विस्तृत खनिजे ड्राय Triboelectric वेगळे अर्ज

ड्राय Triboelectric अर्ज विस्तृत

मिनरल्स वेगळे

जेम्स डी. Bittner, काइल पी. Flynn ला, आणि फ्रँक जॅक. Hrach

अनुसूचित जमाती उपकरणे & तंत्रज्ञान एलएलसी, Needham मॅसेच्युसेट्स 02494 संयुक्त राज्य

तेल: +1-781-972-2300, ई-मेल: jbittner@titanamerica.com

गोषवारा

अनुसूचित जमाती उपकरणे & तंत्रज्ञान, एलएलसी (वाक्ये) triboelectrostatic बेल्ट वेगळे आधारित प्रक्रिया प्रणाली संपूर्णपणे कोरडे तंत्रज्ञान दंड साहित्य beneficiate खनिज प्रक्रिया उद्योग एक साधन उपलब्ध की विकसित केले आहे. विशेषत: आकार 75μm पेक्षा जास्त कण मर्यादित आहेत इतर electrostatic वेगळे प्रक्रिया तीव्रता, triboelectric पट्टा विभाजक आदर्श अतिशय सुरेख वेगळे उपयुक्त आहे (<1μm) माफक प्रमाणात खडबडीत करण्यासाठी (300μm) अतिशय उच्च प्रक्रिया करून सह कण. अंतर्गत चार्जिंग / चार्जिंग माध्यमातून उच्च कार्यक्षमता मल्टि-स्टेज वेगळे आणि रिसायकल triboelectrostatic विभाजक पडणे free- एक परंपरागत एकच टप्पा साध्य होऊ शकते की आतापर्यंत वरिष्ठ विभाजन परिणाम. triboelectric पट्टा विभाजक तंत्रज्ञान निर्जीव aluminosilicates / कार्बन च्या मिश्रणावर समावेश साहित्य विस्तृत वेगळे करण्यासाठी वापरला गेला आहे, कॅलसाइट / क्वार्ट्ज, मऊ / magnesite, आणि barite / क्वार्ट्ज. barite परंपरागत flotation विरुद्ध triboelectrostatic बेल्ट वेगळे वापरून आर्थिक तुलना / क्वार्ट्ज वेगळे खनिजे कोरडा प्रक्रिया फायदे स्पष्ट.

कीवर्ड: खनिजे, कोरड्या वेगळे, barite, triboelectrostatic चार्जिंग, पट्टा विभाजक, राख उड्डाण करणारे हवाई परिवहन

परिचय

ताजे पाणी प्रवेश अभाव जगभरातील खाण प्रकल्प व्यवहार्यता प्रभावित एक प्रमुख घटक होत आहे. ह्यूबर्ट फ्लेमिंग मते, उबविणे पाणी माजी जागतिक संचालक, "एकतर बंद किंवा गेल्या वर्षीच्या तुलनेत खाली गती मंदावली होती गेले आहेत की जगातील सर्व खाण प्रकल्प, असे झाले आहे, जवळजवळ मध्ये 100% प्रकरणे, पाणी परिणाम, प्रत्यक्ष किंवा अप्रत्यक्षपणे "ब्लिन (2013). ड्राय खनिज प्रक्रिया पद्धती या अस्पष्ट समस्या एक उपाय ऑफर.

अशा फेस flotation ओले वेगळे पद्धती एक पर्यावरणास जबाबदार रीतीने सुरक्षितपणे हाताळले आणि वाट करणे आवश्यक आहे की रासायनिक reagents व्यतिरिक्त आवश्यक. साहजिकच तो ऑपरेट करणे शक्य नाही 100% पाणी कचरा, प्रक्रिया पाणी भाग किमान विल्हेवाट आवश्यक, शक्यता रासायनिक reagents च्या शोध काढूण प्रमाणात असलेली.

अशा electrostatic वेगळे म्हणून ड्राय पद्धती ताजे पाणी गरज दूर होईल, आणि खर्च कमी करण्याची क्षमता ऑफर. कोरड्या खनिज विभाजन सर्वात सर्वांत नवीन घडामोडी एक triboelectrostatic बेल्ट विभाजक आहे. हे तंत्रज्ञान परंपरागत electrostatic वेगळे तंत्रज्ञान पेक्षा कण सूक्ष्म करण्यासाठी कण आकार श्रेणीत वाढविले आहे, फक्त flotation गेल्या यश आले आहे जेथे श्रेणी मध्ये.

1

आकृती 2. वेगळे झोन तपशील

प्रक्रिया पूर्णपणे कोरडे आहे, कोणतेही अतिरिक्त साहित्य आवश्यक आहे आणि नाही कचरा पाणी किंवा हवा उत्सर्जन निर्मिती. माशी राख विभाजन कार्बन बाबतीत, जप्त साहित्य ठोस मध्ये एक pozzolanic मिश्रण म्हणून वापर करण्यासाठी योग्य पातळी कार्बन सामग्री कमी माशी राख बनलेले, आणि वीज निर्मिती प्रकल्प बर्ण करू शकता उच्च कार्बन अपूर्णांक. दोन्ही उत्पादन प्रवाह वापर उपलब्ध 100% उपाय राख विल्हेवाट समस्या उडणे.

triboelectrostatic पट्टा विभाजक तुलनेने संक्षिप्त आहे. प्रक्रिया करण्यासाठी डिझाइन केलेले एक मशीन 40 प्रति तास टन अंदाजे आहे 9.1 मीटर (30 फूट) लांब, 1.7 मीटर (5.5 फूट.) रुंद आणि 3.2 मीटर (10.5 फूट.) उच्च. वनस्पती आवश्यक शिल्लक आणि विभाजक पासून कोरडे साहित्य पोहचविणे प्रणाली समावेश. प्रणाली compactness स्थापना डिझाईन्स मध्ये लवचिकता करीता परवानगी देतो.

आकृती 3. व्यावसायिक triboelectrostatic पट्टा विभाजक

इतर electrostatic वेगळे प्रक्रिया तुलनेत

triboelectrostatic पट्टा वेगळे तंत्रज्ञान खूप electrostatic प्रक्रिया करून beneficiated केले जाऊ शकते साहित्य श्रेणी विस्तृत. सर्वात सामान्यतः वापरले electrostatic प्रक्रिया साहित्य विद्युत क्षारता फरक वेगळे करणे अवलंबून. या प्रक्रिया मध्ये, साहित्य साहित्य कण नकारात्मक एक ionizing कोरोना स्त्राव शुल्क आकारले आहेत विशेषत: नंतर एक प्रवृत्ती ड्रम किंवा प्लेट संपर्क साधणे आवश्यक आहे. अंतकरणाच्या साहित्य त्वरीत त्यांच्या माथी गमवाल आणि ड्रम फेकून दिले जाऊ. विना-अंतकरणाच्या साहित्य पासून ड्रम आकर्षित केले आहे

3

शुल्क अधिक हळूहळू उधळणे जाईल आणि पडतील किंवा आयोजित साहित्य पासून विभक्त झाल्यानंतर ड्रम पासून उच्छेद करणे. या प्रक्रिया संपुष्टात ड्रम किंवा प्लेट प्रत्येक कण आवश्यक संपर्क करण्याची क्षमता मर्यादित आहेत. या संपर्क प्रक्रिया चार्ज परिणामकारकता देखील कण मर्यादित आहेत 100 μm किंवा प्रवृत्ती प्लेट संपर्क गरज आणि आवश्यक कण प्रवाह प्रेरक शक्ती दोन्ही झाल्यामुळे आकार मोठे. विविध आकारांची कण मुळे inertial प्रभाव विविध प्रवाह प्रेरक शक्ती असेल आणि दर्जा वेगळे होईल. खालील आकृती (आकृती 4) विभाजक हा प्रकार मूलभूत वैशिष्ट्ये स्पष्ट.

आकृती 4. ड्रम electrostatic विभाजक "एल्डर (2003)"

Triboelectrostatic विभाजन अंतकरणाच्या वेगळे इतकेच मर्यादित नाही / विना-अंतकरणाच्या साहित्य पण dissimilar पृष्ठभाग रसायन सह साहित्य संघर्षजन्य संपर्क शुल्क हस्तांतरण सुप्रसिद्ध इंद्रियगोचर अवलंबून. या इंद्रियगोचर दशके "मुक्त गडी बाद होण्याचा क्रम" वेगळे प्रक्रिया वापरले गेले आहे. अशा प्रक्रिया आकृती या संकेतस्थळावर उपलब्ध आहे 5. कण यांचे मिश्रण घटक पहिल्या संपर्क करून विविध शुल्क मेटल पृष्ठभाग एकतर विकसित, किंवा fluidized बेड आहार साधन कण संपर्क कण करून. कण विद्युत् झोन मध्ये विद्युत क्षेत्राची माध्यमातून पडणे म्हणून, प्रत्येक कण च्या मार्गक्रमण उलट शुल्क विद्युत् दिशेने deflected आहे. एक विशिष्ट अंतर नंतर, संग्रह bins प्रवाह वेगळे काम करतात. ठराविक प्रतिष्ठापन middling अपूर्णांक या कचरा एकाधिक विभाजक टप्प्यात आवश्यक. काही साधने विद्युत् क्षेत्र माध्यमातून कण वाहून मदत गॅस एक स्थिर प्रवाह वापर.

4

आकृती 5. "मोफत गडी बाद होण्याचा क्रम" triboelectrostatic विभाजक

मुक्त गडी बाद होण्याचा क्रम विभाजक हा प्रकार देखील प्रक्रिया केली जाऊ शकते की साहित्याचा कण आकार मर्यादा आहेत. विद्युत् क्षेत्र आत प्रवाह वेगळे "smearing" टाळण्यासाठी गोंधळ कमी करण्यासाठी नियंत्रित करणे आवश्यक आहे. दंड कण वर वायुगतिशास्त्रीय ड्रॅग सैन्याने गुरुत्व आणि electrostatic सैन्याने पेक्षा किती मोठ्या आहेत पासून दंड कण मार्गक्रमण अधिक गोंधळ प्रभावित आहेत. अतिशय सुरेख कण विद्युत् पृष्ठभाग वर गोळा करण्यासाठी कल आणि काही पद्धतीने काढले जाणे आवश्यक आहे. पेक्षा कमी कण 75 μm प्रभावीपणे वेगळे करणे शक्य नाही.

आणखी मर्यादा विद्युत् क्षेत्र आत कण लोड जागा शुल्क प्रभाव टाळण्यासाठी कमी असणे आवश्यक आहे आहे, प्रक्रिया दर मर्यादित. विद्युत् क्षेत्र माध्यमातून साहित्य उत्तीर्ण अंतर्निहित एकाच टप्प्यात वेगळे परिणाम, तेथे कण पुन्हा चार्जिंगला नाही शक्यता आहे. म्हणून, मल्टि-स्टेज प्रणाली चार्ज साधन त्यानंतरच्या संपर्क साहित्य पुन्हा चार्जिंगला समावेश वेगळे पदवी सुधारणा आवश्यक आहेत. त्यानुसार परिणामी उपकरणे खंड आणि अवघडपणा वाढते.

इतर उपलब्ध electrostatic वेगळे प्रक्रिया तीव्रता, triboelectrostatic पट्टा विभाजक आदर्श अतिशय सुरेख वेगळे उपयुक्त आहे (<1 μm) माफक प्रमाणात खडबडीत करण्यासाठी (300μm) अतिशय उच्च throughputs सह साहित्य. triboelectric कण चार्जिंग साहित्य विस्तृत प्रभावी आहे आणि फक्त कण आवश्यक आहे - कण संपर्क. लहान अंतर, उच्च विद्युत क्षेत्र, चालू प्रवाह विरूद्ध, electrodes वर बेल्ट जोमदार कण-कण आंदोलन आणि स्वत: ची स्वच्छता कारवाई विभाजक गंभीर वैशिष्ट्ये आहेत. चार्ज माध्यमातून उच्च कार्यक्षमता मल्टि-स्टेज वेगळे / रिचार्ज आणि आतापर्यंत वरिष्ठ विभाजन अंतर्गत कचरा परिणाम आणि परंपरागत तंत्र सर्व येथे वेगळे करणे शक्य नाही ते ठीक साहित्य प्रभावी आहे.

5

ऑफ TRIBOELECTROSTATIC BELT वेगळे उपयोजने

माशी राख

triboelectrostatic पट्टा वेगळे तंत्रज्ञान प्रथम कोळसा ज्वलन माशी राख प्रक्रिया औद्योगिक लागू करण्यात आले 1995. माशी राख अर्ज, तंत्रज्ञान कोळसा अपूर्ण ज्वलन कार्बन कण विभक्त प्रभावी आहे, माशी राख मध्ये निर्जीव aluminosilicate खनिज कण. तंत्रज्ञान ठोस उत्पादनात सिमेंट बदलण्याची म्हणून खनिज-समृध्द flyash च्या कचरा सक्षम कारणीभूत केले आहे. असल्याने 1995, 19 triboelectrostatic बेल्ट विभाजक यूएसए मध्ये कार्य केले गेले आहे, कॅनडा, यूके, आणि पोलंड, प्रती प्रक्रिया 1,000,000 दरवर्षी माशी राख टन. तंत्रज्ञान या वर्षी दक्षिण कोरिया मध्ये स्थापित प्रथम विभाजक आशियाई देखील आता आहे. माशी राख वेगळे औद्योगिक इतिहास टेबल सूचीबद्ध आहे 1.

टेबल 3. उदाहरणे, triboelectrostatic पट्टा वेगळे वापरून खनिज विभाजन

triboelectrostatic बेल्ट विभाजक वापर प्रभावीपणे अनेक खनिज मिश्रणावर beneficiate करण्यासाठी प्रात्यक्षिक केले आहे. विभाजक बद्दल पासून कण आकार साहित्य प्रक्रिया करू शकता असल्याने 300 पेक्षा कमी करण्यासाठी μm 1 μm, आणि triboelectrostatic वेगळे insulating आणि अंतकरणाच्या साहित्य दोन्ही प्रभावी आहे, तंत्रज्ञान खूप परंपरागत electrostatic विभाजक प्रती लागू साहित्य पसरलेली. triboelectrostatic प्रक्रिया पूर्णपणे कोरडे असल्याने, त्याचा वापर flotation प्रक्रिया साहित्य कोरडे आणि द्रव कचरा हाताळणी गरज काढून टाकते.

ऑफ TRIBOELECTROSTATIC BELT वेगळे खर्च

Barite परंपरागत flotation तुलनेत

एक तुलनात्मक खर्च अभ्यास वाक्ये करून सेकंड लेफ्टनंट आणि Soutex इन्क द्वारे आयोजित करण्यात आले. Soutex ओले flotation आणि electrostatic वेगळे प्रक्रिया मूल्यमापन आणि डिझाइन दोन्ही मध्ये विस्तृत अनुभव एक क्वीबेक सिटी कॅनडा आधारित अभियांत्रिकी कंपनी आहे. अभ्यास राजधानी आणि ऑपरेटिंग कमी दर्जाचा barite धातूचा beneficiation परंपरागत फेस flotation करण्यासाठी triboelectrostatic बेल्ट वेगळे प्रक्रिया खर्च तुलनेत. दोन्ही तंत्रज्ञान कमी घनता पदार्थांना काढण्यामुळे barite सुधारणा, प्रामुख्याने क्वार्ट्ज, एक अमेरिकन पेट्रोलियम संस्था निर्मिती (API) पेक्षा एस जास्त ड्रिलिंग ग्रेड barite 4.2 ग्रॅम / मिली. Flotation परिणाम भारतीय राष्ट्रीय Mettalurgical प्रयोगशाळा "NML द्वारा आयोजित पायलट वनस्पती अभ्यास आधारित होते (2004)". Triboelectrostatic पट्टा वेगळे परिणाम समान फीड ores वापरून पायलट वनस्पती अभ्यास आधारित होते. तुलनात्मक आर्थिक अभ्यास flowsheet विकास समाविष्ट, साहित्य आणि ऊर्जा शिल्लक, flotation आणि triboelectrostatic बेल्ट वेगळे प्रक्रिया दोन्ही प्रमुख उपकरणे सायझिंग आणि अवतरण. दोन्ही flowsheets आधार एकच आहे, प्रक्रिया 200,000 SG सह barite फीड टन / y 3.78 निर्मिती 148,000 SG सह ड्रिलिंग ग्रेड barite उत्पादन टन / y 4.21 ग्रॅम / मिली. flotation प्रक्रिया अंदाज प्रक्रिया पाणी कोणत्याही खर्च समाविष्ट नाही, किंवा पाणी उपचार.

Flowsheets barite flotation प्रक्रिया Soutex व्युत्पन्न होते (आकृती 6), आणि triboelectrostatic पट्टा वेगळे प्रक्रिया (आकृती 7).

8

आकृती 6 Barite flotation प्रक्रिया flowsheet

9

आकृती 7 Barite triboelectrostatic पट्टा वेगळे प्रक्रिया flowsheet

प्रबंध flowsheets एक कच्च्या धातूचा निर्णायक प्रणाली समाविष्ट करू नका, दोन्ही तंत्रज्ञान सामान्य आहे. फीड flotation प्रकरणात ग्राइंडर चक्रीवादळ वर्गीकरण एक ओले लगदा चेंडू मिल वापरून साधले जाते. फीड triboelectrostatic पट्टा वेगळे प्रकरणात ग्राइंडर कोरड्या वापरून साधले जाते, अविभाज्य डायनॅमिक वर्गीकरण सह उभ्या रोलर मिल.

triboelectrostatic पट्टा वेगळे flowsheet flotation सोपे आहे. Triboelectostatic पट्टा वेगळे कोणत्याही रासायनिक reagents व्यतिरिक्त न एकच टप्प्यात गाठले आहे, गारगोटी gangue एक depressant म्हणून barite आणि सोडियम गारगोटी एक जिल्हाधिकारी म्हणून वापरले oleic आम्ल तीन स्टेज flotation तुलनेत. एक flocculant देखील barite flotation बाबतीत पीठ एक रासायनिक प्रतिक्रियांसाठी वापरला जाणारा रासायनिक पदार्ध म्हणून जोडले आहे. कोणत्याही dewatering आणि कोरडे उपकरणे triboelectrostatic बेल्ट वेगळे आवश्यक आहे, thickeners तुलनेत, फिल्टर दाबल्यास, आणि फिरता ड्रायरसुद्धा barite flotation प्रक्रिया आवश्यक.

10

संदर्भ

1.ब्लिन, पी & Dion-मोठ्या संख्येने कार्यकर्ते, एक (2013) उंच आणि कोरडे, टॅग्ज नियतकालिक, आवाज. 8, नाही. 4, pp. 48-51.

2.मोठा, जॉन. & यान, ई (2003) खनिजे हजारो उद्योगासाठी electrostatic विभाजक च्या eForce.- नवीन पिढी, हेवी मिनरल्स परिषद, जोहान्सबर्ग, खाण आणि या पार्श्वभूमीवर दक्षिण आफ्रिकेचा संस्था.

3.Manouchehri, एच, हनुमंत Roa,के, & Foressberg, के (2000), इलेक्ट्रिकल वेगळे पद्धती पुनरावलोकन, भाग 1: मूलभूत पैलू, मिनरल्स & धातू प्रक्रिया, आवाज 17, नाही. 1 pp 23 - 36.

4.Manouchehri, एच, हनुमंत Roa, के, & Foressberg, के (2000), इलेक्ट्रिकल वेगळे पद्धती पुनरावलोकन, भाग 2: प्रत्यक्ष अटी, मिनरल्स & धातू प्रक्रिया, आवाज 17, नाही. 1 pp 139- 166.

5.Searls, जॉन (1985) पोटॅश, खनिज आणि तथ्य समस्या धडा: 1985 संस्करण, खाण युनायटेड स्टेट्स ब्युरो, वॉशिंग्टन डी.सी.

6.Berthon, आर & Bhicr, एम, (1975) पोटॅश ores च्या electrostatic वेगळे, युनायटेड स्टेट्स पेटंट # 3,885,673.

7.ब्रांड, एल, Beier, पी, & Stahl, मी (2005) electrostatic वेगळे, Wiley-VCH verlag, GmbH & को.

8.वाक्यांश, महिला (1962) रवाळ सामग्रीचा electrostatic वेगळे, खाण अमेरिकन ब्युरो, बुलेटिन 603.

9.वाक्यांश, महिला (1964), electrostatic वेगळे खनिजे Pretreatment, अमेरिकन पेटंट 3,137,648.

10.Lindley, के & Rowson, एन (1997) electrostatic वेगळे कार्यक्षमता प्रभावित फीड तयार घटक, चुंबकीय आणि इलेक्ट्रिकल विभाजन, आवाज 8 pp 161-173.

11.Inculet, मी (1984) Electrostatic खनिज वेगळे, Electrostatics आणि electrostatic अनुप्रयोग मालिका, संशोधन अभ्यास प्रेस, लिमिटेड, जॉन Wiley & मुले, इन्क.

12.Feasby, डी (1966) फॉस्फेट आणि calcite कण फ्री-गडी बाद होण्याचा क्रम electrostatic विभाजन, मिनरल्स संशोधन प्रयोगशाळा, लॅब्ज क्र. 1869, 1890, 1985, 3021, आणि 3038, पुस्तक 212, प्रगती अहवाल.

13.Stencel, जॉन & जियांग, एक्स (2003) हवेच्या दाबावर चालणारा वाहतूक, फ्लोरिडा फॉस्फेट उद्योगासाठी Triboelectric Beneficiation, फॉस्फेट संशोधन फ्लोरिडा इन्स्टिट्यूट ऑफ, प्रकाशन कोणत्याही. 02-149-201, डिसेंबर.

14.Manouchehri, एच, हनुमंत आर, & Foressberg, के (2002), Triboelectric शुल्क, Electrophysical गुणधर्म आणि रासायनिक इलेक्ट्रिकल Beneficiation संभाव्य Feldspar उपचार, क्वार्ट्ज, आणि Wollastonite, चुंबकीय आणि इलेक्ट्रिकल विभाजन, आवाज 11, नाही 1-2 pp 9-32.

15.प्रलंबित, जॉन, मनोरंजन, एम, & Bruwer, जॉन (2007) zircon आणि rutile च्या electrostatic वेगळे वर पृष्ठभाग प्रभाव प्रभाव, 6 आंतरराष्ट्रीय हेवी मिनरल्स परिषद, खाण आणि या पार्श्वभूमीवर दक्षिण आफ्रिकन संस्था.

16.Celik, एम आणि Yasar, ई (1995) बोरॉन सामग्रीचा electrostatic वेगळे वर तापमान परिणाम आणि अशुद्धी, मिनरल्स अभियांत्रिकी, आवाज. 8, नाही. 7, pp. 829-833.

17.वाक्यांश, महिला (1947) Electrostatic वेगळे वाळवणे वर नोट्स कण, प्रेम गुप्त पोलिस. पब 2257, नोव्हेंबर.

18.NML (2004) कमी ग्रेड barite च्या Beneficiation (पायलट वनस्पती परिणाम), अंतिम अहवाल, राष्ट्रीय धातू शुध्द करण्याच्या कलेविषयी प्रयोगशाळा, जमशेदपूर भारत, 831 007

13