زبان را انتخاب کنید:
A.Gupta, K. فلین و F. هراچ
ST تجهیزات & تکنولوژی, 101 همپتون خیابان, نیدهام, MA 02494, ایالات متحده آمریکا
چکیده
ST تجهیزات & تکنولوژی (STET) توسعه دهنده و تولید کننده کمربند triboelectrostatic سیستم جدایی است که صنعت مواد معدنی فراهم می کند راه حل برای beneficiate خوب سنگ معدنی با استفاده از تکنولوژی خشک. از فن آوری تفکیک کمربند triboelectrostatic تجاری برای جدا کردن طیف گسترده ای از مواد معدنی از جمله کلسیت و کوارتز استفاده شده است, تالک/مگنزیت, باریت/کوارتز, و aluminosilicates/کربن در خاکستر. راندمان بالا جدایی چند دولت با نتیجه شارژ ذره به ذره در جدایی برتر در مقایسه با free-fall معمولی triboelectrostatic جدا کننده به دست آورد. این فن آوری های خشک است و استفاده از مواد شیمیایی زیست محیطی حساس و آب نیاز ندارد, از این رو هیچ سیستم های تصفیه آب و فاضلاب در فرآیند مورد نیاز. در این گزارش, نتایج موفقیت آمیز پايلوت پلنت مقیاس بهره test انجام شده در مخلوط زیرکون/رتل در معدني ماسه منتشر می شوند.
کلید واژه ها: مواد معدنی, جدایی خشک, triboelectrostatic شارژ, جدا کمربند, شن و ماسه معدنی, زیرکون, روتیل
معرفی
STET triboelectrostatic جدا کننده تفاوت در شیمی سطح بین ذرات مواد غذایی برای ایجاد اختلاف بار الکتریکی با بهره گیری از. هنگامی که دو سطح متفاوت هستند، به یکدیگر مالیده, انتقال بار صورت می گیرد با مواد با تمایل الکترون کمتر از دست دادن الکترون به مواد با تمایل الکترون بالاتر در نتیجه شارژ مثبت و منفی به ترتیب.
در جداکننده کمربند STET triboelectrostatic, مواد غذایی را به یک شکاف نازک بین دو الکترود موازی تغذیه. است یک کمربند باز مش در حال حرکت بین دو الکترود در سرعت بالا وجود دارد, تا 65 فوت / ثانیه, تشکیل یک حلقه در اطراف مجموعه ای از غلطک در هر دو به پایان می رسد (شکل 1). ذرات triboelectrically اتهام توسط مخاطب ذره به ذره شدید و به جذب می شوند oppositely به الکترود اتهام. کمربند نوردد برق و حامل ذرات مختلف به پایان می رسد مخالف جدا. فراهم می کند جریان ضد جریان ذرات جدا و مستمر شارژ triboelectric توسط برخورد های ذره به ذره برای یک فرآیند چند مرحله مطالعه و بررسي فرآوري خشک. طراحی جداکننده نسبتا ساده و جمع و جور است. طول کلی حدود است. 30 فوت (9 متر) و عرض 5 فوت (1.5 متر) برای یک واحد تجاری در اندازه کامل.
STET حفظ یک آزمایشگاه تحقیق و توسعه در مرکز فنی STET در Needham, ماساچوست. این مرکز شامل STET پایلوت و شیمی آزمایشگاهی, و همچنین طراحی, تولید و پشتیبانی فنی گروه ها و امکانات توسعه کسب و کار و تولید STET است. کارخانه آزمایشی خانه دو کاهش مقیاس, جدا STET همراه با تجهیزات جانبی مورد استفاده برای بررسی تغییرات از روند STET و بررسی جدایی خاکستر و مواد معدنی از منابع نامزد.
شکل 1: STET triboelectrostatic جداکننده شماتیک
شن و ماسه و مواد معدنی
کانی روتیل رد نمونه حدود بود 41% روتیل, 33% زیرکون, 18% ایلمنیت و 8% دیگر مواد معدنی. هدف از این قانون ایجاد پردازش شرایط برای بازیابی زیرکون از روتیل نمونه رد. STET تجزیه و تحلیل شیمیایی انجام با استفاده از طول موج پراکنده فلورسانس اشعه ایکس (WD-XRF) در نمونه خوراک و نتایج (نرمال برای ACT) در جدول نشان داده شده است 1.
جدول 1: آنالیز عنصری نمونه ماسه معدنی (اجزای اصلی نشان داده شده است)
روش های مرسوم برای سود بردن ماسه معدنی شامل ورق های جریان پیچیده با استفاده از فرآیندهای مانند تکنیک های گرانش و مرطوب, جداسازی مغناطیسی و شناورسازی کف (مرجع. 1,2) که محدودیتهای خاص خود را. روند جداسازی مغناطیسی اغلب به کسری متوسط که نیاز به هم دفع و یا بازیافت برگشت به جریان خوراک منجر. مغناطیسی جدایی با استفاده از غلطک دارای محدودیت دیگر در جریمه پردازش. ذرات ریز, حتی غیر مغناطیسی تمایل به تشکیل پوشش در غلتکی, توضیح فرایند جداسازی بی اثر. جدا STET است به خوبی برای جداسازی مواد بسیار زیبا با توان عملیاتی بسیار بالا مناسب. گرانش و شناورسازی کف فرایندهای تر شامل شیمیایی مرطوب سنگین و استفاده از آب, و نیاز به زباله فرایند تصفیه آب. برای برنامه های کاربردی خشک نهایی, یک گام خشک کردن است به پایین دست از مرحله بهره اضافه شود که موجب افزایش هزینه های عملیاتی.
STET را triboelectrostatic فن آوری فراهم می کند قابلیت منحصر به فرد برای پردازش خوراک خشک, با مصرف برق کم, معمولا حدود. 1 کیلووات ساعت / تن (مرجع. 3) و تولید دو جریان به روز رسانی در هر دو پایان از جدا با کسری متوسط.
نتایج
STET شواهدی از شارژ موثر و جداسازی ذرات معدنی زیرکون و روتیل نشان. آن دیده می شد که دوپینگ سنگ خوراک با مقادیر کمی از اسیدهای کربوکسیلیک آروماتیک یا آلیفاتیک (عوامل تهویه و بار الکتریکی) بهبود قابل توجهی در رفتار جدایی نشان داد. شکل 2 زیر نشان می دهد درجه کالا (محتوای ذرات ZrO2 اندازه گیری با استفاده از WD-XRF) و بازیابی ذرات ZrO2 به کالا برای همه اجرا می شود انجام شده در STET پایلوت. این دیده می شود که تحت شرایط بهینه سازی شده با خوراک دوپ شده با اسید کربوکسیلیک معطر در 2000 GM / دوز تن و رطوبت, نمرات محصول >50% محتوای ذرات ZrO2 با >50% بازیابی ذرات ZrO2 به محصول به دست آمد (دیدن اطلاعات برجسته). میانگین محتوای ذرات ZrO2 برای خوراک حدود بود. 30%.
شکل 3 نشان می دهد محصول درجه (مقدار TiO2 با استفاده از اندازه گیری WD-XRF) و بازیابی TiO2 به به محصول برای همه اجرا می شود انجام شده در STET پایلوت. این دیده می شود که تحت شرایط بهینه سازی شده با خوراک دوپ شده با اسید کربوکسیلیک معطر و رطوبت, محصول نمرات >50% مقدار TiO2 با >80% بازیابی TiO2 به به محصول به دست آمد (دیدن اطلاعات برجسته). میانگین مقدار TiO2 برای خوراک حدود بود. 40%.
جدول 2 در زیر نتایج حاصل از اجرا می شود تحت شرایط بهینه انجام را نشان می دهد. STET قادر به دستیابی به بود >50% محتوای ذرات ZrO2 در محصول با محتوای زیرکون بهبود سود بردن یک خوراک با متوسط 30% محتوای ذرات ZrO2. کسر روتیل از خوراک به عنوان محصول جمع آوری شد, با >50% مقدار TiO2 سود بردن یک خوراک با متوسط TiO2 به حدود محتوای. 40%. کار آینده تمرکز بر روی بهینه سازی نتایج جدایی با کاهش دوز عوامل تهویه شارژ.
شکل 2: درجه محصولات (محتوای ذرات ZrO2) V / S بازیابی (نتایج پاس تک)
شکل 3: محصول درجه (مقدار TiO2) V / S بازیابی (نتایج پاس تک)
جدول 2: نتایج به دست آمده پارامترهای پردازش بهینه با استفاده از "روتیل رد" خوراک
نتیجه
آن با موفقیت STET triboelectrostatic جداکننده کمربند قادر به به طور موثر beneficiating خوراک زیرکون/رتل مخلوط حاوی ماسه های معدنی است نشان داده شده است, در نتیجه دستیابی به روز رسانی زیرکون و روتیل محتوای در محصول و محصول به ترتیب. این تکنیک فراهم می کند یک مقرون به صرفه-, جایگزین مناسب و احتمالا می تواند از بین بردن تکنیک های پردازش مرطوب. آن استفاده از مواد شیمیایی زیست محیطی حساس و یا آب نیاز ندارد و در نتیجه خشک کردن مواد نهایی نیاز ندارد. مصرف انرژی برای جدا STET کم است, حدود. 1 کیلووات ساعت / تن مواد غذایی فرآوری شده.
منابع
1. R.M. تایلر و R.C.A. Minnitt. بررسی کشورهای جنوب صحرای شن و ماسه معدنی سنگین سپرده: مفاهیم برای پروژه های جدید در جنوب آفریقا. مجله موسسه آفریقای جنوبی معدن و متالورژی, 89-100, مارس 2004.
2. V.G.K. Murty, D. Rathod به, S. Asokan و A. چاترجی. بهره از هند سنگین شنهای معدنی - برخی از امکانات جدید مشخص شده توسط تاتا استیل. مجموعه مقالات سمینار بین المللی فناوری فرآوری مواد معدنی, 2006.
3. J.D. Bittner, K.P. فلین و F.J. هراچ, گسترش برنامه های کاربردی در جدایی Tribolectric خشک مواد معدنی. مجموعه مقالات کنگره بین المللی فرآوری مواد معدنی, 2014.
