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A.Gupta, K. Flynn e F. Hrach
ST equipamentos & Tecnologia, 101 Avenida de Hampton, Needham, MA 02494, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA
Resumo
ST equipamentos & Tecnologia (SSE3) é o desenvolvedor e fabricante de sistema de separação de correia de triboelectrostatic que fornece uma solução de minérios bem beneficiam de indústria de minerais, usando uma tecnologia seca. A tecnologia de separação de cinto triboelectrostatic tem sido utilizada comercialmente para separar uma grande variedade de minerais como a calcita/quartzo, talco/Magnesita, barita/quartzo, e os aluminossilicatos de constituição química/carbono em cinza de mosca. A separação de alta eficiência multi-estado alcançada por partícula a partícula de carga resulta em separação superior em comparação com um separador de triboelectrostatic queda livre convencional. É uma tecnologia de seco e não requer o uso de produtos químicos ambientalmente sensíveis e água, Portanto, sem sistemas de tratamento de águas residuais são necessários no processo de. Neste relatório, escala de resultados de uma planta-piloto bem sucedido teste de beneficiamento realizado sobre uma mistura de zircônio/rutilo em mineral areias são publicadas.
Palavras-chave: minerais, separação seca, triboelectrostatic de carga, separador de correia, areias minerais, Zircão, rutilo
Introdução
A STET triboelectrostatic separador utiliza diferenças a química de superfície entre as partículas do material da alimentação para criar diferenças de carga elétrica. Quando duas superfícies desiguais são esfregadas contra o outro, cobrar a transferência toma lugar com material com menor afinidade do elétron perdendo elétrons para o material com maior afinidade do elétron, portanto, de carga positiva e negativa respectivamente.
No separador da STET triboelectrostatic correia, matérias para alimentação animal é alimentada em uma fina lacuna entre dois eletrodos paralelos. Há um cinto de malha aberta, movendo-se entre os eletrodos em alta velocidade, upto 65 pés/seg, formando um laço em torno de um conjunto de rolos em ambas as extremidades (Figura 1). As partículas triboelectrically são cobradas pelo vigoroso contato partícula a partícula e são atraídas para a carga oposta eletrodos. O cinto varre os eléctrodos e transporta as partículas diferentes para lados opostos do separador. O fluxo de corrente do contador da partícula de separação e carregamento triboelectric contínua por colisões de partículas a partícula prevê um processo de beneficiamento seco multi-estágio. O projeto do separador é relativamente simples e compacto. O comprimento total é de aproximadamente. 30 ft (9 m) e largura 5 ft (1.5 m) para uma unidade comercial de tamanho completo.
STET mantém um laboratório de pesquisa e desenvolvimento no centro técnico STET em Needham, Massachusetts. Esta facilidade inclui a STET planta piloto e laboratório de química, assim como o design, fabricação e técnico departamentos de suporte para desenvolvimento de negócios da STET e instalações de fabricação. A planta piloto abriga duas escala reduzida, STET separadores juntamente com os equipamentos auxiliares usados para investigar as modificações do processo STET e avaliar a separação da cinza de mosca e minerais de fontes do candidato.
Figura 1: STET triboelectrostatic separador esquemático
Areias minerais
A mineralogia da amostra de rejeitar rutilo foi aproximadamente 41% rutilo, 33% Zircão, 18% ilmenita e 8% outros minerais. O objetivo foi estabelecer as condições de processamento para recuperar o rutilo zircão rejeitam a amostra. STET realizadas análises químicas usando dispersiva fluorescência de raio-x de comprimento de onda (WD-XRF) na amostra de alimentos para animais e os resultados (normalizado para LOI) são mostrados na tabela 1.
Tabela 1: Análise elementar da amostra de areias minerais (principais componentes mostrados)
Métodos convencionais para o beneficiamento de areias minerais envolvem complicadas folhas de fluxo usando processos tais como técnicas de gravidade molhado, flutuação magnética de separação e espuma (Ref. 1,2) que têm as suas próprias limitações. O processo de separação magnética conduz frequentemente a uma fração de mediano que requerem eliminação ou reciclagem de volta para o fluxo de alimentação. Separação magnética usando rolos têm outras limitações no processamento de multas. As partículas finas, mesmo não-magnéticos tendem a revestimentos de formulário no rolo de, inutilização do processo de separação. A STET separador é bem adequado para a separação de materiais muito finos com quantidade muito alta. Processos de flotação de gravidade e espuma molhados envolve o uso intenso de produtos químicos e água molhado, e requer o processo de tratamento de águas residuais. Para aplicações de finais secas, uma etapa de secagem tem a ser adicionado a jusante da etapa de beneficiamento, aumentando os custos operacionais.
STET do triboelectrostatic tecnologia oferece uma capacidade única para processar o alimento seco, com baixo consumo de eletricidade, normalmente aproximadamente. 1 kWh / ton (Ref. 3) e gera dois fluxos atualizados em cada extremidade do separador com nenhuma fração mediano.
Resultados
STET demonstrou evidência de carregamento eficaz e separação de partículas minerais de zircão e rutilo. Foi visto essa dopagem o minério alimentos com pequenas quantidades de ácidos carboxílicos de alifáticos ou aromáticos (agentes de carga eletrostática condicionado) mostrou uma melhoria significativa no comportamento separação. Figura 2 abaixo da classe de produto mostra (Conteúdo de ZrO2 medido usando WD-XRF) e recuperação de ZrO2 ao produto para todas as sequências que realizado na planta piloto STET. Pode ser visto que sob otimizado condições com alimentação dopada com ácido carboxílico aromático em 2000 GM / tonelada de dosagem e a umidade, notas de produto de >50% Conteúdo de ZrO2 com >50% Recuperação de ZrO2 ao produto foram alcançados (Veja dados de destaque). Teor médio de ZrO2 para a alimentação foi de aprox.. 30%.
Figura 3 mostra o grau de subproduto (Teor de TiO2 medido usando WD-XRF) e a recuperação de TiO2 para subproduto para todas as sequências que realizado na planta piloto STET. Pode ser visto que sob otimizado condições com alimentação dopada com ácido carboxílico aromático e umidade, notas do subproduto da >50% Teor de TiO2 com >80% Recuperação de TiO2 para subproduto foram alcançados (Veja dados de destaque). Teor médio de TiO2 para a alimentação foi de aprox.. 40%.
Tabela 2 abaixo mostra os resultados de execuções realizadas sob otimizado condições. STET foi capaz de alcançar >50% Conteúdo de ZrO2 no produto com beneficiamento de conteúdo de zircão melhorado um feed com média 30% Conteúdo de ZrO2. A fração de rutilo do feed foi coletada como subproduto, com >50% Beneficiamento de TiO2 conteúdo um feed com média aproximadamente de conteúdo de TiO2. 40%. Futuro trabalho incidirá sobre a otimização de resultados de separação, reduzindo a dose de carga, agentes de condicionamento.
Figura 2: Classe de produto (Conteúdo de ZrO2) recuperação de v/s (resultados da única passagem)
Figura 3: Grau de subproduto (Teor de TiO2) recuperação de v/s (resultados da única passagem)
Tabela 2: Resultados alcançados sob parâmetros de processamento ideal usando "rejeitar rutilo" feed
Conclusão
Com êxito está demonstrado que o separador de correia triboelectrostatic STET é capaz de efetivamente beneficiamento a mistura de zircão/rutilo contendo areias minerais alimentar, enquanto alcançando atualizado conteúdo zircão e rutilo no produto e subproduto respectivamente. Esta técnica fornece um custo-benefício, alternativa viável e possivelmente pode eliminar a técnicas de processamento molhado. Ele não requer o uso de água ou produtos químicos ambientalmente sensíveis e, portanto, não requer secagem do material final. O consumo de energia para o separador STET é baixo, aprox.. 1 kWh / tonelada de processados matérias para alimentação animal.
Referências
1. JANA. Tyler e R.C.A. Minnitt. Uma revisão do depósito de areias minerais pesados subsahariana: implicações para novos projetos na África do Sul. Jornal do Instituto Sul-Africano de mineração e metalurgia, 89-100, Março de 2004.
2. V.G.K. Juca Silva, D. Rodrigues Silva, S. Antonio Martins e A. Chaves. Beneficiamento de areias minerais pesados indianos – algumas novas possibilidades identificadas pela Tata Steel. Anais do seminário internacional sobre tecnologia de processamento Mineral, 2006.
3. JD. Bittner, KOJIMA. Flynn e F.J. Hrach, Aplicações em expansão em seco Tribolectric separação de minerais. Anais do Congresso Internacional de processamento Mineral, 2014.
