卢卡斯·罗贾斯·门多萨, ST 设备 & 技术, 美国
lrojasmendoza@steqtech.com
弗兰克 · 赫拉赫, ST 设备 & 技术, 美国
Kyle 弗林, ST 设备 & 技术, 美国
阿布舍克古普塔, ST 设备 & 技术, 美国
ST 设备 & 技术有限责任公司 (STET) 开发了一种基于三静带分离的新型加工系统, 为选矿行业提供了一种节能、完全干燥的技术选矿精细材料的手段. 与其他通常仅限于颗粒的静电分离过程相比 >75μm 大小, stet 三电带分离器适用于非常精细的分离 (<1µ m) 到适度粗 (500µ m) 粒子, 具有非常高的吞吐量. STET摩擦静电技术已被用于加工和商业分离各种工业矿物和其他干颗粒粉末. 这里, 介绍了使用STET带分离工艺选矿低品位铁矿石粉矿的实验室规模结果. 实验室规模测试表明，STET 技术能够同时从 D50 为 60μm 的伊塔比石矿石和 D50 为 20μm 的超细铁矿石尾矿中回收铁和剔除 SiO2. STET技术是选矿铁矿石细粉的替代方案，由于其粒度和矿物学，无法通过传统的流程回路成功处理.
铁矿石是地壳中第四大最常见的元素 [1]. 钢铁是钢铁制造的必需品, 因此也是全球经济发展的重要材料 [1-2]. 铁也被广泛用于建筑和车辆制造 [3]. 大部分铁矿石资源是由变质的带状铁地层组成的 (bif) 其中铁通常以氧化物的形式存在, 氢氧化物和在较小程度上碳酸盐 [4-5]. 碳酸盐岩含量较高的一种特殊类型的铁地层是白云岩伊塔比铁矿, 它是 bif 矿床白云岩化和变质作用的产物 [6]. 世界上最大的铁矿石矿床位于澳大利亚, 中国, 加拿大, 乌克兰, 印度和巴西 [5].
铁矿石的化学成分在化学成分上有明显的广泛范围, 特别是在铁含量和相关的煤矸石矿物方面 [1]. 与大多数铁矿石相关的主要铁矿物是赤铁矿, 戈伊蒂, 褐铁矿和磁铁矿 [1,5]. 铁矿石中的主要污染物是 SiO2 和 Al2O3 [1,5,7]. 铁矿石中典型的二氧化硅和含氧化铝矿物是石英, 高岭石, 吉布斯特, 硅酸盐和刚玉. 其中常观察到石英是含二氧化硅的平均矿物, 高岭石是含铝的两种主要氧化铝矿物 [7].
铁矿石开采主要通过露天开采作业进行, 导致大量的尾矿产生 [2]. 铁矿石生产系统通常涉及三个阶段: 挖掘, 加工和造粒活动. 其中,, 加工, 确保在造粒阶段之前达到足够的铁品位和化学. 加工包括破碎, 分类, 铣削和浓缩, 目的是提高铁的含量, 同时减少煤矸石矿物的数量 [1-2]. 每个矿床在含铁和含煤矸石矿物方面都有其独特的特点, 因此, 它需要不同的浓度技术 [7].
磁分离通常用于高品位铁矿的利用,其中主要的铁矿物是铁和顺磁 [1,5]. 干湿低强度磁选 (Lims) 采用磁铁矿等具有较强磁性的矿石加工技术, 采用湿高强度磁选技术将赤铁矿等磁性强的含铁矿物与煤矸石矿物分离. 铁矿石, 如 goethite 和褐铁矿, 在尾矿中常见, 两种技术都不能很好地分离 [1,5]. 磁方法在能力低和铁矿石容易受到磁场影响的要求方面提出了挑战 [5].
浮 选, 另一方面, 用于降低低品位铁矿石中杂质的含量 [1-2,5]. 铁矿石可以通过铁氧化物的直接阴离子浮选或二氧化硅的反向阳离子浮选来浓缩, 然而, 反阳离子浮选仍然是铁工业中最流行的浮选路线 [5,7]. 浮选的使用受试剂成本的限制, 硅和富含铝的薄型的存在和碳酸盐矿物的存在 [7-8]. 此外, 浮选需要废水处理和使用下游脱水进行干燥的最终应用 [1].
使用浮选来提高铁的浓度还包括脱泥, 因为在罚款的存在下漂浮会导致效率下降和试剂成本高 [5,7]. 脱氯是特别重要的去除氧化铝, 因为任何表面活性剂从赤铁矿或高晶石中分离赤铁矿是相当困难的 [7]. 大多数含氧化铝矿物都存在于更精细的尺寸范围内 (<20嗯) 允许通过脱薄去除. 整体, 高集中的罚款 (<20嗯) 和氧化铝增加所需的阳离子收集器剂量,并显著降低选择性 [5,7].
此外, 碳酸盐矿物的存在 – 例如白云石伊塔比石- 还会降低铁矿物和石英之间的浮选选择性，因为含有碳酸盐（如白云石）的铁矿石不会非常选择性地漂浮. 溶解的碳酸盐物质吸附在石英表面，损害浮选的选择性 [8]. 浮选在升级低品位铁矿石方面可以相当有效, 但它强烈依赖于矿石矿物学 [1-3,5]. 通过脱泥可以浮选含有高氧化铝含量的铁矿石，但会牺牲整体铁回收率 [7], 而含有碳酸盐矿物的铁矿石的浮选将具有挑战性，并且可能不可行 [8].
含铁矿物的现代加工回路可能包括浮选和磁浓缩步骤 [1,5]. 例如, 磁浓度可用于浮选前脱泥阶段的细粉流和浮选废渣. 低强度和高强度磁选矿器的结合允许通过回收一小部分铁和顺磁性铁矿物（如磁铁矿和赤铁矿）来提高加工回路中的整体铁回收率 [1]. 针铁矿由于其弱磁性，通常是许多铁厂废液流的主要成分 [9]. 在没有对来自磁集中和浮选的废渣流进行进一步下游处理的情况下, 细废品最终将处置在尾矿坝中 [2]. 尾矿处置和加工已成为环境保护和回收铁贵重物品的关键, 分别, 因此，采矿业中铁矿石尾矿的加工变得越来越重要 [10].
清楚, 传统选铁回路尾矿的加工和白云石伊塔比石的加工由于其矿物学和粒度学，通过传统的脱泥-浮选-磁浓缩流程具有挑战性, 因此，替代选矿技术，如摩擦静电分离，在矿石矿物学方面限制较少，并允许处理细粉，可能会引起人们的兴趣.
三波静电分离利用表面接触或三波电充电产生的材料之间的电荷差异. 以简单化的方式, 当两种材料接触时, 对电子增益电子具有较高亲和力的材料因此带负电荷, 而电子亲和力较低的材料电荷正. 原则上, 无法通过常规浮选和/或磁选加工的低品位铁矿石细粉和白云质伊塔比石可以通过利用其矿物的差额充电特性进行升级 [11].
在这里，我们提出了STET摩擦-静电带分离作为可能的选矿路线，以浓缩超细铁矿石尾矿和选矿白云石伊塔比石矿物. STET工艺为矿物加工行业提供了独特的无水能力来处理干饲料. 环保工艺，无需湿法加工, 下游废水处理和所需的最终材料干燥. 另外, STET 工艺对矿物的预处理很少，且在高容量下运行，最高 40 每小时的音调. 能耗小于 2 每吨加工材料的千瓦时.
材料
在这一系列试验中使用了两个细铁矿石. 第一个矿石包括一个超细的铁矿石尾矿样品与 d50 20 和第二个样品的伊塔比石铁矿石样品与 d50 60 µ m. 这两个样品在选矿过程中都面临挑战, 由于其颗粒测量和矿物学, 无法通过传统的脱泥浮选-磁浓度电路进行有效处理. 这两个样本都是从巴西的采矿作业中获得的.
第一样品是从现有的脱泥-浮选-磁浓度电路中获得的. 样本是从一个尾矿坝收集的, 然后干燥, 均质和包装. 第二个样本来自巴西的伊塔比铁形成. 对样品进行粉碎, 并按大小进行分类, 从分类阶段获得的细分数经过几个阶段的脱泥, 直到 d98 150 达到了μm. 然后把样品晒干, 均质和包装.
粒径分布 (Psd) 使用激光衍射粒度分析仪进行测定, 马尔文的大师 3000 E. 这两个样品的另一个特点是失火(意向书), xrf 和 xrd. 点火损失 (意向书) 是由放置 4 中的样品克 1000 °c 炉 60 分钟, 并在收到的基础上报告 loi. 化学成分分析是用波长色散 x 射线荧光完成的 (WD XRF) 采用 xrd 技术对仪器和主要结晶相进行了研究.
尾矿样品的化学成分和 loi (尾矿), 以及伊塔比石铁形成样品 (伊塔比石), 如表所示 1 图1显示了这两个样本的粒径分布 1. 尾矿样品的主要铁可回收相是歌德石和赤铁矿, 而主要的煤矸石矿物是石英 (无花果 4). 对于伊塔比石样品, 主要的铁可回收阶段是赤铁矿, 主要的煤矸石矿物是石英和白云石 (无花果 4).
表 1. 尾矿和伊塔比石样品中主要元素的化学分析结果.
| 样品 | 年级 (wt%) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 铁 | SiO2 | Al2O3 | 姆诺 | 氧化镁 | 曹 | LOI* | 别人 | |
| 尾矿 | 30.3 | 47.4 | 4.3 | 1.0 | * | * | 3.4 | 13.4 |
| 伊塔比石 | 47.6 | 23.0 | 0.7 | 0.2 | 1.5 | 2.2 | 4.0 | 21.0 |
粒子尺寸分布
方法
利用 stet 专有的摩擦-静电带分离器技术, 设计了一系列实验, 研究了不同参数对两个铁样铁运动的影响. 采用台式摩擦静压带分离器进行了实验, 以下称为 "台式分离器". 本次规模的测试是三阶段技术实施过程的第一阶段 (见表 2) 包括基准评价, 试点规模测试和商业规模实施. 台式分离器用于筛选摩擦静电充电的证据, 并确定材料是否是静电选矿的好选择. 每台设备的主要区别见表 2. 虽然每个阶段使用的设备大小不同, 操作原理基本上是相同的.
表 2. 采用 stet 三元静带分离器技术的三相实施过程
| 相 | 用于: | 电极 尺寸 (W x L) 厘米 | 类型 过程/ |
|---|---|---|---|
| 工作台秤 评价 | 定性 评价 | 5*250 | 批 |
| 试点秤 测试 | 定量 评价 | 15*610 | 批 |
| 商业 规模 实现 | 商业 生产 | 107 *610 | 连续 |
stet 操作原理
分离器的工作原理依赖于摩擦静电充电. 在摩擦-静电带分离器中 (数字 2 和 3), 材料被输入到狭窄的缝隙中 0.9 – 1.5 两个平行平面电极之间的厘米. 粒子通过粒子间的接触进行摩擦带电. 带正电荷的矿物(s) 和负电荷矿物(s) 被吸引到对面电极. 分离器内颗粒被连续移动的开网带扫去,并输送到相反的方向. 皮带由塑料材料制成,将每个电极相邻的颗粒向分离器的两端移动. 分离粒子的逆流和颗粒-粒子碰撞的连续三角电荷充电提供了多级分离, 并在单通道单元中实现了极高的纯度和回收. 三电带分离器技术已被用于分离广泛的材料, 包括玻璃铝硅混合物/碳 (飞灰), 降钙素/石英, 滑石, 和男中石.
整体, 分离器的设计相对简单, 皮带和相关的滚子是唯一的运动部件. 电极是平稳和适当耐用的材料组成. 分离器电极长度约为 6 米 (20 金融时报 》。) 和宽度 1.25 米 (4 金融时报 》。) 适用于全尺寸商用设备. 高皮带速度使吞吐量非常高, 高达 40 吨每小时为全尺寸的商业单位. 功耗小于 2 每吨材料处理的千瓦时,由驱动皮带的两台电机消耗的大部分功率.
三电带分离器原理图
分离区域的详细信息
如表所示 2, 台式分离器与中试和商业刻度分离器的主要区别在于台式分离器的长度大约为 0.4 试点规模和商业规模单位长度的两倍. 由于分离器的效率是电极长度的函数, 基准测试不能作为试点规模测试的替代品. 中试是必要的, 以确定 stet 过程可以达到的分离程度, 并确定 stet 工艺是否能达到给定进给率下的产品目标. 相反, 台式分离器用于排除不可能在中试规模水平上显示出任何显著分离的候选材料. 在基准上获得的结果将不得到优化, 所观察到的分离小于在商用规模的 stet 分离器上观察到的分离.
在商业规模部署之前, 必须在试点工厂进行测试, 然而, 鼓励在工作台秤上进行测试,作为任何给定材料实施过程的第一阶段. 此外, 在材料可用性有限的情况下, 台式分离器为筛选潜在成功项目提供了有用的工具 (即。, 使用 stet 技术可以满足客户和行业质量目标的项目).
本级测试
围绕提高铁浓度和降低煤矸石矿物浓度的具体目标进行了标准工艺试验. 探索了不同的变量, 以最大限度地提高铁的运动, 并确定不同矿物的运动方向. 在台式测试中观察到的运动方向表明了试点工厂和商业规模的运动方向.
所调查的变量包括相对湿度 (Rh), 温度, 电极极性, 皮带速度和施加电压. 其中,, 仅 rh 和温度就会对差动的三管充电产生很大影响, 因此对分离结果也有很大影响. 因此, 在研究剩余变量的影响之前, 确定了最佳 rh 和温度条件. 探讨了两个极性层次: 我) 顶部电极极性正极度和 ii) 顶部电极极性负. 对于 STET 分隔符, 在给定极性布置下,在最佳 RH 和温度条件下, 皮带速度是优化产品档次和质量回收的主要控制手柄. 在台面分离器上进行测试有助于揭示某些操作变量对给定矿物样品的三波静电充电的影响, 从而获得的结果和趋势可以使用, 到一定程度, 缩小在试验工厂规模上要执行的变量和实验的数量. 表 3 列出作为相位一部分使用的分离条件的范围 1 尾矿和水化石样品评价过程.
表 3 列出分离条件的范围
| 参数 | 单位 | 值范围 | |
|---|---|---|---|
| 尾矿 | 伊塔比石 | ||
| 顶部电极 极性 | - | 积极- 负 | 积极- 负 |
| 电极电压 | -千伏/+千伏 | 4-5 | 4-5 |
| 进给相对 湿度 (Rh) | % | 1-30.7 | 2-39.6 |
| 进给温度 | ℉ (° C) | 71-90 (21.7-32.2) | 70-87 (21.1-30.6) |
| 皮带速度 | Fps (m/s) | 10-45 (3.0-13.7) | 10-45 (3.0-13.7) |
| 电极间隙 | 英寸 (毫米) | 0.400 (10.2 毫米) | 0.400 (10.2 毫米) |
在批处理条件下在台式分离器上进行测试, 与饲料样品 1.5 磅. 每个测试. 使用冲洗运行 1 磅. 在测试之间引入材料,以确保不考虑任何可能的结转效果,从以前的条件. 在测试开始之前,材料是均质的,并准备了含有跑步和冲洗材料的样品袋. 在每个实验开始时,温度和相对湿度 (Rh) 使用 Vaisala HM41 手持式湿度和温度探头进行测量. 所有实验的温度和RH范围是 70-90 ℉ (21.1-32.2 (° C) 和 1-39.6%, 分别. 测试较低的 RH 和/或较高温度, 饲料和冲洗样品保存在干燥炉中, 100 °C 之间的时间 30-60 分钟. 相比之下, 通过在材料中添加少量水,达到更高的 RH 值, 其次是同质化. 在每个饲料样品上测量 RH 和温度后, 下一步是设置电极极性, 皮带速度和电压达到所需水平. 间隙值保持不变 0.4 英寸 (10.2 毫米) 在尾矿和水石样品的测试活动中.
每次测试前, 收集了一个含有约20克的小饲料子样品 (指定为"饲料"). 设置所有操作变量时, 材料通过台式分离器的中心使用电动振动进料器送入台面分离器. 在每个实验结束时收集样本和产品末端的重量 1 (指定为"E1") 和产品端 2 (指定为"E2") 使用合法贸易计数规模确定. 每次测试后, 小子样本,包含约 20 还收集了 E1 和 E2 的 g. E1 和 E2 的质量产量由:
其中YE1 和 YE2 是 E1 和 E2 的质量产量, 分别; 和是收集到分离器产品 E1 和 E2 的样本权重, 分别. 对于两个样本, Fe 浓度提高到产品 E2.
对于每组子样本 (即。, 饲料, E1 和 E2) 确定了XRF的LOI和主要氧化物成分. 铁2 O3 内容由值确定. 对于尾矿样品,LOI将直接关系到样品中胆小石的含量,因为高土石中的功能羟基组将氧化成 H2 OG [10]. 相反, 对于亚比石样品,LOI将直接关系到样品中碳酸盐的含量, 因为碳酸钙和镁会分解成它们的主要氧化物,导致 CO2G 和子顺序样品损失重量. XRF磁珠通过混合制备 0.6 克矿物样品 5.4 克四硼酸锂, 由于尾矿和水酸盐样品的化学成分而入选. 对 LOI 进行了 XRF 分析规范化.
最后, Fe 恢复 E铁 到产品 (E2) 和 sio2 拒绝 问四 计算. E铁 是浓缩物中回收的铁与原始饲料样品的百分比, 问西奥2 是从原始进给样本中删除的百分比. E铁 和 问四 描述者:
其中 C我,(饲料,E1,E2) 是子样本的 i 分量的标准化浓度百分比 (例如。, 铁, 西奥2)
样品矿物学
图1显示了尾矿和石铁矿样品主要矿物阶段的 xrd 模式 4. 尾矿样品的主要铁可回收相是 goethite, 赤铁矿和磁铁矿, 而主要的煤矸石矿物是石英 (无花果 4). 对于伊塔比石样品,主要铁质可采相是赤铁矿和磁铁矿,主要石原矿物是石英和白云石. 两个样品中微量浓度中出现磁铁矿. 纯赤铁矿, 戈伊蒂, 和磁铁矿包含 69.94%, 62.85%, 72.36% 铁, 分别.
D 模式. A = 尾矿样品, B = 亚比里特样品
台式实验
对每种矿物样品进行了一系列测试,旨在最大化铁含量和减少 sio2 内容. 物种集中到E1将指示负充电行为,而物种浓度到E2为正充电行为. 较高的皮带速度有利于尾矿样品的处理; 然而, 单单这个变量的效果就对itabirite样品来说不太重要.
尾矿和岩分样品的平均结果在图中显示 5, 计算自 6 和 4 实验, 分别. 无花果 5 提供饲料和产品 E1 和 E2 的平均质量产量和化学. 另外, 每个图都显示浓度的改善或降低 (E2- 饲料) 对于每个示例组件 例如:, 铁, sio2 正值与浓度增加对 E2 相关, 而负值与浓度降至E2有关.
图5. 饲料的平均质量产量和化学成分, E1 和 E2 产品. 错误条表示 95% 置信区间.
对于尾矿样本,Fe 含量从 29.89% 自 53.75%, 平均, 在质量产量 YE2 • 或全球大规模复苏 – 的 23.30%. 这对应于 Fe 恢复 ( 和二氧化硅排斥 (问E2 ) 值 44.17% 和 95.44%, 分别. loi 内容从 3.66% 自 5.62% 这表明铁含量的增加与 goethite 含量的增加有关 (无花果 5).
对于 itabirite 样品, 铁含量从 47.68% 自 57.62%, 平均, 在质量产量 YE2 -的 65.0%. 这对应于 Fe 恢复 E铁( 和二氧化硅排斥 (问西奥2) 值 82.95% 和 86.53%, 分别. loi, 氧化镁和 cao 的含量从 4.06% 自 5.72%, 1.46 自 1.87% 并从 2.21 自 3.16%, 分别, 这表明白云石正朝着与含铁矿物相同的方向移动 (无花果 5).
对于两个样本,铝2 O3 , mno 和 p 似乎与含铁矿物的充电方向相同 (无花果 5). 虽然希望减少这三个物种的浓度, 总浓度 sio2, 铝2 , O3 , YE2 两个样品的 MnO 和 P 正在减少, 因此,使用台式分离器实现的总体效果是产品 Fe 等级的增强和污染物浓度的降低.
整体, 台面测试证明了铁和硅颗粒的有效充电和分离. 有希望的实验室规模结果表明,应进行包括第一次和第二次通过在内的试验规模测试.
讨论
实验数据表明,STET 分离器在减少 Fe 含量的同时,也显著增加了铁含量 sio2 内容.
已经证明三聚静电分离可以显著增加铁含量, 关于结果重要性的讨论, 最大可实现的 Fe 含量和需要技术的馈送要求.
开始, 讨论两个样品中矿物物种的明显充电行为是很重要的. 对于尾矿样品,主要成分是铁氧化物和石英,实验结果表明,铁氧化物集中在E2,而石英浓缩到E1. 以简单化的方式, 可以说,氧化铁颗粒获得了正电荷,石英颗粒获得了负电荷. 这种行为符合弗格森所展示的两种矿物的三双静电特性 (2010) [12]. 表 4 显示了基于电感分离的选定矿物的表观三电系列, 它表明石英位于充电系列的底部,而歌德石, 磁铁矿和赤铁矿位于系列中较高. 该系列顶部的矿物将倾向于收取正电荷, 而底部的矿物将倾向于获得负电荷.
另一方面, 对于赤铁矿样品的主要成分是赤铁矿, 石英和白云石的实验结果表明,铁氧化物和白云石浓缩到E2,而石英浓缩到E1. 这表明赤铁矿颗粒和白云石获得正电荷,而石英颗粒获得负电荷. 如表所示 4, 碳酸盐位于三波静电系列的顶部, 这表明碳酸盐颗粒往往获得正电荷, 并因此被集中在E2. 白云石和赤铁矿都集中在同一个方向, 表明在石英和白云石存在的情况下,赤铁矿颗粒的总体效果是获得正电荷.
每个样本中矿物学物种的移动方向至关重要, 因为它将确定使用三波-静电带分离器技术的单通道可获得的最大可实现 Fe 等级.
对于尾矿和水石样品，最大可实现的Fe含量将由三个因素决定: 我) 含铁矿物中的铁含量; Ⅱ) 最小石英 (sio2 ) 可以实现的内容，; Ⅲ) 污染物数量与含铁矿物方向相同. 对于尾矿样品，主要污染物在含铁矿物的同一方向移动 铝2 O3 姆诺 轴承矿物, 而对于亚比里特样品，主要污染物是 曹 氧化镁 铝2 O3 轴承矿物.
| 矿物名称 | 收取的费用 (明显) |
|---|---|
| 磷灰石 | +++++++ |
| 碳酸 盐 | ++++ |
| 莫纳齐特 | ++++ |
| 钛磁铁矿 | . |
| 钛铁矿 | . |
| 金红石 | . |
| 卢科塞内 | . |
| 磁铁矿/赤铁矿 | . |
| 斯宾格尔斯 | . |
| 石榴 石 | . |
| 施陶罗利特 | - |
| 改过自新 | - |
| 歌德地 | - |
| 锆石 | -- |
| 埃皮多特 | -- |
| 特雷莫利特 | -- |
| 水硅酸盐 | -- |
| 铝硅酸盐 | -- |
| 电气 石 | -- |
| 活性石 | -- |
| 辉石 | --- |
| 泰坦特 | ---- |
| 长石 | ---- |
| 石英 | ------- |
表 4. 基于电感分离的选定矿物的表观三电系列. 修改自D.N弗格森 (2010) [12].
对于尾矿样品, Fe 含量测量在 29.89%. XRD 数据表明，主要阶段是地石, 其次是赤铁矿, 因此，如果可以进行清洁分离，则最大可实现的 Fe 含量将在 62.85% 和 69.94% (这是纯歌铁矿和赤铁矿的铁含量, 分别). 现在, 清洁的分离是不可能的，因为 铝2, O3 姆诺 和含P的矿物正朝着与含铁矿物相同的方向移动, 因此，任何增加的铁含量也会导致这些污染物的增加. 然后, 增加 Fe 内容, 石英到E2的数量需要显著减少到它抵消移动的点 , MnO 和 P 到产品 (E2). 如表所示 4, 石英具有很强的负电荷倾向, 因此，在没有其他矿物具有明显的负充电行为的情况下，将有可能大幅降低其产品含量 (E2) 使用三聚电阻式静电带分离器技术进行第一次传递.
例如, 如果我们假设尾矿样本中的所有 Fe 内容都与歌德石相关 (Feo(哦)), 并且，唯一的环氧化物是 sio2, 铝2O3 和 姆诺, 然后，Fe 内容到产品将给予:
铁(%)=(100-sio2 – (铝2 O3 + 姆诺*0.6285
其中, 0.6285 是纯歌精中的铁的百分比. Eq.4 描述了将 Fe 集中为 铝2O3 + 姆诺 增加，而 sio2 减少.
对于 itabirite 样品，在 47.68%. XRD 数据表明，主要阶段是赤铁矿，因此，如果有可能进行清洁分离，可实现的最大 Fe 含量将接近 69.94% (这是纯赤铁矿的铁含量). 正如对尾矿样品的讨论一样，一个干净的分离是不可能的，因为CaO, 氧化镁, 铝2 O3 轴承矿物与赤铁矿方向相同, 因此，增加Fe含量 sio2 必须减少内容. 假设此示例中的 Fe 内容全部与赤铁矿相关 (铁2O3) 和在石石矿物中所含的唯一氧化物是 sio2, 曹, 氧化镁, 铝2O3 和 姆诺; 然后，产品中的 Fe 内容将由:
铁(%)=(100-sio2-CaO[MgO]铝2O3+姆诺+意向书*0.6994
其中, 0.6994 是纯赤铁矿中的铁的百分比. 必须注意，Eq.5 包括 LOI, 而Eq.4不. 对于 itabirite 示例, LOI 与碳酸盐的存在相关，而对于尾矿样品，它与含铁矿物相关.
显然, 对于尾矿和二环样品，可以通过减少 sio2; 然而, 如Eq.4和Eq.5所示, 最大可实现的铁含量将受到运动方向和与石石矿物相关的氧化物浓度的限制.
原则上, 通过 STET 分离器上的第二次传递，可进一步提高两个样本中的 Fe 浓度， 曹,氧化镁 铝2 O3 和 姆诺轴承矿物可以从含铁矿物中分离出来. 如果在第一次过程中去除样品中的大多数石英，则这种分离是可能的. 在没有石英的情况下, 一些剩余的石质矿物在理论上应该电荷在相反的方向的歌德石, 赤铁矿和磁铁矿, 这将导致增加的 Fe 内容. 例如, 用于三聚酯样品，并基于三聚电阻的白云石和赤铁矿的位置 (见表 4), 白云石/赤铁矿分离应该是可能的，因为白云石有很强的倾向，对赤铁矿有积极的电荷.
讨论了最大可实现的 Fe 内容后，需要讨论该技术的馈送要求. STET 三波静电带分离器要求进给材料干燥并精细接地. 非常少量的水分会对差分三波充电产生很大影响，因此进给水分应降至 <0.5 wt.%. 另外, 进料应研磨得足够细，以释放脉石物料，并且至少应 100% 通过网格 30 (600 嗯). 至少对于尾矿样品, 材料必须脱水，然后是热干燥阶段, 而对于伊塔比石样品研磨与, 或关注, 在使用STET分离器选矿之前，必须进行热干燥.
尾矿样品是从现有的脱泥-浮选-磁浓缩回路中获得的，并直接从尾矿坝收集. 来自尾矿的典型糊状水分应该在附近 20-30% 因此，尾矿需要通过液固分离进行干燥 (脱水) 然后是热干燥和解聚. 鼓励在干燥前使用机械脱水，因为与热法相比，机械方法每单位去除液体的能耗相对较低. 大约 9.05 每磅水需要Btu，通过过滤和热干燥消除, 另一方面, 需要周围 1800 每磅蒸发的水的Btu [13]. 与铁尾矿加工相关的成本最终将取决于脱水过程中可实现的最低水分以及与干燥相关的能源成本.
伊塔比石样品直接从伊塔比石铁层中获得，因此要处理该样品，材料需要进行破碎和研磨，然后进行热干燥和脱聚. 一种可能的选择是使用热风扫辊磨机, 一步即可实现双重研磨和干燥. 与伊塔比石矿石加工相关的成本将取决于进料水分, 饲料粒度测定以及与碾磨和干燥相关的能量成本.
对于两个样品，在材料干燥后必须解聚，以确保颗粒相互释放. 解聚可以与热干燥阶段一起进行, 实现高效传热和节能.
这里提供的台面表位结果表明，使用三双静电带分离，对含铁矿物从石英中充电和分离的有力证据.
对于尾矿样本,Fe 含量从 29.89% 自 53.75%, 平均, 在质量产量 23.30%, 对应于 Fe 回收和二氧化硅的抑制值 44.17% 和 95.44%, 分别. 对于 itabirite 样品, 铁含量从 47.68 % 自 57.62%, 平均, 在质量产量 65.0%, 对应于 Fe 回收和二氧化硅的抑制值 82.95% 和 86.53%, 分别. 这些结果是在比 STET 商业分离器更小、效率较低的分离器上完成的.
实验结果表明, 对于尾矿和石铁矿样品, 可达到的最大铁含量将取决于可达到的最小石英含量. 另外, 通过在 stet 带式分离器上进行二次传递, 可以获得更高的 fe 等级.
研究结果表明, 采用 stet 三元静电带分离器可以对低品位铁矿石细粒进行升级改造。. 建议在中试工厂规模进行进一步工作，以确定可以实现的铁精矿等级和回收. 基于经验, 产品回收和/或品位在试点规模加工中将显著提高, 与这些铁矿试验中使用的台秤测试装置相比. STET 三波-静电分离工艺可与传统加工方法相比,具有显著优势。.
