Ընդլայնելով դիմումները չոր Triboelectric առանձնացում Minerals

Ընդլայնելով դիմումների Dry Triboelectric

Առանձնացում օգտակար հանածոների

James D. Bittner, Kyle P. Flynn, եւ Ֆրենկ J. Հրաչ

ST Սարքավորումներ & Technology LLC, Needham Մասաչուսեթս 02494 ԱՄՆ

tel: +1-781-972-2300, Փոստի: jbittner@titanamerica.com

Վերացական

ST Սարքավորումներ & Տեխնոլոգիա, ՍՊԸ (STET) ն մշակել է մշակման համակարգ, հիմնված triboelectrostatic գոտի բաժանման, որ ապահովում է հանքային արդյունաբերության միջոցներ beneficiate նուրբ նյութերը որպես միանգամայն չոր տեխնոլոգիայով. Ի տարբերություն այլ էլեկտրաստատիկ բաժանարար գործընթացների, որոնք, որպես կանոն, սահմանափակվում են մասնիկների ավելի մեծ է, քան 75μm է չափի, որ triboelectric գոտի տարանջատիչ է իդեալապես պիտանի է բաժանման, շատ լավ է, (<1մկմ) չափավոր կոպիտ (300մկմ) մասնիկները շատ բարձր թողունակության. Բարձր արդյունավետությունը բազմափուլային առանձնացման միջոցով ներքին լիցքավորման / վերալիցքավորման եւ վերամշակել արդյունքներ հեռու վերադաս ջրբաժանների որը կարելի է հասնել մի պայմանական մեկ բեմում free- ընկնում triboelectrostatic իրարից բաժանող. The triboelectric գոտի բաժանիչը տեխնոլոգիան արդեն օգտագործվել է առանձնացնել մի լայն շրջանակ նյութերի, այդ թվում խառնուրդների հարթ aluminosilicates / ածխածնի, calcite / որձաքար, տալկ / magnesite, եւ բարիտային / որձաքար. An տնտեսական համեմատություն օգտագործելով triboelectrostatic գոտի է տարանջատում ընդդեմ պայմանական ֆլոտացիայի համար barite / որձաքար բաժանումը ցույց է տալիս առավելությունները չոր մշակման համար հանքանյութերի.

Keywords: հանքային, չոր առանձնացման, բարիտային, triboelectrostatic լիցքավորման, գոտի տարանջատիչ, fly ash

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ

Պակասը մատչելիության քաղցրահամ ջրի դառնում է կարեւորագույն գործոններն են իրագործելիությունը հանքարդյունաբերական նախագծերի ամբողջ աշխարհում. Ըստ Hubert Fleming, նախկին գլոբալ տնօրեն Hatch ջրի, «Բոլոր հանքարդյունաբերական նախագծերի աշխարհում, որոնք կամ արդեն դադարել, կամ դանդաղել է վերջին մեկ տարվա, դա եղել է, գրեթե 100% այն դեպքերում,, մի արդյունք ջրի, ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն »blin (2013). Չոր հանքային մշակման մեթոդները առաջարկում է լուծում այս մոտեցող խնդրի.

Թաց առանձնացման մեթոդներ, ինչպիսիք են դատարկաբանել ֆլոտացիոն պահանջում է լրացում քիմիական ռեակտիվների, որոնք պետք է վարվել ապահով եւ տրամադրված է էկոլոգիապես պատասխանատու կերպով. Անխուսափելիորեն դա հնարավոր չէ գործել 100% ջուր Վերամշակում, որը պահանջում հեռացում առնվազն մասի գործընթացի ջրի, Ամենայն հավանականությամբ, պարունակող հետք քանակությամբ քիմիական ռեակտիվների.

Չոր մեթոդներ, ինչպիսիք են էլեկտրաստատիկ տարանջատման կլինի վերացնել անհրաժեշտությունը քաղցրահամ ջրի, եւ առաջարկում ներուժ նվազեցնել ծախսերը. Մեկը առավել խոստումնալից նոր զարգացումների չոր հանքային ջրբաժանների է triboelectrostatic գոտի տարանջատիչ. Այս տեխնոլոգիան երկարաձգել է մասնիկը չափ տեսականի է finer մասնիկներ, քան սովորական electrostatic նշված տեխնոլոգիաների, մեջ տիրույթում, որտեղ միայն ֆլոտացիոն եղել հաջող է անցյալում.

1

անձ 2. Մանրամասն առանձնացման գոտու

Գործընթացը կրում է ամբողջովին չոր, պահանջում որեւէ լրացուցիչ նյութեր եւ արտադրում է ոչ կեղտաջուր կամ մթնոլորտային արտանետումները. Այն դեպքում, ածխածնի ից Ինքնաթիռ մոխիր ջրբաժանների, վերականգնված նյութերը բաղկացած է Ինքնաթիռ մոխիր կրճատվել է ածխածնի պարունակության մակարդակներում հարմար է օգտագործման համար, որպես pozzolanic խառնուկի կոնկրետ, եւ բարձր ածխածնի մասն է, որը կարող է այրել է էլեկտրաէներգիայի տունկ. Օգտագործումը, այնպես էլ արտադրանքի հոսքերի ապահովում է 100% լուծում է թռչել Մոխիրի հեռացման խնդիր.

The triboelectrostatic գոտի բաժանիչը է համեմատաբար կոմպակտ. Մի մեքենան նախատեսված է մշակել 40 տոննա ժամում կազմում է մոտավորապես 9.1 մետր (30 ֆտ) երկար, 1.7 մետր (5.5 ft.) լայն եւ 3.2 մետր (10.5 ft.) բարձր. Պահանջվող հաշվեկշիռը գործարանի բաղկացած համակարգերի փոխանցել չոր նյութ եւ այն separator. Կոմպակտությունը համակարգի թույլ է տալիս ճկունություն տեղադրում նմուշներ.

անձ 3. Առեւտրային triboelectrostatic գոտի տարանջատիչ

Համեմատությունը այլ electrostatic նշված գործընթացների

The triboelectrostatic գոտի բաժանումը տեխնոլոգիան մեծապես ընդլայնում է նյութեր, որոնք կարող են beneficiated կողմից electrostatic գործընթացների. Առավել լայնորեն կիրառվող էլեկտրաստատիկ գործընթացները ապավինել տարբերությունների էլեկտրական ջերմահաղորդություն նյութերի պետք է առանձնացված. Այդ գործընթացներում, որ նյութը պետք է դիմեք հիմնավոր թմբուկը ափսե, որպես կանոն, այն բանից հետո, նյութական մասնիկներն են բացասաբար գանձվում է իոնացնող պսակի կատարողականը. Conductive նյութերը կկորցնեն իրենց մեղադրանքը արագ եւ կարող է դուրս նետել թմբուկին. Որ ոչ-conductive նյութական շարունակում է ձգվել դեպի թմբուկի վեր

3

վճարը չի փարատվել են ավելի դանդաղ եւ կնվազի կամ է brushed է թմբուկին հետո բաժանման է վարող նյութական. Այս գործընթացները սահմանափակվում են կարողությունների շնորհիվ պահանջվող շփման յուրաքանչյուր մասնիկի թմբուկին կամ ափսե. Արդյունավետությունը այդ շփման լիցքավորման գործընթացներ են նաեւ սահմանափակվում է մասնիկների մոտ 100 մկմ կամ ավելի չափի պատշաճ է, այնպես էլ պետք է դիմել հիմնավորված ափսե եւ պահանջվող մասնիկների հոսքի դինամիկայի. Մասնիկները տարբեր չափերի կունենան նաեւ տարբեր հոսքերի դինամիկան պայմանավորված է իներցիոն ազդեցություններից եւ կհանգեցնի դեգրադացված բաժանման. Հետեւյալը դիագրամ (անձ 4) ցույց է տալիս, հիմնարար հատկանիշները այս տեսակի separator.

անձ 4. Drum էլեկտրաստատիկ բաժանիչ «Երեց (2003)«

Triboelectrostatic բաժանումները չեն սահմանափակվում բաժանման conductive / ոչ conductive այլ նյութերը կախված է հայտնի երեւույթի տեղափոխում կողմից frictional շփման նյութերի հետ այլազան մակերեսային քիմիայի. Այս երեւույթը արդեն օգտագործվել է «ազատ անկման» բաժանարար գործընթացների համար տասնամյակներ. Նման մի գործընթաց, որը երեւում է Նկար 5. Բաղադրիչները մի խառնուրդ մասնիկների առաջին զարգացնել տարբեր վճարներ `շփման կամ մետաղյա մակերեսի, կամ մասնիկի մասնիկների շփման մի fluidized մահճակալ սնուցման սարքի. Քանի որ մասնիկները ընկնում միջոցով էլեկտրական դաշտի էլեկտրոդների գոտում, յուրաքանչյուր մասնիկի հետագիծ deflected դեպի էլեկտրոդների հակառակ մեղադրանքով. Հետո որոշակի հեռավորության վրա, հավաքման bins աշխատում է առանձնացնել հոսքերի. Բնորոշ տեղադրում պահանջում բազմաթիվ SEPARATOR փուլերը, ինչպես վերամշակել է middling խմբակցության. Որոշ սարքեր օգտագործել կայուն հոսքի գազի աջակցել փոխանցման մասնիկների միջոցով էլեկտրոդների գոտում.

4

անձ 5. «Ազատ անկում» triboelectrostatic տարանջատիչ

Այս տեսակի ազատ աշնանային տարանջատողի ունի նաեւ սահմանափակումներ է մասնիկների չափի նյութական, որը կարող է վերամշակվել. Հոսքը շրջանակներում էլեկտրոդների գոտում պետք է վերահսկվի, որպեսզի նվազագույնի հասցնել տուրբուլենտության խուսափել «սեւացնելով» բաժանման. The հետագիծ կերպարվեստի մասնիկների ավելի շատ են իրականացվում անհանգիստ, քանի որ aerodynamic քաշել ուժերի վրա կերպարվեստի մասնիկների շատ ավելի մեծ է, քան գրավիտացիոն եւ էլեկտրաստատիկ ուժերի. Այն շատ նուրբ մասնիկներ կլինի նաեւ հակված է հավաքել էլեկտրոդների մակերեսների եւ պետք է հեռացվի ըստ որոշ մեթոդով. Մասնիկները պակաս 75 մկմ չի կարող արդյունավետ կերպով առանձնացված.

Մեկ այլ սահմանափակումը այն է, որ մասնիկների բեռնումը շրջանակներում էլեկտրոդների գոտում պետք է լինի ցածր է կանխել տարածք լիցքավորման հետեւանքները, որը սահմանափակել վերամշակման տոկոսադրույքը. Անցնելով նյութերի միջոցով էլեկտրոդների գոտու ի սկզբանե հանգեցնում է միաստիճան տարանջատման, քանի որ չկա հնարավորություն վերաձեւակերպման համար լիցքավորման մասնիկների. ուստի, բազմաբնակարան փուլի համակարգեր են պահանջվում բարելավման համար աստիճանը բաժանման, այդ թվում, վերալիազորման լիցքավորման նյութի հետագա շփման հետ լիցքավորման սարքի. Հանդիպման արդյունքում սարքավորումներ ծավալից եւ բարդությունից ավելանում համապատասխանաբար.

Ի տարբերություն մյուս առկա electrostatic նշված գործընթացներում, որ triboelectrostatic գոտի տարանջատիչ է իդեալապես պիտանի է բաժանման, շատ լավ է, (<1 մկմ) չափավոր կոպիտ (300մկմ) նյութեր շատ բարձր throughputs. The triboelectric մասնիկը լիցքավորման արդյունավետ է մի շարք նյութերի եւ միայն պահանջում մասնիկների - մասնիկների կոնտակտ. Որ փոքր բացը, բարձր էլեկտրական դաշտ, հակազդելու ընթացիկ հոսքը, եռանդուն մասնիկներ մասնիկը ագիտացիայի եւ ինքնուրույն մաքրում ակցիան գոտու վրա էլեկտրոդների են քննադատական ​​հատկանիշները separator. Բարձր արդյունավետությունը բազմափուլային առանձնացման միջոցով լիցքավորման / վերալիցքավորում եւ ներքին վերամշակել արդյունքները հեռու վերադաս ջրբաժանների է եւ արդյունավետ է նուրբ նյութերի, որոնք չեն կարող առանձնացված բնավ ավանդական տեխնիկայի.

5

Դիմումների TRIBOELECTROSTATIC գոտի է տարանջատում

Fly Ash

The triboelectrostatic գոտի բաժանումը տեխնոլոգիան առաջին անգամ կիրառվել արդյունաբերական մշակման ածուխը այրման թռչել մոխիր 1995. Համար Ինքնաթիռ մոխիր դիմումը, որ տեխնոլոգիան եղել է արդյունավետ առանձնացնելով ածխածնային մասնիկները թերի այրման Ածխի, ից հարթ ալյումասիլիկատային հանքային մասնիկների Ինքնաթիռ մոխիր. Որ տեխնոլոգիան արդեն գործիքային ին հնարավորություն Վերամշակում հանքային հարուստ flyash որպես ցեմենտի փոխարինման կոնկրետ արտադրության. հետո 1995, 19 triboelectrostatic գոտի separators արդեն գործում են ԱՄՆ-ում, Կանադա, Միացյալ Թագավորություն, եւ Լեհաստանը, վերամշակման շուրջ 1,000,000 տոննա Ինքնաթիռ մոխիր տարեկան. Որ տեխնոլոգիան այժմ նաեւ Ասիայում, առաջին տարանջատողի տեղադրված Հարավային Կորեա այս տարի. ՀՀ արդյունաբերական պատմությունը թռչել մոխիր բաժանման, որը գտնվում է Աղյուսակ 1.

սեղան 3. Օրինակներ, հանքային բաժանումները օգտագործող triboelectrostatic գոտի է տարանջատում

Օգտագործումը triboelectrostatic գոտի տարանջատողի արդեն ցույց է արդյունավետորեն beneficiate բազմաթիվ հանքային խառնուրդների. Քանի որ տարանջատիչ կարող է մշակել նյութեր մասնիկների չափերի մասին 300 մկմ-ից ոչ պակաս, քան 1 մկմ, իսկ triboelectrostatic անջատումն է արդյունավետ, այնպես էլ ջերմամեկուսիչ եւ conductive նյութերի, որ տեխնոլոգիան մեծապես ընդլայնում է իր տեսականին կիրառելի նյութական նկատմամբ պայմանական electrostatic separators. Քանի որ triboelectrostatic գործընթացը է ամբողջությամբ չոր, օգտագործումը դրա վերացնում անհրաժեշտությունը նյութական չորանում եւ հեղուկ թափոնների բեռնաթափման ից ֆլոտացիոն գործընթացների.

ԳԻՆԸ TRIBOELECTROSTATIC գոտի է տարանջատում

Համեմատած սովորական ֆլոտացիայի համար barite

Համեմատական ​​ծախսերը ուսումնասիրությունը հանձնարարել է STET եւ վարում է Soutex Inc -. Soutex է Quebec Կանադա հիմնված ինժեներական ընկերությունը մեծ փորձ, այնպես էլ թաց տեղաբաշխման եւ էլեկտրաստատիկ բաժանումը գործընթացի գնահատման եւ դիզայն. Ուսումնասիրությունը համեմատ կապիտալ եւ գործառնական ծախսերը triboelectrostatic գոտի բաժանման պրոցեսի սովորական դատարկաբանել ֆլոտացիոն համար beneficiation է ցածր դասարանի barite ore. Երկու տեխնոլոգիաներ բարձրացնել barite կողմից հեռացման ցածր խտության չոր, հիմնականում որձաքար, արտադրել է American Petroleum Institute (API) հորատման դասարանի բարիտային հետ SG ավելի մեծ, քան 4.2 գ / մլ. Ֆլոտացիոն արդյունքները հիմնված էին փորձնական գործարանի կողմից կատարված ուսումնասիրության Հնդկաստանի ազգային Mettalurgical լաբորատորիայի »NML (2004)«. Triboelectrostatic գոտի բաժանումը հիմնված էին փորձնական գործարանի ուսումնասիրությունների օգտագործելով նմանատիպ feed հանքաքարի. Համեմատական ​​տնտեսական ուսումնասիրությունը ընդգրկված flowsheet զարգացմանը, նյութական եւ էներգետիկ մնացորդներ, խոշոր սարքավորումներ sizing եւ Գնանշումների համար, այնպես էլ տեղաբաշխման եւ triboelectrostatic գոտի նշված գործընթացներում. Համար հիմք երկու flowsheets նույնն է, մշակում 200,000 տ / y Հյուրատետր barite feed հետ SG 3.78 արտադրել 148,000 տ / y հորատման դասարանի barite արտադրանքի SG 4.21 գ / մլ. Ֆլոտացիոն գործընթացը նախահաշիվը չի ներառում որեւէ ծախսերը գործընթացի ջրի, կամ ջրի բուժման.

Flowsheets էին գոյանում են Soutex համար barite ֆլոտացիոն գործընթացի (անձ 6), եւ triboelectrostatic գոտի բաժանում գործընթացը (անձ 7).

8

անձ 6 Barite ֆլոտացիոն գործընթացը flowsheet

9

անձ 7 Barite triboelectrostatic գոտի բաժանում գործընթացը flowsheet

Թեզիսները flowsheets չեն ներառում հում հանքաքար ջախջախիչ համակարգ, որը տարածված է երկու տեխնոլոգիաների. Feed grinding համար ֆլոտացիոն գործի իրականացվում է օգտագործելով թաց Ցելյուլոզ ball գործարանը ցիկլոնի դասակարգչի. Feed grinding համար triboelectrostatic գոտի բաժանման դեպքում իրականացվում օգտագործելով չոր, ուղղահայաց ակ գործարանը հետ անբաժանելի դինամիկ դասակարգչի.

The triboelectrostatic գոտի բաժանումը flowsheet է պարզ է, քան ֆլոտացիայի. Triboelectostatic գոտի անջատումն հասել է մեկ փուլով, առանց Բացի ցանկացած քիմիական ռեակտիվների, համեմատ եռաստիճան հարստացման հետ oleic թթու, որն օգտագործվում է որպես կոլեկցիոներ համար barite եւ նատրիումի սիլիկատային որպես դեպրեսանտ համար silica gangue. A flocculant, որը նաեւ ավելացրել է որպես ռեագենտ համար thickening է բարիտային ֆլոտացիոն գործով. Ոչ dewatering եւ չորացման սարքավորումներ պահանջվում է triboelectrostatic գոտի առանձնացման, համեմատ thickeners, ֆիլտր լրատվամիջոցների, եւ պտտվող սմայլիկներ համար պահանջվող barite ֆլոտացիոն գործընթացի.

10

ՀՂՈՒՄՆԵՐ

1.blin, P & Dion-Ortega, A (2013) Բարձր եւ չոր, CIM Magazine, Հզորությունը. 8, ոչ. 4, PP. 48-51.

2.ավագ, J. & yan, E (2003) eForce.- Նորագույն սերունդը էլեկտրաստատիկ տարանջատողի համար հանքային Sands արդյունաբերության, Ծանր Minerals համաժողով, Johannesburg, Հարավային Աֆրիկայի ինստիտուտ լեռնամետալուրգիական.

3.Manouchehri, H, Hanumantha Roa,K, & Foressberg, K (2000), Review էլեկտրական բաժանման մեթոդներ, մաս 1: հիմնարար ասպեկտները, օգտակար հանածոների & Metallurgical վերամշակում, Հզորությունը 17, ոչ. 1 PP 23 - 36.

4.Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Foressberg, K (2000), Review էլեկտրական բաժանման մեթոդներ, մաս 2: գործնական նկատառումներ, օգտակար հանածոների & Metallurgical վերամշակում, Հզորությունը 17, ոչ. 1 PP 139- 166.

5.SEARLS, J (1985) պոտաշ, Գ Լ ՈՒ Խ հանքային Փաստեր եւ խնդիրներ: 1985 հրատարակություն, Միացյալ Նահանգներ բյուրոն Mines, washington DC.

6.Berthon, R & Bhicr, M, (1975) Էլեկտրաստատիկ տարանջատում պոտաշ հանքաքարերի, United States արտոնագրային # 3,885,673.

7.Ապրանքանիշեր, L, Beier, P, & Stahl, ես (2005) էլեկտրաստատիկ առանձնացումը, Wiley-vch Verlag, GmbH & co.

8.արտահայտություն, F (1962) Էլեկտրաստատիկ առանձնացում հատիկավոր նյութերի, ԱՄՆ բյուրոն Mines, տեղեկագիր 603.

9.արտահայտություն, F (1964), Նախնական մշակմանը հանքանյութերի համար էլեկտրաստատիկ տարանջատման, ԱՄՆ-արտոնագրային 3,137,648.

10.Lindley, K & Rowson, N (1997) Սնուցման նախապատրաստման վրա ազդող գործոնները արդյունավետությունը էլեկտրաստատիկ բաժանման, Մագնիսական եւ էլեկտրական առանձնացումը, Հզորությունը 8 PP 161-173.

11.Inculet, ես (1984) Էլեկտրաստատիկ Հանքային առանձնացումը, Electrostatics եւ Էլեկտրոստատիկ Ծրագրեր Series, Գիտական ​​ուսումնասիրությունների Press, ltd, John Wiley & որդիները, inc.

12.Feasby, D (1966) Ազատ Fall էլեկտրաստատիկ տարանջատում ֆոսֆատ եւ Calcite մասնիկների, Հանքային նյութեր գիտահետազոտական ​​լաբորատորիա, Labs Մենք. 1869, 1890, 1985, 3021, իսկ 3038, գիրք 212, Առաջընթացի զեկույց.

13.Stencel, J & Jiang, X (2003) օդաճնշական Տրանսպորտ, Triboelectric Beneficiation համար Ֆլորիդայի ֆոսֆատ արդյունաբերության, Florida ինստիտուտ ֆոսֆատ հետազոտությունների, հրապարակումը ոչ. 02-149-201, դեկտեմբեր.

14.Manouchehri, H, Hanumantha R, & Foressberg, K (2002), Triboelectric լիցքավորումը, Electrophysical հատկությունները եւ Electrical Beneficiation պոտենցիալը Քիմիական Ազդեցության Ենթարկված դաշտային շպատ, որձաքար, եւ Wollastonite, Մագնիսական եւ էլեկտրական առանձնացումը, Հզորությունը 11, ոչ 1-2 PP 9-32.

15.մինչեւ, J, զվարճություն, M, & Bruwer, J (2007) Ազդեցությունը մակերեսային հետեւանքների վերաբերյալ էլեկտրոստատիկ տարանջատման zircon եւ rutile, 6-րդ միջազգային Ծանր Minerals համաժողով, Հարավաֆրիկյան ինստիտուտը լեռնամետալուրգիական.

16.Չելիքը, M եւ Յաշար, E (1995) Հետեւանքները ջերմաստիճանի եւ impurities վերաբերյալ էլեկտրաստատիկ առանձնացում Boron նյութերի, հանքային նյութեր Engineering, Հզորությունը. 8, ոչ. 7, PP. 829-833.

17.արտահայտություն, F (1947) Նշումներ չորանում էլեկտրաստատիկ տարանջատում մասնիկների, LOVE Tec. պանդոկ 2257, նոյեմբեր.

18.NML (2004) Beneficiation ցածր դասարանի barite (փորձնական գործարանի արդյունքները), վերջնական զեկույց, Ազգային Metallurgical լաբորատորիա, Ջամշեդպուր Հնդկաստան, 831 007

13