Ашигт малтмалын тухай Хуурай Triboelectric тусгаарлах Програм өргөжүүлэх

Хуурай Triboelectric онд Програм өргөжүүлэх

Ашигт малтмалын тусгаарлах

Жеймс D. Bittner, Кайл P. Flynn, , Фрэнк J. Hrach

ST тоног төхөөрөмж & технологи ХХК, Needham Massachusetts 02494 АНУ-ын

Утас: +1-781-972-2300, И-мэйл: jbittner@titanamerica.com

Товч

ST тоног төхөөрөмж & Технологийн, ХХК (STET) нь бүхэлдээ хуурай технологи нь нарийн материалыг beneficiate ашигт малтмалын боловсруулах үйлдвэр нь арга хангадаг triboelectrostatic бүс тусгаарлах дээр үндэслэн боловсруулах системийг боловсруулж байна. хэмжээтэй 75μm илүү хэсгүүд нь ерөнхийдөө хязгаарлагдмал байдаг их бусад цахилгаан тусгаарлах үйл явц нь ялгаатай нь, triboelectric бус тусгаарлагч хамгийн тохиромжтой маш нарийн ялгах тохиромжтой байна (<1мкм) дунд зэрэг том ширхэгтэй нь (300мкм) маш өндөр нэвтрүүлэх нь тоосонцор. дотоод цэнэглэгч / нэвчүүлэх замаар өндөр үр ашигтай нь олон үе шаттай тусгаарлах болон triboelectrostatic тусгаарлагч чөлөөт унах нь ердийн нэг үе шат нь хүрч болно хол давуу тусгаарлалтад нь үр дүнг дахин боловсруулах. triboelectric бус тусгаарлагч технологи шил маягийн алюминосиликат / нүүрстөрөгчийн холимог зэрэг материал нь өргөн хүрээний салгаж хэрэглэж байна, кальцит / кварц, тальк / magnesite, болон барит / кварц. барит нь ердийн флотаци эсрэг triboelectrostatic бүс тусгаарлах ашиглах нь эдийн засгийн харьцуулалт / кварц тусгаарлах эрдэс баялгийн хуурай боловсруулах давуу талыг харуулж байна.

Түлхүүр үг: ашигт малтмал, хуурай тусгаарлах, барит, triboelectrostatic цэнэглэгч, бус тусгаарлагч, дэгдэмхий үнс

ОРШИЛ

цэвэр усны хүртээмж хомс дэлхийн уул уурхайн төслүүдийн боломжийг нөлөөлдөг гол хүчин зүйл болж байна. Hubert Флемингийн дагуу, Hatch Усны асан дэлхийн захирал, "Эсвэл зогссон буюу өнгөрсөн жилийн хугацаанд удааширч байгаа байгаа дэлхийн бүх уул уурхайн төслүүд нь, Энэ байна, бараг 100% тохиолдол, усны үр дүн, шууд болон шууд бусаар "Blin (2013). Хуурай ашигт малтмал боловсруулах арга зүй Энэ нүүрлээд байгаа асуудлын шийдлийг санал болгож байна.

Ийм хөөс флотаци шиг нойтон хуваах арга нь байгаль орчны хувьд хариуцлагатай байдлаар аюулгүй зохицуулах, устгах ёстой химийн урвалж нэмэх шаардлагатай. Зайлшгүй Энэ нь үйл ажиллагаа явуулах боломжгүй юм 100% ус дахин ашиглах, үйл явц нь усны хэсгийг наад зах нь хаях шаардлагатай, магадлалтай химийн урвалж ул мөр хэмжээний агуулсан.

Ийм цахилгаан тусгаарлах зэрэг хуурай арга нь цэвэр усны хэрэгцээг арилгах болно, , зардлыг бууруулах боломжийг санал болгож байна. хуурай эрдэс тусгаарлалтад хамгийн ирээдүйтэй шинэ хөгжлийн нэг triboelectrostatic бус тусгаарлагч байна. Энэ технологи нь ердийн цахилгаан тусгаарлах технологи илүү хэсгүүдийг нарийн нь ширхэгийн хэмжээ хүрээг өргөтгөж байна, Зөвхөн хөвүүлэн баяжуулах урьд нь амжилттай болсон хүрээтэй болгон.

1

Зураг 2. тусгаарлах бүсийн дэлгэрэнгүй

үйл явц нь бүхэлдээ хуурай байдаг, ямар ч нэмэлт материал шаардах бөгөөд ямар ч бохир ус болон агаар хийн ялгарлыг бий. дэгдэмхий үнс тусгаарлалтад нь нүүрстөрөгчийн тохиолдолд, сэргэж материал бетон нь пуццолан нэмэлтийн талаар хэрэглэхэд тохиромжтой түвшинд нүүрстөрөгчийн агуулга буурч дэгдэмхий үнс бүрдэнэ, болон өндөр нүүрстөрөгчийн хэсэг цахилгаан боловсруулах станц шатааж болно. аль аль нь бүтээгдэхүүний урсгалын ашиглах үзүүлдэг 100% шийдэл нь үнс зайлуулах асуудлыг нисэх.

triboelectrostatic бус тусгаарлагч харьцангуй цомхон байна. боловсруулах зорилготой нь машин 40 Цагт тонн орчим байна 9.1 метр (30 фут) урт, 1.7 метр (5.5 фут.) өргөн, 3.2 метр (10.5 фут.) өндөр. үйлдвэрийн шаардлагатай тэнцэл болон тусгаарлагч хуурай материал зөөхөд систем бүрдэнэ. системийн Авсаархан суулгах загварт уян хатан боломжийг олгодог.

Зураг 3. Арилжааны triboelectrostatic бус тусгаарлагч

бусад цахилгаан тусгаарлах үйл явц нь харьцуулсан нь

triboelectrostatic бүс тусгаарлах технологи нь маш их цахилгаан аргаар beneficiated болно материал хүрээг тэлж. Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг цахилгаан үйл явц материалын цахилгаан дамжуулах ялгаатай тусгаарлаж болно найдах. Эдгээр үйл явц нь, материал хэсгүүд сөргөөр нь ИОНЖУУЛАГЧ Титмийг ялгадастай хамт цэнэглэгдсэн байгаа нь ихэвчлэн дараа үндэслэлтэй хүрд буюу хавтан холбоо барих ёстой. Дамжуулагч материал маш хурдан тэдний цэнэг алдаж, зууханд нь хаягдах болно. бус дамжуулагч материал оноос хойш хурд нь татагдах байна

3

хураамж илүү удаан сарниулж, намар, эсвэл явуулах материалаар тусгаарлах дараа зууханд нь унавал болно. Эдгээр үйл явц нь улмаас зууханд эсвэл хавтан нь бөөмийн бүр шаардлагатай Харилцахад чадавхи хязгаарлагдмал байна. Эдгээр холбоо үйл явцыг цэнэглэж үр нөлөө нь мөн орчим тоосонцор хязгаарлагдаж байна 100 мкм буюу ба үндэслэлтэй хавтан холбоо барих хэрэгтэй шаардлагатай ширхэгийн урсгалын динамик аль аль нь зохих хэмжээнээс илүү. өөр өөр хэмжээтэй хэсгүүд нь бас улмаас инерцийн нөлөө өөр өөр урсгалын динамик байж, доройтсон тусгаарлах хүргэж болно. дараах диаграмм (Зураг 4) тусгаарлагч энэ төрлийн үндсэн шинжийг харуулж байна.

Зураг 4. Drum цахилгаан тусгаарлагч "Ахлагч (2003)"

Triboelectrostatic салгах дамжуулагч тусад нь хязгаарлагдмал биш юм / бус дамжуулагч материал боловч ялгаатай гадаргын химийн бүхий материал үрэлтийн холбоо гэхэд төлбөр шилжүүлэх сайн мэдэх үзэгдлийн хамаарна. Энэ үзэгдэл хэдэн арван жилийн турш "чөлөөт уналт" хуваах үйл ажиллагаанд ашиглаж байна. Ийм үйл явц Зураг үзүүлэв 5. хэсгүүд нь хольц бүрэлдэхүүн хэсэг анхны металл гадаргуу нь аль холбоо өөр өөр хураамж хөгжүүлэх, эсвэл буцламтгай давхаргат тэжээлийн төхөөрөмжийн ширхэгийн Харилцахад бөөмийн хамт. хэсгүүд нь электрод бүсэд цахилгаан салбарт дамжуулан унах шиг, ширхэгийн бүрийн замнал эсрэг эрхэлсэн электрод руу ойлгох нь. Тодорхой зайтай дараа, цуглуулах хогийн сав урсгалыг тусгаарлах ажиллаж байна. Ердийн суулгацын нь дунд зэргийн фракцийн дахин боловсруулах нь олон тусгаарлагч үе шат шаарддаг. Зарим төхөөрөмжүүд нь электрод бүсийн дамжуулан хэсгүүд дамжуулах туслах хийг тогтмол урсгалыг ашиглах.

4

Зураг 5. "Чөлөөт намар" triboelectrostatic тусгаарлагч

Энэ төрлийн чөлөөт уналт тусгаарлагч мөн боловсруулсан болно материалын ширхэгийн хэмжээ нь хязгаарлагдмал байна. электрод бүсэд урсгал тусгаарлах "газарт хүргэхгүй, түрхэхгүй" зайлсхийхийн тулд усыг ширүүн багасгахын тулд хяналттай байх ёстой. нарийн тоосонцор замнал хүндрэлтэй илүү нөлөөлж байгаа нарийн тоосонцор дээр аэродинамик татах хүч таталцлын болон цахилгаан хүчин илүү их байгаа учраас. маш нарийн тоосонцор нь мөн электрод гадаргуу дээр цуглуулж байдаг, зарим аргаар устгах хэрэгтэй болно. аас бага тоосонцор 75 мкм үр дүнтэй салгаж үл болно.

Өөр нэг хязгаарлалт электрод бүсэд ширхэгийн ачих зай цэнэг нөлөөг урьдчилан сэргийлэхийн тулд бага байх ёстой юм, ямар боловсруулалтын хэмжээг хязгаарлах. электрод бүсийн дамжуулан материалыг өнгөрөх нь угаасаа нь нэг үе шат тусгаарлах үр дүнд, оноос хойш хэсгүүд дахин цэнэглэх нь ямар ч боломж байдаг. Иймээс, олон үе шаттай систем нь цэнэглэж төхөөрөмжтэй дараагийн холбоо өөр материалаар дахин цэнэглэх гэх мэт тусгаарлах зэрэг сайжруулах шаардлагатай байна. дагуу үр дүнд тоног төхөөрөмж хэмжээ, нарийн төвөгтэй өсөлт.

бусад боломжтой цахилгаан тусгаарлах үйл явц нь ялгаатай нь, triboelectrostatic бус тусгаарлагч хамгийн тохиромжтой маш нарийн ялгах тохиромжтой байна (<1 мкм) дунд зэрэг том ширхэгтэй нь (300мкм) маш өндөр бүтээмжтэй хамт материал. triboelectric ширхэгийн цэнэглэгч материалын өргөн хүрээний үр дүнтэй байдаг ба зөвхөн ширхэгийн шаарддаг - ширхэгийн холбоо. жижиг ялгаа, өндөр цахилгаан орон, Одоогийн урсгалыг эсрэг, электрод дээр бус хүчтэй ширхэгийн ширхэгийн ухуулга, өөрийгөө цэвэрлэх үйл ажиллагаа тусгаарлагч чухал онцлог байдаг. цэнэглэж дамжуулан өндөр үр ашигтай нь олон үе шаттай тусгаарлах / цэнэглэх ба хол давуу тусгаарлалтад дотоод дахин үр дүн, уламжлалт аргаар бүгдийг нь салгаж үл болох нарийн материал үр дүнтэй байдаг.

5

TRIBOELECTROSTATIC бүс тусгаарлах ӨРГӨДӨЛ

Fly Үнс

triboelectrostatic бүс тусгаарлах технологи анхны нүүрсний шаталтын дэгдэмхий үнс боловсруулах үйлдвэрийн хэрэглэж байна 1995. дэгдэмхий үнс хэрэглэх нь, технологи нь нүүрсний дутуу шаталтаас үүсэх нүүрстөрөгчийн хэсгүүдийг тусад нь үр дүнтэй болж байна, дэгдэмхий үнс нь шил маягийн aluminosilicate эрдэс хэсгүүд. технологи нь бетон үйлдвэрлэлийн цементийн оронд эрдэс баялаг flyash нь дахин боловсруулах боломж нь багажийн байна. оноос хойш 1995, 19 triboelectrostatic бүс ялгагч АНУ-д үйл ажиллагаа явуулж байна, Канад, Их Британи, , Польш, гаруй боловсруулах 1,000,000 жил бүр дэгдэмхий үнс тонн. технологи нь энэ жил Өмнөд Солонгост суулгасан анхны тусгаарлагч нь Ази дахь бас одоо байна. дэгдэмхий үнс тусгаарлах аж үйлдвэрийн түүх хүснэгтэд жагсаасан байна 1.

Хүснэгт 3. жишээ нь, triboelectrostatic бүс тусгаарлах ашиглан ашигт малтмалын салгах

triboelectrostatic бус тусгаарлагч хэрэглэх нь олон эрдэс хольц үр дүнтэй beneficiate болох нь батлагдсан. тусгаарлагч тухай нь ширхэгийн хэмжээ нь эдийг боловсруулах болно оноос хойш 300 -аас бага руу мкм 1 мкм, болон triboelectrostatic тусгаарлах тусгаарлагч болон дамжуулагч материал аль аль нь үр дүнтэй байдаг, технологи нь ихээхэн ердийн цахилгаан тусгаарлагчийн цаана нь холбогдох материалын хүрээг өргөтгөн. triboelectrostatic үйл явц нь бүхэлдээ хуурай байдаг тул, Хэрэв ашиглах нь хөвүүлэн баяжуулах үйл явцад материал хатаах, шингэн хог хаягдал боловсруулах хэрэгтэй арилгадаг.

TRIBOELECTROSTATIC бүс тусгаарлах зардал

Барит зориулсан Уламжлалт хөвүүлэн баяжуулах тулд харьцуулалт

Харьцуулан үнэлэх судалгаа STET захиалгаар болон Soutex Inc явуулсан. Soutex нойтон флотаци болон цахилгаан тусгаарлах үйл явц нь үнэлгээ, зураг төслийн аль алинд нь арвин туршлагатай Quebec Канад үндэслэн инженерийн компани юм. судалгааны хөрөнгө оруулалтын болон үйл ажиллагааны бага зэрэг барит хүдрийн баяжуулах нь ердийн хөөс флотаци нь triboelectrostatic бүс тусгаарлах үйл явцын зардлыг харьцуулахад. Аль аль нь технологи нь бага нягтралтай хатуу арилгах нь барит шинэчлэх, голдуу кварц, Америкийн Нефтийн хүрээлэн үйлдвэрлэх (API) SG-аас илүү нь өрөмдлөгийн зэрэг барит 4.2 г / мл-ийн. Баяжуулах үр дүн Энэтхэгийн Үндэсний Mettalurgical лабораторийн "NML хийсэн туршилтын үйлдвэр судалгааны үндсэн дээр байна (2004)". Triboelectrostatic бүс тусгаарлах үр дүн төстэй тэжээлийн хүдрийг ашиглан туршилтын үйлдвэр судалгааны үндсэн дээр байна. харьцуулсан эдийн засгийн судалгаа тооны анхан шатны хөгжилд оруулах, материал болон эрчим хүчний үлдэгдэл, флотаци болон triboelectrostatic бүс тусгаарлах үйл явц аль алиных нь хувьд томоохон тоног төхөөрөмж хэмжээг тогтоох болон ишлэл. аль аль нь flowsheets үндэс адил байна, боловсруулах 200,000 SG нь барит тэжээл тн / у 3.78 үйлдвэрлэх 148,000 SG нь өрөмдлөгийн зэрэг барит бүтээгдэхүүний тн / у 4.21 г / мл-ийн. хөвүүлэн баяжуулах үйл явц нь үнэлэх үйл явц нь усны ямар ч зардал ороогүй юм бэ, эсвэл ус цэвэршүүлэх.

Flowsheets барит хөвүүлэн баяжуулах үйл явцыг Soutex үүссэн байсан (Зураг 6), болон triboelectrostatic бүс тусгаарлах үйл явц (Зураг 7).

8

Зураг 6 Барит хөвүүлэн баяжуулах үйл явц нь олон тооны анхан шатны

9

Зураг 7 Барит triboelectrostatic бүс тусгаарлах үйл явц нь олон тооны анхан шатны

flowsheets түүхий хүдэр бутлах системийг битгий оруулаарай диссертаци, аль алинд нь технологи нь түгээмэл байдаг бөгөөд. хөвүүлэн баяжуулах тохиолдолд нунтаглах тэжээлийн циклоны ангилагч нь нойтон целлюлозын бөмбөг тээрэм ашиглан хийж болно. triboelectrostatic бүс тусгаарлах тохиолдолд нунтаглах тэжээлийн хуурай ашиглан хийж болно, салшгүй динамик ангилагч нь босоо галзуу тээрэм.

triboelectrostatic бүс тусгаарлах тооны анхан шатны флотаци илүү хялбар байдаг. Triboelectostatic бүс тусгаарлах ямар нэгэн химийн урвалж гадна ямар нэг шатанд хүрч байна, цахиурын gangue нь depressant гэж барит ба натрийн силикат нь цуглуулагч болгон ашиглаж oleic хүчил нь гурван үе шаттай, флотаци харьцуулахад. A flocculant мөн барит хөвүүлэн баяжуулах тохиолдолд зузаан нь урвалж нэмж байна. Ямар ч ус шүүрүүлэх, хатаах тоног төхөөрөмж triboelectrostatic бүс салгах шаардлагатай байна, өтгөрүүлэгч харьцуулахад, шүүлтүүр дарахад, болон эргэлтэт хатаагч барит хөвүүлэн баяжуулах үйл явцад шаардлагатай.

10

Ашигласан материал

1.Blin, P & Dion-Ортега, A (2013) Өндөр, хуурай, CIM сэтгүүл, -р боть. 8, ямар ч. 4, хх. 48-51.

2.Ахлагч, J. & Ян, E (2003) Ашигт малтмалын элс салбарын цахилгаан тусгаарлагч eForce.- Шинэ үеийн, Хүнд Ашигт малтмалын бага хурал, Йоханнесбургийн, Уул уурхай, металлургийн Өмнөд Африкийн хүрээлэн.

3.Manouchehri, H, Hanumantha Roa,K, & Foressberg, K (2000), Цахилгаан тусгаарлах арга тойм, -р хэсэг 1: үндсэн асуудлууд, Ашигт малтмалын & Төмөрлөгийн боловсруулах, -р боть 17, ямар ч. 1 хх 23 - 36.

4.Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Foressberg, K (2000), Цахилгаан тусгаарлах арга тойм, -р хэсэг 2: практик анхаарах зүйлс, Ашигт малтмалын & Төмөрлөгийн боловсруулах, -р боть 17, ямар ч. 1 хх 139- 166.

5.Searls, J (1985) Potash, Ашигт малтмалын баримт, асуудлууд Бүлэг: 1985 хэвлэл, Майнз АНУ-ын товчоо, Вашингтон ДС.

6.Berthon, R & Bhicr, М, (1975) Potash хүдрийн цахилгаан тусгаарлах, АНУ-ын Патент # 3,885,673.

7.Brands, L, Байер, P, & Stahl, би (2005) Цахилгаан салгах, Wiley-VCH Верлаг, GmbH & хамтран.

8.өгүүлбэр, F (1962) Үйрмэг материалын цахилгаан тусгаарлах, Майнз АНУ-ын товчоо, мэдээ 603.

9.өгүүлбэр, F (1964), цахилгаан тусгаарлах нь ашигт малтмалын урьдчилан боловсруулах, АНУ-ын патентын 3,137,648.

10.Lindley, K & Rowson, N (1997) цахилгаан тусгаарлах үр ашгийг нөлөөлөх тэжээл бэлтгэх хүчин зүйлс, Соронзон ба цахилгаан тусгаарлах, -р боть 8 хх 161-173.

11.Inculet, би (1984) Цахилгаан Ашигт малтмалын салгах, Electrostatics болон цахилгаан Програм Цуврал, Судалгааны Press, Ltd, John Wiley & Sons, Inc.

12.Feasby, D (1966) Фосфат, Кальцит хэсгүүд чөлөөтэй унах цахилгаан тусгаарлах, Ашигт малтмалын судлалын лаборатори, Labs Nos. 1869, 1890, 1985, 3021, болон 3038, ном 212, Явцын тайлан.

13.Stencel, J & Жиан, X (2003) хийн Тээвэр, Флоридагийн Фосфатын Аж vйлдвэр Triboelectric баяжуулах, Фосфатын судалгааны Флоридагийн хүрээлэн, Хэвлэгдсэн байхгүй байна. 02-149-201, Арванхоёрдугаар сар.

14.Manouchehri, H, Hanumantha R, & Foressberg, K (2002), Triboelectric хураамж, Electrophysical шинж чанар, химийн Цахилгаан баяжуулах боломж хээрийн жонш Цэвэрлэсэн, Кварц, болон Wollastonite, Соронзон ба цахилгаан тусгаарлах, -р боть 11, ямар ч 1-2 хх 9-32.

15.хүлээгдэж буй, J, үзвэр үйлчилгээ, М, & Bruwer, J (2007) циркон болон рутил нь цахилгаан тусгаарлах гадаргын нөлөө үзүүлж буй нөлөөлөл, 6-р Олон улсын Хүнд Ашигт малтмалын бага хурал, Уул уурхай, металлургийн Өмнөд Африкийн хүрээлэн.

16.Celik, М болон Yasar, E (1995) Бор материалын Цахилгаан тусгаарласан температурын нөлөө, хольц, Ашигт малтмалын Инженерийн, -р боть. 8, ямар ч. 7, хх. 829-833.

17.өгүүлбэр, F (1947) Цахилгаан салгах хатаах дээр тэмдэглэл ширхэгүүд, ХАЙР Tec. Pub 2257, Арваннэгдүгээр.

18.NML (2004) бага ангийн барит нь баяжуулах (туршилтын ургамлын үр дүн), эцсийн тайлан, Үндэсний Төмөрлөгийн лаборатори, Jamshedpur Энэтхэг, 831 007

13