A.Gupta, K. 弗林和 F. 赫拉赫
ST 设备 & 技术, 101 汉普顿大道, 李约瑟, 马 02494, 美国
摘要
ST 设备 & 技术 (STET) 是三氟化带分离系统的开发商和制造商，利用干燥技术为矿物行业提供优质矿石的利用解决方案. 三聚静电带分离技术已用于商业分离各种矿物，包括方解石/石英, 滑石, 巴利特/石英, 和粉煤灰中的铝硅酸盐/碳. 与传统的自由落体三氟静分离器相比，颗粒到粒子充电实现的高效多状态分离可实现卓越的分离. 它是一种干式技术，不需要使用环境敏感化学品和水, 因此没有废水处理系统是在过程中所需. 在本报告中, 在矿物砂中对硅石/红石混合物进行成功的试验性植物规模受惠试验的结果公布.
关键字: 矿物, 干法分选, 三聚静电充电, 带分隔符, 矿砂, 锆石, 金红石
介绍
STET 三氟化分离器利用饲料材料颗粒之间的表面化学差异来产生电荷差异. 当两个不同的表面被蹭彼此, 电荷的转移需要地方与材料具有较低的电子亲和势失去电子的材料具有较高的电子亲和因而充电阳性和阴性组.
在 STET 三防带分离器中, 饲料的原料被送入两个平行电极薄差距. 还有移动速度高在电极之间开放网带, 高达 65 英尺/秒, 两端都形成一套辊环 (图 1). 粒子由强粒子与粒子接触三电电荷，并被相反的电荷电极吸引. 带扫电极，进行不同的粒子分离器的两端. 分离粒子的逆电流和粒子对粒子碰撞的连续三电充电提供了多级干洗过程. 分离器设计是相对简单、 紧凑. 整体长度是约. 30 金融时报 》 (9 m) 和宽度 5 金融时报 》 (1.5 m) 为一个全尺寸的商业单位.
STET 保持在李约瑟 STET 技术中心研究和发展实验室, 马萨诸塞州. 这个设施包括 STET 试验工厂和化学实验室, 以及设计, STET 的业务发展和生产设施的制造和技术支持部门. 试点工厂还设有两个缩的尺, STET 分隔符和辅助设备用来探讨 STET 过程修改和评估的飞灰和矿物分离的候选来源.
图 1: STET 三氟化静分离器示意图
矿砂
金红石拒绝样品的矿物学是近似地 41% 金红石, 33% 锆石, 18% 钛铁矿和 8% 其他矿物. 目的是要建立加工条件从金红石恢复锆石拒绝样本. STET 使用波长色散 x 射线荧光法进行化学分析 (WD XRF) 对饲料的样品和结果 (归一化的意向书) 表所示 1.
表 1: 矿砂样品的元素分析 (显示的主要组件)
传统的选矿矿砂的方法涉及使用过程，如湿的重力技术的复杂的流动床单, 磁分离和泡沫浮选 (ref. 1,2) 哪有其自身的局限性. 磁分离过程往往导致中等分数要求处置或回收回到饲料流. 磁分离使用滚轮有其他的限制，在处理罚款. 细颗粒, 甚至非磁性往往形式上的涂层辊, 呈现的分离过程无效. STET 分隔符是适合于分离的很好材料具有非常高的吞吐量. 湿的重力和泡沫浮选过程涉及沉重的湿的化学和水的使用量, 并要求废水处理工艺. 干最后申请, 干燥步骤具有要添加下游的选矿步骤从而增加营运成本.
STET 的三聚静电技术提供了处理进料干燥的独特功能, 与低电力消耗, 通常约. 1 千瓦时 / 吨 (ref. 3) 并生成两个升级的流两端的分离器与 no 中等分数.
结果
STET 证明的证据的有效充电和锆英石、 金红石矿物颗粒的分离. 它看到那掺杂少量的芳香或脂肪族羧酸饲料的矿石 (静电电荷调节剂) 在分离行为均有明显改善. 图 2 下面显示产品等级 (用 WD XRF ZrO2 含量测量) ZrO2 恢复到产品为所有的运行进行 STET 中间试验工厂. 可以看到，根据优化条件与饲料掺在芳香羧酸 2000 通用 / 吨用量和水分, 产品等级 >50% ZrO2 含量与 >50% 取得了 ZrO2 恢复到产品 (看到突出显示的数据). 平均 ZrO2 饲料含量约. 30%.
图 3 显示副产品等级 (TiO2 含量测量使用 WD XRF) 和 TiO2 恢复到进行 STET 中间试验工厂的所有运行的副产品. 可以看到，根据优化条件与饲料掺芳香羧酸和水分, 副产品等级 >50% TiO2 含量与 >80% 取得了 TiO2 恢复到副产品 (看到突出显示的数据). 平均 TiO2 为饲料含量约. 40%.
表 2 下面显示从运行下进行结果优化条件. STET 才得以实现 >50% 产品具有改进的锆石内容选矿饲料以平均 ZrO2 内容 30% ZrO2 内容. 饲料的金红石分数被收集作为副产品, 与 >50% TiO2 含量选矿饲料以平均 TiO2 含量约. 40%. 今后的工作将侧重于通过减少电荷调节剂的用量优化分离结果.
图 2: 产品等级 (ZrO2 内容) v/s 恢复 (单个传递结果)
图 3: 副产品等级 (TiO2 含量) v/s 恢复 (单个传递结果)
表 2: 使用"金红石拒绝"饲料的最佳工艺参数下取得的成果
结论
成功证明，STET三氟化带分离器能够有效地混合含有矿物砂饲料的硅石/红石混合物, 从而实现分别升级产品和副产品的锆英石、 金红石含量. 这种技术提供了经济高效, 可行的替代办法并可以尽可能地消除湿的加工工艺. 它不需要使用的环境敏感化学品或水，因此不需要干燥的最后的材料. 能源消耗为 STET 分离器是低, 约. 1 千瓦时 / 吨加工饲料的原料.
引用
1. 包材. 泰勒和 R.C.A. 明尼特. 撒哈拉以南的重矿物综述金沙存款: 在南部非洲的新项目的影响. 华尔街日报 》 的南非矿冶研究所, 89-100, 3 月 2004.
2. V.G.K. 穆尔, D. Rathod, S. 座和 A. 查特吉. 印度重矿沙 — — 一些新的可能性，确定由塔塔钢铁的选矿. 矿物加工技术国际研讨会纪要, 2006.
3. 法理学. 特纳, K.P. 弗林和 F.J. 赫拉赫, 扩大在矿物干 Tribolectric 分离中的应用. 国际矿物加工大会会议记录, 2014.
