Zgjerimi Aplikacione në ndarje Dry Triboelectric e Minerale

Zgjerimi Aplikacione në Dry Triboelectric

Ndarja e Minerale

James D. Bittner, Kyle P. Flynn, dhe Frank J. Hrach

ST Pajisje & Teknologji LLC, Needham Massachusetts 02494 SHBA

Tel: +1-781-972-2300, email: jbittner@titanamerica.com

ABSTRAKT

ST Pajisje & Teknologji, LLC (STET) ka zhvilluar një sistem të përpunimit të bazuar në ndarjen triboelectrostatic rrip që siguron industrinë e përpunimit mineral një mjet për të beneficiate materiale gjobë me një teknologji tërësisht të thatë. Në kontrast me proceset e tjera të ndarjes elektrostatike që janë zakonisht të kufizuara për të grimcave më të mëdha se 75μm në madhësi, ndarës triboelectric rrip është e përshtatshme në mënyrë ideale për ndarjen e shumë të mirë (<1mM) të moderuar të trashë (300mM) grimca me xhiros shumë të lartë. Efikasitet të lartë multi-fazë ndarje përmes ngarkimit të brendshme / rimbushje dhe riciklimi rezultate në ndarje shumë më të lartë që mund të arrihet me një të vetme-fazë konvencionale në mbërritjen bien ndarës triboelectrostatic. triboelectric teknologji Rrip ndarës ka qenë përdorur për të ndarë një gamë të gjerë të materialeve, duke përfshirë përzierjet e aluminosilicates qelqtë / karbonit, calcite / kuarc, talk / magnezit, dhe barite / kuarc. Një krahasim ekonomike e përdorimit të ndarjes triboelectrostatic rrip kundrejt flotacion konvencionale për barite / Ndarja kuarc ilustron përparësitë e përpunimit të thatë për minerale.

Keywords: minerale, ndarja e thatë, Barite, akuzuar triboelectrostatic, rrip separator, hiri

PREZANTIMI

Mungesa e qasjes në ujë të freskët është duke u bërë një faktor kryesor që ndikon në mundësinë e projekteve të minierave në mbarë botën. Sipas Hubert Fleming, ish-drejtor global për Hatch ujit, "Nga të gjitha projektet e minierave në botë që janë të ndaluar ose ngadalësuar gjatë vitit të kaluar, ka qene, në pothuajse 100% e rasteve, një rezultat i ujit, drejtpërdrejt ose tërthorazi "Blin (2013). Metodat e thatë përpunimit mineral ofrojnë një zgjidhje për këtë problem kanosës.

Metodat e ndarjes së lagësht të tilla si shkumë flotacion kërkojnë shtimin e reagents kimike që duhet të trajtohen në mënyrë të sigurtë dhe të hidhet në një mënyrë përgjegjës për mjedisin. Në mënyrë të pashmangshme nuk është e mundur për të vepruar me 100% riciklimi i ujit, kërkon largimin e të paktën pjesë të procesit të ujit, ka të ngjarë që përmban sasi gjurmë të reagents kimike.

Metodat e thatë të tilla si ndarja elektrostatike do të eliminojë nevojën për ujë të freskët, dhe do të ofrojë potencialin për të zvogëluar shpenzimet. Një nga zhvillimet më premtuese të reja në ndarje minerale thatë është rrip triboelectrostatic ndarës. Kjo teknologji ka zgjeruar gamën e madhësisë së grimcave të finer grimcat se teknologjive klasike ndarjeje elektrostatike, në varg ku vetëm notim ka qenë i suksesshëm në të kaluarën.

1

figurë 2. Detail e zonës ndarje

Procesi është plotësisht e thatë, nuk kërkon materiale shtesë dhe prodhon ujë të mbeturinave ose shkarkimeve në ajër. Në rastin e karbonit nga ndarje hirit fluturojnë, materialet mbulohen përbëhet nga hirit fluturues reduktuar në përmbajtjen e karbonit me të niveleve të përshtatshme për përdorim si një përzierje pozzolanic në beton, dhe një pjesë të lartë të karbonit që mund të digjet në fabrikë prodhimin e energjisë elektrike. Përdorimi i të dy rrjedhave të produktit siguron një 100% zgjidhje për të fluturuar problemet e deponimit të hirit.

Rrip ndarës triboelectrostatic është relativisht kompakte. Një makinë projektuar për të procesit 40 ton në orë është përafërsisht 9.1 metra (30 ft) gjatë, 1.7 metra (5.5 ft.) gjerë dhe 3.2 metra (10.5 ft.) i lartë. Bilanci kërkohet të bimëve përbëhet nga sisteme të përcjellë materiale të thatë për të dhe nga ndarës. Kompaktësia e sistemit lejon fleksibilitet në planet e instalimit.

figurë 3. Commercial triboelectrostatic rrip separator

Krahasimi me proceset e tjera elektrostatike ndarjes

triboelectrostatic teknologji Ndarja rrip masë të madhe zgjeron gamën e materialeve që mund të beneficiated nga proceset elektrostatike. Proceset e përdorura më së shpeshti elektrostatike mbështeten në dallimet në përçueshmëri elektrike e materialeve të ndara. Në këto procese, materiali duhet kontaktuar një daulle bazuar apo pjatë zakonisht pasi grimcat materiale janë ngarkuar negativisht nga një kurorë shkarkimit jonizues. Materialet përçueshëm do të humbasin përgjegjësinë e tyre shpejt dhe të jetë hedhur nga kazani. Materiali jo-përçueshëm vazhdon të jetë tërhequr për të daulles Që nga

3

Akuza do të zhduket më ngadalë dhe do të bien, ose të krehur nga kazani pas ndarjes nga materiali kryerjen. Këto procese janë të kufizuara në kapacitetin për shkak të kontaktit të kërkuar të çdo grimcë në daulle apo pjatë. Efektiviteti i këtyre kontakteve proceseve akuzuar janë të kufizuara edhe të grimcave të rreth 100 Pm ose më e madhe në madhësi për shkak të dy duhet të kontaktoni pjatë e bazuar dhe dinamikën e kërkuara rrjedhës grimcave. Grimcat e madhësive të ndryshme do të ketë dinamikë të ndryshme të rrjedhës për shkak të efekteve inerciale dhe do të rezultojë në ndarjen degraduar. Diagrami i mëposhtëm (figurë 4) ilustron tiparet themelore të këtij lloji të separator.

figurë 4. Drum separator elektrostatike "Plaku (2003)"

ndarje Triboelectrostatic nuk janë të kufizuara në ndarjen e përçueshëm / materiale jo-përçueshëm, por varet fenomenin e njohur të transferimit pagesë nga kontakti fërkimi i materialeve me kimisë pangjashëm sipërfaqe. Ky fenomen ka qenë përdorur në "të lirë të bien" proceseve të ndarjes për dekada të tëra. një proces i tillë është ilustruar në Figurën 5. Përbërësit e një përzierje e grimcave të parë të zhvilluar me akuza të ndryshme nga kontakti ose me një sipërfaqe metalike, ose nga grimce me kontakt grimcave në një pajisje të lëngëzuar shtrat të ushqyerit. Si grimcat bien përmes fushës elektrike në zonën e elektrodave, trajektore çdo grimce është shmang drejt elektrodes e ngarkuar kundërt. Pas një distancë të caktuar, kazanët e grumbullimit janë të punësuar për të ndarë streams. instalimet tipike kërkojnë faza të shumta ndarës me riciklojnë e një pjesë cilësisë së dytë. Disa pajisje të përdorur një rrjedhë e qëndrueshme të gazit për të ndihmuar transportohen të grimcave përmes zonës elektrodë.

4

figurë 5. "Free bien" separator triboelectrostatic

Ky lloj i ndarës së lirë vjeshtë gjithashtu ka kufizime në madhësisë së grimcave të materialit që mund të jenë të përpunuara. Rrjedha brenda zonës elektrodë duhet të kontrollohet për të minimizuar turbullirë për të shmangur "lyer" i ndarjes. Trajektorja e grimcave gjobë janë më të ndikuar nga turbullirat që forcat aerodinamike zvarritet grimcave gjobë janë shumë më të mëdha se forcat gravitacionale dhe elektrostatike. Grimcat shumë të bukura do të tentojnë të mbledhur në sipërfaqet electrode dhe duhet të hiqen nga ndonjë metodë. Grimcat e më pak se 75 Pm nuk mund të ndahen në mënyrë efektive.

Një kufizim tjetër është se ngarkimit grimcë brenda zonës elektrodë duhet të jetë i ulët për të parandaluar efektet e ngarkuar hapësirë, të cilat kufizojnë shkallën e përpunimit. Kalimi materiale nëpër zonën electrode thelb rezulton në një ndarje të vetme-fazë, pasi që nuk ka mundësi për ri-akuzuar të grimcave. prandaj, sistemet multi-fazë janë të nevojshme për të përmirësuar shkallën e ndarjes, duke përfshirë ri-pagesën e materialit nga kontakti mëvonshëm me një pajisje të akuzuar. Rezultuar vëllimit pajisjet dhe kompleksitetit rritet në përputhje me rrethanat.

Në kontrast me proceset e tjera në dispozicion elektrostatike ndarjes, ndarës triboelectrostatic rrip është e përshtatshme në mënyrë ideale për ndarjen e shumë të mirë (<1 mM) të moderuar të trashë (300mM) materiale me xhiros shumë të larta. Tarifimi triboelectric grimcë është efektive për një gamë të gjerë të materialeve dhe vetëm kërkon grimcave - kontakt grimcë. Hendeku i vogël, fushë lartë elektrike, kundër rrjedhjen e tanishme, fuqishme agjitacion grimcë-grimcë dhe vetë-pastrimi veprim i brezit në elektroda janë tiparet kritike e ndarës. Efikasitet të lartë multi-fazë ndarje përmes akuzuar / rimbushje dhe rezultatet brendshme riciklimi në ndarje shumë më të lartë dhe është efektive në materialet gjobë që nuk mund të ndahen në të gjitha nga teknikat konvencionale.

5

Aplikacionet e TRIBOELECTROSTATIC rrip ndarjes

Fly Ash

triboelectrostatic teknologji Ndarja rrip është aplikuar për herë të parë industriale për përpunimin e qymyrit djegie hirit në 1995. Për aplikimin e hirit fluturojnë, teknologji ka qenë efektive në ndarjen e grimcave të karbonit nga djegia jo të plotë qymyr, nga grimcat e qelqtë aluminosilikat minerale në hirit fluturues. Teknologjia ka qenë i dobishëm në duke bërë të mundur riciklimi i flyash pasur me minerale, si një zëvendësim të çimentos në prodhimin e betonit. që nga 1995, 19 separators triboelectrostatic rrip kanë funksionuar në SHBA, Kanadë, Britani e Madhe, dhe Polonia, përpunimin e gjatë 1,000,000 ton e hirit në vit. Teknologjia tani është gjithashtu në Azi me ndarës e parë të instaluar në Korenë e Jugut këtë vit. Historia industrial i ndarjes hirit është e shënuar në Tabelën 1.

tabelë 3. shembuj, ndarje minerale duke ndarjen triboelectrostatic rrip

Përdorimi i ndarës triboelectrostatic rrip është demonstruar në mënyrë efektive beneficiate shumë përzierjet minerale. Që nga ndarës mund të procesit materiale me madhësi grimce prej rreth 300 mM në më pak se 1 mM, dhe ndarja triboelectrostatic është efektive për të dy izolues dhe materialeve të përçueshëm, teknologjia shtrihet në masë të madhe gamën e materialeve të aplikueshëm mbi ndarësit konvencionale elektrostatike. Që procesi triboelectrostatic është plotësisht e thatë, përdorimi i tij eliminon nevojën për tharje materiale dhe trajtimin e mbeturinave të lëngshme nga proceset notim.

KOSTOJA E TRIBOELECTROSTATIC rrip ndarjes

Krahasimi me konvencionale flotacion për Barite

Një studim krahasues kosto është autorizuar nga STET dhe kryer nga Soutex Inc. Soutex është një kompani Quebec Kanada bazë në inxhinieri me përvojë të gjerë në të dy flotacion lagësht dhe elektrostatike vlerësimit procesin e ndarjes dhe design. Studimi krahasuar shpenzimet kapitale dhe operative të procesit triboelectrostatic ndarjes rrip në flotacion konvencionale shkumë për Beneficiation e mineralit të gradës së ulët barite. Të dy teknologjitë përmirësuar barite me heqjen e solids densitet të ulët, kryesisht kuarc, për të prodhuar një Instituti Petroleum amerikan (API) shpimit klasën barite me SG më i madh se 4.2 g / ml. Rezultatet notim u bazuar në studimet fabrikë pilot të kryera nga Indian National Laboratory Mettalurgical "NML (2004)". Triboelectrostatic rrip rezultate ndarja u bazuar në studimet fabrikë pilot duke përdorur xeheve të ngjashme ushqim. Studimi krahasues ekonomik përfshirë zhvillimin flowsheet, materiale dhe energji bilancet, sizing madh pajisjet dhe kuotimit për të dy proceset triboelectrostatic ndarjes rrip flotacion dhe. Baza për dy flowsheets është i njëjtë, përpunim 200,000 t / y i ushqimit barite me SP 3.78 të prodhosh 148,000 t / y e shpimit klasën produktit barite me SP 4.21 g / ml. Procesi notim vlerësim nuk përfshin asnjë kosto për ujë të procesit, ose trajtimin e ujit.

Flowsheets janë gjeneruar nga Soutex për procesin flotacion barite (figurë 6), dhe triboelectrostatic rrip procesi ndarje (figurë 7).

8

figurë 6 Barite proces notim flowsheet

9

figurë 7 Barite triboelectrostatic rrip procesi ndarje flowsheet

Tezat flowsheets nuk përfshijnë një sistem ore të papërpunuara dërrmues, e cila është e përbashkët për të dy teknologjitë. Feed rëndë për rastin flotacion është kryer duke përdorur një mulli topin lagur tul me ciklon klasifikues. Feed rëndë për rastin triboelectrostatic ndarjes rrip është kryer duke përdorur një të thatë, mulli rul vertikale me klasifikues integrale dinamik.

Triboelectrostatic Ndarja rrip flowsheet është e thjeshtë se flotacion. ndarja Triboelectostatic rrip arrihet në një fazë të vetme pa shtimin e ndonjë reagentëve kimike, krahasuar me tre faza fryrja me acid oleik përdorur si një kolektor për barite dhe natriumit silikat si një qetësues për gangue silici. A flocculant është shtuar gjithashtu si nje reagent per trashje në rastin barite flotacion. No dewatering dhe tharje pajisje është e nevojshme për ndarjen triboelectrostatic rrip, krahasuar trashës, shtyn filtër, dhe tharëse rrotullues nevojshme per procesin flotacion barite.

10

REFERENCAT

1.Blin, P & Dion-Ortega, A (2013) Lartë dhe të thatë, CIM Magazine, vol. 8, jo. 4, pp. 48-51.

2.i moshuar, J. & yan, E (2003) eForce.- brezi më i ri i ndarës elektrostatike për industrinë e minerale ranoret, Mineralet Konferenca e rëndë, Johannesburg, Në jug Instituti Afrikan i Minierave dhe Metalurgjisë.

3.Manouchehri, H, Hanumantha Roa,K, & Foressberg, K (2000), Shqyrtimi i metodave elektrike Ndarja, pjesë 1: aspektet themelore, Mineralet & Përpunimi metalurgjik, vol 17, jo. 1 pp 23 - 36.

4.Manouchehri, H, Hanumantha Roa, K, & Foressberg, K (2000), Shqyrtimi i metodave elektrike Ndarja, pjesë 2: Konsideratat praktike, Mineralet & Përpunimi metalurgjik, vol 17, jo. 1 pp 139- 166.

5.Searls, J (1985) potasë, Kapitulli në fakte dhe Problemet Minerare: 1985 botim, Shtetet e Bashkuara Byroja e Minierave, Washington DC.

6.Berthon, R & Bhicr, M, (1975) Ndarja elektrostatike e potasë Ores, United States Patent # 3,885,673.

7.Marka, L, Beier, P, & Stahl, unë (2005) Ndarja elektrostatike, Wiley-VCH Verlag, GmbH & Co.

8.frazë, F (1962) ndarja elektrostatike e materialeve të grimcuar, SHBA Byroja e Minierave, buletin 603.

9.frazë, F (1964), Pretreatment mineralesh për ndarjen elektrostatike, Patent SHBA 3,137,648.

10.Lindley, K & Rowson, N (1997) Faktorët e përgatitjes së ushqimit që ndikojnë në efikasitetin e ndarjes elektrostatike, Magnetike dhe elektrike Ndarja, vol 8 pp 161-173.

11.Inculet, unë (1984) Elektrostatike Ndarja Mineral, Elektrostatika dhe elektrostatike Aplikime Series, Studimet Research Press, Ltd, John Wiley & Sons, inc.

12.Feasby, D (1966) Free-Fall elektrostatike Ndarja e fosfatit dhe calcite grimcave, Mineralet Laboratory Research, Labs Nos. 1869, 1890, 1985, 3021, dhe 3038, libër 212, Raporti i progresit.

13.Stencel, J & Jiang, X (2003) Transport PASTRIMIN, Triboelectric Beneficiation për Fosfat Industrisë Florida, Florida Instituti i Kërkimeve Fosfat, Publikimi No. 02-149-201, dhjetor.

14.Manouchehri, H, Hanumantha R, & Foressberg, K (2002), Triboelectric Charge, Pronat Electrophysical dhe Beneficiation elektrike Potenciali i kimikisht të trajtuar feldspat, kuarc, dhe Wollastonite, Magnetike dhe elektrike Ndarja, vol 11, jo 1-2 pp 9-32.

15.në pritje të, J, argëtim, M, & Bruwer, J (2007) Ndikimi i efekteve të sipërfaqes në ndarjen elektrostatike e zirkon dhe Rutile, Heavy Minerals Konferenca e 6-të Ndërkombëtare, African Instituti Southern i Minierave dhe Metalurgjisë.

16.Celik, M dhe Yasar, E (1995) Efektet e temperaturës dhe papastërtitë për ndarje elektrostatike Materiale bor, minerale Inxhinieri, vol. 8, jo. 7, pp. 829-833.

17.frazë, F (1947) Shënime në tharje për elektrosta Ndarja i grimcave, DASHURIA Tec. pijetore 2257, Nëntor.

18.NML (2004) Beneficiation e barite klasës së ulët (Rezultatet fabrikë pilot), Raporti final, Laboratori Kombëtar metalurgjik, Jamshedpur India, 831 007

13