खनिज सुख्खा Triboelectric छुट्टिनु मा आवेदन विस्तार

ड्राई Triboelectric मा आवेदन विस्तार

खनिज को जुदाई

जेम्स डी. Bittner, केली पी. Flynn, र फ्रैंक जे. Hrach

ST उपकरण & प्रविधि LLC, Needham मैसाचुसेट्स 02494 संयुक्त राज्य अमेरिका

टेलिफोन: +1-781-972-2300, इमेल: jbittner@titanamerica.com

सार

ST उपकरण & प्रविधि, LLC (STET) एक प्रोसेसिंग सिस्टम triboelectrostatic बेल्ट अलग आधारित सम्पूर्ण ड्राई प्रविधि ठीक सामाग्री beneficiate गर्न खनिज प्रशोधन उद्योग एक माध्यम प्रदान गर्दछ विकसित गरेको छ. सामान्यतया कणहरु गर्न आकार मा 75μm भन्दा सीमित छन् अन्य electrostatic अलग प्रक्रियाहरु गर्न विपरीत, को triboelectric बेल्ट विभाजक आदर्श धेरै राम्रो को जुदाई लागि उपयुक्त छ (<1μm) सामान्य भद्दा गर्न (300μm) धेरै उच्च throughput संग कण. उच्च दक्षता बहु-चरण अलग आन्तरिक चार्ज / रिचार्जिंग मार्फत र एक पारंपरिक एकल-चरण संग हासिल गर्न सकिन्छ भन्ने सम्म उच्च separations free- triboelectrostatic विभाजक गिरावट परिणाम फेरि प्रयोगमा ल्याउनु. को triboelectric बेल्ट विभाजक प्रविधि glassy aluminosilicates / कार्बन को मिश्रण सहित सामाग्री को एक विस्तृत श्रृंखला विभाजन गर्न प्रयोग गरिएको छ, calcite / क्वार्ट्ज, पाउडर / मैग्नेसाइट, र barite / क्वार्ट्ज. barite लागि पारंपरिक flotation बनाम triboelectrostatic बेल्ट अलग प्रयोग एक आर्थिक तुलना / क्वार्ट्ज अलग खनिज लागि ड्राई प्रक्रिया को लाभ देखाउँछ.

किवर्ड: खनिज, ड्राई अलग, barite, triboelectrostatic चार्ज, बेल्ट विभाजक, खरानी उड

परिचय

ताजा पानी पहुँच को कमी संसारभरि खानी परियोजनाहरू को सम्भाव्यता प्रभावित एक प्रमुख कारक बन्ने छ. Hubert फ्लेमिंग अनुसार, हैच जल लागि पूर्व वैश्विक निर्देशक, "संसारमा सबै खानी परियोजनाहरू या त रोकियो गरेको गरिएको वा गत वर्ष भन्दा धीमा को, यो छ, लगभग मा 100% यस अवस्थामा को, पानी को परिणाम, या त प्रत्यक्ष वा अप्रत्यक्ष "Blin (2013). ड्राई खनिज प्रशोधन विधि यस सक्ने समस्याको समाधान प्रस्ताव.

यस्तो froth flotation रूपमा भिजेको अलग तरिका सुरक्षित ह्यान्डल गर्नुपर्छ भनेर हुन र को disposed एक वातावरण जिम्मेवार तरिका रासायनिक अभिकर्मकों को साथै आवश्यक. अनिवार्य संग सञ्चालन गर्न सम्भव छैन 100% पानी रीसायकल, पानी प्रक्रियाको भाग को कम से कम को निपटान आवश्यकता, सम्भवतः रासायनिक अभिकर्मकों को ट्रेस रकम समावेश.

यस्तो electrostatic अलग रूपमा ड्राई विधिहरू ताजा पानी आवश्यकता नामेट, र लागत कम गर्न सम्भावित प्रस्ताव. ड्राई खनिज separations सबैभन्दा होनहार नयाँ विकासक्रम को एक triboelectrostatic बेल्ट विभाजक छ. यो प्रविधि पारंपरिक electrostatic अलग प्रविधिहरू भन्दा कणहरु बेहतर गर्न कण आकार सीमा विस्तार गरेको छ, जहाँ मात्र flotation विगतमा सफल भएको छ दायरामा.

1

आंकडा 2. अलग क्षेत्र को विस्तार

प्रक्रिया पुरा सुक्खा छ, कुनै अतिरिक्त सामाग्री आवश्यक र कुनै फोहोर पानी वा हावा उत्सर्जन उत्पादन. फ्लाई ऐश separations देखि कार्बन को मामला मा, यस बरामद सामाग्री ठोस मा एक pozzolanic admixture रूपमा प्रयोगको लागि उपयुक्त स्तर कार्बन सामग्री कम फ्लाई ऐश समावेश, र एक उच्च कार्बन अंश जो बिजुली प्लान्ट मा जलाए गर्न सकिन्छ. दुवै उत्पादन प्रवाहको उपयोगिता प्रदान गर्दछ एक 100% खरानी निपटान समस्या उड गर्न समाधान.

को triboelectrostatic बेल्ट विभाजक अपेक्षाकृत संकुचित छ. प्रक्रिया डिजाइन एक मिसिन 40 प्रति घण्टा टन लगभग छ 9.1 मीटर (30 फिट) लामो, 1.7 मीटर (5.5 फिट।) चौडा र 3.2 मीटर (10.5 फिट।) उच्च. बोट को आवश्यक मौज्दातमा र विभाजक देखि सुक्खा सामाग्री व्यक्त गर्न प्रणाली हुन्छन्. प्रणाली को compactness स्थापना डिजाइन मा लचीलापन लागि अनुमति दिन्छ.

आंकडा 3. व्यावसायिक triboelectrostatic बेल्ट विभाजक

अन्य electrostatic अलग प्रक्रियाहरु तुलना

को triboelectrostatic बेल्ट अलग प्रविधि निकै electrostatic प्रक्रियाहरू द्वारा beneficiated गर्न सकिन्छ कि सामाग्री को दायरा विस्तार. सबै भन्दा अधिक प्रयोग electrostatic प्रक्रियाहरु सामाग्री को विद्युत चालकता मा मतभेद अलग गर्न भर. यी प्रक्रियाहरू मा, भौतिक सामान्यतया पछि सामाग्री कण नकारात्मक एउटा ionizing Corona छुट्टी द्वारा चार्ज गर्दै एक ढाकिएको ड्रम वा प्लेट सम्पर्क गर्नुपर्छ. प्रवाहकीय सामाग्री चाँडै शुल्क गुमाउनु हुनेछ र ड्रम देखि हालियो गर्न. गैर-प्रवाहकीय सामाग्री को देखि ड्रम आकर्षित गर्न जारी

3

शुल्क बढी बिस्तारै dissipate र पतन हुनेछ वा ड्रम देखि ब्रश गर्न को सञ्चालन सामाग्री अलग पछि. यी प्रक्रियाहरू कारण ड्रम वा प्लेट हरेक कण को ​​आवश्यक सम्पर्क गर्न क्षमता मा सीमित छन्. यी सम्पर्क प्रक्रियाहरू चार्ज को प्रभावकारिता पनि बारे कणहरु सीमित छन् 100 μm वा साइज ढाकिएको प्लेट सम्पर्क गर्न आवश्यकता र आवश्यक कण प्रवाह गतिशीलता दुवै कारण ठूलो. विभिन्न आकार को कणहरु पनि कारण inertial प्रभाव विभिन्न प्रवाह गतिशीलता हुनेछ र पदावनत अलग हुनेछ. निम्न रेखाचित्र (आंकडा 4) विभाजक यस प्रकारको मौलिक विशेषताहरू देखाउँछ.

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

Triboelectrostatic separations प्रवाहकीय को जुदाई सीमित छैन / गैर-प्रवाहकीय सामाग्री तर dissimilar सतह रसायन सामाग्री को घर्षण सम्पर्क शुल्क स्थानान्तरण को प्रसिद्ध घटना निर्भर. यो घटना दशकसम्म "निःशुल्क गिरावट" अलग प्रक्रियाहरु मा प्रयोग गरिएको छ. यस्तो प्रक्रिया चित्रा मा वर्णन गरिएको छ 5. कणहरु को एक मिश्रण को घटक पहिलो सम्पर्क फरक शुल्क एक धातु सतह संग या त विकास, वा fluidized ओछ्यानमा रुचाउने उपकरणमा कण सम्पर्क गर्न कण द्वारा. कणहरु को इलेक्ट्रोड क्षेत्र मा बिजुली क्षेत्र मार्फत गिरावट रूपमा, प्रत्येक कण गरेको trajectory विपरीत शुल्क को इलेक्ट्रोड तिर बाङ्गिएको छ. एक निश्चित दूरी पछि, संग्रह डिब्बे को प्रवाह विभाजन गर्न कार्यरत छन्. विशिष्ट प्रतिष्ठानहरु एक middling अंश को रीसायकल धेरै विभाजक चरणमा आवश्यक. केही यन्त्रहरूले इलेक्ट्रोड क्षेत्र मार्फत कणहरु को conveying सहयोग गर्न ग्याँस को एक स्थिर धारा प्रयोग.

4

आंकडा 5. "फ्री" गिर triboelectrostatic विभाजक

निःशुल्क गिरावट विभाजक यस प्रकारको पनि प्रक्रिया गर्न सकिन्छ कि सामाग्री को कण आकार मा सीमितता छ. को इलेक्ट्रोड क्षेत्र भित्र प्रवाह नगर्न जुदाई को "smearing" अशांति कम गर्न नियन्त्रित हुनुपर्छ. ठीक कणहरु मा aerodynamic तानेर सेना गुरुत्वाकर्षण र electrostatic सेना भन्दा धेरै ठूलो भएकोले ठीक कणहरु को trajectory थप कोलाहल द्वारा प्रभावित छन्. धेरै राम्रो कणहरु पनि इलेक्ट्रोड सतहहरु मा जम्मा गर्न गर्छन र केही विधि द्वारा हटाइएको हुनुपर्छ. भन्दा कम को कणहरु 75 μm प्रभावकारी छैन विभाजित गर्न सकिन्छ.

अर्को सीमा को इलेक्ट्रोड क्षेत्र भित्र कण लोड ठाउँ शुल्क प्रभाव रोक्न कम हुनुपर्छ भन्ने छ, जो प्रक्रिया दर सीमित. को इलेक्ट्रोड क्षेत्र मार्फत सामाग्री पारित बित्तिकै एक-चरण अलग मा परिणाम, पछि कणहरु को पुन चार्ज लागि कुनै संभावना छ. त्यसैले, बहु-चरण प्रणाली एक चार्ज उपकरण संग पछि सम्पर्क गरेर सामाग्री को पुन चार्ज सहित अलग डिग्री सुधार आवश्यक छ. उपकरण मात्रा र जटिलता परिणामस्वरूप तदनुसार बढ्छ.

अन्य उपलब्ध electrostatic अलग प्रक्रियाहरु गर्न विपरीत, को triboelectrostatic बेल्ट विभाजक आदर्श धेरै राम्रो को जुदाई लागि उपयुक्त छ (<1 μm) सामान्य भद्दा गर्न (300μm) धेरै उच्च throughputs संग सामाग्री. को triboelectric कण चार्ज सामाग्री को एक विस्तृत श्रृंखला लागि प्रभावकारी छ र केवल कण आवश्यक - कण सम्पर्क. सानो खाली, उच्च बिजुली क्षेत्र, वर्तमान प्रवाह काउन्टरको, को इलेक्ट्रोड मा बेल्ट को जोडदार कण-कण आन्दोलन र आत्म-सफाई कार्य विभाजक को महत्वपूर्ण सुविधाहरू छन्. उच्च दक्षता बहु-चरण अलग चार्ज मार्फत / रिचार्जिंग र टाढा उच्च separations मा आन्तरिक रीसायकल परिणाम र पारंपरिक प्रविधी द्वारा सबै विभाजित गर्न सकिन्छ कि राम्रो सामाग्री मा प्रभावकारी छ.

5

TRIBOELECTROSTATIC बेल्ट जुदाई को आवेदन

फ्लाई ऐश

को triboelectrostatic बेल्ट अलग प्रविधि पहिलो कोइला दहन फ्लाई ऐश को प्रक्रिया गर्न औद्योगिक लागू गरिएको थियो 1995. मक्खी खरानी लागि आवेदन, प्रविधिलाई कोइला को अपूर्ण दहन देखि कार्बन कण अलग प्रभावकारी भएको छ, मक्खी खरानी मा glassy aluminosilicate खनिज कणहरु देखि. प्रविधिलाई ठोस उत्पादन मा एक सिमेन्ट प्रतिस्थापन रूपमा खनिज-धनी flyash को रीसायकल सक्षम मा सहायक भएको छ. देखि 1995, 19 triboelectrostatic बेल्ट विभाजकों संयुक्त राज्य अमेरिका मा सञ्चालन गरिएको छ, क्यानाडा, बेलायत, र पोल्याण्ड, अधिक प्रशोधन 1,000,000 सालाना फ्लाई ऐश को टन. प्रविधिलाई अहिले यो वर्ष दक्षिण कोरिया मा स्थापित पहिलो विभाजक संग एशिया मा पनि छ. फ्लाई ऐश अलग को औद्योगिक इतिहास तालिका मा सूचीबद्ध छ 1.

तालिका 3. उदाहरण, triboelectrostatic बेल्ट अलग प्रयोग खनिज separations

को triboelectrostatic बेल्ट विभाजक प्रयोग प्रभावकारी धेरै खनिज मिश्रण beneficiate गर्न प्रदर्शन गरिएको छ. को विभाजक बारेमा कण आकार संग सामाग्री प्रक्रिया सक्नुहुन्छ देखि 300 भन्दा कम गर्न μm 1 μm, र triboelectrostatic अलग इन्सुलेट र प्रवाहकीय सामाग्री दुवै लागि प्रभावकारी छ, प्रविधिलाई निकै पारंपरिक electrostatic विभाजकों भन्दा लागू सामाग्री को दायरा विस्तार. को triboelectrostatic प्रक्रिया पुरा सुक्खा भएकाले, यसलाई प्रयोग सामाग्री सुकाउने र तरल फोहोर ह्यान्डलिङ flotation प्रक्रियाहरू देखि आवश्यकता समाप्त.

TRIBOELECTROSTATIC बेल्ट जुदाई लागत

Barite लागि पारंपरिक Flotation तुलना

एक तुलनात्मक लागत अध्ययन STET द्वारा कमीशन र Soutex इंक द्वारा आयोजित गरियो. Soutex एक क्युबेक क्यानाडा भिजेको flotation र दुवै electrostatic अलग प्रक्रिया मूल्यांकन र डिजाइन मा व्यापक अनुभव संग ईन्जिनियरिङ् कम्पनी आधारित छ. अध्ययन राजधानी र सञ्चालन एक कम ग्रेड barite अयस्क को beneficiation लागि triboelectrostatic बेल्ट अलग प्रक्रिया को पारंपरिक froth flotation गर्न लागत तुलना. दुवै प्रविधिहरू कम घनत्व ठोस हटाउन द्वारा barite अपग्रेड, मुख्य रूप क्वार्ट्ज, एक अमेरिकी पेट्रोलियम संस्थान उत्पादन (एपीआई) भन्दा एसजी संग ड्रिलिंग ग्रेड barite 4.2 G / एमएल. Flotation परिणाम भारतीय राष्ट्रीय Mettalurgical प्रयोगशाला "NML द्वारा आयोजित पायलट बोट अध्ययन आधारित थिए (2004)". Triboelectrostatic बेल्ट अलग परिणाम यस्तै फिड अयस्क प्रयोग पायलट बोट अध्ययन आधारित थिए. तुलनात्मक आर्थिक अध्ययन समावेश flowsheet विकास, भौतिक र ऊर्जा शेष, flotation र triboelectrostatic बेल्ट अलग प्रक्रियाहरु दुवै लागि प्रमुख उपकरण आकार बदल्ने र उद्धरण. दुवै flowsheets लागि आधार नै छ, प्रशोधन 200,000 एसजी संग barite फिड को टी / Y 3.78 उत्पादन गर्न 148,000 एसजी संग ड्रिलिंग ग्रेड barite उत्पादन को टी / Y 4.21 G / एमएल. को flotation प्रक्रिया अनुमान पानी प्रक्रिया को लागि कुनै पनि खर्च समावेश छैन, वा पानी उपचार.

Flowsheets को barite flotation प्रक्रिया को लागि Soutex उत्पन्न थिए (आंकडा 6), र triboelectrostatic बेल्ट अलग प्रक्रिया (आंकडा 7).

8

आंकडा 6 Barite flotation प्रक्रिया flowsheet

9

आंकडा 7 Barite triboelectrostatic बेल्ट अलग प्रक्रिया flowsheet

flowsheets एक कच्चा अयस्क क्रशिंग सिस्टम समावेश गर्छन् Theses छैन, जो दुवै प्रविधिहरू गर्न सामान्य छ. को flotation मामला लागि पीस फिड चक्रवात वर्गीकरण एक भिजेको मज्जा बल मिल प्रयोग पूरा भएको छ. को triboelectrostatic बेल्ट अलग मामला लागि पीस फिड सुक्खा प्रयोग पूरा भएको छ, अभिन्न गतिशील वर्गीकरण संग ठाडो रोलर मिल.

को triboelectrostatic बेल्ट अलग flowsheet flotation भन्दा छरितो छ. Triboelectostatic बेल्ट अलग कुनै पनि रासायनिक अभिकर्मकों को साथै बिना एक चरण मा हासिल छ, को सिलिका gangue लागि depressant रूपमा barite र सोडियम सिलिकेट लागि कलेक्टर रूपमा प्रयोग oleic एसिड तीन चरण flotation तुलना. एक flocculant पनि barite flotation मामला मा thickening लागि अभिकर्मक रूपमा थपिएको छ. कुनै dewatering र सुकाउने उपकरण triboelectrostatic बेल्ट अलग लागि आवश्यक छ, thickeners तुलना, फिल्टर प्रेस, र रोटरी dryers को barite flotation प्रक्रिया को लागि आवश्यक.

10

सन्दर्भ

1.Blin, पी & Dion-ortega, एक (2013) उच्च र सुख्खा, CIM पत्रिका, Vol. 8, कुनै. 4, पृ. 48-51.

2.प्राचीन, जे. & यान, ई (2003) यस खनिज बालुवा उद्योग लागि electrostatic विभाजक को eForce.- नवीनतम पुस्ता, भारी खनिज सम्मेलन, जोहानसबर्ग, खनन र धातु को दक्षिण अफ्रीकी संस्थान.

3.Manouchehri, एच, हनुमंता Roa,K, & Foressberg, K (2000), विद्युत छुट्टिनु तरिका को समीक्षा, भाग 1: मौलिक पक्षहरू, खनिज & धातु प्रसंस्करण, Vol 17, कुनै. 1 पृ 23 - 36.

4.Manouchehri, एच, हनुमंता Roa, K, & Foressberg, K (2000), विद्युत छुट्टिनु तरिका को समीक्षा, भाग 2: व्यावहारिक विचार, खनिज & धातु प्रसंस्करण, Vol 17, कुनै. 1 पृ 139- 166.

5.Searls, जे (1985) पोटाश, खनिज तथ्य र समस्या अध्याय: 1985 संस्करण, बारुद को संयुक्त राज्य अमेरिका ब्यूरो, वासिंगटन डिसी.

6.Berthon, आर & Bhicr, एम, (1975) पोटाश अयस्क को electrostatic छुट्टिनु, संयुक्त राज्य अमेरिका एकाधिकार # 3,885,673.

7.ब्रान्डहरु, एल, Beier, पी, & Stahl, म (2005) electrostatic छुट्टिनु, विले-VCH VERLAG, GmbH & सह.

8.वाक्यांश, फा (1962) दानेदार सामाग्री को electrostatic अलग, बारुद को अमेरिकी ब्यूरो, बुलेटिन 603.

9.वाक्यांश, फा (1964), electrostatic अलग लागि खनिज को Pretreatment, अमेरिकी एकाधिकार 3,137,648.

10.Lindley, K & Rowson, एन (1997) फिड तयारी कारक electrostatic अलग को दक्षता प्रभावित, चुम्बकीय र विद्युत छुट्टिनु, Vol 8 पृ 161-173.

11.Inculet, म (1984) Electrostatic खनिज छुट्टिनु, Electrostatics र ELECTROSTATIC आवेदन शृंखला, अनुसन्धान अध्ययन प्रेस, लिमिटेड, जन विले & छोराहरू, इंक.

12.Feasby, डी (1966) फस्फेट र Calcite कणहरू मुक्त-पतन ELECTROSTATIC छुट्टिनु, खनिज अनुसन्धान प्रयोगशाला, प्रयोगशाला अंकहरु. 1869, 1890, 1985, 3021, र 3038, पुस्तक 212, प्रगति प्रतिवेदन.

13.Stencel, जे & Jiang, एक्स (2003) वायवीय परिवहन, को फ्लोरिडा फस्फेट उद्योग Triboelectric Beneficiation, फस्फेट अनुसन्धान फ्लोरिडा संस्थान, प्रकाशन कुनै. 02-149-201, डिसेम्बर.

14.Manouchehri, एच, हनुमंता आर, & Foressberg, K (2002), Triboelectric शुल्क, Electrophysical गुण र रासायनिक को विद्युत Beneficiation सम्भावित स्फतीय व्यवहार, क्वार्ट्ज, र Wollastonite, चुम्बकीय र विद्युत छुट्टिनु, Vol 11, कुनै 1-2 पृ 9-32.

15.बाँकी, जे, मनोरञ्जन, एम, & Bruwer, जे (2007) जिक्रोन र rutile को electrostatic अलग मा सतह प्रभाव को प्रभाव, को 6th अन्तर्राष्ट्रिय भारी खनिज सम्मेलन, खनन र धातु को दक्षिणी अफ्रिकी संस्थान.

16.Celik, एम र Yasar, ई (1995) बोरोनकोअर्थ सामाग्री को ELECTROSTATIC छुट्टिनु मा तापमान को प्रभाव र अशुद्धियों, खनिज ईन्जिनियरिङ्, Vol. 8, कुनै. 7, पृ. 829-833.

17.वाक्यांश, फा (1947) ELECTROSTATIC छुट्टिनु लागि सुखाने टिप्पणीहरू कणहरू को, प्रेम Tec. पब 2257, नोभेम्बर.

18.NML (2004) कम ग्रेड barite को Beneficiation (पाइलट बोट परिणाम), अन्तिम प्रतिवेदन, राष्ट्रिय Metallurgical प्रयोगशाला, जमशेदपुर भारत, 831 007

13