A.Gupta, K. ฟลินน์และ F. Hrach
อุปกรณ์ ST & เทคโนโลยี, 101 อเวนิวแฮมพ์ตัน, ตาอิลลินอยส์, MA 02494, ประเทศสหรัฐอเมริกา
บทคัดย่อ
อุปกรณ์ ST & เทคโนโลยี (STET) เป็นนักพัฒนาและผู้ผลิตของระบบแยก triboelectrostatic สายพานที่มีการแก้ไข beneficiate ดีแร่แร่อุตสาหกรรมแร่ โดยใช้เทคโนโลยีแบบแห้ง. Triboelectrostatic เข็มขัดแยกเทคโนโลยีมีการใช้ในเชิงพาณิชย์ในการแยกแร่ธาตุเช่นแคลไซต์/ควอตซ์หลากหลาย, แป้ง/magnesite, barite/ควอตซ์, และ aluminosilicates/คาร์บอน ในเถ้า. การแยกรัฐหลายประสิทธิภาพสูงโดยผลชาร์จแยกเหนือกว่าเมื่อเทียบกับตัวธรรมดากระแทก triboelectrostatic แยกอนุภาคอนุภาค. มันเป็นเทคโนโลยีแห้ง และไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีที่มีความสำคัญต่อสิ่งแวดล้อมและน้ำ, จึง ไม่มีระบบบำบัดน้ำเสียจำเป็นในกระบวนการ. ในรายงานนี้, ผลของโรงงานนำร่องประสบความสำเร็จขนาด beneficiation ทดสอบการดำเนินการส่วนผสมของ เพทาย/rutile ในแร่ทรายมีการเผยแพร่.
คำสำคัญ: แร่ธาตุ, แยกแห้ง, triboelectrostatic ที่ชาร์จ, แยกสายพาน, แร่ทราย, เพทาย, rutile
แนะนำ
STET triboelectrostatic แยกใช้ความแตกต่างระหว่างอนุภาคของวัสดุอาหารที่สร้างความแตกต่างของค่าไฟฟ้าเคมีพื้นผิว. เมื่อลูบสองพื้นผิวที่แตกต่างกันกับแต่ละอื่น ๆ, ค่าโอนจะทำ ด้วยวัสดุที่ มีความเกี่ยวข้องของอิเล็กตรอนต่ำที่สูญเสียอิเล็กตรอนวัสดุกับความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนสูงจึง ชาร์จบวก และลบตามลำดับ.
ใน STET triboelectrostatic เข็มขัดแยก, วัสดุจะถูกป้อนลงในช่องว่างบาง ๆ ระหว่างสองขั้วไฟฟ้าแบบขนาน. มีการเปิดตาข่ายสายพานที่เคลื่อนที่ระหว่างขั้วไฟฟ้าที่ความเร็วสูง, ไม่เกิน 65 ฟุต/วินาที, ขึ้นรูปวนรอบชุดลูกกลิ้งทั้งสองฝ่าย (รูป 1). อนุภาคจะมีค่า triboelectrically โดยติดต่ออนุภาคอนุภาคแข็งแรง และมีการ oppositely ค่าอิเล็กโทรด. สายพานกวาดขั้วไฟฟ้า และดำเนินการที่ปลายตรงข้ามของตัวแยกอนุภาคแตกต่างกัน. นับปัจจุบันกระแสอนุภาคแยกและชาร์จ triboelectric อย่างต่อเนื่อง โดยชนอนุภาคอนุภาคแสดงสำหรับกระบวนการหลายขั้นตอนแห้ง beneficiation. การออกแบบแยกเป็นค่อนข้างง่าย และกะทัดรัด. ความยาวโดยรวมคือ ประมาณ. 30 ฟุต (9 ม) และความกว้าง 5 ฟุต (1.5 ม) สำหรับหน่วยธุรกิจขนาดเต็ม.
STET รักษาห้องปฏิบัติการวิจัยและพัฒนาที่ศูนย์เทคนิค STET สปาร์ตาอิลลินอยส์, แมซ. สถานที่นี้รวมถึงโรงงานนำร่อง STET และปฏิบัติการเคมี, เช่นเดียวกับการออกแบบ, ฝ่ายสนับสนุนการผลิต และเทคนิคสำหรับการพัฒนาธุรกิจและโรงงานผลิตของ STET. โรงงานบ้านขนาดสองลดลง, STET แยกพร้อมกับอุปกรณ์เสริมที่ใช้ใน การตรวจสอบการปรับเปลี่ยนกระบวนการ STET และประเมินการแยกเถ้าและแร่ธาตุจากแหล่งผู้สมัคร.
รูป 1: STET triboelectrostatic แยกผัง
แร่ทราย
Mineralogy rutile ปฏิเสธอย่างถูกประมาณ 41% rutile, 33% เพทาย, 18% ilmenite และ 8% แร่ธาตุอื่น ๆ. วัตถุประสงค์คือการ สร้างเงื่อนไขการประมวลผลสร่างเพทาย rutile การปฏิเสธตัวอย่าง. STET ดำเนินการวิเคราะห์ทางเคมีโดยใช้ความยาวคลื่น dispersive X-Ray เรืองแสง (WD XRF) ในตัวอย่างฟีดและผลลัพธ์ (ตามปกติสำหรับลอย) แสดงในตาราง 1.
ตาราง 1: การวิเคราะห์ตัวอย่างทรายแร่ธาตุ (แสดงส่วนประกอบที่สำคัญ)
วิธีการแบบเดิมสำหรับทรายแร่ beneficiating เกี่ยวข้องกับแผ่นไหลซับซ้อนที่ใช้กระบวนการเช่นเทคนิคเปียกแรงโน้มถ่วง, แม่เหล็กแยกและฟองลอย (อ้างอิง. 1,2) ซึ่งมีข้อจำกัดของตนเอง. กระบวนการแยกแม่เหล็กมักจะนำไปสู่เศษ middling ซึ่งต้องมีการกำจัดหรือรีไซเคิลกลับไปยังกระแสอาหาร. ใช้แม่เหล็กแยกลูกกลิ้งมีข้อจำกัดอื่น ๆ ในการประมวลผลค่าปรับ. อนุภาคละเอียด, แม้ไม่ใช่แม่เหล็กมักจะเคลือบแบบฟอร์มบนลูกกลิ้ง, แสดงผลการแยก. STET แยกเป็นเหมาะสำหรับการแยกวัสดุดีมากมีได้สูงมาก. เกี่ยวข้องกับการกระบวนการลอยแรงโน้มถ่วงและฟองนมเปียกเปียกสารเคมีและน้ำการใช้งานหนัก, และต้องใช้กระบวนการบำบัดน้ำเสีย. สำหรับการใช้งานขั้นสุดท้ายแห้ง, ขั้นตอนการอบแห้งได้ที่จะเพิ่มน้ำของ beneficiation ขั้นตอนจึงช่วยเพิ่มค่าใช้จ่าย.
STET ของเทคโนโลยี triboelectrostatic ให้มีความสามารถในการประมวลผลอาหารแห้ง, มีการใช้ไฟฟ้าต่ำ, โดยทั่วไปประมาณ. 1 kWh / ตัน (อ้างอิง. 3) และสร้างกระแสข้อมูลเกรดสองหลังของตัวแยกกับไม่มีเศษส่วน middling.
ผลลัพธ์
หลักฐานแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการชาร์จและการแยกอนุภาคแร่เพทายและ rutile STET. มันก็เห็นว่ายาสลบแร่อาหารกับปริมาณที่น้อยของหอม หรืออะลิฟาติกคาร์ (ตัวแทนปรับประจุไฟฟ้าสถิต) แสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงที่สำคัญในการทำงานแยก. รูป 2 ด้านล่างแสดงสินค้าเกรด (เนื้อหา ZrO2 วัดใช้ WD XRF) และดำเนินการกู้คืน ZrO2 กับผลิตภัณฑ์สำหรับการทำงานที่โรงงานนำร่อง STET. จะเห็นได้ว่า ภายใต้ปรับสภาพกับฟีดที่เจือ ด้วยกลิ่นหอม carboxylic กรดที่ 2000 กรัม / ตันปริมาณและความชื้น, เกรดสินค้า >50% ZrO2 เนื้อหาด้วย >50% บรรลุผลกู้ ZrO2 กับผลิตภัณฑ์ (ดูข้อมูลที่เน้น). เฉลี่ย ZrO2 เนื้อหาสำหรับตัวดึงข้อมูลถูกประมาณ. 30%.
รูป 3 แสดงเกรดสินค้าพลอยได้ (เนื้อหา TiO2 วัดใช้ WD XRF) และดำเนินการกู้คืนของ TiO2 เพื่อผลพลอยได้สำหรับการทำงานที่โรงงานนำร่อง STET. จะเห็นได้ว่า ภายใต้ปรับสภาพกับฟีดที่เจือ ด้วยกลิ่นหอม carboxylic กรดและความชื้น, เกรดสินค้าพลอยได้ >50% TiO2 เนื้อหาด้วย >80% การกู้คืนของ TiO2 เพื่อผลพลอยได้บรรลุผล (ดูข้อมูลที่ถูกเน้น). เฉลี่ย TiO2 เนื้อหาสำหรับตัวดึงข้อมูลถูกประมาณ. 40%.
ตาราง 2 ด้านล่างแสดง ผลลัพธ์จากการทำงานที่ดำเนินการภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม. STET สามารถบรรลุ >50% เนื้อหา ZrO2 ในผลิตภัณฑ์กับเพทายปรับปรุงเนื้อหา beneficiating อาหารเฉลี่ย 30% เนื้อหา ZrO2. ส่วน rutile ของตัวดึงข้อมูลถูกรวบรวมเป็นผลพลอยได้, ด้วย >50% TiO2 เนื้อหา beneficiating ฟีดกับเฉลี่ย TiO2 เนื้อหาประมาณ. 40%. ทำงานในอนาคตจะเน้นการเพิ่มประสิทธิภาพการแยกผลโดยลดปริมาณค่าใช้จ่ายในการปรับตัวแทน.
รูป 2: สินค้าเกรด (เนื้อหา ZrO2) การกู้คืน v/s (ผลผ่านเดียว)
รูป 3: เกรดสินค้าพลอยได้ (เนื้อหา TiO2) การกู้คืน v/s (ผลผ่านเดียว)
ตาราง 2: ผลสำเร็จภายใต้พารามิเตอร์การประมวลผลสูงใช้ฟีด "rutile ปฏิเสธ"
สรุป
มันเป็นที่ประสบความสำเร็จที่แสดงให้เห็นว่า STET triboelectrostatic ตัวแยกเข็มขัดมีความสามารถในการได้อย่างมีประสิทธิภาพ beneficiating ส่วนผสมเพทาย/rutile ที่มีฟีดแร่ทราย, จึงบรรลุเกรดเพทายและ rutile เนื้อหาในผลิตภัณฑ์และผลพลอยได้ตามลำดับ. เทคนิคนี้ให้ความคุ้มค่า, อีกทางเลือกหนึ่ง และอาจจะสามารถกำจัดเทคนิคเปียกการประมวลผล. มันไม่จำเป็นต้องใช้น้ำหรือสารเคมีที่มีความสำคัญต่อสิ่งแวดล้อม และดังนั้น ไม่ต้องแห้งของวัสดุขั้นสุดท้าย. การใช้พลังงานสำหรับตัวแยก STET อยู่ในระดับต่ำ, ประมาณ. 1 kWh / ตันของวัสดุการประมวลผล.
อ้างอิง
1. R.M. ไทเลอร์และขาอาร์ซีเอ. Minnitt. รีวิวของฝากทรายแร่หนักประเทศ: ผลกระทบสำหรับโครงการใหม่ในภาคใต้ของแอฟริกา. วารสารของสถาบันแอฟริกาใต้เหมืองแร่และโลหะผสม, 89-100, มีนาคม 2004.
2. V.G.K. Murty, D. กองผ้าขาว, S. Asokan และ A. Chatterjee. Beneficiation ของอินเดียหนักแร่ทราย – บางโอกาสใหม่ที่ระบุ โดยทาทาสตีล. วิชาการสัมมนานานาชาติเทคโนโลยีการประมวลผลแร่, 2006.
3. J.D. Bittner, K.P. ฟลินน์และ F.J. Hrach, ขยายการใช้งานใน Tribolectric แห้งการแยกแร่ธาตุ. Proceedings ของการประชุมดำเนินการแร่, 2014.
