磷礦的靜電選礦: 過去的工作回顧與臨時分離系統的討論

雖然靜電過程可能無法提供浮選的完整替代方案, 它可能適合作為某些流的補充,如在上市前減少礦石的罰款/粘稠含量, 用於回收損失產品的浮選尾礦的處理, 儘量減少對環境的影響....

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磷礦的靜電選礦: 過去的工作回顧與臨時分離系統的討論

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科學指導

Procedia 工程 00 (2015) 000-000

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3第國際磷酸鹽工業創新與技術研討會

磷礦的靜電基液: 回顧過去的工作

並討論改進的分離系統

法理學. 特納a, S.A.加西奧羅夫斯基a, F.J.赫拉奇a, H. Guicherdb*

aST Equiment 與技術有限責任公司, 李約瑟, 麻塞諸塞州, 美國

BST 設備 & 技術有限責任公司, 阿維尼翁, 法國

摘要

自20世紀40年代以來,各研究人員一直試圖通過幹靜電工藝對磷酸鹽礦進行優化處理。. 發展磷回收乾燥工藝的根本原因是一些乾旱地區的水量有限, 浮選化學成本, 和廢水處理成本. 雖然靜電過程可能無法提供浮選的完整替代方案, 它可能適合作為某些流的補充,如在上市前減少礦石的罰款/粘稠含量, 用於回收損失產品的浮選尾礦的處理, 並儘量減少對環境的影響. 雖然許多工作是在實驗室秤上使用高張力輥和自由落體分離器進行的, 商業安裝的唯一證據是大約 1940 皮爾斯礦場的"詹森"工藝; 目前靜電的商業用途文獻中沒有證據表明, 雖然對乾燥工藝的強烈興趣繼續用於乾旱地區. 報告的各種研究專案強調飼料製備 (溫度, 大小分類, 調理劑) 對性能有重大影響. 雖然通過從磷酸鹽中去除二氧化矽已經實現了一些良好的分離, 和較少的例子,從磷酸鹽的方解石和白雲石, 當存在多種雜質時,結果不太積極. 研究工作繼續進一步完善這些方法, 但傳統靜電系統的基本限制包括低容量, 需要多個階段來充分升級礦石, 罰款引起的運營問題. 其中一些限制可以通過較新的靜電工藝(包括三電帶分離器)來克服.

© 2015 作者. 由埃爾塞維爾有限公司出版.

由SYMPHOS科學委員會負責的同行審查 2015.

關鍵字: 磷酸, 靜電; 分離; 礦物; 細顆粒; 幹工藝

*相應的作者: 電話: +33-4-8912-0306 電子郵件 位址: guicherdh@steqtech.com

1877-7058 © 2015 作者. 由埃爾塞維爾有限公司出版.

由SYMPHOS科學委員會負責的同行審查 2015.

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1. 關於磷酸鹽礦靜電基化的報告工作

長期以來,使用大量水的各種方法,對天然礦的磷酸鹽濃度進行了測量. 然而, 由於世界各地各種磷酸鹽礦床缺水, 以及增加許可和廢水處理成本, 開發一個有效的, 經濟乾燥工藝非常可取.

提出了磷礦幹靜電處理方法,並在小尺度上進行了超量處理。 70 年. 然而, 這些方法的商業應用非常有限. "詹森流程" [1] 用於商業開始 1938 在皮爾斯美國佛羅里達州附近的美國農業化學公司工廠有一段時間. 這個過程使用了一系列非常複雜的滾子電極 (圖 1) 用於從脫薄乳化尾礦中回收磷酸鹽的多階段濃度, 浮選預濃縮物, 或浮選尾礦. 從 15.4% P2O5 和 57.3% 細尾礦中的不溶性材料, 通過大小分類的組合, 德斯利明, 和幹尾礦的預處理, 材料與 33.7% P2O5 和只有 6.2% 不溶性被回收. 在另一個示例中, 提升浮選尾礦 2.91% P2O5 導致產品 26.7% P2O5 與 80% 恢復. Johnson 指出,有必要使用磷酸鹽浮選中常用的化學試劑處理乳液尾礦,以獲得高磷酸鹽級和回收率. 他特別提到燃料油和脂肪酸作為試劑的有效性.

圖 1, 強生工藝裝置和流程表 美國專利 2,135,716 和 2,197,865, 1940 [1][2]

雖然這種商業安裝被引用在文獻中作為開始 1938, 不清楚這個過程的使用範圍或使用時間. 在他的靜電分離狀態摘要,高達 1961, O. C. 羅爾斯頓

[3]寫,五個大詹森分離器安裝每個處理約 10 噸/小時 -20 網格進給. 每個分隔符號是 10 輥高與施加的電壓 20 kV. 據Ralston稱,佛羅里達州沒有安裝其他使用靜電裝置的商業規模的磷酸鹽集中器. 基於工藝設備描述, 作者

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得出的結論是,與其他進程的能力相比,該進程的總體能力相當低, 如濕浮選. 佛羅里達州濕礦的飼料礦石的加工能力低和成本低,可能是在1940年代和1950年代限制進一步應用該工藝的原因。.

20世紀50年代和60年代國際礦產工人 & 化學品公司 (Imc) 研究幹靜電分離工藝在礦物開採中的應用. 佛羅里達磷酸鹽礦石加工是IMC特別感興趣的. IMC 工作採用自由落體分離器設計,有時通過攪拌器或衝擊器(如錘子或杆銑刀)增強顆粒充電. [4] 後續專利 [5] 包括使用不同材料的充電器進行分離的一些增強, 雖然該系列的最後專利

[6]結論是 粒子接觸在高溫下充電 (>70°f) 比使用充電器系統更有效. 這些專利中報告的結果的代表性示例如表所示 1.

表 1. 國際礦業公司報告的結果 & 化學品專利 1955-1965

飼料 % P2O5

產品 % P2O5

% 恢復

參考

14.4

33.6

未給出

勞弗 1955 [4]

29.7

35

56

廚師 1955 [7]

29.1

33

96

勞弗 1957 [8]

28.4

34.4

92.6

勞弗 1956 [5]

各種IMC專利考察了顆粒尺寸的影響, 包括獨立處理各種螢幕切割, 雖然很少的工作涉及非常精細 (<45 µ m) 粒子. 樣品條件差異很大, 包括溫度調節, 預洗滌和乾燥, 和不同的乾燥方法 (間接乾燥, 閃光乾燥, 具有特定紅外波長範圍的熱燈). 不同的雜質 (即. 矽酸鹽與碳酸鹽) 需要不同的處理和預處理方法,以優化分離. 雖然從專利描述中可以明顯看出,IMC 正在嘗試開發一種商業規模流程, 對文獻的審查並不表明,這種裝置曾經在任何IMC現場建造和操作過.

20世紀60年代,北卡羅來納州立大學礦物研究實驗室專門對北卡羅來納州含磷酸鹽礦石進行了研究。, [9] 使用實驗室刻度自由落分離器和地殼碳酸鹽和磷酸鹽卵石浮選的合成混合物在非常窄的尺寸範圍內濃縮 (-20自 +48 網格), 研究表明,預置 帶酸磨砂或脂肪酸的材料影響磷酸鹽的相對電荷為正或負. 獲得相對尖銳的分離. 然而, 使用含有大量罰款的天然礦石時, 只有差的分離是可能的. 與初始 P 一起從浮選升級中分離的最佳殘留物2O5 濃度 8.2% 回收的產品 22.1% P2O5. 未報告恢復級別. 特別是, 報告的困難之一是分離器電極上的罰款積累.

使用高張力滾輪式分離器對北卡羅來納州磷酸鹽進行靜電分離的附加工作

[10]結論,雖然磷酸鹽和石英的分離是可能的, 乾燥成本高得令人望而卻步. 然而, 鑒於燒結磷酸鹽礦是乾燥的, 研究人員認為,這種電靜分離這種奧爾是可能的. 在所報告的工作中,鈣酸鹽的分離很差. 分離似乎與顆粒大小有關,而不是與成分有關. 建議的改進包括使用其他靜電分離系統, 試劑,以提高粒子充電特性和非常接近的螢幕尺寸的材料. 沒有證據表明,任何 對該專案進行了後續工作.

使用高壓輥分離器的早期工作 [11] 成功地從佛羅里達州的礦用礦石中去除鋁和鐵化合物. 礦石乾涸了, 粉碎, 分離前仔細調整尺寸. P2O5 濃度略有增加,從 30.1% 自 30.6% 但去除Al和Fe化合物使隨後通過浮選方法得到更好的回收. 這項工作說明瞭使用靜電分離器來解決特定礦石的問題,該礦石限制了傳統的濕加工.

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隨著對許多其他材料分離的調查, Ciccu 和同事測試了各種磷酸鹽礦的分離,包括來自印度的來源, 阿爾及利亞, 突尼斯, 和安哥拉. [12] 從經濟角度來看,靜電分離是浮選的替代品,因為乾旱地區發現大量磷酸鹽礦床. [13] 使用實驗室尺度自由落體分離器與"渦輪增壓器", 這些研究人員能夠獲得類似於相對簡單的鋼構成分的物的物的浮選過程。. 特別, 他們發現磷酸鹽在二氧化矽的存在下呈正向, 但在方解石存在的情況下呈陰性. 然而, 如果礦石含有大量的二氧化矽和碳酸鹽, 靜電分離較差,浮選過程證明更靈活,可獲得實際分離. 從渦輪增壓器對單個顆粒充電的影響的研究, 這些研究人員得出結論,主要由粒子接觸而不是與渦輪增壓器表面接觸的鋼粒材料. [13] [14] 充電對材料溫度也高度敏感, 良好的分離,只能獲得高於100°C. 此外, 精細材料的存在導致分離器出現問題,良好的結果取決於在分離前對三種尺寸範圍內的顆粒進行仔細調整. 此組結果的摘要在表中顯示 2. 無完全- 規模應用程式似乎已基於此工作實現.

表 2. 從西庫報告的結果, Et. 鋁. 從實驗室規模自由落體分離器

礦石來源和類型

飼料 %

產品 %

% 恢復

參考

P2O5

P2O5

阿爾及利亞, 磷酸鹽/碳酸鹽

24.1

32.9

80

奇庫, 1972 [12]

印度, 磷酸鹽/碳酸鹽

18.2

29

52.6

奇庫, 1993 [13]

複雜石石,包括石英

安哥拉, 磷酸鹽/石英

23.1

32.3

84.4

奇庫, 1993 [13]

阿爾及利亞, 磷酸鹽/碳酸鹽

25.1

29.5

86.1

奇庫, 1993 [14]

哈穆德研究了埃及礦石的靜電分離, 等. 使用實驗室級自由落體分離器. [15] 使用的礦石主要含有二氧化矽和其他不溶性的初始P2O5 濃度 27.5%. 回收的產品具有 P2O5 濃度 33% 與 71.5% 恢復.

阿布紮伊德對埃及礦礦進行了另一項研究,該礦石主要為矽石石, 等. 使用實驗室輥分離器. [16] 研究人員特別尋求確定在缺水地區濃縮和/或去塵磷酸鹽礦的乾燥技術. 本研究獲得了一種產品: 30% P2O5 從飼料材料與 18.2 % P2O5 與恢復 76.3 % 仔細調整材料尺寸后,將材料縮小到兩者之間的狹窄範圍 0.20 毫米和 0.09 毫米.

在隨後的評論文章中,內容涉及磷酸鹽回收的所有仁慈過程, Abouzeid報告說,雖然靜電分離技術成功地通過去除二氧化矽和碳酸鹽來提升磷酸鹽礦, 分離器的低容量限制了其用於商業生產. [17]

最近,Stencel和建利用實驗室無流流進行了研究佛羅里達的靜電分離- 秋天分隔符. [18] 目的是為長期使用的浮選系統確定替代或補充處理方案,因為浮選不能用於小於 105 µ m. 這種精細的材料只是填好, 導致損失近 30% 磷酸鹽最初開採. 他們測試了脫薄原礦, 精細浮選飼料, 粗浮精, 和最終浮選濃縮物從佛羅里達州的兩個加工廠獲得,飼料率高達 14 實驗室規模分離器中的 kg/小時. 使用精細浮選飼料報告了良好的分離結果 (+0.1 毫米; ±12% P2O5) 從一個已升級到 21-23% P2O5 在兩個通過 81- 87% P2O5 通過主要拒絕不溶性二氧化矽進行回收. 當使用氣動輸送管或旋轉三輪車充電器對進給器進行三聯充電時,也取得了類似的結果.

最近報導的磷酸鹽礦靜電分離研究涉及系統,該系統旨在更好地優化材料的充電,在引入自由落體分離器之前, 陶和阿爾-赫伊蒂 [19] 經鑒定,由於系統成本低,沒有用於磷酸鹽的靜電劑的商業用途

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輸送量, 低效率和需要處理窄粒徑分佈. 這些研究人員特別尋求克服與依賴粒子與粒子接觸或影響簡單充電系統相關的系統相關的低粒子電荷密度. 與約旦礦石合作,主要使用矽石石, 材料被粉碎到 -1.53 毫米,並小心地拒絕刪除下面的材料 0.045 毫米. 小型實驗室液位自由落體分離器配有新設計的旋轉充電器,設計有固定氣缸和旋轉滾筒, 或充電器, 和兩者之間的環形空間. 外部電源用於在快速旋轉滾筒和固定氣缸之間施加電位. 通過與旋轉滾筒接觸充電后, 粒子進入傳統的自由落體分離器. 使用 100 剋批次大小, 從下降的飼料 P 開始2O5 內容 23.8%, 兩次通過後,一個濃縮高達 32.11% P2O5 已恢復, 雖然只有與整體恢復 29%.

為了對磷酸鹽處以罰款 (< 0.1 毫米), 巴達等人. 採用了自由落體分離器,旋轉充電系統與陶的非常相似。[20]. 起始材料來自浮選濃縮物,包含帶 P 的罰款2O5 的 28.5%. A product of 34.2% P2O5 恢復,但再次與低恢復率 33.4%.

這種「旋轉三角靜態自由落體分離器」再次應用於索比和陶對磷酸鹽的乾性增生。. [21] 與來自佛羅里達州的碎多洛米磷酸鹽卵石合作,顆粒大小範圍非常寬 (1.25 毫米 – <0.010 毫米), 磷酸鹽濃縮物 1.8% 姆戈和 47% P2O5 恢復從飼料開始約 23% P2O5 和 2.3% 氧化鎂. 在進料時,在實驗室規模設備上實現了最佳結果 9 千克/小時和 + 3kV 應用於旋轉充電器. 據報導,由於大顆粒中材料的解放不良和分離室中不同顆粒尺寸的干擾,分離效率受到限制.

在處理浮料進給樣品時,使用更窄的顆粒大小分佈,取得了更好的結果。 1 自 0.1 毫米. 使用初始 P2O5 內容約 10%, 獲得的產品樣本與約 25% P2O5 內容, P2O5 恢復 90%, 和拒絕 85% 石英. 這證明效率比使用 Stencel 使用的更傳統的充電系統的自由落分離器獲得的效率好得多 [18] 展示了新設計的旋轉充電器的優勢. 處理含有浮選濃縮物 31.7% P2O5 導致大於 35% P2O5 與恢復 82%. 據指出,通過浮選,這種升級比可能更好.

該實驗室比例分離器的分離系統寬度為 7.5 釐米被描述為具有容量 25 公斤/小時, 相當於 1/3 噸/小時/米的寬度. 然而, 所報告的進給率對分離效率的影響表明,僅獲得最優分離 9 千克/小時或略高於系統標稱容量的三分之一.

整體, 以往磷礦靜電升級工作受到複雜結粒相對充電和顆粒尺寸效應不利影響的有限。, 特別是, 罰款的影響. 大部分工作只涉及實驗室規模設備,沒有進行商業規模的驗證, 可連續操作的設備. 此外, 可用靜電工藝設備的低容量使得商業應用不經濟.

2. 傳統靜電分離工藝的局限性

格羅波使用的高張力輥靜電分離系統 [10] 和庫洛赫裡斯等人. [11] 通常用於升級各種材料,當一個元件比其他元件導電性強時. 在這些過程中, 材料必須接觸接地的滾筒或板,通常是在材料顆粒被電離電暈放電負電荷後. 導電材料將很快失去電荷,從滾筒中扔出. 非- 導電材料繼續被吸引到滾筒,因為電荷會消散得更慢,從導電材料分離後會從滾筒上掉下或刷掉.

下圖 (圖 2) 說明了這種類型的分隔符號的基本特徵. 這些流程是

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由於每個顆粒與滾筒或板的所需接觸,容量有限. 由於需要接觸接地板和所需的顆粒流動力學,這些滾筒分離器的有效性也僅限於約 0.1mm 或更大的顆粒. 由於慣性效應,不同尺寸的粒子也會有不同的流動動力學,並導致分離退化.

圖 2: 鼓靜電分離器 (長老和燕, 2003 [22]

磷酸鹽的有限應用是由於磷酸鹽和典型石質材料的非導電性. 庫洛赫裡斯觀察到主要一些去除鐵和鋁含有顆粒,, 由於其導電性, 是從滾筒"拋出". 這種材料在磷酸鹽礦中並不常見. 格羅波指出, 作為 「非導體」 的滾筒上唯一被 「固定」 的材料是罰款, 指示按顆粒大小而不是材料成分分離. [9] 除了可能罕見的例外, 磷酸鹽礦不能受高張力輥分離器的緩解.

鼓輥分離器也用於依靠粒子的三極電充電而不是由高壓場引起的電離引起的充電的配置中. 位於滾筒上方的一個或多個電極, 如圖所示的"靜態"電極 2, 用於從滾筒表面"提升"相反電荷的顆粒. 阿布達伊德使用這樣的系統, 等. [16] 發現分離效率根據極性而改變,並應用了靜態電極的電壓. 約翰遜進程 [1] 使用鼓輥分離器的另一種變體. 然而, 單滾輪系統的容量和效率有限,導致系統非常複雜,如圖所示 1. 如上文所述, 看來,這種複雜性和整體效率低下的過程嚴重限制了其應用.

三電靜分離不限於導電分離 / 非導電材料,但取決於不同表面化學材料摩擦接觸的電荷轉移現象. 這種現象在"自由落體"分離過程中已經使用了幾十年. 此流程如圖所示 3. 粒子混合物的成分首先通過與金屬表面接觸產生不同的電荷, 如在三元充電器中, 或由粒子到粒子接觸, 如在流化床餵食裝置中. 當粒子從

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電極區中的電場, 每個粒子的軌跡偏轉到相反電荷的電極. 經過一定距離, 收集箱用於分隔流. 典型安裝需要多個分離階段,並回收中間部分. 某些設備使用穩定的氣體流來説明通過電極區輸送顆粒.

圖 5: "自由落體"三聚苯酯分離器

而不是僅僅依靠粒子到粒子的接觸來誘導電荷轉移, 許多此類系統使用由帶或不帶施加電壓的選定材料組成的「充電器」部分來增強粒子充電. 在20世紀50年代, Lawver 使用各種設備(包括錘磨機和棒磨機)進行調查,以在分離階段之間為材料充電 [4] 以及各種材料的簡單板充電器. [5] [6] 然而, Lawver 的結論是,材料溫度具有壓倒一切的重要性,高於環境溫度的顆粒電荷傳輸比使用充電器效果更好. 奇庫等人. [12] 調查了電荷轉移的相對程度,認為由於充電器板衝擊頻率的概率較低,小顆粒材料主要通過粒子接觸獲得電荷. 這說明瞭使用充電器系統的限制: 所有顆粒必須接觸充電器表面,因此進給率必須相對較低. 通過使用湍流條件來輸送材料或使用較大的表面積移動充電器,可以改善接觸. 陶的最近作品 [19] 和巴達 [20] 和索比 [21] 使用特別設計的旋轉充電器,帶施加電壓,但只能在非常小的尺度實驗室分離器上. 雖然這種改進的充電器設計已證明優於舊系統, 這些系統的顯示處理能力仍然相當低. [21]

這種類型的自由落分離器在可加工材料的顆粒大小方面也有限制. 必須控制電極區域內的流量,以儘量減少湍流,以避免分離的"汙跡". 細顆粒的軌跡受湍流的影響更大,因為微粒的空氣動力學阻力遠遠大於重力和靜電力. 如果處理顆粒尺寸範圍相對狹窄的材料,可以一定程度的克服此問題. 以上討論的主要研究包括將預篩選材料納入不同的尺寸範圍,以優化分離. [5] [6] [7] [9] [12] [14] [16] [19] [20] [21] 的。

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需要處理不同顆粒尺寸範圍從相同的礦石需要一個複雜的過程來調整和隔離這些大小分數.

小於 100 在"自由落體"系統中,不能有效地分離 μm. 專門設計的分離器用於使用流經系統的流空氣處理精細材料,以在分離區形成層流. 這種類型的分隔符用於討論的最新工作. [19] [20 [21] 也, 極細的顆粒往往聚集在電極表面,並且必須包括一些清潔電極的方法,以用作連續的商業過程。[23] 這個問題在小型實驗室試驗中可能並不明顯,但必須在商業規模系統中考慮 .

自由落體分離器的另一個限制是電極區內的顆粒負載必須低,以防止空間電荷效應, 限制處理速率. 通過電極區域的材料本身就會導致單級分離, 因為不可能為粒子充電. 因此, 需要多級系統來提高分離程度,包括通過後續與充電裝置接觸來重新充電材料. 由此產生的設備體積和複雜性相應增加.

3.0 STET 帶分隔符號

雖然它尚未在磷酸鹽工業中用於商業用途, ST 設備 & 技術有限責任公司 (STET) 摩擦電帶分隔符號 (無花果. 6) 有能力接受和處理細顆粒物 <0.001

毫米約 0.5 毫米. [24] 這些分離器自 1995 將未燃燒的碳與煤中的煤灰礦物分離 發電廠. 通過中試裝置測試, 植物示範專案和 (或) 商業運營, STET 的分離器已證明分離了許多礦物,包括鉀肥, 重晶石, 方解石和滑石.

由於這項技術的主要興趣是能夠處理小於0.1mm的顆粒, 傳統自由落體和鼓的限制卷分隔符號, STET電流設計的顆粒尺寸上限尚不清楚. 目前, 這個限制正在確定, 正在努力通過設計更改來增加它.

6: 分離技術的三波電帶分離器

圖中說明瞭STET分離器操作的基本原理. 7. 顆粒帶電的粒子-粒子碰撞在空氣幻燈片飼料轉銷商和內電極之間的差距通過摩擦效應所. 在電極上的電壓是 ± 4 和 ±10kV 地線之間, 給出總電壓

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差異 8 自 20 kV. 皮帶, 這是由非導電塑膠製成, 是大網格 60% 開放區. 顆粒可以很容易地穿過皮帶上的孔. 電極之間的差距進入負電的粒子被吸引到底部正面電極電場力. 帶正電的粒子被吸引到負電荷頂電極. 連續迴圈帶速度從變數 4 至 20 公尺/s. 橫向股的幾何形狀用於將粒子從電極上掃除,將粒子向分離器的正確端移動,並回到皮帶相反移動部分之間的高剪切區. 因為粒子數密度是如此之高內電極之間的差距 (大約一個- 第三體積被粒子佔據) 大力攪拌流, 有很多粒子之間的碰撞和最優充電在分離區各地不斷發生. 逆流流動誘導相反移動帶章節並不斷重新充電和重新分離創建計數器當前多級分離內單項電器. 分離器中顆粒的連續充電和充電消除了任何必要的"充電器"系統,然後將材料引入分離器, 從而消除了其他靜電分離器容量的嚴重限制. 這種分離器的輸出是兩個流, 精礦和殘渣, 沒有中礦流. 這種分離器的效率已被證明是相當於自由落體分離與中礦回收大約三個階段.

(-維) 礦物 A

(+維) 礦物B

皮帶方向

頂部負極

底部正極

皮帶方向

礦物 A 端

7: STET 皮帶分離器的基本原理

顆粒的高效分離小於 0.5 毫米,使其成為分離罰款的理想和經過驗證的選擇 (灰塵) 從鉀干磨操作. STET 分離器可以高效處理各種顆粒尺寸,而無需分類為窄尺寸範圍. 因為劇烈的激動, 移動帶之間的高剪切率, 和處理非常細的顆粒的能力 (<0.001 毫米) ST分離器可能有效分離其他靜電分離器出現故障的磷酸鹽礦石粘液.

3.1 資本和運營成本

比較成本研究由STET委託Soutex公司進行. [25] Soutex 是一家位於加拿大魁北克的工程公司,在濕浮選和靜電分離工藝評估和設計方面擁有豐富的經驗. 該研究比較了三苯靜電帶分離工藝的資本和運營成本,並將其與常規泡沫浮選進行了比較,用於低品位的鐵礦的利用. 運營成本估計包括運營成本, 維護, 能源 (電氣和燃料), 和消耗品 (例如, 浮選的化學試劑成本). 投入成本基於位於戰山附近的假設工廠的典型值, 美國內華達州. 十年的總擁有成本是根據資本和運營成本計算的,

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8% 貼現率. 成本比較的結果在表中以相對百分比顯示 3. 表 3. 巴里特處理的成本比較

濕式仁慈

乾式類別

技術

泡沫浮選

摩擦帶分離

購買的主要設備

100%

94.5%

資本支出總額

100%

63.2%

年度運營支出

100%

75.8%

統一運營支出 ($/噸康克。)

100%

75.8%

總擁有成本

100%

70.0%

三元帶分離工藝的資本設備總採購成本略低於浮選. 但是,當總資本支出計算為包括設備安裝, 管線和電氣成本, 和工藝建設成本, 差異很大. 三元靜態皮帶分離工藝的總資本成本為 63.2% 浮選過程的成本. 更簡單的流程表顯著降低了幹流程的成本. 摩擦式皮帶分離過程的運營成本為 75.5% 由於主要降低操作人員要求和降低能耗,因此浮選過程.

三角帶分離工藝的總擁有成本明顯低於浮選. 研究作者, 蘇特克斯公司, 結論是,三角靜態皮帶分離工藝在CAPEX中具有明顯的優勢, 運營公司, 與操作簡單性.

4. 總結

雖然自20世紀40年代以來,各種研究人員一直試圖通過乾靜電工藝對磷酸鹽礦進行利用,但這種工藝在商業規模上的使用非常有限。. 有限的成功是由於分離器系統設計和奧數的複雜性造成的多種因素.

進給準備 (溫度, 大小分類, 調理劑) 對分離系統的性能產生重大影響. 在這一領域進一步工作的機會, 特別是探索化學調理劑,以提高顆粒的差分充電,使後續分離效率更高. 使用這種電荷修改劑可能導致能夠成功利用複雜鋼水材料對電圖的電圖進行加工, 包括矽酸鹽和碳酸鹽.

雖然工作繼續進一步完善這些方法, 傳統靜電系統的基本限制包括容量, 礦石充分升級的多個階段所需的, 罰款引起的運營問題. 為了可行的商業規模應用所展示的實驗室技術, 必須作出重大改進,以確保可靠, 連續運行,效率下降.

STET 三波電分離器為礦物加工業提供了一種利用完全乾燥的技術對精細材料進行利用的手段. 環保工藝可以消除濕加工和所需的最終材料乾燥. STET 製程以高容量執行 - 40 以緊湊型機器每小時噸. STET 分離器可以高效處理各種顆粒尺寸,而無需分類為窄尺寸範圍. 因為劇烈的激動, 移動帶之間的高剪切率, 和處理非常細的顆粒的能力 (<0.001 毫米) STET 分離器可能有效地將粘液與其他靜電分離器發生故障的磷酸鹽礦分離. 能耗低, 大約 1-2 kWh/噸加工材料. 因為這個過程唯一的潛在排放是灰塵, 許可通常相對容易.

法理學. 比特納等人/普羅塞迪亞工程 00 (2015) 000-000

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