านั่งนําเสนอที่นี่แสดงให้เห็นถึงหลักฐานที่แข็งแกร่งของการชาร์จและการแยกแร่ Fe - แบริ่งจากควอทซ์โดยใช้การแยกสายพาน triboelectrostatic.
สําหรับตัวอย่างเนื้อหา Fe เพิ่มขึ้นจาก 29.89% ถึง 53.75%, เฉลี่ย, ที่ผลผลิตมวลของ 23.30%, ซึ่งสอดคล้องกับการกู้คืน Fe และค่าปฏิเสธซิลิกาของ 44.17% และ 95.44%, ตามลําดับ. สําหรับเนื้อหาตัวอย่าง itabirite Fe เพิ่มขึ้นจาก 47.68 % ถึง 57.62%, เฉลี่ย, ที่ผลผลิตมวลของ 65.0%, ซึ่งสอดคล้องกับการกู้คืน Fe และค่าปฏิเสธซิลิกาของ 82.95% และ 86.53%, ตามลําดับ. ผลลัพธ์เหล่านี้เสร็จสิ้นบนตัวคั่นที่มีขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพน้อยกว่าตัวคั่นเชิงพาณิชย์ STET.
ผลการวิจัยการทดลองระบุว่าสําหรับตัวอย่างทั้งสองและ itabirite เนื้อหาสูงสุดที่ทําได้ Fe จะขึ้นอยู่กับเนื้อหาควอตซ์ที่ทําได้ขั้นต่ํา. นอกจากนี้, การบรรลุเกรด Fe ที่สูงขึ้นอาจเป็นไปได้โดยวิธีการผ่านที่สองในคั่นเข็มขัด STET.
ผลการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าค่าปรับแร่เหล็กเกรดต่ําสามารถอัพเกรดได้โดยใช้เครื่องแยกสายพาน STET tribo-electrostatic. แนะนําให้ทํางานที่ระดับโรงงานนําร่องเพิ่มเติมเพื่อพิจารณาระดับความเข้มข้นของเหล็กและการกู้คืนที่สามารถทําได้. จากประสบการณ์, การฟื้นตัวของผลิตภัณฑ์และ/หรือเกรดจะปรับปรุงในการประมวลผลระดับนักบินอย่างมีนัยสําคัญ, เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ทดสอบเครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะที่ใช้ระหว่างการทดลองแร่เหล็กเหล่านี้. กระบวนการแยก STET tribo-ไฟฟ้าสถิตอาจมีข้อได้เปรียบที่สําคัญกว่าวิธีการแปรรูปทั่วไปสําหรับค่าปรับแร่เหล็ก.
