Elektrostatika Beneficiation de fosfato Ercoj: Revizio de Preter Laboro kaj Diskuto de improvizita Apartigo Sistemo

Disponebla rete ĉe www.sciencedirect.com

ScienceDirect

procedió Inĝenierio 00 (2015) 000-000

www.elsevier.com/locate/procedia

3rd Internacia Simpozio sur Novigo kaj Teknologio en la fosfato Industrio

Elektrostatika Beneficiation de fosfato menas: Revizio de pasinta laboro

kaj diskuto de plibonigita apartiga sistemo

J.D. Bittneral, S.A.Gasiorowskial, F.J.Hrachal, H. Guicherdb *

alST Equiment kaj Technology LLC, Needham, Masaĉuseco, Usono

bST Equipment & Technology LLC, Avignon, Francio

Resumo

Beneficiation de fosfato menas de seka elektrostatika procezoj estis provis per diversaj esploristoj ekde la 1940aj. La fundamentaj kialoj de evoluantaj seka procezoj por fosfato reakiro estas la limigita kvanto de akvo en iuj aridaj regionoj, la flosado kemiaj kostoj, kaj la postrestantaj akvoj traktadon kostojn. Dum elektrostatika procezoj ne provizas kompletan alternativon al flosado, eble taŭgas kiel suplemento por iuj riveretoj kiel ekzemple reduktante monpunojn / slimes enhavo de erco antaŭ flosado, pretigo de flosado tailings por reakiro de perdita produkto, kaj minimumiganta ekologiaj efikoj. Dum da laboro estis farita uzanta ambaŭ alta streĉiĝo rulilo kaj falita libera apartigiloj ĉe laboratorio pesilo, la sola pruvo de komercaj instalado estas la ĉirkaŭ 1940 "Johnson" procezo ĉe Pierce Mia FL; Ne estas evidenteco en la literaturo de nunaj komercaj uzo de elektrostatiko, kvankam forta intereso pri seka procezoj daŭras por uzo en aridaj regionoj. La diversaj esplorprojektoj raportis substreki ke feed preparado (temperaturo, grandeco de klasifiko, kondiĉita agentoj) havi gravan efikon sur elfaro. Dum iuj bonaj disiĝoj estis atingita per forigo siliko el fosfatoj, kaj kun malpli multaj ekzemploj de kalcito kaj dolomito de fosfato, la rezultoj estas malpli pozitiva kiam multoblajn malpuraĵoj ĉeestas. Esploro laboro daŭre plue rafini tiuj metodoj, sed fundamentaj limigoj en la konvencia elektrostatika sistemoj inkluzivas malaltan kapablon, la neceso de multoblaj stadioj por adekvata modernigo de erco, kaj operaciaj problemoj kaŭzitaj de monpunojn. Iuj de ĉi tiuj limigoj povas esti venkita de pli nova elektrostatika procezoj inkluzive de triboelectric zono apartigilon.

© 2015 la Aŭtoroj. Eldonita de Elsevier Ltd.

Peer-revizio sub la respondeco de la Scienca Komitato de SYMPHOS 2015.

Ŝlosilvortoj: fosfato, elektrostatika; apartiga; mineraloj; fajnaj eroj; seka procezo

*responda Aŭtoro: Tel: +33-4-8912-0306 Retpoŝto adreso: guicherdh@steqtech.com

1877-7058 © 2015 la Aŭtoroj. Eldonita de Elsevier Ltd.

Peer-revizio sub respondeco de la Scienca Komitato de SYMPHOS 2015.

J.D. Bittner a al./ procedió Inĝenierio 00 (2015) 000-000

1. Raportis laboro pri elektrostatika Beneficiation de fosfato menas

Fosfato koncentriĝon de natura menas estas delonge interpretita laŭ diversaj metodoj uzante kelkfoje grandajn kvantojn de akvo. Tamen, pro la manko de akvo ĉe diversaj fosfato deponejoj tutmonde, kaj ankaŭ kreskanta kostoj de permeso kaj postrestantaj akvoj traktadon, la disvolviĝo de efika, ekonomia seka procezo estas tre dezirinda.

Manieroj por seka elektrostatika pretigo de fosfato menas estis proponitaj kaj montris ĉe malgranda pesilo dum pli 70 jaroj. Tamen, komercaj aplikoj de ĉi tiuj metodoj estis tre limigita. La "Johnson procezo" [1] estis uzata komerce ekde 1938 por periodo de tempo en la usona Agrikultura Chemical Company planto proksime Pierce Florida Usono. Tiu procezo uzita tre kompleksa serio de rulilo elektrodoj (figuro 1) por la multi stadio koncentriĝo de fosfato reakiro de deslimed washery tailings, flosado antaŭ-centras, aŭ flosado tailings. komencante kun 15.4% P2la5 kaj 57.3% nesolvebla materialo en la fajnan tailings, tra kombinaĵo de grandeco klasado, desliming, kaj preconditioning de la sekigita tailings, la materialon per 33.7% P2la5 kaj nur 6.2% nesolvebla eliris viva. En alia ekzemplo, modernigo de flosado tailings kun 2.91% P2la5 rezultigis produkton de 26.7% P2la5 kun 80% Retrovo. Johnson rimarkis ke estis necese trakti la washery tailings kun kemiaj reactivos kutime uzita en fosfato flosado akiri altan fosfato grado kaj reakiro. Li specife mencias la efikecon de karburaĵo oleo kaj graso acidoj kiel reactivos.

figuro 1, Johnson procezo aparato kaj fluo folio Usona Patento 2,135,716 kaj 2,197,865, 1940 [1][2]

Dum ĉi tiu komerca instalado estas citita en la literaturo kiel komencante proksimume 1938, ne estas certe kiom vaste aŭ por kiel longe tiu procezo estis uzata. En lia resumo de la statuso de elektrostatikaj disiĝoj ĝis 1961, la. C. Ralston

[3]skribas, ke kvin grandaj Johnson apartigiloj estis instalita ĉiu prilaborado pri 10 tunoj / hr de -20 maŝo-servo. Ĉiu separador estis 10 ruliĝas alta kun la aplikita tensio de 20 kV. Neniu alia komerca-skalo fosfato concentradores uzante elektrostatiko estis instalitaj en Florido laŭ Ralston. Bazita sur la procezo ekipaĵo priskribo, la aŭtoroj

J.D. Bittner a al./ procedió Inĝenierio 00 (2015) 000-000

finis ke la totala kapacito de la procezo estis iom malalta rilate al la kapablo de aliaj procezoj, kiel malseka flosado. Malalta kapablo kaj la kostoj de sekigante la servo erco de malseka minado en Florido verŝajne la kialo de limigi la plua aplikado de la procezo en la jaroj 1940 kaj 1950.

En la 1950-aj kaj 1960 la laboristoj por Internacia Mineraloj & Kemiaĵoj Korporacio (IMC) ekzamenis la aplikon de seka elektrostatika apartiga procezoj por minerala Beneficiation. Floridian fosfato erco pretiganta estis de aparta intereso al IMC. La IMC laboro uzis liberan falo separador dezajno foje kun partiklo akuzanta plibonigita trapasante agitador aŭ impactor kiel martelo aŭ vergo muelilo. [4] Posta patenta [5] inkludita iu plibonigo de la disiĝo uzante pelvoj malsamaj materialoj, kvankam la fina patento en la serio

[6]konkludis ke partiklo kontakton ordonante al temperaturo levita (>70° F) estis pli efikaj ol uzante plado sistemo. Reprezentaj ekzemploj de rezultoj raportitaj en tiuj patentoj estas montritaj en Tablo 1.

tablo 1. Raportis rezultojn de Internacia Mineraloj & Kemiaĵoj Patentoj 1955-1965

La diversaj IMC patentoj ekzamenis la influon de partikla grandeco, inkluzive de pretigo de diversaj ekrano tranĉas sendepende, kvankam iom laboro implikis tre bona (<45 μm) partikloj. Specimenaj kondiĉita variis, inkluzive de temperaturo alĝustigo, antaŭ lavi kaj sekigita, kaj malsamaj sekigita metodoj (nerekte sekiĝo, fulmo sekiĝo, varmo lampoj kun specifaj IRI ondolongo rangoj). malsamaj malpuraĵoj (i.e. silikatoj kontraŭ karbonatoj) postulata malsama uzado kaj pretreatment metodoj por optimizar la disiĝo. Dum estas klare de la patenta priskriboj ke IMC provis evoluigi komercan skalon procezo, ekzameno de la literaturo ne hinda ol tia instalado estis iam konstruita kaj funkciigita en iu IMC retejon.

En la 1960 laboro specife sur carbonato enhavantaj fosfato menas de Norda Karolino estis farita ĉe la Norda Karolino Ŝtata Universitato Mineraloj Research Laboratory, [9] Uzante laboratorio skalo falita libera separador kaj sinteza miksaĵo de tero ŝelo karbonaton kaj fosfato ŝtoneton flosado koncentrita en tre mallarĝa grandeco gamo (-20al +48 maŝo), la esplorado montris ke preconditioning la materialon kun acida arbustaroj aŭ acidaj grasos influis la relativa zorge de la fosfato kiel ĉu pozitiva aŭ negativa. Relative akrajn disiĝoj estis akiritaj. Tamen, Kiam uzanta naturan erco enhavas konsiderindan kvanton de monpunojn, nur malriĉa disiĝoj estus ebla. La plej bona raportita apartiga el restaĵo de flosado ĝisdatigo kun komenca P2la5 koncentriĝo de 8.2% reakiris produkton de 22.1% P2la5. Neniu reakiro nivelo estis raportita. notinde, unu el la raportitaj malfacilaĵoj estis amasiĝo de monpunas en la separador elektrodoj.

Kromaj laboro pri elektrostatika disiĝo de Norda Karolino fosfato uzante alta streĉiĝo rulilo tipo apartigilon

[10]konkludis, ke dum la disiĝo de fosfato kaj kvarco eblis, sekigita kosto estis prohibitivo. Tamen, donita ke calcinada fosfato menas estas seka, la esploristoj sugestas ke elektrostatika disiĝo de tiaj menas Eble ebla. Disiĝo de calcinada fosfatoj estis malriĉa en la raportita laboro. Apartigo aperis por rilatigi kun partiklo grandeco kaj ne komponaĵo. Sugestita plibonigoj inkludis la uzon de aliaj elektrostatikaj apartiga sistemoj, reactivos plibonigi partiklo akuzanta karakterizaĵojn kaj tre proksime ekrano dimensionamiento de materialoj. Ne estas evidenteco ke iu sekvaĵo laboro estis realigita en ĉi tiu projekto.

Iom pli frue laboro uzante alta streĉiĝo rulilo apartigiloj [11] sukcese forigita aluminio kaj fero komponaĵoj de kuro-de-mino erco de Florido. La erco estis sekigitaj, dispremita, kaj zorge grandeco antaŭ disiĝo. la P2la5 koncentriĝo estis pliigita marĝene de 30.1% al 30.6% sed la forigo de la Al kaj Fido komponaĵoj ebligis multe pli bone postaj reakiro de flosado metodoj. Tiu laboro ilustrita la uzo de elektrostatikaj apartigosigno por trakti problemon kun specifa erco kiu limigis konvencia malseka-rivelado.

J.D. Bittner a al./ procedió Inĝenierio 00 (2015) 000-000

Kune kun esploroj en la disiĝo de multaj aliaj materialoj, Ciccu kaj kunlaborantoj elprovis la disiĝo de diversaj fosfato menas inkluzive fontoj de Hindio, Alĝerio, Tunizio, kaj Angolo. [12] Electrostatic apartigo estis de intereso kiel alternativon al flosado de ekonomia starpunkto pro la fakto, ke granda deponejoj de fosfatoj troviĝas en aridaj regionoj. [13] Uzante laboratorio-skalo libera falo apartigiloj kun "turbocompresor", tiuj esploristoj povis akiri apartiga rezultoj similaj al flosado procezoj de menas kun relative simpla gangue komponadoj. specife, Ili trovis ke la fosfato ŝarĝita pozitive en la ĉeesto de siliko, sed negativa en ĉeesto de kalcito. Tamen, se la erco enhavis signifajn kvantojn de kaj siliko kaj carbonato, la elektrostatika disiĝo estis malriĉa kaj flosado procezoj montriĝis pli fleksebla por akiri praktikan disiĝoj. El studoj de la efikoj de la turbocompresor sur akuzanta de individuaj partikloj, tiuj esploristoj finis ke la gangue materialo akuzita ĉefe de partiklo-partikla kontakton anstataŭ kontakton kun la turbocompresor surfacoj. [13] [14] Ordonante estis ankaŭ tre sentema al materialo temperaturo, kun bona disiĝo nur akireblaj super 100 ° C. Aldone, la ĉeesto de bona materialo kaŭzis problemojn en la separador kaj bonajn rezultojn dependas de zorga dimensionamiento de partikloj en ĝis tri grandeco etendiĝas antaŭ disiĝo. Resumo de la rezultoj de ĉi tiu grupo estas prezentita en Tablo 2. Ne plena- skalo aplikoj ŝajnas estas implementado bazita sur ĉi tiu laboro.

tablo 2. Raportis rezultojn de Ciccu, kaj. al. de laboratorio-skalo libera falo apartigiloj

Electrostatic apartigo de egipta erco estis studita de Hammoud, et al. uzante laboratorio-skalo libera falo apartigilon. [15] La erco uzita enhavis ĉefe siliko kaj aliaj nesolvebla kun komenca P2la5 koncentriĝo de 27.5%. La reakiris produkto havis P2la5 koncentriĝo de 33% kun 71.5% Retrovo.

Plia studo de egipta erco kun ĉefe silíceas gangue estis kondukita fare Abouzeid, et al. uzante laboratorio rulilo apartigilon. [16] La esploristoj specife celis identigi seka teknikoj koncentri kaj / aŭ dedust fosfato menas en distriktoj kun malabundeco de akvo. Tiu studo akiris produkton kun 30% P2la5 de nutrado materialo kun 18.2 % P2la5 kun reakiro de 76.3 % post zorga dimensionamiento de materialo al mallarĝa gamo inter 0.20 mm kaj 0.09 mm.

En posta revizio artikolo kovrante la plenan gamon de Beneficiation procezoj por fosfato reakiro, Abouzeid raportis ke dum elektrostatika disiĝo teknikoj sukcesis en ĝisdatigo fosfato menas forigante siliko kaj karbonatoj, la malalta kapablo de la apartigiloj disponebla limigita lia uzo por komercaj produktado. [17]

Electrostatic apartigo de Florido ercojn estis studita ĵus por Stencel kaj Jian uzante laboratorio fluo-thru libera- falo apartigilon. [18] La objektivo estis identigi alternativa aŭ suplementa prilaborado skemo por la longe uzita flosado sistemoj ekde flosado povis uzi en la materialo de malpli ol 105 μm. Ĉi fajnan materialon estis simple landfilled, rezultante en perdo de preskaŭ 30% de la fosfato origine minis. Ili testis deslimed krudan ercon, fajnan flosado-servo, pli aspra flosado koncentrita, kaj fina flosado koncentritaj akiras de du prilaborado plantoj en Florido ĉe feed impostoj ĝis 14 kg / horo en laboratorio-skalo apartigilon. Bonan apartiga rezultoj estis raportitaj kun la fajnan flosado-servo (+0.1 mm; ~ 12% P2la5) de unu fonto, kiu estis ĝisdatigita al 21-23% P2la5 en du enirpermesilojn kun 81- 87% P2la5 reakiro de malakcepti ĉefe nesolvebla siliko. Similaj rezultoj estis atingita kiam tribocharging la servo uzas au pneŭo Conveying tubon aŭ turniĝanta tribo-plado.

La laste raportis esploron en la elektrostatika disiĝo de fosfato menas implikis sistemoj desegnita por pli bone optimumigi ŝargado de la materialoj antaŭ enkonduko en libera falo apartigilon, Tao kaj Al-Hwaiti [19] identigita ke ne estis komerca uzo de elektrostatiko por fosfato Beneficiation pro la sistemoj malalta

J.D. Bittner a al./ procedió Inĝenierio 00 (2015) 000-000

traigivo, malalta efikeco kaj la bezono labori kun mallarĝaj partiklo grandeco distribuoj. Tiuj esploristoj specife celis venki la malaltan partiklo ŝarga denseco asociitaj kun sistemoj dependas de la partiklo al partiklo kontakton aŭ efikon sur simpla ŝarĝo sistemo. Laborante kun jordana erco kun ĉefe siliko gangue, la materialon dispremis lin -1.53 mm kaj zorge rifuzis forigi materialon sube 0.045 mm. Malgranda laboratorio skalo libera-falo separador estis agordis kun nove desegnita Turnanta plado desegnita kun senmova cilindron kaj turniĝanta tamburo, aŭ plado, kaj nuligi spaco intere. Fonto de ekstera nutrado estis uzata por apliki elektra potencialo inter la rapida turniĝanta tamburo kaj la senmova cilindron. Post ŝarĝante per kontakto kun la turnanta tamburo, la partikloj pasi en konvencian libera-falo apartigilon. laborante kun 100 gramo batch grandeco kaj komencante kun rifuzis manĝas P2la5 enhavo de 23.8%, post du enirpermesilojn koncentrita kun ĝis 32.11% P2la5 ĝi reakiris, kvankam nur kun totala reakiro de 29%.

En penado por beneficiate fosfato monpunojn (< 0.1 mm), Bada et al. dungis libera falo apartigilon kun turniĝanta ŝarĝante sistemo tre simila al tiu de Tao-aj jaroj.[20]. La komenca materialo estis de flosado koncentrita enhavas monpunojn kun P2la5 el 28.5%. Produkto de 34.2% P2la5 eliris viva sed denove kun malalta reakiro indico de 33.4%.

Tiu "rotaciantaj triboelectrostatic libera-falo separador" estis denove aplikita al la seka Beneficiation de fosfatoj de Sobhy kaj Tao. [21] Laborante kun dispremita dolomitic fosfato ŝtoneton de Florido kun tre larĝaj partiklo grandeco gamo (1.25 mm – <0.010 mm), fosfato koncentrita kun 1.8% MgO kaj 47% P2la5 reakiro estis produktitaj de-servo ekde proksimume 23% P2la5 kaj 2.3% MgO. La optimuma rezultojn sur la laboratorio-skalo aparato estis atingita dum manĝado 9 kg / hr kaj - 3kV aplikita al la rotacianta plado. La disiĝo efikeco estis raportita esti limigita fare de kaj malriĉaj liberigo de materialo en la grandaj eroj kaj enmiksiĝo de malsamaj partiklo grandecoj en la disiĝo ĉambro.

Pli bona rezulto estis atingita kiam procesante al flosado manĝas specimeno kun la mallarĝa partiklo grandeco distribuo de 1 al 0.1 mm. Kun komenca P2la5 enhavo de proksimume 10%, produkto specimenoj estis akiritaj kun proksimume 25% P2la5 enhavo, P2la5 reakiro de 90%, kaj malakcepto de 85% de la kvarco. Ĉi tio pruvis efikeco notiĝis tiel bonaj ol kiuj akiris kun libera-falo apartigilon kun pli convencional ŝargado sistemon uzita de Stencel [18] pruvante la avantaĝon de la lastatempe desegnita rotacian plado. Procesante al flosado koncentrita enhavas 31.7% P2la5 rezultigis produkton de pli granda ol 35% P2la5 kun reakiro de 82%. Tiu ĝisdatigo notiĝis esti pli bona ol ebla per flosado.

Tiu laboratorio skalo apartigilon kun disiĝo sistemon larĝo de 7.5 cm estis priskribita kiel havanta kapaciton de 25 kg / hr, ekvivalenta al 1/3 tuno / hr / metro de larĝa. Tamen, la raportitaj efikoj de feed kurzo sur apartiga efikeco pruvis ke optimuma disiĝoj estis akiritaj ĉe nur 9 kg / hr aŭ iomete pli ol trionon de la nominala kapablo de la sistemo.

Entute, antaŭa laboro pri elektrostatika modernigo de fosfato menas estis limigita de la relativa ŝargado de kompleksaj gangue kaj la malutila influo de partikla grandeco efikoj, precipe, la efiko de monpunojn. La granda plimulto de laboro implikis nur laboratorio skalo ekipaĵo sen validigo ke komerca skalo, kontinue funkciigita ekipaĵo povus esti uzata. Aldone, la malaltaj kapabloj de haveblaj elektrostatika procezo ekipaĵo faris komercaj aplikoj antieconómico.

2. Limigoj de konvencia elektrostatika apartiga procezoj

Alta streĉiĝo rulilo elektrostatika apartiga sistemoj kiel uzita de Groppo [10] kaj Kouloheris Et al. [11] estas ofte uzita por ĝisdatigado diversajn materialojn kiam unu komponanto estas pli konduktiva ol aliaj. En ĉi tiuj procezoj, la materialo devas kontakti al fundamentita tamburo aŭ telero kutime post la materialon eroj estas negative ŝargita per ionizante krono malŝarĝo. Konduktiva materialoj perdos sian zorge rapide kaj estos ĵetita de la tamburo. la ne- materialo ŝoforo daŭrigas altiri al la tamburo post la akuzo estos dispeli malpli rapide kaj falos aŭ esti brosis de la tamburo post apartigo de la farado de materialo.

La sekva diagramo (figuro 2) ilustras la fundamentan trajtoj de ĉi tiu tipo de apartigilon. Ĉi tiuj procezoj estas

J.D. Bittner a al./ procedió Inĝenierio 00 (2015) 000-000

limigita en kapablo pro la bezonata kontakton de ĉiu partiklo en la tamburo aŭ telero. La efikeco de ĉi tiuj tamburo rulo apartigiloj ankaŭ limigita al partikloj de proksimume 0.1mm aŭ granda en grandeco pro ambaŭ la bezono kontakti la fundamentita telero kaj la postulata partikla fluo dinamikon. Eroj de malsamaj grandecoj ankaŭ havas malsaman fluon dinamikon pro inercia efikoj kaj rezultigos degraditaj disiĝo.

figuro 2: Tamburo elektrostatika apartigilon (Elder kaj Yan, 2003 [22]

La limigita provis aplikaĵon por fosfato Beneficiation estas pro la ne-konduktiva naturo de kaj fosfatoj kaj tipa gangue materialo. Kouloheris observita ĉefe iuj forigo de fero kaj aluminio kiu enhavas erojn kiuj, pro lia konduktiva naturo, estas "ĵetita" de la onda. Ĉeesto de tiu speco de materialo en fosfato menas ne komuna. Groppo notis, ke la sola materialo kiu estis "Kovris" al la rulo kiel "ne-ŝoforo" estis monpunojn, indikante disiĝo de partiklo grandeco kaj ne materialo komponaĵo. [9] Kun ebla maloftaj esceptoj, fosfato menas ne emas sekvi Beneficiation de alta streĉiĝo rulilo apartigiloj.

Tamburo rulilo apartigiloj ankaŭ estis utiligita en agordoj kiuj fidi triboelectric ŝargado de partikloj kaj ne ordonante induktita de ionización konkludita per alta streĉiĝo kampo. Unu aŭ pli elektrodoj poziciigita super la tamburo, kiel ekzemple la "statika" elektrodo ilustrita en la figuro 2, estas utiligitaj por "lifto" partikloj de kontraŭa ŝarĝo de la tamburo surfaco. Tia sistemo estis uzita de Abouzeid, et al. [16] kiu trovis ke apartiga efikeco aliigxis depende la polaridad kaj aplikata tensio de la statika elektrodoj. La Johnson Procezo [1] uzata alian variado de tamburo rulilo apartigilon. Tamen, la limigita kapablo kaj efikeco de ununura rulo sistemo kondukas al la tre kompleksaj sistemoj kiel ilustrita en la figuro 1. Kiel diris antaŭe, ŝajnas ke tiu komplekseco kaj entuta neefikecon de la procezo severe limigis lian aplikon.

Triboelectrostatic disiĝoj ne estas limigitaj al disiĝo de ŝoforoj / ne-konduktiva materialoj sed dependas de la fenomeno de transporto de ŝarĝo per frotado kontakton de materialoj kun malsimilaj surfaco kemio. Tiu fenomeno estis uzita en "libera falo" apartiga procezoj de jardekoj. Tia procezo estas ilustrita en la figuro 3. Komponantoj de miksaĵo de partikloj unua evoluigi malsamajn akuzojn de kontakto aŭ kun metala surfaco, kiel en tribo-plado, aŭ per partiklo por partiklo kontakton, kiel en fluidized lito nutrado aparato. Kiel la partikloj fali tra la

J.D. Bittner a al./ procedió Inĝenierio 00 (2015) 000-000

elektra kampo en la elektrodo zono, ĉiu partikla trajektorion estas deturnitaj al la elektrodo de kontraŭa ŝarĝo. Post certa distanco, kolekto ujoj estas uzataj por apartigi la riveretoj. Tipaj instalaĵoj postulas multoblajn separador stadioj kun recikli de meza frakcio. Iuj aparatoj uzas konstantan rivereton de gaso por helpi la Conveying de la partikloj tra la elektrodo zono.

figuro 5: "Liberaj falo" triboelectrostatic apartigilon

Anstataŭ depende sole sur partiklo al partiklo kontakton indukti zorge transigo, multaj sistemoj de ĉi tiu tipo uzas "plado" sekcio konsistas el elektitaj materialo kun aŭ sen aplikita tensio plibonigi partiklo ŝargado. En la 1950-aj, Lawver esploris uzante diversaj mekanismoj inkludante martelo muelilo kaj vergo muelilo lardi materialo inter apartiga stadioj [4] kaj ankaŭ simplan teleron pelvoj diversaj materialoj. [5] [6] Tamen, Lawver finis ke materialo temperaturo estis de supera graveco kaj partiklo-partikla zorge transigo super ĉirkaŭa temperaturo provizita pli bonajn rezultojn ol la uzo de plado. Lounge Et al. [12] esploris la relativa grado de transporto de ŝarĝo kaj ĝi finis ke negrava gangue materialo akirita zorge ĉefe tra partiklo-partikla kontakton pro la malalta probablo de trafo ofteco kun plado plado. Ĉi ilustras limigon al la uzo de cargador de sistemoj: ĉiuj partikloj devas kontakti la plado surfaco do la servo indico devas esti relative malaltaj. Kontakto eblas plibonigita uzante turbulenta kondiĉoj por transportante la materialon aŭ uzante granda surfaca areo moviĝas plado. La lastatempa laboro de Tao [19] kaj Bada [20] kaj Sobhy [21] uzi speciale desegnita turnanta plado kun aplikita tensio, sed nur en tre malgranda skalo laboratorio apartigilon. Dum ĉi tiu plibonigita plado dezajno estis montrita por esti supera al malnovaj sistemoj, montris prilaborado kapablojn de ĉi tiuj sistemoj estas ankoraŭ tre malalta. [21]

Tiu tipo de falita libera separador havas ankaŭ limigoj en la grandeco de la eroj de la materialo kiu povas procesi. La fluo ene de la elektrodo zono devas esti kontrolita minimumigi turbulado eviti "ŝmirinte" de la disiĝo. La trajektorio de fajnaj eroj pli realigita per turbuleco ekde la reziston aerodinámica fortoj sur fajnaj eroj estas multe pli granda ol la gravita kaj elektrostatika fortoj. Ĉi tiu problemo povas esti venkita por gradon se materialon kun relative mallarĝa partiklo grandeco gamo estas pretigita. Multo de la esplorado diskutita supre inkludas antaŭ-projekcio materialo en malsamaj grandeco rangoj por optimumigi disiĝo. [5] [6] [7] [9] [12] [14] [16] [19] [20] [21] la

J.D. Bittner a al./ procedió Inĝenierio 00 (2015) 000-000

diferenco de 8 al 20 kV. la zono, kiu estas farita el ne-farado plasto, estas granda maŝo kun ĉirkaŭ 60% malfermita spaco. La partikloj povas facile trapasi la truoj en la zono. Sur eniro en la breĉo inter la elektrodoj la negative ŝargitaj partikloj estas altiritaj de la elektra kampo fortoj al la fundo pozitivaj elektrodoj. La pozitive ŝargitaj partikloj estas altiritaj al la negative ŝargita supro elektrodo. La rapido de la kontinua buklo zono estas variablo de 4 al 20m / s. La geometrio de la kruco-direkto fadenojn servas por balai la partikloj de la elektrodoj movanta ilin al la ĝusta fino de la separador kaj reen en la altan tondi zono inter la kontraŭa movante sekcioj de la zono. Ĉar la partikla denseco estas tiel alta ene de la distanco inter la elektrodoj (proksimume- tria la volumo estas okupitaj de partikloj) kaj la fluo estas vigle agitis, estas multaj kolizioj inter partikloj kaj optimuma ŝarĝo okazas kontinue tra la apartiga zono. La kontraŭ-nunan fluon induktita de la kontraŭa moviĝas zono sekcioj kaj la konstanta re-ŝarĝante kaj re-apartiga kreas vendotablo nuna multistage apartiga ene ununura aparato. Ĉi tiu kontinua ŝargado kaj lardas de partikloj en la separador forigu ajna postulata "plado" sistemon antaŭ enkonduki materialon al la apartigilon, tiel forigante gravan limigon sur la kapablo de aliaj elektrostatikaj apartigiloj. La produktado de ĉi tiu separador estas du fluoj, koncentrita kaj restaĵo, sen middlings rivereto. La efikeco de ĉi tiu separador estis montrita esti ekvivalenta al proksimume tri stadioj de libera-falo disiĝo kun middlings reciclar.

Mineralo A Fino

figuro 7: Fundamentoj de STET Zonon Apartigilo

La tre efika apartigo de partikloj malpli ol 0.5 mm faras ĉi ideala kaj pruvita opcion por apartigo de monpunas (polvo) de potasa seka muelanta operacion. La STET separador povas pretigi ampleksan gamon de partiklo grandecoj efike sen la bezono por klasifiko en malvasta amplekso rangoj. Pro la viglan agitado, la alta tondi kurzo inter la movanta zonoj, kaj la kapablo trakti tre fajnaj eroj (<0.001 mm) la ST separador povus esti efika en disigi fosfato erco slimes kie aliaj elektrostatikaj apartigiloj malsukcesis.

3.1 Ĉefurbo kaj Funkcianta Kostojn

Al kompara kosto studo estis komisiita fare STET kaj kondukita fare Soutex Inc. [25] Soutex estas Kebekio Kanado bazita inĝenieristiko kompanio kun ampleksa sperto en ambaŭ malsekan flosado kaj elektrostatika apartiga procezo taksado kaj dezajno. La studo komparis la ĉefurbo kaj mastruma kostojn de triboelectrostatic zono apartiga procezo por konvencia ŝaŭmo flosado por la Beneficiation de malalta grado Barite erco. La mastruma kostojn estis taksitaj inkludas mastruma laboro, vivtenado, energio (elektra kaj karburaĵo), kaj consumibles (e.g, kemia reakciilo kostoj por flosado). La enigo kostojn estis bazitaj sur tipa valoroj por hipotética planto lokita proksime Batalo Monto, Nevado Usono. La tuta kosto de proprieto super dek jaroj estis kalkulita de la ĉefurbo kaj mastruma kosto de supozante

J.D. Bittner a al./ procedió Inĝenierio 00 (2015) 000-000

8% rabato imposto. La rezultoj de kosto kompare ĉeestas kiel relativaj procentoj en Tablo 3. tablo 3. Kosto Komparo por Barite Processing

La tuta aĉeto kosto de kapitalo teamo por la triboelectrostatic zono apartiga procezo estas iomete malpli ol por flosado. Tamen, kiam la tuta ĉefurbo elspezoj estas kalkulita por inkludi teamojn instalado, muzikis kaj elektraj kostoj, kaj procezo konstruaĵo kostoj, la diferenco estas granda. La tuta ĉefurbo kosto por la triboelectrostatic zono apartiga procezo estas 63.2% de la kosto de la flosado procezo. La signife pli malalta kosto por la seka procezo rezultas de la simpla fluo folio. La mastruma kostojn por la triboelectrostatic zono apartiga procezo estas 75.5% de la flosado procezo pro ĉefe malalta mastruma bastonon postuloj kaj pli malalta energia konsumo.

La tuta kosto de la proprieto de la triboelectrostatic zono apartiga procezo estas signife malpli ol por flosado. La studo aŭtoro, Soutex Inc., finis ke la triboelectrostatic zono apartiga procezo ofertas evidentan avantaĝojn en CAPEX, OPEX, kaj operaciaj simpleco.

4. resumo

Dum Beneficiation de fosfato menas de seka elektrostatika procezoj estis provis per diversaj esploristoj ekde la 1940aj tie estis tre limo uzo de tiaj procezoj sur komerca skalo. La limigita sukceso estis pro diversaj faktoroj atribueblaj al la separador sistemoj dezajnoj kaj la komplekseco de la menas.

paŝtaĵo preparado (temperaturo, grandeco de klasifiko, kondiĉita agentoj) havas gravan efikon sur rendimento de la disiĝo sistemoj. Opportunities por plua laboro en ĉi tiu areo, precipe la esplorado de kemiaj kondiĉita agentoj plibonigi la diferencialaj ŝargado de partikloj por ebligi pli grandan efikecon en postaj disiĝo. La uzo de tiaj zorge-modifanta agentojn povas rezultigi procezoj kiuj povas sukcese beneficiate ercojn kun kompleksa gangue materialo, inkluzive de kaj silikatoj kaj karbonatoj.

Dum laboro daŭre plue rafini tiuj metodoj, fundamentaj limigoj en la konvencia elektrostatika sistemoj inkluzivas kapablo, la bezonata por multoblaj stadioj por adekvata modernigo de erco, kaj operaciaj problemoj kaŭzitaj de monpunojn. Por ke realigebla komerca-skalo aplikoj de la pruvita laboratorio teknikoj, signifa plibonigoj devas esti faritaj por certigi fidinda, kontinuan operacion sen degenero de efikeco.

La STET triboelectric separador provizas la minerala prilaborado industrio rimedon al beneficiate fajnaj materialoj kun tute seka teknologio. La medie amika procezo povas elimini malseka prilaborado kaj postulata sekigita de la fina materialo. La STET procezo funkcias ĉe alta kapacito - ĝis 40 tunoj por horo por kompakta maŝino. La STET separador povas pretigi ampleksan gamon de partiklo grandecoj efike sen la bezono por klasifiko en malvasta amplekso rangoj. Pro la viglan agitado, la alta tondi kurzo inter la movanta zonoj, kaj la kapablo trakti tre fajnaj eroj (<0.001 mm) la STET separador povus esti efika en disigi slimes de fosfato menas kie aliaj elektrostatikaj apartigiloj malsukcesis. Energia konsumo estas malalta, proksimume 1-2 kWh / tunoj da materialo procesis. Ekde la nur potenciala emisión de la procezo estas polvo, permeso estas kutime relative facila.

J.D. Bittner a al./ procedió Inĝenierio 00 (2015) 000-000

Referencoj

[1]H. B. Johnson, Procesorado de koncentri Fosfato Bearing Mineraloj, Usono Patento # 2,135,716, novembro, 1938

[2]H. B. Johnson, Procesorado de koncentri Fosfato Bearing Mineraloj, Usono Patento # 2,197,865, aprilo, 1940.

[3]O.C. Ralston, Electrostatic apartigo de Miksita Granular Solidoj, Elsevier Publishing Company, ne presas, 1961.

[4]J.E. Lawver, Erco Beneficiation Metodo usona Patento 2723029 novembro 1955

[5]J.E. Lawver, Beneficiation de Ne-metala mineraloj. usona Patento 2,754,965 julio 1956

[6]J.E. Lawver, Beneficiation de fosfato Ercoj usona Patento 3,225,923 Dec 1965

[7]C. C. Cook, Beneficiation Metodo kaj aparato Tial, Usono Patento # 2,738,067, marto, 1956

[8]J.E. Lawver, Beneficiation de Ne-metala mineraloj. usona Patento 2,805,769 septembro 1957

[9]D. G. Freasby, Liberaj-falo elektrostatika disiĝo de fosfato kaj kalcito partikloj, Mineraloj Research Laboratory Progreso Raporto, decembro, 1966

[10]J.G. Groppo, Electrostatic apartigo de Norda Karolino fosfatoj, Norda Karolino Ŝtata Universitato Mineraloj Research Laboratory Raporti

# 80-22-P, 1980

[11]A.P. Kouloheris, M.S. Huang, Seka eltiro kaj purigado de fosfato ŝtonetojn de kuro-de-la mia roko, Usono Patento # 3,806,046, aprilo 1974

[12]R. Brila, C. Delfa, G.B. avantaĝoj, P. Carbini, L. Detruu, P. Saba1972 Iuj provoj de la elektrostatika apartiga aplikita al fosfatoj kun carbonato gangue ', Internacia Mineral Processing Kongreso, Universitato de Cagliari, Italio

[13]R. Brila, M. iri, Beneficiation de maldika sedimenta fosfato menas de selektema flosado aŭ elektrostatikaj disiĝo, Paperoj, FIPR konferenco 1993, 135-146.

[14]R. Brila, M. iri, G. Ferrara Selective tribocharging de partikloj por apartigo, KONA Pulvoro kaj Partikla Ĵurnalo 1993, 11, 5-15.

[15]N.S. Hammoud, A. E. Khazback, M.M. aŭ, 1977 Procezo por ĝisdatigi la maldika ne-oksigenita kompleksa fosfatoj de Abu Tartur Altebenaĵo

(Okcidenta dezerto)«. Internacia Mineral Processing Konferenco.

[16]A.Z.M. Abouzeid, A. E. Khazback, S.à. Hassan, Ĝisdatigo de fosfato menas de elektrostatika disiĝo, Ŝanĝi Medioj de Mineral Processing, 1996, 161-170.

[17]A.Z.M. Abouzeid, Fizikaj kaj termika traktado de fosfato menas - Superrigardo, Internacia Ĵurnalo de Mineral Processing, 2008, 85, 59-84.

[18]J.M. Stencel, X. Jiang Pneumatic Transporto, Triboelectric Beneficiation por la Florido Fosfato Industrio, Fina Raporto preparita por la Florida Instituto de fosfato Esploro, FIPR Projekto 01-02-149R, decembro 2003.

[19]D. persono, M. Al-Hwaiti, Beneficiation studo de Eshidiya phosphorites uzante rotacian triboelectrostatic apartigilon, Minado Scienco kaj Teknologio 20 (2010) pp. 357-364.

[20]S. la. Se, I.M. Falcon, R.M.S. Falcon, C.P, Bergmann, Farebleco Studo sur triboelectrostatic koncentriĝo de <105μm fosfato erco. La Revuo por la Suda Afrika Instituto de Minado kaj Metalurgio, majo 2012, 112, 341-345.

[21]A. Sobhy, D. persono, Pionira RTS teknologio por seka Beneficiation de fosfato, SYMPHOS 2013 - 2nd Internacia Simpozio sur Novigo kaj Teknologio por la fosfato Industrio. procedió Inĝenierio, Vol. 83 PPa 111-121, 2014.

[22]J. pliaĝa, E. Yan, 2003. "EForce.- Plej novaj generacio de elektrostatikaj apartigosigno por la mineraloj sabloj industrio. "Pezaj Mineraloj Konferenco, Johanesburgo, Sud-afrika Instituto de Minado kaj Metalurgio.

[23]L. markoj, P-M. Beier En. Stahl,Electrostatic apartigo, Wiley-VCH Verlag GmbH& Co., 2005.

[24]J.D. Bittner, F.J. Hrach, S.à. Gasiorowski, L.A. Canellopoulus, H. Guicherd, Triboelectric zono apartigosigno por Beneficiation delikatan mineraloj, SYMPHOS 2013 - 2nd Internacia Simpozio sur Novigo kaj Teknologio por la fosfato Industrio. procedió Inĝenierio, Vol. 83 PPa 122-129, 2014.

[25]J.D. Bittner, IC. Flynn, F.J. Hrach, Elvolvanta aplikoj en seka triboelectric apartigo de mineraloj, Paperoj de la XXVII Internacia Mineral Processing Kongreso - IMPC 2014, Santiago, Ĉilio, Okt 20 - 24, 2014.