Пайдалы қазбалар Құрғақ Triboelectric бөлу кеңейту Бағдарламалар

Құрғақ Triboelectric кеңейіп Бағдарламалар

Пайдалы қазбалар бөлу

Джеймс D. Bittner, Кайл P. Flynn, және Франк J. Hrach

ST жабдықтар & технология ЖШС, Needham Массачусетс 02494 АҚШ

Тел: +1-781-972-2300, электрондық пошта: jbittner@titanamerica.com

АННОТАЦИЯ

ST жабдықтар & технология, ЖШС (STET) минералды өңдеу өнеркәсібі мүлдем құрғақ технологиясымен тамаша материалдарды beneficiate үшін қаражат қамтамасыз triboelectrostatic белдеуін бөлу негізінде өңдеу жүйесін әзірледі. әдетте өлшемі 75μm қарағанда үлкен бөлшектердің шектелген басқа да электростатикалық бөлу процестеріне айырмашылығы, triboelectric белдеуін бөлгіш өте жұқа бөлу үшін өте қолайлы болып табылады (<1мкм) орташа дөрекі үшін (300мкм) өте жоғары өткізу қабілеті бөлшектер. ішкі зарядтау арқылы жоғары тиімділігі көп сатылы бөлу / қайта зарядтау және дәстүрлі бір сатылы жасақтайтын күз triboelectrostatic бөлгіші бар қол жеткізуге болады әлдеқайда бөлу нәтижелерін қайта өңдеуге. triboelectric белдеуін бөлгіш технологиясы айналы алюмосиликаты / көміртегі қоспаларды қоса алғанда материалдардың кең ауқымды бөлу үшін қолданылған, кальцит / кварц, тальк / магнезит, және барит / кварц. бариттің дәстүрлі флотация қарсы triboelectrostatic белдеуін бөлу пайдалану экономикалық салыстыру / кварц бөлу пайдалы қазбаларға құрғақ өңдеу артықшылықтарын көрсетеді.

КҰқсас сөздер: минералдар, құрғақ бөлу, барит, triboelectrostatic зарядтау, белдік бөлгіш, күлде

КІРІСПЕ

тұщы су үшін қол болмауы бүкіл әлемде тау-кен жобаларының техникалық-экономикалық әсер ететін негізгі фактор болып отыр. Хьюберт Флеминг сәйкес, Hatch су бұрынғы жаһандық директоры, «, Не соңғы жылда тоқтатты немесе бәсеңдеген болатын әлемдегі барлық тау жобаларды, ол болған, дерлік жылы 100% жағдайларды, су нәтижесі, тікелей немесе жанама «үлгісіндегі құймақ (2013). Құрғақ минералды өңдеу әдістері осы Алда келе жатқан проблеманы шешу ұсынамыз.

Мұндай көбік флотация сияқты дымқыл бөлу әдістері қоршаған ортаға жауапкершілікпен қауіпсіз өңделеді және жойылуы тиіс химиялық реагенттер қосу талап. Сөзсіз, ол жұмыс істеу мүмкін емес 100% су кәдеге жарату, кем дегенде бөлігінде процесі су билік талап, ықтимал химиялық реагенттер ізі сомасын қамтитын.

Мұндай электростатикалық бөлу сияқты құрғақ әдістері тұщы су қажеттілігін жояды, және шығындарды азайту үшін әлеуетке ұсынамыз. құрғақ минералды бөлу ең перспективалы жаңа әзірлемелер бірі triboelectrostatic белдеуін бөлгіш. Бұл технология дәстүрлі электростатикалық сепарация технологиялар қарағанда жұқа бөлшектердің бөлшектердің мөлшері ауқымын кеңейтті, тек флотация өткен табысты болды ауқымнан.

1

сан 2. бөлу аймағының Detail

процесс толығымен құрғақ, ешқандай қосымша материалдарды талап етеді және ешқандай қалдықтарды су немесе әуе шығарындыларын шығарады. күл бөлу бастап көміртегі жағдайда, қалпына материалдар бетон жылы pozzolanic қоспалар ретінде пайдалану үшін жарамды деңгейге дейін көміртегі мазмұны қысқарды күлдің тұрады, және электр зауытында өртеп болады жоғары көміртекті фракциясы. екі өнім ағындарын пайдалану а қамтамасыз етеді 100% күл мәселелерді ұшуға шешім.

triboelectrostatic белдеуін бөлгіш қатысты жинақы. өңдеуге арналған машина 40 сағатына тонна шамамен 9.1 метр (30 Ft) ұзақ, 1.7 метр (5.5 Ft.) кең және 3.2 метр (10.5 Ft.) биік. зауыттың қажетті балансы сепараторға және құрғақ материал жеткізуге жүйелерді тұрады. жүйенің жинақылығы орнату конструкцияларын икемділік мүмкіндік береді.

сан 3. Коммерциялық triboelectrostatic белдеуін бөлгіш

басқа электростатикалық бөлу процестерге салыстыру

triboelectrostatic белдеуін бөлу технологиясы айтарлықтай электростатикалық процестерін байытылған мүмкін материалдардың ауқымын кеңейтеді. Ең жиі қолданылатын электростатикалық процестер бөлектенетiн материалдардың электрөткізгіштігі айырмашылықтарға сүйенеді. осы процестерде, материалдық бөлшектер теріс иондаушы Корона разрядты арқылы алынады кейін материалдық әдетте жерге барабан немесе пластиналар хабарласу керек. Жүргізетін материалдарды тез олардың зарядын жоғалтады және барабаннан тасталады. емес өткізгіш материал бастап барабан үшін тартылатын жалғастыруда

3

заряд баяу жойылып кетеді және түседі немесе жүргізу материалдан бөлу кейін барабаннан щеткамен болады. Бұл процестер салдарынан барабан немесе тақтасын әрбір бөлшектердің қажетті байланыста сыйымдылығы шектеледі. Осы байланыс зарядтау процестердің тиімділігі, сондай-ақ шамамен бөлшектердің шектелген болып табылады 100 салдарынан жерге пластинаны хабарласу қажет және қажетті бөлшектердің ағыны динамикасы де мкм немесе одан жоғары. өлшемдері әр түрлі, сондай-ақ байланысты инерциялық әсерлер түрлі ағыны динамикасын болады және тозған бөлу әкеледі. төмендегі диаграммада (сан 4) бөлгіштің осы түріне іргелі мүмкіндіктерін көрсетеді.

сан 4. электростатикалық бөлгіш «Elder барабан (2003)«

Triboelectrostatic бөліністер өткізгіш айырумен шектеледі емес, / емес-өткізгіш материалдар, бірақ ұқсас емес беті химия материалдарды фрикциялық байланыста арқылы заряд аудару белгілі құбылыс байланысты. Бұл құбылыс ондаған жылдар бойы «еркін құлау» бөлу процестерінде қолданылған. Мұндай процесс суретте көрсетілген 5. бөлшектердің қоспасынан компоненттері алғашқы немесе металл бетінің байланыста түрлі айып дамыту, немесе бөлшектердің арқылы псевдоожиженным тамақтандыру құрылғыда бөлшектердің контактіге. бөлшектер электрод аймағында электр өрісі арқылы құлап ретінде, Әрбір бөлшектермен ның траекториясы қарама-қарсы заряд электродқа қарай қабылданбайды. белгілі бір қашықтықта кейін, Коллекция қалталары ағындарын бөлу үшін жұмысқа орналастырылды. Типтік қондырғылар бір орта фракциясының айналымы бірнеше бөлгіш кезеңдерін талап. Кейбір құрылғылар электрод аймағы арқылы бөлшектердің тасымалдайтын көмек көрсету үшін газ ағымы тұрақты пайдалануға.

4

сан 5. «Free күзде» triboelectrostatic бөлгіш

еркін түсуі бөлгіштің бұл түрі, сондай-ақ өңделген болуы мүмкін материал бөлшектердің мөлшері шектеулер бар. электрод аймағында ағыны бөлу «Жағылуды» болдырмау үшін турбуленттілік азайту үшін бақыланатын болуы керек. ұсақ бөлшектер туралы аэродинамикалық күштер гравитациялық және электр күштерінің әлдеқайда көп, өйткені ұсақ бөлшектердің траекториясы көбірек турбуленттілік арқылы жүргізіледі. өте ұсақ бөлшектердің, сондай-ақ электрод беттерде жинауға бейім болады және кейбір әдісімен алып тастау керек. кем бөлшектер 75 мкм тиімді бөлінген болуы мүмкін емес.

Тағы бір шектеу электрод аймағында бөлшектердің тиеу ғарыш заряды әсерлерін болдырмау үшін төмен болуы керек, өңдеу жылдамдығын шектеу. электрод аймағы арқылы материалды попутный мәні бойынша бір-кезеңі бөлу нәтижелері, бөлшектердің қайта зарядтау үшін мүмкіндігі жоқ, өйткені. сондықтан, көп сатылы жүйесі зарядтау құрылғысымен кейіннен байланыста материалды қайта зарядтау, соның ішінде бөліну дәрежесін жақсарту үшін қажет. нәтижесінде жабдықтар көлемі мен күрделілігі, тиісінше өседі.

басқа да қолда бар электростатикалық бөлу процестеріне айырмашылығы, triboelectrostatic белдеуін бөлгіш өте жұқа бөлу үшін өте қолайлы болып табылады (<1 мкм) орташа дөрекі үшін (300мкм) өте жоғары шығыны бар материалдар. triboelectric бөлшектердің зарядтау материалдардың кең ауқымы үшін тиімді болып табылады және тек бөлшектер талап - бөлшектердің байланыс. шағын алшақтық, жоғары электр өрісі, қарсы ағымдағы ағыны, жігерлі бөлшектер-бөлшектердің үгіт және электродтарда белдеуін өзін-өзі тазалау іс-қимыл бөлгіштің сыни ерекшеліктері болып табылады. зарядтау арқылы жоғары тиімділігі көп сатылы айыру / қайта зарядтау және алыс жоғары бөлу ішкі Қайта өңдеу нәтижелері мен дәстүрлі әдістермен барлық бөлінген болуы мүмкін емес айыппұл материалдары бойынша тиімді болып табылады.

5

TRIBOELECTROSTATIC BELT бөлу қолдану

Fly Ash

triboelectrostatic белдеуін бөлу технологиясы бірінші көмір жану күлдің өңдеуге индустриялық қолданылған 1995. күл қолдану үшін, технологиясы көмір толық жанғанда көміртегі бөлшектер бөліп тиімді болды, күлдің айналы алюмосиликатты минералды бөлшектерден. технологиясы бетон өндірісінде цемент ауыстыру ретінде минералға бай flyash айналымы беретін аспаптық болды. содан бері 1995, 19 triboelectrostatic белбеу бөлгіштер АҚШ жұмыс істейді, Канада, Ұлыбритания, мен Польша, астам өңдеу 1,000,000 жыл сайын күлдің тонна. технологиясы биыл Оңтүстік Кореяда орнатылған бірінші бөлгіші бар Азияда, сондай-ақ қазір. күл бөлу өнеркәсіптік тарихы кестеде тізімделеді 1.

үстел 3. мысалдары, triboelectrostatic белдеуін бөлу пайдаланып минералды бөліністер

triboelectrostatic белдеуін бөлгіштің пайдалану тиімді көптеген минералды қоспалар beneficiate үшін көрсетілді. бөлгіш туралы түскен бөлшектердің өлшемдері материалдарды өңдеуге мүмкін болғандықтан 300 кем мкм 1 мкм, және triboelectrostatic бөлу оқшаулау және өткізгіш материалдар үшін де тиімді болып табылады, технология айтарлықтай дәстүрлі электростатикалық бөлгіштер астам қолданылатын материалдың ауқымын кеңейтеді. triboelectrostatic процесі толығымен құрғақ болғандықтан, оны пайдалану материалдық кептіру және флотация процестерінен өңдеу сұйық қалдықтарды қажеттілігін жояды.

TRIBOELECTROSTATIC BELT бөлу БАҒАСЫ

Барит үшін Дәстүрлі флотация үшін салыстыру

Салыстырмалы құны зерттеу STET тапсырысы бойынша және Soutex Inc өткізілді. Soutex ылғалды флотация және электростатикалық бөлу процесі бағалау және дизайн де мол тәжірибесі бар Квебек Канада негізделген инженерлік компания болып табылады. зерттеу төмен сортты барит кенін байыту үшін дәстүрлі көбік флотация үшін triboelectrostatic белдеуін бөлу процесінің күрделі және операциялық шығындарды салыстырғанда. Екі технологиялар төмен тығыздығы қатты денелердің жою арқылы баритті жаңарту, негізінен кварц, американдық Petroleum институтын өндіруге (API) одан артық SG бұрғылау сынып барит 4.2 г / мл. Флотациялық нәтижелері Үнді Ұлттық Mettalurgical зертханасы «NML жүргізген пилоттық зауыты зерттеулерге негізделген болатын (2004)«. Triboelectrostatic белдеуін бөлу нәтижелері ұқсас азықтық кендерді пайдаланып пилоттық зауыты зерттеулерге негізделген болатын. салыстырмалы экономикалық зерттеу технологиялық схемасы дамуын енгізілген, материалдық және энергетикалық баланстары, флотация және triboelectrostatic белдеуін бөлу процестеріне үшін де негізгі құрал-жабдықтар мөлшерін тырнақша. екі flowsheets негізі бірдей, өңдеу 200,000 SG бар барит жем т / у 3.78 шығару 148,000 SG бұрғылау сынып барит өнімнің т / у 4.21 г / мл. флотациялық процесі сметалық процесс су үшін кез келген шығындарды қамтиды емес,, немесе су тазарту.

Flowsheets барит флотациялық процесі үшін Soutex жинақталатын болды (сан 6), және triboelectrostatic белдеуін бөлу процесі (сан 7).

8

сан 6 Барит флотация процесі технологиялық схемасы

9

сан 7 Барит triboelectrostatic белдеуін бөлу процесі технологиялық схемасы

flowsheets шикізат кенін ұсақтау жүйесін қамтиды емес, диссертациялар, ол екі технологиялар ортақ болып табылады. флотациялық жағдайда тегістеу таспасы циклон жіктеуіші ылғалды целлюлоза шар диірмен пайдаланып жүзеге асырылады. triboelectrostatic белбеу бөлу жағдайда ұсақтау Feed құрғақ пайдаланып жүзеге асырылады, ажырамас динамикалық жіктеуіші тік роликті диірмен.

triboelectrostatic белдеуін бөлу технологиялық схемасы флотация қарағанда қарапайым болып табылады. Triboelectostatic белдеуін бөлу кез келген химиялық реагенттер қоспай бір сатысында қол, кремний Кварцтан үшін тыныштандырғыш ретінде барит және натрий Силикат үшін коллектор ретінде пайдаланылатын олеин қышқылы бар үш сатылы флотациясын салыстырғанда. Флоккулянта, сондай-ақ барит флотация жағдайда жиілету үшін реагент ретінде қосылады. Сусыздандыру және кептіру жабдықтар жоқ triboelectrostatic белбеу бөлу үшін қажет, тығыздағыштар салыстырғанда, сүзгі басады, барит флотациялық процесі үшін қажетті және айналмалы кептіргіштер.

10

СІЛТЕМЕЛЕР

1.үлгісіндегі құймақ, P & Dion-Ortega, А (2013) Жоғары және Құрғақ, БГФ журналы, VOL. 8, жоқ. 4, б.т.. 48-51.

2.үлкен, J. & Ян, E (2003) минералдар құм өнеркәсібі үшін электростатикалық бөлгіштің eForce.- жаңалары ұрпақ, Ауыр Minerals Конференция, Йоханнесбург, Тау-кен және металлургия Оңтүстік Африка институты.

3.Manouchehri, H, Hanumantha Roa,K, & Foressberg, K (2000), Электр бөлу әдістерін шолу, бөлім 1: іргелі аспектілері, Minerals & металлургиялық өңдеу, VOL 17, жоқ. 1 б.т. 23 - 36.

4.Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Foressberg, K (2000), Электр бөлу әдістерін шолу, бөлім 2: практикалық Ойларын, Minerals & металлургиялық өңдеу, VOL 17, жоқ. 1 б.т. 139- 166.

5.Searls, J (1985) калий, Минералды фактiлер мен проблемаларды тарау: 1985 Edition, Тау-кен Құрама Штаттары Бюросы, Вашингтон.

6.Berthon, R & Bhicr, М, (1975) Калий кендерді Электростатикалық бөлу, Америка Құрама Штаттары Патенттік # 3,885,673.

7.Брендтер, L, Beier, P, & Stahl, мен (2005) Электростатикалық бөлу, Wiley-VCH Verlag, GmbH & Co.

8.сөйлем, F (1962) Сусымалы материалдар Электростатикалық бөлу, Тау-кен АҚШ бюросы, бюллетень 603.

9.сөйлем, F (1964), Электростатикалық бөлу минералдардың алдыңғы күтім, АҚШ патенттік 3,137,648.

10.Lindley, K & Rowson, N (1997) электростатикалық бөлу тиiмдiлiгiне әсер ететiн дайындау факторларды Feed, Магнитті және Электр бөлу, VOL 8 б.т. 161-173.

11.Inculet, мен (1984) Электростатикалық минералдық бөлу, Electrostatics және Электростатикалық Бағдарламалар сериясы, Ғылыми-зерттеу Зерттеулер Баспасөз, Ltd, John Wiley & Ұлдары, Inc.

12.Feasby, D (1966) Фосфор және бөліне бөлшектерден бос-Fall электростатикалық бөлу, Minerals ғылыми-зерттеу зертханасы, Labs Nos. 1869, 1890, 1985, 3021, және 3038, кітап 212, жұмыс барысы туралы есеп.

13.Stencel, J & Цзян, X (2003) пневматикалық Көлік, Флорида фосфат өнеркәсіп Triboelectric байыту, Фосфат зерттеулер Флорида институты, Жарияланымдар жоқ,. 02-149-201, желтоқсан.

14.Manouchehri, H, Hanumantha R, & Foressberg, K (2002), Triboelectric зарядтау, Электрофизикалық қасиеттері және далалық шпат Өңделген Химиялық электр байыту Әлеуетті, Кварц, және волластонит, Магнитті және Электр бөлу, VOL 11, жоқ 1-2 бет 9-32.

15.күту, J, көңіл көтеру, М, & Bruwer, J (2007) цирконий және Рутилдің электростатикалық бөлу беті әсерлерін әсері, 6-шы Халықаралық ауыр Minerals конференция, Тау-кен және металлургия Оңтүстік Африка институты.

16.Челик, М және Яшар, E (1995) Бор материалдар Электростатикалық бөлек Температура және қоспалардың әсері, Minerals инженерлік, VOL. 8, жоқ. 7, б.т.. 829-833.

17.сөйлем, F (1947) Электростатикалық бөлу Кептіру туралы ескертпелер бөлшектер, LOVE Tec. сырахана 2257, қараша.

18.NML (2004) төмен сынып бариттің байыту (пилоттық зауыты нәтижелері), қорытынды есеп, Ұлттық металлургиялық зертханасы, Jamshedpur Үндістан, 831 007

13