Проширување на апликации во Сува Triboelectric Поделба на минерали

Проширување на апликации во Сува Triboelectric

Поделба на минерали

JAMES D. Битнер, Кајл P. Флин, и Френк Ј. Hrach

ST опрема & технологија ДОО, Needham Масачусетс 02494 САД

тел: +1-781-972-2300, Е-: jbittner@titanamerica.com

ИЗВОД

ST опрема & технологија, ДОО (STET) има развиено систем за обработка врз основа на triboelectrostatic поделба на ремен и која обезбедува на минерални суровини индустрија средство за beneficiate фини материјали со сосема сува технологија. За разлика од други процеси електростатско сепарација, кои обично се ограничени на честички поголема од 75μm во големина, Одвојувачот на triboelectric појас е совршено прилагоден за поделба на многу фини (<1цт) до умерено груби (300цт) честички со многу висока продуктивност. висока ефикасност поделба на мулти-сцена преку внатрешна полнење / полнење и рециклирање резултати во далеку подобра разделби дека може да се постигне со конвенционалните едностепен слободи падне triboelectrostatic сепаратор. triboelectric сепаратор лента технологија е се користат за одделување на широк спектар на материјали, вклучувајќи мешаници на лизгави aluminosilicates / јаглен, калцит / кварц, талк / магнезит, и Барите / кварц. Економска однос на користење на triboelectrostatic поделба појас наспроти конвенционалните флотација за Барите / кварц поделба илустрира предностите на сува обработка на минерали.

Клучни зборови: минерали, сува поделба, Барите, triboelectrostatic полнење, сепаратор појас, летечка пепел

ВОВЕД

Недостаток на пристап до вода станува главен фактор кој влијае на можноста за рударски проекти од целиот свет. Според Хуберт Флеминг, Поранешниот директор за глобална Хеч вода, "Од сите проекти на рударството во светот кои имаат или се запре или успори текот на изминатата година, беше, во речиси 100% од случаите, резултат на вода, директно или индиректно "Блин (2013). Сува методи на минерални суровини понуди решение за овој проблем демне.

Влажни методи поделба како пена флотација потреба од додавање на хемиски реагенси кои мора да се постапува безбедно и да се отстранува на еколошки одговорен начин. Неизбежно тоа не е можно да се работи со 100% вода рециклирање, се бара стои на барем на дел од вода процесот, најверојатно содржат траги од хемиски реагенси.

Сува методи, како што електростатско поделба ќе се елиминира потребата за свежа вода, и нудат потенцијал за намалување на трошоците. Еден од најмногу ветува нови случувања во сува минерални разделби е одвојувачот на triboelectrostatic појас. Оваа технологија го прошири опсегот на големина на честички до попрефинет честички од конвенционалните технологии електростатско поделба, во опсег каде што само флотација е успешна во минатото.

1

Слика 2. Детал од зоната поделба

Процесот е целосно сува, не бара дополнителни материјали и не произведува емисии во воздухот отпадни води или. Во случај на јаглерод од пепел разделби, обнови материјали се состојат од пепел се намали во содржина на јаглерод на нивоата погодни за употреба како адитив pozzolanic во бетон, и високо јаглероден дел на кој може да се согорува во фабриката за производство на електрична енергија. Користење на двете струи производ обезбедува 100% решение да лета проблеми располагање пепел.

Одвојувачот на triboelectrostatic појас е релативно компактна. А машината наменета за обработка на 40 тони на час е околу 9.1 метри (30 ФТ) долг, 1.7 метри (5.5 ft.) широк и 3.2 метри (10.5 ft.) висок. Потребните рамнотежа на растенијата се состои од системи за да се пренесе сув материјал на и од сепаратор. Компактноста на системот овозможува флексибилност во поставувањето дизајни.

Слика 3. Комерцијални сепаратор triboelectrostatic појас

Споредба со другите процеси електростатско поделба

технологија triboelectrostatic поделба појас во голема мера се проширува опсегот на материјали кои можат да бидат корисници на електростатско процеси. Најчесто се користи електростатско процеси се потпираат на разликите во електричната спроводливост на материјали да се одвојат. Во овие процеси, материјалот мора да контактира со втемелени барабан или плоча обично по материјалот честички се негативно наелектризиран од страна на празнење на јонизирачко корона. Спроводливи материјали ќе ги загубат своите задолжен брзо и да биде фрлена од барабанот. На не-проводен материјал продолжува да бидат привлечени кон барабанот од

3

задолжен ќе прахосвам побавно и ќе падне или да се бранеа од тапанот по разделувањето од спроведување материјал. Овие процеси се ограничени во капацитет се должи на потребното контакт на секоја честичка на тапан или плоча. Ефективноста на овие процеси контакт полнење, исто така, се ограничени на честички од околу 100 mm или поголема во големина должи на потребата да се поврзеш со втемелени плоча и потребната динамика на честички проток. Честички од различни големини, исто така, ќе има различна динамика проток поради инерцијалните ефекти и ќе резултира со деградирани поделба. Следниот дијаграм (Слика 4) илустрира основните карактеристики на овој тип на сепаратор.

Слика 4. Тапани електростатско сепаратор "Старецот (2003)"

Triboelectrostatic разделби не се ограничени на поделба на проводници / не-проводен материјали, но зависи од добро познат феномен на пренос задолжен од страна на триење контакт на материјали со различни површински хемија. Овој феномен се користи во процесот на поделба "слободен пад" со децении. Ваквиот процес е прикажано на слика 5. Делови од мешавина на честички прво да се развие различни обвиненија од страна на контакт или со метална површина, или од страна на честички за да контакт на честички во еден уред флуидизиран слој за хранење кревет. Како што честичките падне преку електричното поле во зоната на електрода, траекторија секоја честичка е оттргнат кон спротивната електрода на полнење. По одредено растојание, канти за собирање се вработени да се подели на струи. Типични инсталации бараат повеќе фази сепаратор со рециклирање на среден дел. Некои уреди за користење на постојан доток на гас за да им помогне на пренесување на честичките преку зона електрода.

4

Слика 5. "Слободен пад" triboelectrostatic сепаратор

Овој тип на слободен пад сепаратор, исто така, има ограничувања во големината на честичките на материјал кој може да се обработи. Протокот во зоната на електрода мора да се контролира за да се минимизира турбуленции да се избегне "оцрнување" на поделба. Траекторијата на фини честички се повеќе се под влијание на турбуленции од аеродинамичен повлечете сили на фини честички се многу поголеми од гравитационата и електростатско сили. На многу фини честички, исто така, ќе имаат тенденција да се соберат на површината на електрода и мора да бидат отстранети од страна на некои метод. Честички помала од 75 цт не може да се ефикасно одделени.

Друга ограничување е дека со вчитување на честички во зоната на електрода мора да бидат ниски за да се спречи простор задолжен ефекти, кои ја ограничуваат брзината на обработка. Предавање материјал преку зона електрода инхерентно резултира со поделба едностепен, бидејќи не постои можност за повторно полнење на честички. Затоа, мулти-фаза системи се потребни за подобрување на степенот на поделба вклучувајќи и повторно полнење на материјалот од страна на последователните контакт со уред за полнење. Како резултат на обемот опрема и комплексноста се зголемува соодветно.

За разлика од другите достапни процеси електростатско поделба, Одвојувачот на triboelectrostatic појас е совршено прилагоден за поделба на многу фини (<1 цт) до умерено груби (300цт) материјали со многу висок throughputs. Полнење на triboelectric честички е ефикасна за широк спектар на материјали и се потребни само честички - честички контакт. На мал јаз, високо електрично поле, се спротивстави на протокот на струја, енергични агитација честички честички и само-чистење акција на ременот на електродите се критичните функции на сепаратор. висока ефикасност поделба на мулти-фаза преку полнење / полнење и внатрешни резултати рециклирање во далеку подобра разделби и е ефикасна на парична казна материјали кои не можат да се одвојат на сите од конвенционалните техники.

5

Примена на TRIBOELECTROSTATIC BELT ПОДЕЛБА

летечка пепел

технологија triboelectrostatic поделба појас за прв пат се применува индустриски на обработка на јаглен согорување летечки пепел во 1995. За примена на летечки пепел, технологија е ефективна во одвојување на јаглерод честички од нецелосно согорување на јаглен, од стаклени алуминосиликат минерални честички во пепел на мува. Технологијата е инструментална во овозможување на рециклирање на богати со минерали flyash како замена на цемент во производство на бетон. од 1995, 19 triboelectrostatic сепаратори појас сме биле работат во САД, Канада, Велика Британија, и Полска, обработка над 1,000,000 тони летечка пепел годишно. Оваа технологија е сега, исто така, во Азија со прв сепаратор инсталирани во Јужна Кореја оваа година. во табелата се наведени на индустриски историјата на поделба на летечки пепел 1.

Табела 3. примери, минерални разделби користење triboelectrostatic сепарација ремен

Употреба на одвојувачот на triboelectrostatic појас е докажано ефикасно beneficiate многу минерални смеси. Од сепаратор можеме да обработиме материјали со големина на честички од околу 300 um до помалку од 1 цт, и triboelectrostatic поделба е ефикасен за изолација и спроводливи материјали, на технологија во голема мера се проширува опсегот на материјал се применува во однос на конвенционалните електростатско сепаратори. Од triboelectrostatic процес е целосно сува, употреба на тоа што се елиминира потребата за материјална сушење и течни постапување со отпад од флотација процеси.

ТРОШОЦИ ЗА TRIBOELECTROSTATIC BELT ПОДЕЛБА

Споредба со конвенционалните флотација за Барите

Една студија компаративните цени е овластена од страна STET и спроведена од страна Soutex Inc. Soutex е Квебек во Канада врз основа инженеринг компанија со долгогодишно искуство и во влажни флотација и евалуација на процесот електростатско сепарација и дизајн. На студија во однос на капиталните и оперативните трошоци на процесот triboelectrostatic поделба појас со конвенционалните пена флотација за Барите руда beneficiation на ниско-одделение. И двете технологии се надополни Барите со отстранување на цврсти материи со мала густина, главно кварц, за производство на Американскиот институт за нафта (API) дупчење одделение Барите со SG поголема од 4.2 g / ml. флотација резултатите се базирани на пилот постројка студии спроведена од страна на Индискиот национален Mettalurgical Лабораторија "NML (2004)". резултати поделба Triboelectrostatic појас се врз основа на студии пилот постројка со слична храна руди. Компаративната студија економски развој вклучени flowsheet, материјални и енергетски биланси, големи опрема големината и прибирање на понуди и за флотација и процеси поделба појас triboelectrostatic. Основа за двете flowsheets е иста, обработка на 200,000 t / y на Барите добиточна храна со SG 3.78 за производство на 148,000 t / y на дупчење градус Барите производ со SG 4.21 g / ml. проценка на флотација процес не се вклучени сите трошоци за потрошна вода, или третман на вода.

Flowsheets се генерирани од страна на Soutex за процесот на флотација Барите (Слика 6), и процесот на сепарација triboelectrostatic ремен (Слика 7).

8

Слика 6 Барите процесот на флотација flowsheet

9

Слика 7 Барите triboelectrostatic појас процесот на сепарација flowsheet

Тези flowsheets не вклучуваат сурова руда дробење систем, кој е заеднички за двете технологии. Feed мелење за случај на флотација се постигнува со користење на влажна пулпа топката мелница со циклонот класификатор. Feed мелење за случај на поделба triboelectrostatic појас се остварува со користење на сува, вертикална ролери мелница со интегрален динамичен класификатор.

triboelectrostatic flowsheet поделбата појас е поедноставно отколку флотација. Triboelectostatic сепарација ремените се постигнати во една фаза без додавање на било какви хемиски реагенси, во споредба со три-фаза флотација со олеинска киселина се користи како колектор за Барите и натриум силикат како депресивни за gangue силика. A flocculant, исто така, се додава како реагенс за задебелување во случај на Барите флотација. Не е потребно одводнување и сушење опрема за triboelectrostatic поделба појас, во споредба со згуснување, филтер преси, и ротирачки сушење потребни за процесот на флотација Барите.

10

РЕФЕРЕНЦИ

1.блин, P & Дион Ортега, А (2013) Високо и суво, ЦИМ списание, вол. 8, нема. 4, стр. 48-51.

2.Старец, J. & Јан, Е (2003) eForce.- најновата генерација на електростатско сепаратор за индустријата на минерали песок, Тешки минерали конференција, Јоханесбург, Јужна Африка Институт за рударство и металургија.

3.Manouchehri, H, Hanumantha Roa,K, & Foressberg, K (2000), Преглед на електрична сепарацијата Методи, дел 1: основните аспекти, минерали & металуршки обработка, вол 17, нема. 1 стр 23 - 36.

4.Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Foressberg, K (2000), Преглед на електрична сепарацијата Методи, дел 2: пРАКТИЧНИ АСПЕКТИ, минерали & металуршки обработка, вол 17, нема. 1 стр 139- 166.

5.Searls, J (1985) поташа, Поглавје во Кисела факти и проблеми: 1985 Издание, САД Бирото за рударство, Вашингтон.

6.Berthon, R & Bhicr, M, (1975) Електростатско Одделување на поташа руда, САД за патенти # 3,885,673.

7.брендови, L, Beier, P, & Стал, јас (2005) електростатско Одделување, Вајли-VCH Verlag, GmbH & ко.

8.фраза, F (1962) Електростатичко поделба на зрнести материјали, САД Бирото за рударство, билтен 603.

9.фраза, F (1964), Предтретман на минерали за електростатско поделба, САД за патенти 3,137,648.

10.Линдли, K & Роусон, N (1997) подготовка feed фактори кои влијаат на ефикасноста на електростатско поделба, Магнетни и електрични Поделба, вол 8 стр 161-173.

11.Inculet, јас (1984) Електростатско минерални Поделба, Серија Електростатика и електростатско Апликации, Истражувања Прес, Ltd, Џон Вајли & Sons, Inc.

12.Feasby, D (1966) Слободен пад Електростатско Одделување на фосфат и калцит Честички, Минерали лабораторија за истражување, Ние лаборатории. 1869, 1890, 1985, 3021, и 3038, книга 212, Извештај за напредокот.

13.Stencel, J & Џијанг, X (2003) пневматски транспорт, Triboelectric Beneficiation за Флорида фосфат индустрија, Флорида институт за истражување на фосфат, Не објавување. 02-149-201, декември.

14.Manouchehri, H, Hanumantha R, & Foressberg, K (2002), Triboelectric Полнење, Electrophysical својства и електрична Beneficiation потенцијалот на хемиски третирана Фелдшпат, кварц, и Wollastonite, Магнетни и електрични Поделба, вол 11, Нема 1-2 стр 9-32.

15.Во очекување, J, забава, M, & Bruwer, J (2007) Влијание на површинските ефекти на електростатско поделба на циркон и рутил, 6-ти Меѓународен тешки минерали конференција на, На Јужна Африка Институт за рударство и металургија.

16.Челик, М и Јашар, Е (1995) Ефектите на температурата и нечистотии на Електростатско Одделување на Бор материјали, минерали инженерство, вол. 8, нема. 7, стр. 829-833.

17.фраза, F (1947) Белешки за сушење Електростатско Одделување на честички, ЉУБОВ Tec. паб 2257, ноември.

18.NML (2004) Beneficiation од низок градус Барите (резултатите од пилот-фабрика), Финален извештај, Националниот металуршки лабораторија, Jamshedpur Индија, 831 007

13