Electrostatic fosfato mineral Beneficiation: Past Lan eta Eztabaida inprobisatu Separation Sistema baten berrikuspena

tan online eskura www.sciencedirect.com

ScienceDirect

Procedia Ingeniaritza 00 (2015) 000-000

www.elsevier.com/locate/procedia

3Berrikuntza eta Teknologiaren Nazioarteko rd Symposium Phosphate Industrian

Electrostatic fosfato mineral beneficiation: Iraganean lanaren berrikuspena

eta bereizketa-sistema hobetua eztabaida

J.D. Bittnera, S.A.Gasiorowskia, F.J.Hracha, H. Guicherdb *

aST Equiment eta Teknologia LLC, Needham, Massachusetts, USA

bST Ekipamendua & Teknologia LLC, Avignongo, France

Laburpena

fosfato mineral Beneficiation elektrostatikoa prozesu lehor moduan izan da saiatu hainbat ikertzailek 1940 geroztik. azpiko prozesu lehor garatzeko fosfato berreskuratzeko arrazoiak ur kopurua mugatua dira idorretan eskualde batzuetan, kostuak flotazio kimikoa, eta uren tratamendu gastuak. Bitartean elektrostatikoa prozesuak agian ez alternatiba bat eskaintzeko flotazio, esaterako, isunak murrizteko gisa erreka batzuen osagarri gisa egokia izan daiteke / ore edukia Slimes aurretiko flotazio to, flotazio tailings prozesatzeko Produktu galdu berreskuratzeko, eta ingurumen inpaktua murrizteko. askoz ere lan biak handiko tentsioa roller eta freefall banatzaile erabiliz laborategi mailan egin zen bitartean, Instalazio-komertzialen froga bakarra circa da 1940 "Johnson" Pierce Nirea FL prozesua; Ez dago egungo elektrostatika erabilera komertziala literatura ebidentzia ez da, prozesu lehor interes handia eskualde idorretan erabiltzeko jarraitzen arren. Jakinarazi hainbat ikerketa proiektuak azpimarratzeko feed prestaketa hori (tenperatura, tamaina sailkapena, girotuko agente) performance, eragin handia izan. banantze on batzuk izan diren bitartean lortu silize kendu fosfatoak batetik, eta kaltzita eta Dolomita adibide gutxiago fosfato aurrera, emaitzak ez dira hain positiboak Hainbat ezpurutasunak agertu dira. Ikerketa lan gehiago hobetzeko metodo horiek jarraitzen, baina ohiko elektrostatikoa sistemetan oinarrizko mugak honakoak dira ahalmen txikia, mea berritzea egokia fase bat baino gehiago beharra, eta eragiketa-arazoak eragin isunak arabera. muga horietako batzuk gainditu ahal izango da berriagoak elektrostatikoa triboelectric gerriko bereizlea barne prozesuen arabera.

© 2015 Egileak The. Argitaratutako Elsevier SL.

Peer-review batzorde zientifikoaren SYMPHOS of ardurapean 2015.

Keywords: fosfato, elektrostatikoa; bereizketa; mineralak; partikula finak; Prozesu lehorra

*dagokion Egilea: Tel: +33-4-8912-0306 E-mail helbidea: guicherdh@steqtech.com

1877-7058 © 2015 Egileak The. Argitaratutako Elsevier SL.

Peer-review batzorde zientifikoaren SYMPHOS baten ardurapean 2015.

J.D. Bittner al./ Procedia Ingeniaritza a 00 (2015) 000-000

1. fosfato mineral beneficiation elektrostatikoa on du lan

mineral natural batetik fosfato kontzentrazio aspalditik egiten hainbat metodo bat ur kantitate batzuetan nabarmenak erabiliz. Hala, ondorioz, ur eskasia munduko hainbat fosfato gordailuak tan, baita ahalbidetuko du eta hondakin-uren tratamendu-kostuak handituz bezala, eraginkor bat garatzea, ekonomikoa lehor prozesua oso desiragarria da.

fosfato mineral prozesatzeko elektrostatikoa lehor metodoak proposatu dira urtetik gorakoentzat eskalak txiki frogatu 70 urte. Hala, metodo horien aplikazio komertzialak dira oso mugatua. The "Johnson prozesua" [1] komertzialki erabili zen hasita 1938 Denbora-tarte bat American Nekazaritza Company Kimika landare gertu Pierce Florida USA at. Prozesu honek roller elektrodoak multzo oso konplexua erabili (figura 1) multi etapa fosfato berreskuratzeko kontzentrazioa deslimed garbitokia tailings tik, flotazio aurrez kontzentratzen, edo flotazio tailings. hasita 15.4% P2The5 eta 57.3% the tailings fina material disolbaezinak, tamaina sailkapen konbinazio baten bidez, desliming, eta lehorrak tailings of preconditioning, batera materiala 33.7% P2The5 eta soilik 6.2% disolbaezinak berreskuratu zen. Beste adibide bat, flotazio tailings hobetu dituzten 2.91% P2The5 produktu baten ondorioz 26.7% P2The5 batekin 80% berreskuratze. Johnson ikusitako erreaktibo kimiko normalean fosfato flotazio erabiltzen dituzten garbitokia tailings tratatzeko beharrezkoa zela fosfato txikia kalifikazio eta berreskuratzeko lortzea. Zehazki erregai olio eta gantz eraginkortasuna erreaktibo gisa aipatzen zuen.

figura 1, Johnson prozesua aparatu eta fluxua xafla US Patent 2,135,716 eta 2,197,865, 1940 [1][2]

komertziala instalazio hau da literaturan Arzalluz bitartean buruz hasita gisa 1938, Ez dago argi nola zabala edo prozesu horretan zenbat denbora erabili zen. Bere elektrostatikoa banantze egoerari laburpena, gehienez ere 1961, The. C. Ralston

[3]idazten bost Johnson banatzaile handiak prozesatzeko bakoitzari buruzko instalatu ziren 10 tona / of hr -20 Malla feed. banatzailea bakoitzak izan zen 10 pasatzean tentsioa aplikatzen dituzten handiko 20 kV. beste ez komertziala eskala fosfato kontzentragailuetarako elektrostatika erabilita Floridako instalatu ziren Ralston arabera. Oinarritutako prozesu ekipamendu deskribapen on, egileen

J.D. Bittner al./ Procedia Ingeniaritza a 00 (2015) 000-000

ondorioztatu dute prozesuaren gaitasun orokorra, baizik aldean txikia zen beste prozesuen gaitasuna, esaterako bustia bezala flotazio. edukiera txikiko eta feed mea lehortzeko meatze bustia Floridako kostuak litekeena prozesuaren aplikazio gehiago mugatuz 1940ko eta 1950eko egiteko arrazoia.

1950 eta 1960 langile International Mineralak for In & Kimika Corporation (IMC) lehor elektrostatikoa bereizketa prozesuen aplikazioa mineral beneficiation aztertu. Floridian fosfato mea prozesatzeko IMC interes jakin zen. IMC Lana free jaitsiera banatzailea diseinu bat erabili batzuetan partikula kargatzea asaldatzailea bat pasatzen edo impactor esaterako mailua edo kanabera errota gisa indartu. [4] Ondorengo patente A [5] barne bereizketa hobekuntza batzuk material desberdinak kargagailuak erabiliz, serieko final patentea arren

[6]ondorioztatu partikula kontaktu altxatutako tenperatura batean kargatzen (>70º F) Kargagailua sistema bat erabiliz baino eraginkorragoa izan zen. patente horiek txostenean emaitzen adibide ordezkaria taulan agertzen dira 1.

Table 1. Nazioarteko Mineralak etatik du emaitzak & Kimika Patenteak 1955-1965

Hainbat IMC patente partikula tamaina eragina aztertu, pantaila hainbat mozketak izapidetzea barne independentean, Lan gutxi oso fin hartzen arren (<45 mm) partikula. Sample girotuko anitzak oso zabalduta, Tenperatura doitze barne, pre garbitzeko eta lehortzeko, eta lehortzeko metodo ezberdinak (zeharkako lehortzeko, flash lehortzeko, IR zehatzak uhin luzera eremuak bero lanparak). ezpurutasunak desberdinak (adib. silicates karbonatoak versus) beharrezkoa manipulazio eta pretreatment metodo desberdinak bereiztea optimizatzeko. patente deskribapenak dela IMC zen eskalan merkataritza-prozesu bat garatzen saiatzen argi dago bitartean, literatura azterketa ez du adierazten, hala nola instalazio bat dela inoiz eraiki zen, eta ebakuntza edozein IMC gunea.

1960an lan zehazki fosfato mineral dituen North Carolina batetik karbonatoa buruzko North Carolina State University Mineralak Research Laboratory bertan aritu zen, [9] a laborategi eskalan freefall banatzailea eta lurrean oskol karbonato eta fosfato harribil flotazio kontzentratua nahasketa sintetikoa tamaina oso estu sorta bat erabiliz (-20to +48 Malla), ikerketa erakutsi preconditioning dagoela acid sasiak edo gantz azido batekin materiala eragina fosfato arduraduna erlatiboa positiboak edo negatiboak gisa. Nahiko banantze zorrotz lortu ziren. Hala, mea natural bat isunak kopuru handia daukan erabiltzean, banantze kaskarra bakarrik posible izan ziren. Jakinarazi banatze onena hondakina batetik flotazio berritzea hasierako P batekin2The5 kontzentrazio 8.2% produktu bat berreskuratu 22.1% P2The5. Ez dago berreskuratzeko mailara jakinarazi zen. Nabarmen, salatutako zailtasunak bat isunak eraikitzeko-up bat banatzailea elektrodoak zen.

North Carolina fosfato bereizketa elektrostatikoa lan osagarria tentsioa handiko roller mota banatzailea erabiliz

[10]ondorioztatu fosfato eta kuartzoa bereizketa hori posible zen bitartean, lehortzeko kostua prohibitorio zen. Hala, eman duten calcined fosfato mineral lehorrak dira, Ikertzaileek iradoki mineral horien bereizketa elektrostatikoa dela posible izango. calcined fosfatoak bereizketa du lanean eskasa izan zen. Separation agertu den partikula tamaina baino konposizio lotuta egon. Iradoki hobekuntzak sartuta beste elektrostatikoa bereizketa sistemen erabilera, erreaktiboak partikula kargatzen ezaugarri eta oso hurbil pantaila materialen Kalkulatzen hobetzeko. Ez dago froga ez edozein dela jarraipen-lan proiektu honetan burutu zen.

Pixka bat lehenago lan handiko tentsioa roller banatzaile erabiliz [11] Arrakastaz kendu run-de-mina Florida batetik mea aluminio eta burdin konposatu. Mea lehortu zen, xehatu, eta arretaz tamainako bereizketa aurretik. P The2The5 Kontzentrazio mugagabeko handitu zen 30.1% to 30.6% baina Al eta Fe konposatu kentzea gaituta ondorengo berreskuratzeko askoz hobea flotazio metodoak. Lan hau ilustratzen elektrostatikoa banatzailea bat erabiltzea mea zehatz batekin arazoren bat konbentzionalak wet prozesatzeko mugatu hori aurre egiteko.

J.D. Bittner al./ Procedia Ingeniaritza a 00 (2015) 000-000

ikerketak beste material asko bereizketa sartu Batera, Ciccu eta lankideekin fosfato mineral Indiako iturri barne hainbat bereizketa probatu, Algeria, Tunisia, eta Angola. [12] Electrostatic bereizketa interes ikuspuntu ekonomiko batetik flotazio alternatiba bezala izan zen, izan ere, fosfatoak gordailuak handiak eskualde idorretan aurkitu dira. [13] laborategi-eskalan free jaitsiera banatzaile erabiltzea "turbocharger" batekin, ikertzaile hauen bereizketa emaitzak flotazio prozesu antzekoa mineral batetik lortzea gangue konposizio nahiko erraza bat egitean. Zehazki, fosfato positiboki kargatuta silizea presentzia aurkitu dute, baina kaltzita presentzia negatiboa. Hala, mea jasotako bada bai silizea eta karbonato kantitate esanguratsuak, elektrostatikoaren banatze eskasa izan zen eta flotazio prozesu malguagoak frogatu banantze praktikoa jasotzeko azken. partikula indibidualen kargatzen on turbocharger ondorioak ikasketak aurrera, ikertzaile hauek ondorioztatu gangue materiala kobratuko nagusiki partikula-partikula kontaktu baino kontaktua turbocharger gainazal batekin. [13] [14] Kargatzea ere oso tenperatura material sentikorra zen, bereizketa ona bakarrik 100 º C gainetik obtainable batera. Gainera, material fina presentzia eragindako banatzailea arazoak eta emaitza onak partikula tamaina ibili gehienez hiru tamaina araberakoa izango areak bereizketa aurretik. Talde honetako emaitzak laburpena taulan aurkezten da 2. No osoa- eskala aplikazioetan agertzen dira ezarri oinarritutako lan honetan.

Table 2. Ciccu batetik du emaitzak, eta. al. laborategi-eskalan free jaitsiera banatzaile batetik

Egiptoko mea baten bereizketa elektrostatikoa aztertu zen Hammoud arabera, et al. laborategi-eskalan free jaitsiera banatzailea erabiliz. [15] Erabilitako mea jasotako nagusiki silizea eta beste disolbaezinak hasierako P batekin2The5 kontzentrazio 27.5%. berreskuratu Produktua P izan2The5 kontzentrazio 33% batera 71.5% berreskuratze.

nagusiki silizeoa gangue batera Egiptoko mea baten azterketa gehigarri bat Abouzeid zuzendaritzapean, et al. Laborategi roller banatzailea erabiliz. [16] Ikertzaileek zehazki bilatzen teknika lehor identifikatzeko eta / edo dedust fosfato auzoetan mineral ur eskasia batekin kontzentratzeko. Azterketa honek produktu bat lortzen dituzten 30% P2The5 batera feed material 18.2 % P2The5 berreskurapena batekin 76.3 % material Kalkulatzen ibili arteko sorta estu baten ostean 0.20 mm eta 0.09 mm.

ondorengo berrikuspena artikulu batean beneficiation prozesu gama osoa fosfato berreskuratzeko estaltzen, Abouzeid du hori elektrostatikoa banatze teknikak berritzea fosfato mineral ere arrakastatsuak izan ziren silizea eta karbonatoak kenduz bitartean, banatzaile libre dagoen edukiera txikiko mugatu bere erabilera ekoizpen komertziala. [17]

Florida mineral bereizketa elektrostatikoa dela gutxi aztertu zen Stencel eta Jian-ek laborategi bat erabiliz fluxua-OFIZIALA doan- jaitsiera banatzailea. [18] Helburua alternatiba edo osagarri prozesatzeko luzean erabiliko flotazio sistemak eskema bat identifikatzeko zen flotazio ezin izan gutxiagoko material baino erabiltzen zenetik 105 mm. material fina Hau, besterik gabe isuri zen, ia galera baten ondorioz 30% fosfato du jatorriz mina. deslimed probatu dute gordinak ore, Fina flotazio feed, rougher flotazio kontzentratua, eta azken flotazio bi prozesatzeko Floridako landareak lortutako kontzentratzen feed-tasak gehienez at 14 kg / orduko lab eskala banatzailea batean. Good bereizketa emaitzak fin flotazio feed batera salatu ziren (+0.1 mm; ~ 12% P2The5) iturri bat izan zen, berritu batetik 21-23% P2The5 bi mendate batean 81- 87% P2The5 berreskuratzeko nagusiki disolbaezinak silize arbuiatzeko. Antzeko emaitzak lortu ziren jarioa tribocharging bai pneumatic transmititzeko hodi edo biratzen tribo-kargagailu bat erabiliz.

du azken ikerketak elektrostatikoa fosfato mineral bereizketa sartu parte hartzen duten aparatuak diseinatu hobeto optimizatzeko sarrera aurreko materialen kargatzen free jaitsiera banatzailea batean, Tao eta Al-Hwaiti [19] identifikatu ez zela fosfato beneficiation for elektrostatika erabilera komertziala ez direla eta sistemak txikia

J.D. Bittner al./ Procedia Ingeniaritza a 00 (2015) 000-000

throughput, eraginkortasuna baxua eta partikula estuak tamaina banaketak batekin lan beharra. Ikertzaile hauek, zehazki bilatzen behe partikula karga-sistemak partikula menpe partikula kontaktua edo eragina lotutako kargatzen sistema erraz baten gainean dentsitate gainditzeko. Jordaniako ore batekin lan nagusiki silizea gangue ekin, materiala xehatu zen -1.53 mm eta arretaz gaitzetsi azpiko material kendu 0.045 mm. txiki laborategi eskalan free-jaitsiera banatzailea A berriki diseinatu biratzen kargagailura geldi zilindro bat diseinatu eta biratzen danborra hornitua zen, edo kargagailua, eta annular espazioa baten arteko. kanpoko energia-hornidura An azkar biratzen danborra eta geldi zilindro arteko potentzial elektriko bat aplikatzeko erabiltzen zen. kontaktua by kargatzen Biraka danborra ondoren, partikulak ohiko free-jaitsiera banatzailea batean pasatzen. lan egitea 100 gramo batch tamaina eta gaitzetsi jario bat P hasita2The5 edukia 23.8%, bi paseak emateko sortu kontzentratua ondoren 32.11% P2The5 berreskuratu zen, nahiz eta bakarra berreskuratzea orokor bat 29%.

Garaipena fosfato isunak beneficiate ahal izateko (< 0.1 mm), Bada et al. okupatuak free jaitsiera biratzen a kargatzen oso Tao en antzekoa sistemarekin banatzailea bat.[20]. hasita materiala flotazio kontzentratua P batekin isunak daukan zen2The5 of 28.5%. produktu bat 34.2% P2The5 berreskuratu zen, baina berriro berreskuratzeko tasa baxua 33.4%.

Hau "birakaria triboelectrostatic free-jaitsiera banatzailea" berriro fosfatoak beneficiation lehorra aplikatu zen Sobhy eta Tao arabera. [21] xehatu dolomitic fosfato Florida etatik harribil bat lan egitea oso zabala partikula tamaina sorta batekin (1.25 mm – <0.010 mm), dituzten fosfato kontzentratua 1.8% norekin eta 47% P2The5 berreskuratzeko jario bat, gutxi gorabehera hasita ekoiztu zen 23% P2The5 eta 2.3% norekin. laborategi-eskalan gailuaren emaitza hobeak lortu zituzten denean elikadura 9 kg / h eta - 3kV birakaria kargagailua aplikatuko. bereizketa eraginkortasuna jakinarazi zuten bi material askapen pobreen partikula handiak eta partikula tamaina desberdinetako interferentzia bereizketa ganbera mugatuta egon.

emaitza hobeak lortzen ari denean flotazio jarioa estuagoa partikula tamaina banaketa batekin lagin bat prozesatzeko 1 to 0.1 mm. Hasierako P batekin2The5 gutxi gorabehera edukia 10%, produktuaren laginak ingururekin lortu ziren 25% P2The5 edukiaren, P2The5 berreskuratzea 90%, eta errefusa 85% Kuartzo du. frogatu eraginkortasuna hau adierazi zen bezala, ohiko kargatzen sistema bat free-jaitsiera banatzailea batekin lortutakoak baino askoz hobeto Stencel erabilitako [18] berriki diseinatu birakaria kargagailua abantaila erakutsiz. flotazio kontzentratua bat duen Izapidea 31.7% P2The5 handiagoko produktu bat baino emaitza 35% P2The5 berreskurapena batekin 82%. berritzea hau adierazi zen posible baino hobeto flotazio behar direla.

laborategi eskalan bereizketa sistemaren zabalera banatzailea This 7.5 cm-ko edukiera beharrik gisa deskribatu 25 kg / h, baliokidea 1/3 tona / h / zabalera metro. Hala, jakinarazi feed bereizketa eraginkortasun tasa ondorioak erakutsi optimoa banantze hori bakarrik lortzen ari 9 kg / h edo pixka sistemaren edukiera nominala herena baino gehiago.

Oro har, fosfato mineral berritzea elektrostatikoa aurreko lana izan da mugatua gangue konplexuak kargatzen erlatiboa eta kaltegarria partikula tamaina ondorioak eraginez, zehazki, isunak efektua. Lan gehienek parte hartzen duten bakarra laborategi eskalan ekipamendu eskalan merkataritza duten balioztatze gabe, etengabe operatu ekipamendua erabil daitezkeen. Gainera, baxua eskuragarri elektrostatikoa prozesua ekipamendu gaitasunak egin dituzte aplikazio komertzial uneconomical.

2. konbentzionalak elektrostatikoa banatze prozesu mugak

Goi tentsioa roller elektrostatikoa banantze-sistemak gisa erabiltzen Groppo arabera [10] eta Kouloheris et al. [11] normalean hainbat material berritzea denean osagai bat besteak baino gehiago eroale da erabiltzen dira. prozesu horietan, materiala oinarrituak danborra edo plaka jarri behar normalean ondoren partikula material dira negatiboki kargatutako ionizatzaileak corona alta batek. Eroale material beraien karga azkar galduko eta danborra bota. ez du- eroale material danborra erakarri behar jarraitzen karga motelago xahutzen izango baita eta erori egingo edo danbor batetik eskuilatzea realización material banandu ostean.

Hurrengo diagraman (figura 2) banatzailea mota honen oinarrizko ezaugarriak erakusten. Prozesu hauek dira

J.D. Bittner al./ Procedia Ingeniaritza a 00 (2015) 000-000

edukiera mugatua dela eta beharrezko partikula bakoitzaren kontaktua danborra edo plaka. horiek danborra roll banatzaile eraginkortasuna, gainera 0.1mm buruz edo tamaina biak beharra du oinarrituak plaka harremanetan jartzeko eta beharrezko partikula fluxua dinamika dela eta handiagoa partikulak mugatuta daude. tamaina desberdinetako partikulak ezberdinetan fluxua dinamika inertzial ondorioak direla ere izan du eta degradatutako bereizketa eragin.

figura 2: Danborrada elektrostatikoa banatzailea (Elder eta Yan, 2003 [22]

Mugatua saiatu aplikazio beneficiation fosfato ez-eroale bi fosfatoak eta tipikoa gangue material izaera dela-eta. Kouloheris ikusitako nagusiki burdina kentzea batzuk eta aluminiozko duten partikulak, beren izaera eroale ondorioz, daude "bota" roller batetik. fosfato mineral materiala moduko honen presentzia ez da ohikoa. Groppo adierazi zela "ainguratu" roller bat "ez-conductor" gisa material bakarra isunak ziren, bereizketa partikula tamainaren arabera adieraziz baizik konposizio material baino. [9] Posible salbuespenak salbuespen, fosfato mineral ez dira beneficiation frogatu tentsioa handiko roller banatzaile arabera.

Danborrada roller banatzaile batzuk ere partikula kargatzen triboelectric oinarritzea baizik tarifikazio ionizazio eragindako goi-tentsioa eremu batek eragindako baino konfigurazio erabiltzen dira. Bat edo gehiago elektrodo danborra gainetik kokatu, eta "estatiko" elektrodo irudian ilustratzen gisa, hala nola 2, erabiltzen dira to "igogailu" karga kontrako partikulak danborra azalera. Horrelako sistema bat Abouzeid erabili zuen, et al. [16] aurkitu duten banatze eraginkortasuna hori aldatu zen polaritatea arabera eta elektrodoak estatikoaren tentsio bat aplikatu. Johnson prozesua [1] Danbor roller bereizlea beste aldaketa bat erabili. Hala, gaitasun mugatua eta eraginkortasuna roller sistema bakar baten sistema oso konplexua hala nola eramaten ilustratzen irudian bezala 1. Adierazi bezala, konplexutasun hau eta eraginkortasunik eza orokorra prozesuaren hori zorrotz mugatzen bere aplikazioa dirudielako.

Triboelectrostatic banantze ez dira eroale bereizketa mugatuta / ez-eroale material baina karga transferentzia fenomenoa materialen kontaktu marruskadura desberdinak gainazal kimika batekin araberakoak. Fenomeno hau, "free jaitsiera" banatze prozesuetan erabiltzen dira hamarkadetan. Prozesu bat, hala nola da irudian ilustratzen 3. partikulak nahasketa bat osagai lehenengo desberdinak karguak kontaktu bai metal azalera batekin garatu, tribo-kargagailu bat bezala, edo partikula kontaktuari partikula arabera, fluidized ohe elikadura hobea gailu baten gisa. partikula bidez erori ahala

J.D. Bittner al./ Procedia Ingeniaritza a 00 (2015) 000-000

elektrodo zona eremu elektrikoa, partikula bakoitzaren ibilbidea karga kontrako elektrodo aldera desbideratu da. Distantzia jakin baten ondoren, collection paperontziak erabiltzen dira erreka bereizteko. Tipikoak instalazio anitz banatzailea middling zatiki baten birziklatzen dituzten faseak eskatzen. Gailu batzuk gas korronte egonkorra erabili partikula transmititzeko laguntzeko elektrodo zona bidez.

figura 5: "Free jaitsiera" triboelectrostatic banatzailea

Baizik soilik arabera partikula on partikula harremanetarako arduraduna transferentzia bultzatzea baino, Mota honetako Sistema askotan bat "kargagailua" hautatutako material bat osatzen duten edo atala erabili tentsio aplikatu gabe partikula kargatzen hobetzeko. 1950 urtean, Lawver ikertu zenbait gailu mailua errota bat eta kanabera errota barne erabiliz banatze fase arteko material kargatzeko [4] baita erraza plaka hainbat material kargagailuak. [5] [6] Hala, Lawver ondorioztatu tenperatura material hori gainidazteko garrantzia eta partikula-partikula karga inguruneko tenperatura gainetik transferentzia kargagailu bat erabiltzea baino emaitza hobeak emandako zen. Egongela et al. [12] maila erlatiboa karga transferentzia ikertu eta ondorioztatu txikiak gangue material hori erosi arduratzen nagusiki partikula-partikula kontaktu bidez ondorioz eraginaren maiztasuna probabilitatea txikia kargagailua plaka batekin. Hau muga bat ilustratzen kargagailua sistemen erabilera to: partikula guztiak kargagailua azalera harremanetan jarri behar, beraz, feed-tasa nahiko baxua izan behar du. Harremanetan egon daiteke hobetu nahasietan baldintza erabiliz materiala transmititzeko edo azalera handia kargagailua mugitzen erabiliz. Tao berriki Lanak [19] eta Bada [20] eta Sobhy [21] erabili bereziki diseinatu biratzen kargagailura tentsio aplikatuan, baina soilik eskala oso txikia laborategi banatzailea batean. hau hobetu kargagailua diseinu frogatu bitartean sistema zaharrekin baino hobeak izan, frogatu prozesatzeko sistema horiek ahalmen nahiko baxuak dira oraindik. [21]

free jaitsiera banatzailea mota honek partikula material tamaina hori prozesatu ahal izango dira mugak ere baditu. elektrodo zona barruan fluxua kontrolatu behar turbulentzia gutxitzeko ekiditeko "smearing" bereizketa. partikula finak ibilbidea gehiago eragina turbulentzia by partikula finak arrastatu aerodinamikoak indarrak grabitazio eta elektrostatikoa indarrak baino askoz handiagoak dira geroztik. Arazo hori neurri batean gainditu ahal nahiko estuak partikula tamaina sorta batekin material prozesatu bada. barne pre-emanaldia material eztabaidatu gainetik tamaina desberdinak barrutiak sartu ahal izateko bereizketa optimizatzeko ikerketa asko. [5] [6] [7] [9] [12] [14] [16] [19] [20] [21] The

J.D. Bittner al./ Procedia Ingeniaritza a 00 (2015) 000-000

aldea 8 to 20 kV. gerriko, hau da, ez-realización plastikozko egina, buruz dituzten sare handi bat da 60% eremu ireki. partikulak erraz gerriko zulo bidez gainditu ahal. Istorio elektrodoen arteko hutsunea sartu zenean negatiboki kargatutako partikulak dira eremu elektrikoa indarrak erakarrita beheko elektrodo positiboa. positiboki kargatutako partikulak dira negatiboki kargatutako goi elektrodo erakarri. etengabeko begizta gerriko abiadura batetik aldakorra da 4 to 20m / s. mugaz norabidea adar geometria balio horiek mugitzen banatzailea egokia amaieran eta atzeko Gerriko atal oppositely mugitzen arteko goi shear zona sartu elektrodoak off partikula miaketan. partikula kopurua dentsitatea hain handiak elektrodoen arteko aldea barruan dagoelako (gutxi gorabehera,- Hirugarren bolumena da partikula okupatu) eta fluxua vigorously astintzen ari da, badira partikula eta optimoa kargatzen arteko talkak askotan gertatzen etengabe bereizketa zona osoan zehar. kontra-uneko fluxua eragindako the oppositely mugitzen gerriko atal eta etengabeko berriro kargatzen eta berriro banatze ek kontraerasoan egungo anitzeko bereizketa aparatu bakar batean sortzen. etengabeko kargatzen hau eta kargatzeko partikula banatzailea barruan edozein beharrezkoak "kargagailua" sistema ezabatzen aurretiko material sartuz banatzailea izateko, beraz, beste elektrostatikoa banatzaile ahalmena muga larri bat kendu. banatzailea honen irteera bi erreka da, kontzentratua eta hondakina, middlings korronte bat gabe. banatzailea honen eraginkortasuna frogatu free-jaitsiera banatze fase hiru ingururekin middlings birziklatu baliokidea izango da.

Mineral A End

figura 7: STET Eraztun banatzailea Oinarriak

partikulak bereiztea oso eraginkorra baino gutxiago 0.5 mm hau isunak bereizketa egiteko aukera ezin hobea eta frogatu egiten du (hautsa) potash lehor ehotzeko eragiketa batetik. STET banatzailea partikula tamaina sorta zabal bat prozesatu ahal eraginkorrean sailkatzeko beharra tamaina estuak areak sartu gabe. Izan ere, kementsu asaldura, the mugituz gerrikoak arteko tasa shear handiko, eta gaitasuna partikula oso fina kudeatzeko (<0.001 mm) ST banatzailea fosfato mea slimes bereizten eraginkorra izan liteke beste elektrostatikoa banatzaile huts egin.

3.1 Kapital eta funtzionamendu gastuak

konparazio-kostuaren azterketa batek STET enkarguz eta Soutex Inc zuzendaritzapean. [25] Soutex Quebec Kanadako oinarritutako ingeniaritza bai flotazio hezea eta elektrostatikoa bereizketa prozesua ebaluazioa eta diseinua eskarmentu handia duen enpresa da. Azterketa aldean kapital eta funtzionamendu triboelectrostatic gerriko banantze-prozesuaren kostuak ohiko froth flotazio behe-mailako barite mea baten beneficiation for. Ustiapen-kostuak zenbatetsi ziren eragile lanaren besteak beste, mantentze, energia (elektrikoak eta erregai), eta kontsumigarriak (adibidez, kimiko erreaktiboarena flotazio kostuak). Sarrera kostuak balioen tipikoa oinarritzen hipotetiko landare baten ondoan Battle Mountain dago, Nevada AEB. urte titulartasuna hamar kostua guztira zen kapital eta funtzionamendu kostua kalkulatu bat suposatuz

J.D. Bittner al./ Procedia Ingeniaritza a 00 (2015) 000-000

8% deskontu-tasa. Kostua konparazioa emaitzak taulan ehunekoak erlatiboa gisa agertu dira 3. Table 3. Kostua barite prozesatzeko for konparazioa

Guztizko erosketa ekipamenduaren kostua triboelectrostatic gerriko bereizketa prozesua da flotazio baino zertxobait gutxiago. Hala denean guztizko kapital-gastuak kalkulatzeko, ekipoen instalazioa, besteak beste, hoditeria eta elektrikoen gastuak, eta prozesua eraikuntzaren kostuak, aldea handia da. Guztizko hiriburuan triboelectrostatic gerriko bereizketa prozesua kostua da 63.2% flotazio-prozesua kostuaren. nabarmen txikiagoa prozesu lehor kostua fluxua errazagoa xafla emaitzak. eragilearen triboelectrostatic gerriko bereizketa prozesua kostuak da 75.5% the flotazio prozesua nagusiki behe eragilearen langileen baldintzak eta energia-kontsumoa baxuagoa dela.

the triboelectrostatic gerriko banantze prozesu jabetza kostua Guztira, flotazio baino nabarmen gutxiago. Ikerketaren Egileak, Soutex Inc., ondorioztatu du triboelectrostatic gerriko bereizketa prozesua CAPEX bistako abantailak eskaintzen dituen, OPEX, eta eragiketa-soiltasuna.

4. Laburpen

Bitartean fosfato mineral elektrostatikoa prozesu lehor by beneficiation izan da hainbat ikertzaile saiatu 1940 geroztik han oso muga prozesu horien erabilera izan komertzial eskalan. arrakasta mugatua izan dela eta banatzailea sistemetan diseinu erruz hainbat faktore eta mineral konplexutasuna to.

feed prestaketa (tenperatura, tamaina sailkapena, girotuko agente) banatze sistema performance eragin handia dauka. Arlo honetan lan batzuetarako aukerak, bereziki egokitua kimiko agente miaketa partikula karga diferentziala hobetzeko ondorengo bereizketa eraginkortasun handiagoa ahalbidetzeko. hala nola, karga-aldatzea eragileen erabilera Baliteke prozesuak eragin arrakastaz beneficiate ahal konplexua gangue material mineral, bai silicates eta karbonatoak barne.

Lan gehiago hobetzeko metodo horiek jarraitu ahal, ohiko elektrostatikoa sistemetan oinarrizko mugak honakoak dira gaitasun, the mea berritzea egokia fase bat baino gehiago egiteko beharrezko, eta eragiketa-arazoak eragin isunak arabera. bideragarria komertzial eskala frogatu laborategi-tekniken aplikazio Ordena, hobekuntza handiak egin behar dira fidagarriak bermatzeko, eraginkortasuna degradazioa gabe etengabeko funtzionamendua.

STET triboelectric banatzailea mineral prozesatzeko industrian bitarteko material fina beneficiate teknologia erabat lehor batekin ematen du. ingurumena errespetatzen prozesua bustia prozesatzeko eta beharrezkoak lehortzeko azken material kentzeko. STET prozesua ahalmen handian funtzionatzen - arte 40 orduko tona makina trinko batek. STET banatzailea partikula tamaina sorta zabal bat prozesatu ahal eraginkorrean sailkatzeko beharra tamaina estuak areak sartu gabe. Izan ere, kementsu asaldura, the mugituz gerrikoak arteko tasa shear handiko, eta gaitasuna partikula oso fina kudeatzeko (<0.001 mm) STET banatzailea fosfato mineral batetik slimes bereizten eraginkorra izan liteke beste elektrostatikoa banatzaile huts egin. Energia-kontsumoa txikia da, gutxi gorabehera 1-2 kWh / material tona prozesatu. Geroztik, balizko prozesuaren emisioa soilik hautsa da, ahalbidetuko da, normalean nahiko erraza.

J.D. Bittner al./ Procedia Ingeniaritza a 00 (2015) 000-000

erreferentziak

[1]H. B. Johnson, Fosfato hartuta Mineralak baitute izapidetzea, United States Patent # 2,135,716, Azaroa, 1938

[2]H. B. Johnson, Fosfato hartuta Mineralak baitute izapidetzea, United States Patent # 2,197,865, April, 1940.

[3]O.C. Ralston, Electrostatic mistoa Granular Solidoen bereizketa, Elsevier editoriala Company, inprimatu kanpo, 1961.

[4]J.E. Lawver, Beneficiation metodoa US Patent 2723029 Azaroa 1955

[5]J.E. Lawver, beneficiation Ez-metalezko mineralak. US Patent 2,754,965 uztailean 1956

[6]J.E. Lawver, Fosfato mineral Beneficiation US Patent 3,225,923 Abendu 1965

[7]C. C. Cook, Beneficiation Metodo eta aparatu Beraz, United States Patent # 2,738,067, martxoa, 1956

[8]J.E. Lawver, beneficiation Ez-metalezko mineralak. US Patent 2,805,769 iraila 1957

[9]D. G. Freasby, Free-jaitsiera elektrostatikoa fosfato eta kaltzita partikulak bereiztea, Mineralak Research Laboratory Aurrerapen Txostena, abendua, 1966

[10]J.G. Groppo, Electrostatic North Carolina fosfatoak bereizketa, North Carolina State University Mineralak Research Laboratory txostena

# 80-22-P, 1980

[11]A.P. Kouloheris, ANDEREA. Huang, erauzketa lehorra eta fosfato koskorrak arazteko run-de-mina rock batetik, United States Patent # 3,806,046, April 1974

[12]R. Brillante, C. Delfa, G.B. onurak, P. Carbini, L. raze, P. Saba1972 karbonato gangue batera fosfatoak aplikatuko elektrostatikoaren banantze probak batzuk ', Nazioarteko Mineral Tratamiento Kongresua, University Cagliari, Italian

[13]R. Brillante, M. joan, beneficiation ren lean sedimentario fosfato mineral selektiboa flotazio edo elektrostatikoa banatze arabera, Proceedings, FIPR konferentzia 1993, 135-146.

[14]R. Brillante, M. joan, G. Ferrara Selektiboa bereizketa partikula tribocharging, KONA Hauts eta partikula Journal 1993, 11, 5-15.

[15]N.S. Hammoud, A. E. Khazback, M.M. edo, 1977 Prozesu batek Abu Tartur Plateau ez oxidatzen lean fosfatoak konplexu berritu

(Mendebaldeko basamortua)". Nazioarteko mineralak prozesatzeko Conference.

[16]A.Z.M. Abouzeid, A. E. Khazback, S.A. Hassan, fosfato mineral eguneratzen elektrostatikoa banatze arabera, Esparru aldatzea mineralak prozesatzeko of, 1996, 161-170.

[17]A.Z.M. Abouzeid, fosfato mineral tratamendua fisikoa eta termikoa - ikuspegi orokorra, International Journal mineralak prozesatzeko of, 2008, 85, 59-84.

[18]J.M. Stencel, X. Jiang Pneumatic Garraio, Triboelectric Beneficiation Florida Phosphate Industria, Azken txostena Florida Institute of Phosphate Research prestatu, FIPR Project 01-02-149R, abendua 2003.

[19]D. Pertsona, M. Al-Hwaiti, Beneficiation Eshidiya azterketa birakaria triboelectrostatic banatzailea erabiliz phosphorites, Meatze Zientzia eta Teknologia 20 (2010) PP. 357-364.

[20]S. The. Bada, I.M. Falcon, R.M.S. Falcon, C.P, Bergmann, Bideragarritasun kontzentrazioa triboelectrostatic buruzko azterketa <105mm fosfato mea. Journal hegoaldeko Afrikako Institute Meatze eta Metalurgia du The, Maiatza 2012, 112, 341-345.

[21]A. Sobhy, D. Pertsona, Berritzaileak RTS fosfato beneficiation lehorra teknologia, SYMPHOS 2013 - 2nd Berrikuntza eta Teknologia Nazioarteko Jardunaldia Phosphate Industria. Procedia Ingeniaritza, Vol. 83 PP 111-121, 2014.

[22]J. Elder, E. Yan, 2003. "EForce.- elektrostatikoa banatzailea belaunaldi berriena mineral Areetan industria. "Heavy Mineralak Conference, Johannesburg, Hegoafrikako Institute Meatze eta Metalurgia.

[23]L. Markak, ARRATSALDEKO. Beier In. Stahl,electrostatic Separation, Aldekoa-VCH Verlag GmbH& Co, 2005.

[24]J.D. Bittner, F.J. Hrach, S.A. Gasiorowski, L.A. Canellopoulus, H. Guicherd, Triboelectric Gerriko mineral ederren beneficiation for banatzailea, SYMPHOS 2013 - 2nd Berrikuntza eta Teknologia Nazioarteko Jardunaldia Phosphate Industria. Procedia Ingeniaritza, Vol. 83 PP 122-129, 2014.

[25]J.D. Bittner, IC. Flynn, F.J. Hrach, Zabalduz triboelectric mineralak bereizketa lehor aplikazioak, the XXVII Nazioarteko Mineral Tratamiento Kongresua aktak - IMPC 2014, Santiago, Chile, Oct 20 - 24, 2014.