Elvolvanta Aplikoj en Seka Triboelectric Disiĝo de Mineraloj

Elvolvanta Aplikoj en Seka Triboelectric

Disiĝo de Mineraloj

James D. Bittner, Kyle P. Flynn, kaj Frank J. Hrach

ST Equipment & Technology LLC, Needham Masaĉuseco 02494 Usono

Tel: +1-781-972-2300, retpoŝto: jbittner@titanamerica.com

RESUMO

ST Equipment & teknologio, LLC (STET) evoluigis prilaborado sistemo surbaze triboelectrostatic zono disiĝo kiu provizas la minerala prilaborado industrio rimedon al beneficiate fajnaj materialoj kun tute seka teknologio. Kontraste al aliaj elektrostatikaj apartiga procezoj kiuj kutime limigita al partikloj granda ol 75μm en grandeco, la triboelectric zono apartigilon estas ideale taŭgas por apartigo de tre bona (<1μm) al modere kruda (300μm) partikloj kun tre alta traigivo. La alta efikeco mult stadio disiĝo tra interna ŝarĝo / lardas kaj reuzi rezultigas ege supera disiĝoj kiu povas atingi kun konvencia unu-scenejo free- fali triboelectrostatic apartigilon. La triboelectric zono separador teknologio estis uzita por apartigi vasta gamo de materialoj inkluzive de miksaĵoj de glasa aluminosilicates / karbono, kalcito / kvarco, talko / magnesita, kaj Barite / kvarco. Ekonomia komparo uzi la triboelectrostatic zono disiĝo kontraŭ konvencia flosado por Barite / kvarco apartiga ilustras la avantaĝojn de seka pretigo por mineraloj.

Ŝlosilvortoj: mineraloj, seka apartiga, Barite, triboelectrostatic ŝargado, zono apartigilon, flugi cindro

ENKONDUKO

La manko de aliro al freŝa akvo fariĝas grava faktoro influanta la viabilidad de minindustriaj projektoj tutmonde. Laŭ Hubert Fleming, iama tutmonda direktoro por Hatch Akvo, "El ĉiuj projektoj ministoj en la mondo, kiuj ambaŭ estis haltita aŭ bremsita dum la pasinta jaro, estis, en preskaŭ 100% de la kazoj, rezulte de akvo, ĉu rekte aŭ malrekte "Blin (2013). Seka minerala prilaborado metodoj proponi solvon por tiu minacanta problemon.

Malsekaj disiĝo metodoj kiel ŝaŭmo flosado postulas la aldono de kemiaj reactivos kiu devas manipuli sekure kaj forigita en ekologie respondeca maniero. Neeviteble ne eblas operacii kun 100% akvo recikli, postulanta dispono de almenaŭ de parto de la procezo akvo, verŝajne enhavas spuron kvantoj de kemiaj reactivos.

Sekaj metodoj kiel ekzemple elektrostatika apartiga forigos la bezonon freŝa akvo, kaj oferu la potencialon por redukti kostojn. Unu el la plej promesplenaj novaj evoluoj en seka minerala disiĝoj estas la triboelectrostatic zono apartigilon. Ĉi tiu teknologio etendis la eron grandeco gamo al pli fajna partikloj ol konvencia elektrostatika disiĝo teknologioj, en la gamo kie nur flosado sukcesis en la pasinteco.

1

figuro 2. Detalo de apartiga zono

La procezo estas tute seka, postulas neniun plian materialoj kaj produktas neniun malŝparo akvo aŭ aero emisiones. En la kazo de karbono de muŝo cindro disiĝoj, la reakiris materialoj konsistas el muŝo cindro reduktita en karbono enhavo al niveloj taŭga por uzo kiel pozzolanic admixture en konkreta, kaj alta karbona frakcio kiu povas esti bruligita ĉe la elektro generanta planto. Utiligo de ambaŭ produktoj riveretoj provizas 100% solvo por flugi cindro dispono problemoj.

La triboelectrostatic zono apartigilon estas relative kompaktan. Maŝino desegnita por procesi 40 tunoj horo estas proksimume 9.1 metroj (30 ft) longa, 1.7 metroj (5.5 ft.) larĝa kaj 3.2 metroj (10.5 ft.) altaj. La postulata ekvilibro de planto konsistas sistemoj por transdoni seka materialo al kaj de la apartigilon. La kompakteco de la sistemo enkalkulas flekseblecon en instalado dezajnoj.

figuro 3. Komerca triboelectrostatic zono apartigilon

Kompare al aliaj elektrostatikaj apartiga procezoj

La triboelectrostatic zono apartiga teknologio ege pligrandigas la gamon de materialoj kiu povas beneficiated de elektrostatika procezoj. La plej kutime uzata elektrostatika procezoj fidi diferencoj en la conductividad elektra de la materialoj por esti apartigita. 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 ekde la

3

zorge estos dispeli malpli rapide kaj falos aŭ esti brosis de la tamburo post apartigo de la farado de materialo. Ĉi tiuj procezoj estas limigita en kapablo pro la bezonata kontakton de ĉiu partiklo en la tamburo aŭ telero. La efikeco de ĉi tiuj kontakton akuzanta procezoj ankaŭ limigita al eroj de ĉirkaŭ 100 μm aŭ pli 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. La sekva diagramo (figuro 4) ilustras la fundamentan trajtoj de ĉi tiu tipo de apartigilon.

figuro 4. Tamburo elektrostatika separador "Elder (2003)«

Triboelectrostatic disiĝoj ne estas limigitaj al disiĝo de ŝoforoj / ne-konduktiva materialoj sed dependas de la bone konata 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 5. Komponantoj de miksaĵo de partikloj unua evoluigi malsamajn akuzojn de kontakto aŭ kun metala surfaco, aŭ per partiklo por partiklo kontakton en fluidized lito nutrado aparato. Kiel la partikloj fali tra la 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.

4

figuro 5. "Liberaj falo" triboelectrostatic apartigilon

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. La tre fajnaj eroj ankaŭ emas kolekti sur la elektrodo surfacoj kaj devas esti forigita de iu metodo. Eroj de malpli ol 75 μm ne povas esti efike apartigitaj.

Alia limigo estas, ke la partiklo ŝarĝo ene de la elektrodo zono devas esti malalta malhelpi spaca ŝarĝo efikoj, kion limigu la prilaborado rapido. Pasante materialo tra la elektrodo zono esence rezultas en unu-scenejo disiĝo, ĉar ekzistas neniu ebleco por re-ŝargado de partikloj. sekve, multi-stadio sistemoj estas postulata por plibonigi la gradon de disiĝo inter re-ŝargado de la materialo de postaj kontakto kun akuzanta aparato. La rezultanta ekipaĵo volumo kaj komplekseco kreskas laŭe.

Kontraste al la aliaj haveblaj elektrostatika apartiga procezoj, la triboelectrostatic zono apartigilon estas ideale taŭgas por apartigo de tre bona (<1 μm) al modere kruda (300μm) materialoj kun tre alta throughputs. La triboelectric partiklo ŝargado estas efika por vasta gamo de materialoj kaj nur postulas partiklo - partiklo kontakton. La malgranda breĉo, alta elektra kampo, kontraŭstari aktuala fluo, viglan partiklo-partikla agitado kaj mem-purigado agon de la zono sur la elektrodoj estas la kritikaj trajtoj de la separador. La alta efikeco mult stadio disiĝo tra akuzanta / lardante kaj internaj recikli rezultigas ege supera disiĝoj kaj estas efika en belaj materialoj kiu ne povas esti apartigita entute fare de la teknikaj convencionales.

5

APLIKOJ DE TRIBOELECTROSTATIC BELT disiĝo

Fly Ash

La triboelectrostatic zono apartiga teknologio estis unue aplikita industrie por la prilaborado de karbo brulado muŝo cindro en 1995. Por la muŝo cindro aplikaĵo, la teknologio estis efika en disigi karbono partikloj de la nekompleta brulado de karbo, de la vitra aluminosilicate mineralaj eroj en la muŝo cindro. La teknologio estis instrumenta en ebliganta recikli de la mineralo-riĉaj flyash kiel cemento anstataŭigo en konkreta produktado. ekde 1995, 19 triboelectrostatic zono apartigiloj estis funkcianta en Usono, Kanado, brita, kaj Pollando, procesante super 1,000,000 tunoj da muŝo cindro jare. La teknologio estas nun ankaŭ en Azio kun la unua disigilo instalita en Sud-Koreio ĉi tiu jaro. La industria historio de muŝo cindro apartiga estas listigita en Tablo 1.

tablo 3. ekzemploj, minerala disiĝoj uzante triboelectrostatic zono disiĝo

Uzo de la triboelectrostatic zono separador ĝi pruvis efike beneficiate multaj mineralaj miksaĵoj. Ekde la separador povas pretigi materialojn kun partiklo grandecoj de ĉirkaŭ 300 μm al malpli ol 1 μm, kaj la triboelectrostatic apartiga estas efika por kaj izola kaj ŝoforo materialoj, la teknologio ege etendas la gamon de aplikebla materialo super konvencia elektrostatika apartigiloj. Ekde la triboelectrostatic procezo estas tute seka, uzo de ĝi forigas la neceson materialo sekigita kaj likva rubo uzado de flosado procezoj.

KOSTO DE TRIBOELECTROSTATIC BELT disiĝo

Kompare al Konvencia Flotation por Barite

Al kompara kosto studo estis komisiita fare STET kaj kondukita fare Soutex Inc. 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. Ambaŭ teknologioj ĝisdatigi la Barite per forigo de malalta denseco solidoj, ĉefe kvarco, produkti American Petroleum Institute (API) borado grado Barite kun SG granda ol 4.2 g / ml. Flotation rezultoj estis bazitaj sur piloto planto studoj efektivigitaj de la Barata Nacia Mettalurgical Laboratorio "NML (2004)«. Triboelectrostatic zono disiĝo rezultoj estis bazitaj sur piloto planto studojn uzante simila servo menas. La kompara ekonomia studo inkludas flowsheet disvolviĝo, materialo kaj energio ekvilibroj, grava ekipaĵo dimensionamiento kaj citaĵo por kaj flosado kaj triboelectrostatic zono disiĝo procezoj. La bazo por ambaŭ flowsheets estas la sama, prilaborado 200,000 t / kaj de Barite-servo kun SG 3.78 produkti 148,000 t / kaj de borado grado Barite produkto kun SG 4.21 g / ml. La flosado procezo takso ne inkludis neniun kostoj por procezo akvo, aŭ akvo traktado.

Flowsheets estis generitaj de Soutex por la Barite flosado procezo (figuro 6), kaj triboelectrostatic zono apartiga procezo (figuro 7).

8

figuro 6 Barite flosado procezo flowsheet

9

figuro 7 Barite triboelectrostatic zono apartiga procezo flowsheet

Tezoj flowsheets ne inkluzivas krudan erco disbatanta sistemon, kiu estas komuna al ambaŭ teknologioj. Paŝtaĵo muelantaj por la flosado kazo estas plenumita uzante malseka pulpo pilka muelejo kun ciklono klasifikilo. Paŝtaĵo muelantaj por la triboelectrostatic zono disiĝo kazo estas plenumita uzante sekan, vertikala rulila muelejo kun integra dinamika klasifikilo.

La triboelectrostatic zono disiĝo flowsheet estas pli simpla ol flosado. Triboelectostatic zono disiĝo estas atingita en ununura stadio sen la aldono de ajna kemia reactivos, kompare al tri etapoj flosado per oleico acida uzata kiel kolektanto por Barite kaj natrio silicato kiel depresor por la siliko gangue. Al flocculant ankaŭ aldonis kiel reactivo por engrosamiento en la Barite flosado kazo. Neniu dewatering kaj sekigita ekipaĵo estas postulata por triboelectrostatic zono disiĝo, kompare al thickeners, filtrilo gazetaroj, kaj rotacia secaderos postulata por la Barite flosado procezo.

10

Referencoj

1.Blin, P & Dion-Ortega, A (2013) Alta kaj seka, CIM Magazine, vol. 8, neniu. 4, pp. 48-51.

2.pliaĝa, J. & Yan, E (2003) eForce.- Plej Novaj generacio de elektrostatikaj apartigosigno por la mineraloj sabloj industrio, Pezaj Mineraloj Konferenco, Johanesburgo, Sud-afrika Instituto de Minado kaj Metalurgio.

3.Manouchehri, H, Hanumantha Roa,K, & Foressberg, K (2000), Revizio de Elektra Apartigo Metodoj, parto 1: fundamentaj aspektoj, mineraloj & Metallurgical Processing, vol 17, neniu. 1 pp 23 - 36.

4.Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Foressberg, K (2000), Revizio de Elektra Apartigo Metodoj, parto 2: praktikaj Konsideroj, mineraloj & Metallurgical Processing, vol 17, neniu. 1 pp 139- 166.

5.Searls, J (1985) Potash, Ĉapitro en Mineral Faktoj kaj Problemoj: 1985 eldono, Usono Buroo de Minoj, Vaŝingtono.

6.BERTHON, R & Bhicr, M, (1975) Electrostatic apartigo de Potash Ercoj, Usono Patento # 3,885,673.

7.markoj, L, Beier, P, & Stahl, mi (2005) Electrostatic apartigo, Wiley-VCH Verlag, GmbH & Co.

8.frazo, F (1962) Electrostatic apartigo de Granular Materialoj, Usona Buroo de Minoj, Bulteno 603.

9.frazo, F (1964), Pretreatment de mineraloj por elektrostatika disiĝo, usona Patento 3,137,648.

10.Lindley, K & Rowson, N (1997) Paŝtaĵo preparado faktoroj influanta la efikeco de elektrostatikaj disiĝo, Magneta kaj Elektra Apartigo, vol 8 pp 161-173.

11.Inculet, mi (1984) Elektrostatika Mineral Apartigo, Elektrostatiko kaj elektrostatika Aplikoj Serio, Esploro Studoj Gazetaro, Ltd, John Wiley & filoj, Inc.

12.Feasby, D (1966) Liberaj-Fall Electrostatic apartigo de fosfato kaj calcita Eroj, Mineraloj Research Laboratory, Labs Nos. 1869, 1890, 1985, 3021, kaj 3038, libro 212, progreso Raporto.

13.Stencel, J & Jiang, X (2003) Pneumatic Transporto, Triboelectric Beneficiation por la Florido Fosfato Industrio, Florida Instituto de fosfato Esploro, publikigo neniu. 02-149-201, decembro.

14.Manouchehri, H, Hanumantha R, & Foressberg, K (2002), Triboelectric Charge, Electrophysical proprietoj kaj Elektra Beneficiation Potencialaj de Kemie Traktato Feldspar, kvarco, kaj Wollastonite, Magneta kaj Elektra Apartigo, vol 11, neniu 1-2 pp 9-32.

15.pritraktata, J, entertainment, M, & Bruwer, J (2007) Influo de surfaco efektoj sur la elektrostatika disiĝo de zircón kaj rutile, La 6-a Internacia Pezaj Mineraloj Konferenco, La Suda afrika Instituto de Minado kaj Metalurgio.

16.Çelik, M kaj Yasar, E (1995) Efikoj de temperaturo kaj malpuraĵoj sur Electrostatic apartigo de boro Materialoj, mineraloj Inĝenierio, vol. 8, neniu. 7, pp. 829-833.

17.frazo, F (1947) Notoj sur Sekigita por Electrostatic Apartigo de Eroj, AMO Tec. drinkejo 2257, novembro.

18.NML (2004) Beneficiation de malalta grado Barite (piloto planto rezultoj), fina Raporto, Nacia Metalurgia Laboratorio, Jamshedpur Barato, 831 007

13