أ. غوبتا, ك. فلين وو. حراش
معدات ش & التكنولوجيا, 101 شارع هامبتون, نيدام, ماجستير 02494, الولايات المتحدة الأمريكية
خلاصة
معدات ش & التكنولوجيا (أبجد) هو المطور والشركة المصنعة لنظام فصل حزام triboelectrostatic التي توفر لصناعة المعادن حلا ل beneficiate الخامات المعدنية الدقيقة باستخدام التكنولوجيا الجافة. وقد استخدمت تكنولوجيا فصل الحزام triboelectrostatic تجاريا لفصل مجموعة واسعة من المعادن بما في ذلك الكالسيت / الكوارتز, التلك/والمغنسيت, كبريتات الباريوم/الكوارتز, وluminosilicates / الكربون في الرماد المتطاير. فصل متعدد الدولة كفاءة عالية تحقق النتائج شحن الجسيمات للجسيمات في فصل متفوقة مقارنة بفاصل تريبوليكتروستاتيك الحرة التقليدية. فهي تقنية جافة ولا يتطلب استخدام المواد الكيميائية الحساسة بيئياً والمياه, ومن ثم يلزم لا نظم معالجة المياه المستعملة في عملية. في هذا التقرير, نتائج محطة تجريبية ناجحة مقياس اختبار الاستفادة التي أجريت على خليط من الزركون/الروتيل في المعادن وتنشر رمال.
الكلمات الرئيسية: المعادن, الفصل الجاف, تريبوليكتروستاتيك الشحن, حزام فاصل, الرمال المعدنية, الزركون, روتيل
مقدمة
يستخدم فاصل تريبوليكتروستاتيك ستيت الاختلافات في الكيمياء السطحية بين جسيمات مواد تغذية لخلق خلافات حشوة كهربائية. عندما يتم يحك سطوح متباينة اثنين ضد بعضهما البعض, شحن نقل يأخذ مكان مع المواد مع انخفاض الإلكترون تقارب فقدان الإلكترونات للمواد بأعلى الإلكترون تقارب الشحن وبالتالي الإيجابية والسلبية على التوالي.
في ستيت تريبوليكتروستاتيك حزام فاصل, يتم تغذية مواد التغذية في فجوة رقيقة بين قطبين متوازيين. هناك حزام مفتوح الشبكة يتحرك بين الأقطاب الكهربائية بسرعة عالية, upto 65 قدم/ ثانية, تشكيل حلقة حول مجموعة من بكرات على كلا الطرفين (الرقم 1). يتم شحن الجسيمات ثلاثي الكهروضوئيا من قبل الجسيمات القوية للاتصال بالجسيمات وينجذبون إلى أقطاب الشحن المعاكسة. الحزام يكتسح الأقطاب الكهربائية ويحمل جزيئات مختلفة إلى طرفي نقيض من الفاصل. التدفق الحالي المضاد للجسيمات الفاصلة والشحن الثلاثي المستمر بواسطة الجسيمات إلى اصطدامات الجسيمات يوفر عملية إحسان جاف متعدد المراحل. يتم تصميم فاصل بسيط وصغير نسبيا. الطول الإجمالي هو تقريبا. 30 فورنت (9 m) والعرض 5 فورنت (1.5 m) لوحدة تجارية كاملة الحجم.
تحتفظ STET بمختبر للبحث والتطوير في المركز التقني STET في نيدام, ولاية ماساتشوستس. ويشمل هذا المرفق مصنع STET التجريبي ومختبر الكيمياء, فضلا عن تصميم, أقسام التصنيع والدعم الفني لمنشآت تطوير الأعمال والتصنيع في STET. يضم المصنع التجريبي مقياسين مخفضين, فواصل STET جنبا إلى جنب مع المعدات الإضافية المستخدمة للتحقيق في تعديلات عملية STET وتقييم فصل الرماد المتطاير والمعادن من المصادر المرشحة.
الرقم 1: STET ثلاثي الكهروضوئي فاصل التخطيطي
الرمال المعدنية
وكان علم المعادن من عينة رفض روتيل تقريبا 41% روتيل, 33% الزركون, 18% إلمينيت و 8% معادن أخرى. وكان الهدف هو وضع شروط المعالجة لاسترداد الزركون من عينة رفض الروتيل. أجرى STET التحليل الكيميائي باستخدام الطول الموجي التشتت الأشعة السينية مضان (WD-XRF) على عينة التغذية والنتائج (تطبيع ل LOI) تظهر في الجدول 1.
الجدول 1: تحليل عنصري لعينة الرمال المعدنية (المكونات الرئيسية المعروضة)
تتضمن الطرق التقليدية لإحسان الرمال المعدنية أوراق تدفق معقدة باستخدام عمليات مثل تقنيات الجاذبية الرطبة, الفصل المغناطيسي وتعويم زبد (الرقم المرجعي. 1,2) التي لها حدودها الخاصة. غالبا ما تؤدي عملية الفصل المغناطيسي إلى كسر متوسط يتطلب إما التخلص منه أو إعادة تدويره مرة أخرى إلى تيار التغذية. الفصل المغناطيسي باستخدام بكرات لها قيود أخرى في معالجة الغرامات. الجسيمات الدقيقة, حتى غير المغناطيسي تميل إلى تشكيل الطلاء على الأسطوانة, جعل عملية الفصل غير فعالة. فاصل STET مناسب تماما لفصل المواد الدقيقة جدا مع إنتاجية عالية جدا. الجاذبية الرطبة وعمليات تعويم زبد ينطوي على استخدام المواد الكيميائية والمياه الرطبة الثقيلة, ويتطلب معالجة مياه الصرف الصحي. للتطبيقات النهائية الجافة, خطوة التجفيف يجب أن تضاف المصب من خطوة الإحسان وبالتالي زيادة تكاليف التشغيل.
توفر تقنية STET الكهروضوئية الثلاثية قدرة فريدة على معالجة الأعلاف الجافة, مع انخفاض استهلاك الكهرباء, عادة تقريبا. 1 كيلو واط/طن (الرقم المرجعي. 3) ويقوم بإنشاء دفقين تمت ترقيتهما على طرفي الفاصل بدون كسر متوسط.
النتائج
أظهرت STET أدلة على الشحن الفعال والفصل بين جزيئات الزركون والروتيل المعدنية. كان ينظر إلى أن المنشطات خام الأعلاف مع كميات صغيرة من الأحماض الكاربوكسيليك العطرية أو اليفالية (وكلاء تكييف الشحنة الكهروستاتيكية) أظهرت تحسنا كبيرا في سلوك الانفصال. الرقم 2 أدناه يظهر درجة المنتج (محتوى ZrO2 مقاس باستخدام WD-XRF) وZrO2 الانتعاش للمنتج لجميع أشواط أجريت في محطة تجريبية STET. ويمكن رؤية أنه في ظل ظروف الأمثل مع تغذية مخدر مع حمض carboxylic العطرية في 2000 gm/ طن الجرعة والرطوبة, درجات المنتج من >50% محتوى ZrO2 مع >50% تم تحقيق استرداد ZrO2 للمنتج (الاطلاع على البيانات المميزة). متوسط محتوى ZrO2 للتغذية كان تقريبا. 30%.
الرقم 3 يظهر درجة المنتج الفرعي (محتوى TiO2 مقاس باستخدام WD-XRF) و TiO2 الانتعاش إلى المنتج الفرعي لجميع أشواط أجريت في محطة تجريبية STET. ويمكن رؤية أنه في ظل ظروف الأمثل مع تغذية مخدر مع حمض carboxylic العطرية والرطوبة, درجات المنتج الثانوي >50% محتوى TiO2 مع >80% TiO2 الانتعاش إلى المنتج ثانوي تحققت (مشاهدة البيانات المميزة). متوسط محتوى TiO2 للتغذية كان تقريبا. 40%.
الجدول 2 أدناه يظهر نتائج من أشواط أجريت في ظل ظروف الأمثل. STET كان قادرا على تحقيق >50% محتوى ZrO2 في المنتج مع محتوى زركون محسن يحسن خلاصة بمتوسط 30% محتوى ZrO2. تم جمع جزء الروتيل من الخلاصة كمنتج ثانوي, مع >50% محتوى TiO2 الذي يقوم بتقريب موجز مع متوسط محتوى TiO2. 40%. سيركز العمل المستقبلي على تحسين نتائج الفصل عن طريق تقليل جرعة وكلاء تكييف الشحنة.
الرقم 2: المنتج الصف (محتوى ZrO2) v/s الاسترداد (نتائج تمريرة واحدة)
الرقم 3: درجة المنتج الفرعي (محتوى TiO2) v/s الاسترداد (نتائج تمريرة واحدة)
الجدول 2: النتائج التي تحققت في إطار معايير المعالجة المثلى باستخدام تغذية "رفض الروتين"
الاستنتاج
ثبت بنجاح أن فاصل الحزام الثلاثي الكهروضوئي STET قادر على efeficiating بشكل فعال خليط الزركون / روتيل التي تحتوي على تغذية الرمال المعدنية, وبالتالي تحقيق ترقية محتوى الزركون والروتيل في المنتج وثانوي على التوالي. ويوفر هذا الأسلوب فعالية من حيث التكلفة, بديل قابل للتطبيق، وربما يمكن القضاء على تقنيات تجهيز الرطب. لا يتطلب استخدام المواد الكيميائية الحساسة بيئياً أو المياه، وهكذا لا يتطلب تجفيف المواد النهائية. استهلاك الطاقة للفاصل ستيت, تقريبا. 1 كيلووات ساعة/طن من تجهيز مواد تغذية.
مراجع
1. R.M. تايلر و R.C.A. مينيت. استعراض لإيداع الصحراء الرمال المعدنية الثقيلة: الآثار المترتبة على مشاريع جديدة في جنوب أفريقيا. مجلة معهد جنوب أفريقيا للتعدين والمعادن, 89-100, آذار/مارس 2004.
2. V.G.K. مورتي, د. راثود, S. أسوكان وألف. شاتيرجى. الاستفادة رمال المعدنية الثقيلة الهندية – بعض الإمكانيات الجديدة التي حددها تاتا ستيل. وقائع الحلقة الدراسية الدولية حول تكنولوجيا تجهيز المعادن, 2006.
3. J.D. بيتنير, K.P. فلين و F.J. حراش, توسيع تطبيقات في الفصل الجاف تريبوليكتريك للمعادن. وقائع المؤتمر الدولي تجهيز المعادن, 2014.
