יתרונות כלכליים ההפרדה Triboelectric יבש של מינרלים

היכולות הפרדה משופרת של מערכת STET עשויה להיות אלטרנטיבה יעילה מאוד בתהליכי הנפקה. השוואה כלכלית שנערכה על ידי חברת ייעוץ עצמאית לעיבוד מינרלים של מפריד החגורה triboelectrostatic לעומת ציפה קונבנציונלית עבור הפרדת barite /quartz ממחיש את היתרונות של עיבוד יבש עבור מינרלים. ניצול זה תוצאות תהליך יבש בגיליון זרימת תהליך פשוט יותר עם פחות ציוד מאשר הנפקה עם עיר הבירה וגם הוצאות התפעול מופחת בשיעור של ≥30%.

יתרונות כלכליים ההפרדה Triboelectric יבש של מינרלים

 

 

יתרונות כלכליים ההפרדה Triboelectric יבש של מינרלים

לואיס בייקר, קייל P. פלין, יהיה זה טוב, אבל אני. Hrach, וסטיבן גסיורובסקי

סט ציוד & טכנולוגיה בע מ, נידהם מסצ'וסטס 02494 בארה ב

מופשט

הציוד סנט & טכנולוגיה בע מ (לתקן) מפריד חגורה triboelectrostatic מספק לתעשיית עיבוד מינרלים אמצעי לתפירת חומרים עדינים עם טכנולוגיה יבשה לחלוטין. היעילות הגבוהה רב-שלבית הפרדה באמצעות טעינה פנימית / טעינה מחדש ומיחזור תוצאות הפרדות מעולה בהרבה מאשר ניתן להשיג עם מערכות אלקטרוסטטיות קונבנציונליות אחרות שלב. טכנולוגיית מפריד החגורה התלת-אלקטרית שימשה להפרדת מגוון רחב של חומרים, כולל תערובות של אלומינו-מיליקטים מזוגים/פחמן, קלציט/קוורץ, טלק/מגנזיט, ובריטה/קוורץ. היכולות הפרדה משופרת של מערכת STET עשויה להיות אלטרנטיבה יעילה מאוד בתהליכי הנפקה. השוואה כלכלית שנערכה על ידי חברת ייעוץ עצמאית לעיבוד מינרלים של מפריד החגורה המשולשת לעומת ציפה קונבנציונלית לברייט / קוורץ ההפרדה ממחיש את היתרונות של יבש עיבוד של מינרלים. ניצול זה תוצאות תהליך יבש בגיליון זרימת תהליך פשוט יותר עם פחות ציוד מאשר הנפקה עם עיר הבירה וגם הוצאות התפעול מופחת בשיעור של ≥30%.

מילות מפתח: מינרלים, הפרדה יבשה, barite, טעינת תלת-בוקסטטית, מפריד חגורה, אפר פחם

מבוא

חוסר הגישה למים מתוקים הופך לגורם מרכזי המשפיע על היתכנות פרויקטי כרייה ברחבי העולם. לפי הוברט פלמינג, מנהל גלובלי לשעבר של האץ' ווטר, "מכל פרויקטי הכרייה בעולם שנעצרו או האטו בשנה האחרונה, זה היה, כמעט ב 100% של המקרים, תוצאה של מים, במישרין או בעקיפין‿ (בלין (בלין) 2013)1. שיטות עיבוד מינרלים יבשים מציעות פתרון לבעיה זו.

שיטות הפרדה רטובות כגון ציפה קצף דורשות תוספת של רייאגנטים כימיים שיש לטפל בהם בבטחה ולהיפטר מהם באופן אחראי לסביבה. באופן בלתי נמנע לא ניתן לפעול עם 100% מיחזור מים, הדורש סילוק של לפחות חלק ממים התהליך, סביר להניח המכיל כמויות זעירות של רייאגנטים כימיים.

שיטות יבשות כגון הפרדה אלקטרוסטטית יבטלו את הצורך במים מתוקים, ולהציע את הפוטנציאל להפחית עלויות. אחת ההתפתחויות החדשות והמבטיחות ביותר בהפרדות מינרלים יבשים היא מפריד החגורה התלת-אלקטרו-סטטי. טכנולוגיה זו הרחיבה את טווח גודל החלקיקים לחלקיקים עדינים יותר מאשר טכנולוגיות הפרדה אלקטרוסטטית קונבנציונליות, לתוך הטווח שבו רק ציפה הצליחה בעבר.

הפרדת חגורה משולשת

מפריד החגורה התלת-חשמלי משתמש בהבדלי טעינה חשמלית בין חומרים המיוצרים על-ידי מגע פני השטח או טעינה תלת-חשמלית. כאשר שני החומרים הם במגע, חומר עם זיקה גבוהה יותר לאלקטרונים משיג אלקטרונים ולכן גובה שלילי, בעוד חומר עם זיקה אלקטרונית נמוכה חיובים חיוביים. עסקת החליפין הזו קשר תשלום נצפית אוניברסלית עבור כל החומרים, לפעמים גרימת מפגעים אלקטרוסטטית המהווים בעיה מספר תעשיות. זיקה אלקטרונית תלויה בהרכב הכימי של משטח החלקיקים ותביא לטעינה דיפרנציאלית משמעותית של חומרים בתערובת של חלקיקים דיסקרטיים של הרכב שונה.

במפריד החגורה התלת-אלקטרו-סטטי (דמויות 1 ו 2), החומר מוזן לתוך הפער הדק 0.9 – 1.5 ס מ (0.35 -0.6 In.) בין שתי אלקטרודות מיכניות מקבילות. החלקיקים טעונים באופן משולש על ידי מגע בין-מפלגתי.

ST Equipment & Technology

לדוגמה, במקרה של שריפת פחם זבוב אפר, תערובת של חלקיקי פחמן וחלקיקים מינרליים, הפחמן הטעון בחיוב והמינרל הטעון באופן שלילי נמשכים לאלקטרודות מנוגדות. לאחר מכן נסחפים החלקיקים על ידי חגורת רשת פתוחה רציפה ומועברת לכיוונים מנוגדים. החגורה מזיזה את החלקיקים הסמוכים לכל אלקטרודה לכיוון קצוות מנוגדים של המפריד. השדה החשמלי צריך רק להזיז את החלקיקים שבריר זעיר של סנטימטר כדי להזיז חלקיק מזרם שמאלה לזרם הנע ימינה. זרימת זרם המונה של החלקיקים המפרידים וטעינה תלת-חשמלית מתמשכת על ידי התנגשויות פחמן-מינרלים מספקת הפרדה רב-שלבית וכתוצאה מכך טוהר והתאוששות מצוינים ביחידת מעבר יחיד. מהירות החגורה הגבוהה מאפשרת גם תפוקות גבוהות מאוד, עד 40 טונות לשעה במפריד יחיד. על-ידי שליטה בפרמטרים שונים של תהליכים, כגון מהירות חגורה, נקודת הזנה, פער אלקטרודה וקצב הזנה, המכשיר מייצר אפר זבוב פחמן נמוך בתכולת פחמן של 2 % ± 0.5% מאפר זבוב מזון החל פחמן מ 4% כדי לעבור 30%.

איור 1. סכמטי של מפריד חגורה תלת-אלקטרית

עיצוב המפריד פשוט יחסית. החגורה וההברילים הקשורים הם החלקים הנעים היחידים. האלקטרודות הם נייח, מורכב חומר עמיד כראוי. החגורה עשויה חומר פלסטיק. אורך האלקטרודה של המפריד הוא כ 6 מטר (20 רגל.) והרוחב 1.25 מטר (4 רגל.) עבור יחידות מסחריות בגודל מלא. צריכת החשמל הוא על 1 קילוואט-שעה לכל טון של חומר מעובד עם רוב הכוח הנצרך על ידי שני מנועים נהיגה בחגורה.

ST Equipment & Technology

איור 2. פירוט אזור ההפרדה

התהליך יבש לחלוטין., לא דורש חומרים נוספים ולא מייצר מי שפכים או פליטת אוויר. במקרה של פחמן מהפרדות אפר זבובים, החומרים השוחזרים מורכבים מאפר זבובים מופחת בתוכן פחמן לרמות המתאימות לשימוש כתעריר פוזולניק בבטון, ושבר פחמן גבוה שניתן לשרוף במפעל לייצור חשמל. ניצול של שני זרמי המוצרים מספק 100% פתרון לבעיות סילוק אפר זבובים.

מפריד החגורה התלת-אלקטרוסטטי קומפקטי יחסית. מכונה המיועדת לעיבוד 40 טונות לשעה הוא כ 9.1 מטר (30 טרים) ארוך, 1.7 מטר (5.5 רגל.) רחב ו 3.2 מטר (10.5 רגל.) גבוהה. האיזון הנדרש של הצמח מורכב ממערכות להעברת חומר יבש אל המפריד ומ ממנו. הקומפקטיות של המערכת מאפשרת גמישות בעיצובי התקנה.

איור 3. מפריד חגורה תלת-אלקטרוסטטי מסחרי

ST Equipment & Technology

השוואה לתהליכי הפרדה אלקטרוסטטיים אחרים

טכנולוגיית הפרדת החגורה התלת-אלקטרו-סטטית מרחיבה מאוד את מגוון החומרים שניתן להשתמש בה באמצעות תהליכים אלקטרוסטטיים. התהליכים האלקטרוסטטיים הנפוצים ביותר מסתמכים על הבדלים ב מוליכות החשמלית של החומרים שיש להפריד. בתהליכים אלה, החומר חייב ליצור קשר עם תוף מקורקע או צלחת בדרך כלל לאחר חלקיקי החומר טעונים לרעה על ידי הפרשת קורונה מיונאת. חומרים מוליכים יאבדו את מטענו במהירות ויושלכו מהתוף. החומר הלא מוליך ממשיך להימשך לתוף, שכן ההסתערות תתפוגג לאט יותר ותפול או תבריש מהתוף לאחר הפרידה מהחומר הניצוח. תהליכים אלה מוגבלים בקיבולת עקב המגע הנדרש של כל חלקיק לתוף או לצלחת. היעילות של תהליכי טעינה אלה של אנשי קשר מוגבלת גם לחלקיקים של כ 100 μm או גדול יותר בגודל בשל הצורך ליצור קשר עם הלוח מקורקע ואת הדינמיקה זרימת החלקיקים הנדרשת. חלקיקים בגדלים שונים יהיו גם דינמיקת זרימה שונה בשל השפעות אינרציאליות ויגרום להפרדה מושפלת. הדיאגרמה הבאה (איור 4) מדגים את התכונות הבסיסיות של סוג זה של מפריד.

איור 4. מפריד אלקטרוסטטי של תוף (אלדר 2003)2

הפרדות תלת-אלקטריות אינן מוגבלות להפרדה של מוליך / חומרים לא מוליכים אך תלויים בתופעה הידועה של העברת תשלום על ידי מגע חיכוך של חומרים עם כימיה משטח שונה. תופעה זו שימשה בתהליכי הפרדה של "נפילה חופשית‿ במשך עשרות שנים. תהליך כזה הוא

ST Equipment & Technology

מאויר בדמות 5. רכיבים של תערובת של חלקיקים מפתחים תחילה מטענים שונים על ידי מגע או עם משטח מתכת, או על ידי חלקיק למגע חלקיקים במכשיר הזנת מיטה נוזלית. כאשר החלקיקים נופלים דרך השדה החשמלי באזור האלקטרודה, מסלולו של כל חלקיק מוטה לכיוון האלקטרודה של טעינה הפוכה. לאחר מרחק מסוים, פחי גבייה מועסקים כדי להפריד את הזרמים. התקנות אופייניות דורשות שלבי מפריד מרובים עם מיחזור של שבר בינוני. התקנים מסוימים משתמשים בזרם קבוע של גז כדי לסייע בהעברת החלקיקים דרך אזור האלקטרודה.

איור 5. "נפילה חופשית‿ מפריד תלת-אלקטרוסטטי

סוג זה של מפריד נפילה חופשית יש גם מגבלות בגודל החלקיקים של החומר שניתן לעבד. יש לשלוט בזרימה בתוך אזור האלקטרודה כדי למזער מערבולות כדי למנוע "מריחה‿ של ההפרדה. המסלול של חלקיקים עדינים משפיעים יותר על ידי מערבולות מכיוון שכוחות הגרירה האווירודינמיים על חלקיקים עדינים גדולים בהרבה מהכוחות הכבידתיים והאלקטרוסטטיים. החלקיקים העדינים מאוד גם נוטים לאסוף על משטחי האלקטרודה ויש להסירם על ידי שיטה כלשהי. חלקיקים של פחות מ 75 אין אפשרות להפריד ביעילות את μm.

מגבלה נוספת היא שטעינת החלקיקים בתוך אזור האלקטרודה חייבת להיות נמוכה כדי למנוע השפעות של מטען שטח, המגבילים את קצב העיבוד. העברת חומר דרך אזור האלקטרודה גורמת מטבעה להפרדה חד-שלבית, מכיוון שאין אפשרות לטעינה מחדש של חלקיקים. לכן, מערכות מרובות שלמות נדרשות לשיפור מידת ההפרדה, לרבות טעינה מחדש של החומר על-ידי מגע עם התקן טעינה. נפח הציוד והמורכבות הנובעים מכך גדלים בהתאם.

בניגוד לתהליכי ההפרדה האלקטרוסטטיים הזמינים האחרים, מפריד החגורה triboelectrostatic מתאים באופן אידיאלי להפרדה של בסדר מאוד (<1 מיקרומטר) עד גס למדי (300מיקרומטר) חומרים עם תפוקות גבוהות מאוד. טעינת החלקיקים התלת-אלקטריים יעילה למגוון רחב של חומרים ודורשת רק חלקיק – מגע חלקיקים. הפער קטן, שדה חשמלי גבוה, זרימת זרם מונה, תסיסת חלקיק-חלקיק נמרצת ופעולה של ניקוי עצמי של החגורה על האלקטרודות הם התכונות הקריטיות של המפריד. ההפרדה הרב-שלבית היעילה ביותר באמצעות טעינה / טעינה מחדש ומיחזור פנימי גורמות להפרדות עליונות בהרבה ויעילות בחומרים עדינים שלא ניתן להפריד כלל על ידי הטכניקות הקונבנציונליות.

יישומים של הפרדת חגורה תלת-אלקטרו-אלקטרטית

אפר פחם

טכנולוגיית ההפרדה בין החגורה התלת-אלקטרית הוחלה לראשונה באופן תעשייתי על עיבוד של שריפת פחם באפר זבובים 1995. עבור יישום אפר זבוב, הטכנולוגיה הייתה יעילה בהפרדת חלקיקי פחמן מהבעירה הלא שלמה של פחם, מחלקיקים מינרליים מזוגוגיים באפר הזבוב. הטכנולוגיה סייעה בהפעלת מיחזור של אפר הזבובים העשיר במינרלים כתחליף בטון בייצור בטון. מאז 1995, 19 מפרידי חגורה triboelectrostatic כבר פועלים בארה"ב, קנדה, בריטניה, ופולין, עיבוד מעל 1,000,000 טונות של אפר זבובים מדי שנה. הטכנולוגיה נמצאת כעת גם באסיה עם המפריד הראשון המותקן בדרום קוריאה השנה. ההיסטוריה התעשייתית של הפרדת אפר זבובים מופיעה בטבלה 1.

טבלה 1. יישום תעשייתי של הפרדת חגורה תלת-אלקטרוסטטית לאפר זבוב

השירות / תחנת כוח

מיקום

התחלה של

מתקן

תעשייתי

פרטים

פעולות

דיוק אנרג'י – תחנת רוקסבורו

צפון קרוליינה ארה"ב

1997

2

מפרידים

עורב כוח- ברנדון שורס

מרילנד ארה"ב

1999

2

מפרידים

כוח סקוטי- תחנת הרכבת לונגאנט

סקוטלנד ישראל

2002

1

מפריד

ג'קסונוויל אלקטריק-סנט. ג'ון'ס

פלורידה ארה"ב

2003

2

מפרידים

פארק הכוח ריבר

דרום מיסיסיפי חשמל חשמל –

מיסיסיפי ארה"ב

2005

1

מפריד

ר.ד.. מורו

ניו ברונסוויק פאוור-בלדון

ניו ברונסוויק קנדה

2005

1

מפריד

תחנת RWE npower-דיקוט

אנגליה בריטניה

2005

1

מפריד

תחנת PPL-ברונר איילנד

פנסילבניה ארה"ב

2006

2

מפרידים

תחנת טמפה אלקטריק ביג בנד

פלורידה ארה"ב

2008

3

מפרידים,

מעבר כפול

תחנת RWE npower-אברתאו

ויילס ישראל

2008

1

מפריד

תחנת EDF אנרגיה-ווסט ברטון

אנגליה בריטניה

2008

1

מפריד

ZGP (ת"א) (לאפרג' מלט פולין /

פולין

2010

1

מפריד

צ'יץ' יאניקוסודה JV)

קוריאה דרום מזרח כוח- יונג

קוריאה הדרומית

2014

1

מפריד

האנג (100)

יישומים מינרליים

הפרדות אלקטרוסטטיות שימשו בהרחבה לתוחלת מגוון רחב של מינרלים "Manouchehri-Part 1 (2000)‿. בעוד שרוב היישום מנצל הבדלים ב מוליכות חשמלית של חומרים עם מפרידי סוג תוף הקורונה, התנהגות הטעינה triboelectric עם מפרידי נפילה חופשית משמש גם בקנה מידה תעשייתי "Manouchehri-Part 2 (2000)‿. מדגם של יישומים של עיבוד triboelectrostatic דיווח בספרות מופיע בטבלה 2. אמנם זה לא רישום ממצה של יישומים, טבלה זו ממחישה את הטווח הפוטנציאלי של יישומים לעיבוד אלקטרוסטטי של מינרלים.

טבלה 2. דיווח על הפרדה תלת-אלקטרוסטטית של מינרלים

הפרדת מינרלים

הפניה

חגורה תלת-אלקטרוסטטית

חוויית הפרדה

עפרות אשלגן – הלית

4,5,6,7

כן

טלק – מגנזיט

8,9,10

כן

אבן גיר – קוורץ

8,10

כן

ברוסיט – קוורץ

8

כן

תחמוצת ברזל – סיליקה

3,7,8,11

כן

פוספט – קלציט – סיליקה

8,12,13

מיקה (ריקה) – פלדספר – קוורץ

3,14

וולסטון – קוורץ

14

כן

מינרלים בורון

10,16

כן

בריטים – סיליקה

9

כן

זירקון – רוטיל

2,3,7,8,15

זירקון-קיאניט

כן

מגנזיט קוורץ

כן

סיגים מכסף וזהב

4

פחמן – אלאמינוסילקטיס

8

כן

בריל – קוורץ

9

פלואוריט – סיליקה

17

כן

פלואוריט - בריט – קלציט

4,5,6,7

מפעל פיילוט נרחב ובדיקות שדה של הפרדות חומר מאתגרות רבות בתעשיית המינרלים נערכו באמצעות מפריד החגורה triboelectrostatic. דוגמאות לתוצאות ההפרדה מוצגות בטבלה 3.

טבלה 3. דוגמאות, הפרדות מינרלים באמצעות הפרדת חגורה תלת-אלקטרית

מינרל

סידן פחמתי

טלק

חומרים מופרדים

קאקו (19)3 – סיו2

טלק / מגנזיט

הרכב הזנה

90.5% קאקו (19)3

/ 9.5% סיו (סיו)2

58% טלק / 42% מגנזיט

הרכב המוצר

99.1% קאקו (19)3

/ 0.9% סיו (סיו)2

95% טלק / 5% מגנזיט

מוצר בתפוקה המונית

82%

46%

התאוששות מינרלים

89% קאקו (19)3 שחזור

77% שחזור טלק

השימוש במפריד החגורה triboelectrostatic הוכח כדי לתבל ביעילות תערובות מינרלים רבות. מאז המפריד יכול לעבד חומרים עם גדלי חלקיקים מתוך כ 300 μm פחות מ 1 מיקרומטר, וההפרדה התלת-אלקטרו-טזטית יעילה הן לחומרים מבודדים והן לחומרים מוליכים, הטכנולוגיה מרחיבה מאוד את מגוון החומרים הישימים על פני מפרידים אלקטרוסטטיים קונבנציונליים. מאז הטריבו- תהליך אלקטרוסטטי יבש לחלוטין, השימוש בו מבטל את הצורך ייבוש חומר וטיפול בפסולת נוזלית מתהליכי ציפה.

עלות הפרדת חגורה תלת-אלקטרו-אלקטרטית

השוואה להנפקה קונבנציונלית עבור בריט

מחקר עלות השוואתית הוזמן על ידי STET ונערך על ידי Soutex Inc. Soutex היא חברת הנדסה מבוססת קוויבק קנדה עם ניסיון רב הן ציפה רטובה והן הערכה תהליך הפרדה אלקטרוסטטית ועיצוב. המחקר השווה את ההון ואת עלויות התפעול של תהליך ההפרדה חגורה triboelectrostatic לשט קצף קונבנציונלי עבור התועלת של עפרות בריט בדרגה נמוכה. שתי הטכנולוגיות לשדרג את הברייט על ידי הסרת מוצקים בצפיפות נמוכה, בעיקר קוורץ, לייצר מכון נפט אמריקאי (Api) ברייט כיתה קידוח עם SG גדול מ 4.2 ג'/מ"ל. תוצאות ציפה התבססו על מחקרי מפעל פיילוט שנערכו על ידי המעבדה הלאומית ההודית מטלורגית (NML (1000 2004)18. תוצאות הפרדת חגורה Triboelectrostatic התבססו על מחקרי צמח פיילוט באמצעות תיבות הזנה דומות. המחקר הכלכלי ההשוותי כלל פיתוח גליונות זרימה, מאזני חומר ואנרגיה, גודל ציוד מרכזי וציטוט הן עבור ציפה והן עבור tribo- תהליכי הפרדת חגורה אלקטרוסטטית. הבסיס עבור שני גליונות התזרמים זהה, עיבוד 200,000 t/y של הזנת בריט עם ס"ג 3.78 כדי לייצר 148,000 t/y של קידוח כיתה מוצר בריט עם SG 4.21 ג'/מ"ל. אומדן תהליך ההנפקה לא כלל עלויות עבור מי תהליך, או טיפול במים.

גליונות זרימה נוצרו על-ידי Soutex עבור תהליך ציפה barite (איור 6), ותהליך הפרדת חגורה תלת-אלקטרו-סטטית (איור 7).

ST Equipment & Technology

איור 6 גליון זרימה של תהליך ציפה בריט

ST Equipment & Technology

איור 7 גליון זרימה של תהליך הפרדת חגורה תלת-אלקטרו-אלקטרית של בריט

גליונות זרימה של אלה אינם כוללים מערכת ריסוק עפרות גולמית, אשר משותף לשתי הטכנולוגיות. טחינת הזנה עבור מקרה ציפה מושגת באמצעות טחנת כדור עיסה רטובה עם מסווג ציקלון. טחינת הזנה עבור מקרה ההפרדה חגורה triboelectrostatic מושגת באמצעות יבש, טחנת גלילה אנכית עם מסווג דינמי אינטגרלי.

גליון זרימת ההפרדה של החגורה התלת-אלקטרו-סטטית פשוט יותר מהנפקה. הפרדת חגורה Tribo-electostatic מושגת בשלב אחד ללא תוספת של כל reagents כימי, בהשוואה לשלושה שלבי ציפה עם חומצה אולאית המשמשת כאספן עבור בריט ונתרן סיליקטי כדיכאון עבור גאנגו סיליקה. פלוצ'ורנט מתווסף גם כריגנט לעיבוי במקרה ציפה barite. אין צורך בציוד התפלה וייבוש להפרדת חגורה תלת-אלקטרית, בהשוואה לעבים, מכבשי מסנן, ומייבשים סיבוביים הנדרשים לתהליך ציפת הברייט.

עלויות הון ותפעול

הערכת הון ועלויות תפעול מפורטת בוצעה על-ידי Soutex עבור שתי הטכנולוגיות באמצעות הצעות מחיר לציוד ושיטת העלות המודחקת. עלויות התפעול הוערכו כעובר עבודה תפעולית, תחזוקה, אנרגיה (חשמל ודלק), חומרים מתכלים (למשל, עלויות ריאה-גאנט כימיות עבור ציפה). עלויות הקלט התבססו על ערכים אופייניים למפעל היפותטי הממוקם ליד הר באטל, נבדה ארה"ב.

עלות הבעלות הכוללת על פני עשר שנים חושבה מההון ועלות התפעול על ידי הנחת 8% תעריף הנחה. התוצאות של השוואת עלויות קיימות כאחוזים יחסיים בטבלה 4

טבלה 4. השוואת עלויות עבור עיבוד בריט

תב"א רטוב

מואה יבשה

טכנולוגיה

ציפה קצף

הפרדת חגורה תלת-אלקטרו-סטטית

ציוד עיקרי שנרכש

100%

94.5%

סה"כ CAPEX

100%

63.2%

OPEX שנתי

100%

75.8%

OPEX יוניטרי ($/טון conc.)

100%

75.8%

עלות בעלות כוללת

100%

70.0%

עלות הרכישה הכוללת של ציוד הון עבור תהליך ההפרדה חגורה triboelectrostatic הוא קצת פחות מאשר עבור ציפה. עם זאת, כאשר ההוצאה הכוללת של ההון מחושבת כך שתכלול התקנת ציוד, עלויות צנרת וחשמל, ועלויות בניית תהליכים, ההבדל הוא גדול. עלות ההון הכוללת עבור הטריבו- תהליך הפרדת חגורה אלקטרוסטטית הוא 63.2% של עלות תהליך ההנפקה. העלות הנמוכה משמעותית עבור התהליך היבש נובעת מגליון התזרים הפשוט יותר. עלויות התפעול של תהליך ההפרדה בין החגורה התלת-אלקטרו-סטטית הן 75.5% של תהליך ציפה בשל דרישות צוות הפעלה נמוכות בעיקר וצריכת אנרגיה נמוכה יותר.

העלות הכוללת של הבעלות על תהליך ההפרדה בין החגורה התלת-אלקטרו-סטטיסטית נמוכה משמעותית מאשר עבור ציפה. מחבר המחקר, Soutex Inc., הגיע למסקנה כי תהליך ההפרדה חגורה triboelectrostatic מציע יתרונות ברורים CAPEX, אופקס (אופקס), ופשטות תפעולית.

מסקנה

מפריד החגורה התלת-אלקטרו-סטטי מספק לתעשיית עיבוד המינרלים אמצעי לתפירת חומרים משובחים בטכנולוגיה יבשה לחלוטין. התהליך הידידותי לסביבה יכול למנוע עיבוד רטוב וייבוש נדרש של החומר הסופי. התהליך דורש מעט מאוד, אם בכלל, טיפול מוקדם בחומר מלבד שחיקה ופועל בקיבולת גבוהה – עד 40 טונות לשעה על ידי מכונה קומפקטית. צריכת האנרגיה נמוכה, פחות מ- 2 משך Wh/טון של חומר מעובד. מכיוון שהפליטה הפוטנציאלית היחידה של התהליך היא אבק, התרה היא קלה יחסית.

מחקר עלות השוואת תהליך ההפרדה חגורה triboelectrostatic לציפת קצף קונבנציונלי עבור barite הושלמה על ידי Soutex Inc. המחקר מראה כי עלות ההון הכוללת עבור תהליך ההפרדה חגורה triboelectrostatic יבש הוא 63.2% של תהליך ההנפקה. עלות ההפעלה הכוללת עבור הפרדת חגורה תלת-אלקטרוסטטית היא 75.8% של עלות הפעלה עבור ציפה. מחבר המחקר מסיק כי היבש, תהליך הפרדת החגורה triboelectrostatic מציע יתרונות ברורים CAPEX, אופקס (אופקס), ופשטות תפעולית.

הפניות

1.בלין (בלין), P & דיון אורטגה, A (2013) גבוה ויבש, מגזין CIM, vol. 8, לא. 4, pp. 48-51.

2.אלדר, J. & יאן, E (2003) כוח אלקטרוני.- הדור החדש של מפריד אלקטרוסטטית עבור תעשיית מינרלים חולות, כנס מינרלים כבדים, יוהנסבורג, המכון הדרום אפריקאי לכרייה ומטלורגיה.

3.Manouchehri, H, הנופנטה רואה, K, & ת.ז., K (2000), סקירת שיטות ההפרדה החשמלית, חלק 1: ההיבטים הבסיסיים, מינרלים & עיבוד מתכות, vol 17, לא. 1 pp 23 – 36.

4.Manouchehri, H, הנופנטה רואה, K, & ת.ז., K (2000), סקירת שיטות ההפרדה החשמלית, חלק 2: שיקולים מעשיים, מינרלים & עיבוד מתכות, vol 17, לא. 1 pp 139- 166.

5.סרל (ים), J (1985) אשלג, פרק בעובדות ובעיות מינרליים: 1985 מהדורה, לשכת המכרות של ארצות הברית, וושינגטון די.סי..

6.ברתון (100, R & ביהארה (Bichara), M, (1975) הפרדה אלקטרוסטטית של אורס פוטאש, פטנטים של ארצות הברית # 3,885,673.

7.מותגים, L, Beier, P, & שטאל, . אני (2005) ההפרדה אלקטרוסטטית, וילי-VCH ורלג, Gmbh & Co.

8.פראס (100), F (1962) הפרדה אלקטרוסטטית של חומרים פרטניים, לשכת המכרות של ארה"ב, עלון 603.

9.פראס (100), F (1964), טיפול קדם-במינרלים להפרדה אלקטרוסטטית, פטנט אמריקאי 3,137,648.

10.לינדלי (11, K & ראוסון (11, N (1997) גורמי הכנה למזון המשפיעים על היעילות של הפרדה אלקטרוסטטית, הפרדה מגנטית וחשמלית, vol 8 pp 161-173.

11.תליון (מנוע), . אני (1984) הפרדת מינרלים אלקטרוסטטיים, סדרת יישומים אלקטרוסטטיים ואלקטרוסטטיים, עיתונות מחקר, בע מ, ג'ון ויילי & בנים, Inc.

12.פיסבי (119), D (1966) הפרדה אלקטרוסטטית נפילה חופשית של חלקיקי פוספט וCalcite, מעבדת מחקר מינרלים, מעבדות לא. 1869, 1890, 1985, 3021, ו 3038, הספר 212, דוח התקדמות.

13.Stencel, J & ג'יאנג, X (2003) פנאומטיים תחבורה, תפירה תלת-אלקטרית לתעשיית הפוספטים בפלורידה, המכון לחקר פוספט בפלורידה, מספר פרסום. 02-149-201, דצמבר.

14.Manouchehri, H, ת.נ., & ת.ז., K (2002), טעינה תלת-אלקטרית, תכונות אלקטרופיזיות ופוטנציאל שפיטציה חשמלית של פלדספר שטופלו כימית, קוורץ, ווולסטון, הפרדה מגנטית וחשמלית, vol 11, לא 1-2 pp 9-32.

15.ונטר (ונטר), J, ורמאק (40), M, & בראוור (100), J (2007) השפעת השפעות פני השטח על ההפרדה האלקטרוסטטית של זירקון ורוטיל, הכנס הבינלאומי ה-6 למינרלים כבדים, המכון הדרום אפריקאי לכרייה ומטלורגיה.

16.תפריט: נוי, מ' ויאסר, E (1995) ההשפעות של טמפרטורה ו מזהמים על הפרדה אלקטרוסטטית של חומרי בורון, הנדסת מינרלים, vol. 8, לא. 7, pp. 829-833.

17.פראס (100), F (1947) הערות על ייבוש להפרדה אלקטרוסטטית של חלקיקים, AIME טק. פאב 2257, נובמבר.

18.NML (1000 (2004) תפל של בריט בדרגה נמוכה (תוצאות מפעל פיילוט), דו"ח סופי, המעבדה המטלוארגית הלאומית, ג'מאשדפור הודו, 831 007