Wybierz język:
A. Gupta, K. Flynn i F. Hrach
Sprzęt do ST & Technologia, 101 Hampton Avenue, Needham, MA 02494, STANY ZJEDNOCZONE AMERYKI
Abstrakcja
Sprzęt do ST & Technologia (STET) jest deweloperem i producentem triboelektrostatycznego systemu separacji pasów, który zapewnia przemysłowi minerałów rozwiązanie do wzbogacania drobnych rud mineralnych za pomocą suchej technologii. Technika oddzielania taśmy tryboelektrostatycznej została wykorzystana w celach komercyjnych w celu oddzielenia szerokiej gamy minerałów, w tym kalcytu/kwarcu, Talk/magnezyt, Baryt/kwarcowy, i glinoklikanów/węgla w popiół muchowy. Wysoka sprawność wielostanowa separacja osiągnięta przez cząstki do ładowania cząstek skutkuje doskonałą separacją w porównaniu z konwencjonalnym separatorem triboelektrostatycznym z wolnym upadkiem. Jest to technologia sucha i nie wymaga stosowania chemikaliów wrażliwych na środowisko i wody, Dlatego w procesie nie są wymagane systemy oczyszczania ścieków. W niniejszym sprawozdaniu, wyniki udanego testu na skalę pilotażową w skali zakładu przeprowadzonego na mieszaninie cyrkonu/rutylu w piaskach mineralnych są publikowane.
Słowa kluczowe: minerały, suchej separacji, tryboelektrostatyczne ładowanie, pasek separatora, Piaski mineralne, Cyrkon, Rutylu
Wprowadzenie
Separator triboelektrostatyczny STET wykorzystuje różnice w chemii powierzchniowej między cząstkami materiału paszowego w celu tworzenia różnic w ładowaniu elektrycznym. Gdy dwie niepodobne powierzchnie są wrubone względem siebie, przeniesienie ładunku odbywa się z materiałem o niższym powinowactwie elektronów, tracąc elektrony na materiał o wyższym powinowactwie elektronowej, w ten sposób ładując odpowiednio pozytywne.
W STET trójboelektrostatyczny separator taśmowy, materiał paszowy jest doprowadzany do cienkiej szczeliny między dwiema elektrodami równoległymi. Pomiędzy elektrodami z dużą prędkością porusza się pas z otwartym siatką, Upto 65 stopy/s, tworząc pętlę wokół zestawu rolek na obu końcach (Postać 1). Cząstki są tryboelektryczne naładowane przez energiczne cząstki do kontaktu cząstek i przyciąga do oppositely elektrody do ładowania. Taśma wymiata elektrody i przenosi różne cząstki do przeciwległych końców separatora. Licznik prąd prądowe cząstek oddzielających i ciągłe tryboelektryczny ładowania przez cząstki do kolizji cząstek przewiduje wielostopniowy suchy proces wzbogacania. Konstrukcja separatora jest stosunkowo prosta i zwarta. Długość całkowita wynosi ok.. 30 FT (9 m) i szerokość 5 FT (1.5 m) dla pełnowymiarowych jednostek komercyjnych.
STET prowadzi laboratorium badawczo-rozwojowe w centrum technicznym STET w Needham, Massachusetts. Obiekt ten obejmuje pilotażowy zakład STET i Laboratorium chemii, jak również projekt, Dział produkcji i wsparcia technicznego dla zakładów rozwoju i produkcji firmy STET. W zakładzie pilotażowym mieści się dwa, Separatory STET wraz z wyposażeniem pomocniczym stosowanym w celu zbadania modyfikacji procesu STET oraz w celu oceny oddzielenia popiołu i minerałów od źródeł kandydujących.
Postać 1: Schemat separatora triboelektrostatycznego STET
Piaski mineralne
Mineralogia rutynej próby odrzucenia wynosiła około 41% Rutylu, 33% Cyrkon, 18% ilmenitu i 8% inne minerały. Celem było ustalenie warunków przetwarzania w celu odzyskania cyrkonu z próbki odrzucania rutylo. STET przeprowadził analizę chemiczną z wykorzystaniem dyspersji fluorescencji rentgenowskiej o długości fali (WD-XRF) na próbce paszy i wyniki (znormalizowane dla LOI) przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1: Analiza elementarna próbki piasków mineralnych (Główne komponenty pokazane)
Konwencjonalne metody wzbogacania piasków mineralnych wiążą się z skomplikowanymi przepływami przy użyciu takich procesów, jak techniki mokrej grawitacji, Separacja magnetyczna i spienianie (Ref. 1,2) które mają własne ograniczenia. Proces separacji magnetycznej często prowadzi do ułamkowej frakcji, która wymaga utylizacji lub recyklingu z powrotem do strumienia paszy. Separacja magnetyczna za pomocą rolek ma inne ograniczenia w przetwarzaniu grzywien. Drobne cząstki, nawet niemagnetyczne zwykle tworzą powłoki na wałkach, proces separacji jest nieskuteczny. Separator STET doskonale nadaje się do oddzielania bardzo drobnych materiałów o bardzo wysokiej przepustowości. Mokre procesy grawitacji i spieniania obejmują intensywne zużycie wody i chemikaliów na mokro, i wymaga procesu oczyszczania ścieków. Do suchych zastosowań końcowych, należy dodać etap suszenia w dół od etapu wzbogacania, zwiększając tym samym koszty eksploatacji.
Technologia triboelektrostatyczna STET zapewnia wyjątkową zdolność przetwarzania paszy suchej, przy niskim zużyciu energii elektrycznej, zazwyczaj około. 1 kWh/tonę (Ref. 3) i wytwarza dwa uaktualnione strumienie na obu końcowych separatorze bez ułamkowej frakcji.
Wyniki
STET wykazał dowody efektywnego ładowania i oddzielenia cząsteczek mineralnych i rdza. Zauważono, że dopingu rudy paszowej z niewielkimi ilościami aromatycznych lub alifatycznych kwasów karboksylowych (elektrostatyczne środki kondycjonowania ładunku) wykazały znaczną poprawę w zachowaniu separacji. Postać 2 Poniżej przedstawiono gatunek produktu (Zawartość ZrO2 mierzona przy użyciu programu WD-XRF) i ZrO2 do produktu dla wszystkich biegów prowadzonych w zakładzie pilotażowym STET. Można zauważyć, że w optymalnych warunkach z paszy domieszką aromatycznego kwasu karboksylowego w 2000 GM/tona Dawkowanie i wilgoć, gatunki produktów >50% Zawartość ZrO2 z >50% ZrO2 odzysku do produktu zostały osiągnięte (Zobacz wyróżnione dane). Średnia zawartość ZrO2 dla paszy wynosiła ok.. 30%.
Postać 3 pokazuje produkt według gatunku (Zawartość TiO2 mierzona przy użyciu programu WD-XRF) i TiO2 odzysku do produktu przez wszystkie biegi prowadzone w STET instalacji pilotażowej. Można zauważyć, że w optymalnych warunkach z paszy domieszką aromatycznego kwasu karboksylowego i wilgoci, gatunkach produktów >50% Zawartość TiO2 z >80% TiO2 odzysku do produktu leczniczego zostały osiągnięte (Zobacz podświetlone dane). Średnia zawartość TiO2 dla paszy wynosiła ok.. 40%.
Tabela 2 Poniżej przedstawiono wyniki z biegów przeprowadzonych w optymalnych warunkach. STET był w stanie osiągnąć >50% Zawartość ZrO2 w produkcie z ulepszoną zawartością cyrkonu wzbogacającą paszę o średniej 30% Zawartość ZrO2. Rutylu frakcji paszy zebrano jako produkt, Z >50% TiO2 treści wzbogacające kanał o przeciętnej zawartości TiO2 OK.. 40%. Przyszłe prace będą skoncentrowane na optymalizacji wyników separacji poprzez zmniejszenie dawki czynników kondycjonujących ładunek.
Postać 2: Gatunek produktu (Zawartość ZrO2) v/s odzysku (wyniki pojedynczego przejścia)
Postać 3: Gatunek wg produktu (Zawartość TiO2) v/s odzysku (wyniki pojedynczego przejścia)
Tabela 2: Wyniki osiągnięte w optymalnych parametrach przetwarzania za pomocą "rutile odrzucania" paszy
Wniosku
Z powodzeniem wykazano, że triboelektrostatyczny separator taśmowy STET jest zdolny do efektywnego wzbogacania mieszaniny cyrkonu i rutytu zawierającej Piaski mineralne, w ten sposób osiągnięcie uaktualnionej zawartości cyrkonu i rutylu w produkcie i produkcie. Technika ta zapewnia opłacalny, realną alternatywę i może ewentualnie wyeliminować techniki przetwarzania na mokro. Nie wymaga stosowania chemikaliów wrażliwych pod względem środowiskowym lub wody, a tym samym nie wymaga suszenia materiału końcowego. Zużycie energii przez separator STET jest niskie, Około. 1 kWh/tona przetworzonego materiału paszowego.
Referencje
1. R. M. Tyler i R. C. A. Minnitt. Przegląd subsaharyjskiej ciężkich piasków mineralnych depozytu: konsekwencje dla nowych projektów w Afryce Południowej. Dziennik południowoafrykańskiego Instytutu górnictwa i metalurgii, 89-100, Marca 2004.
2. V. G. K. Murty, D. Rathod, S. Asokan i A. Chatterjee. Wzbogacenie indyjskich ciężkich piasków mineralnych – niektóre nowe możliwości zidentyfikowane przez Tata Steel. Międzynarodowe seminarium na temat technologii przetwórstwa mineralnego, 2006.
3. Jd. Bittner, K. P. Flynn i F. J. Hrach, Rozszerzanie zastosowań w suchych Tribolectric separacji minerałów. Postępowanie Międzynarodowego Kongresu przetwórstwa mineralnego, 2014.
