Dzelzsrūdas bagātināšana

Dzelzsrūda ir ceturtais visizplatītākais zemes garozas elements. Dzelzs ir būtisks tērauda ražošanā, un tāpēc tas ir būtisks materiāls pasaules ekonomikas attīstībai. Dzelzs tiek plaši izmantots arī būvniecībā un transportlīdzekļu ražošanā. Lielāko daļu dzelzsrūdas resursu veido metamorfizēti dzelzs veidojumi (BIF) kurā dzelzs parasti atrodams oksīdu veidā, hidroksīdi un mazākā mērā karbonāti.

Dzelzsrūdu ķīmiskajam sastāvam ir acīmredzami plašs ķīmiskā sastāva diapazons, jo īpaši Fe saturam un ar to saistītajiem gangu minerāliem. Galvenie dzelzs minerāli, kas saistīti ar lielāko daļu dzelzsrūdu, ir hematīts, goetīts, limonīts un magnetīts. Galvenie piesārņotāji dzelzsrūdās ir SiO2 un Al2O3. Tipiskie silīcija dioksīda un alumīnija oksīdu saturošie minerāli, kas atrodas dzelzs rūdās, ir kvarcs, kaolinīts, gibbsite, diaspora un korunds. No tiem bieži tiek novērots, ka kvarcs ir galvenais silīcija dioksīda saturošais minerāls un kaolinīts un gibsīts ir divi galvenie alumīnija oksīdu saturošie minerāli.

iron ore beneficiation
fine iron ore separation

Dzelzsrūdas ieguve galvenokārt tiek veikta, veicot atklātas raktuvju ieguves darbības, rezultātā rodas ievērojama sārņu veidošanās. Dzelzsrūdas ražošanas sistēma parasti ietver trīs posmus: Ieguves, apstrādes un granulēšanas darbības. No tiem, apstrāde nodrošina, ka pirms granulēšanas posma tiek sasniegta atbilstoša dzelzs pakāpe un ķīmija. Apstrāde ietver saspiešanu, klasifikācija, Malšanas, un koncentrācija, kuras mērķis ir palielināt dzelzs saturu, vienlaikus samazinot ganga minerālu daudzumu. Katrai minerālu atradnei ir savas unikālas īpašības attiecībā uz dzelzi un gangu saturošiem minerāliem, un tāpēc tam ir nepieciešama cita koncentrācijas tehnika.

Magnētisko atdalīšanu parasti izmanto augstas kvalitātes dzelzsrūdas bagātināšanā, kur dominējošie dzelzs minerāli ir fero un paramagnētiskie. Mitra un sausa zemas intensitātes magnētiskā atdalīšana (LIMS) metodes tiek izmantotas, lai apstrādātu rūdas ar spēcīgām magnētiskām īpašībām, piemēram, magnetītu, savukārt mitru augstas intensitātes magnētisko atdalīšanu izmanto, lai atdalītu Fe saturošus minerālus ar vājām magnētiskām īpašībām, piemēram, hematītu no ganga minerāliem. Dzelzs rūdas, piemēram, getīts un limonīts, parasti sastopamas sārņos un ne ar vienu vai otru paņēmienu ļoti labi neatdalās;.

iron ore

Flotāciju izmanto, lai samazinātu piemaisījumu saturu zemas kvalitātes dzelzs rūdās. Dzelzs rūdas var koncentrēt vai nu ar tiešu dzelzs oksīdu anjonu flotāciju, vai ar silīcija dioksīda reverso katjonu flotāciju, tomēr apgrieztā katjonu flotācija joprojām ir populārākais flotācijas ceļš, ko izmanto dzelzs rūpniecībā. Flotācijas izmantošana ir ierobežota ar reaģentu izmaksām, silīcija dioksīda un alumīnija oksīda bagātu gļotu klātbūtne un karbonātu minerālu klātbūtne. Turklāt, flotācijai nepieciešama notekūdeņu attīrīšana un lejteces atūdeņošanas izmantošana sausai galīgai izmantošanai.

Flotācijas izmantošana dzelzs koncentrācijai ietver arī novājēšanu, jo peldēšana naudas sodu klātbūtnē samazina efektivitāti un rada augstas reaģentu izmaksas. Denovēšana ir īpaši kritiska alumīnija oksīda noņemšanai, jo gibsīta atdalīšana no hematīta vai getīta ar jebkādām virsmaktīvajām vielām ir diezgan sarežģīta. Lielākā daļa alumīnija oksīdu saturošo minerālu rodas smalkākā izmēru diapazonā (<20Um) ļaujot to noņemt, izmantojot novājēšanu. Vispārējo, augsta naudas sodu koncentrācija (<20Um) un alumīnija oksīds palielina nepieciešamo katjonu kolektora devu un dramatiski samazina selektivitāti. Tāpēc novājēšana palielina flotācijas efektivitāti, bet rada lielu daudzumu sārņu un dzelzs zudumu sārņu straumē.

Dzelzsrūdas sausā apstrāde dod iespēju novērst izmaksas un slapjo sārņu veidošanos, kas saistīta ar flotāciju un mitrām magnētiskās atdalīšanas ķēdēm. STET ir novērtējis vairākus dzelzsrūdas sārņus un raktuvju rūdas paraugu izmantošanu stenda mērogā (Priekšizpētes mērogs). Tika novērota ievērojama dzelzs un silikātu kustība, ar piemēriem, kas izcelti tabulā.

screen-shot-new

Šī pētījuma rezultāti parādīja, ka zemas kvalitātes dzelzsrūdas smalkumus var uzlabot, izmantojot STET tribo-elektrostatisko jostas separatoru. Pamatojoties uz STET pieredzi, produkta reģenerācija un/vai pakāpe ievērojami uzlabosies izmēģinājuma mēroga apstrādē, salīdzinot ar stenda mēroga testa ierīci, ko izmanto šajos dzelzsrūdas izmēģinājumos.

STET sausais elektrostatiskais smalkās dzelzsrūdas atdalīšanas process piedāvā daudzas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām mitrās apstrādes metodēm, piemēram, magnētiskie vai flotācija, Ieskaitot:

  • Nav ūdens patēriņa. Ūdens likvidēšana arī novērš sūknēšanu, Sabiezējums, un žāvēšana, kā arī visas izmaksas un riski, kas saistīti ar ūdens attīrīšanu un novadīšanu.
  • Nav mitru sārņu likvidēšanas. Nesenie sārņu aizsprostu augsta līmeņa bojājumi ir izgaismojuši ilgtermiņa risku, kas saistīts ar slapjo sārņu uzglabāšanu. Pēc nepieciešamības, minerālu pārstrādes darbībās iegūst kaut kādus sārņus, bet STET elektrostatiskā separatora sārņi nesatur ūdeni un ķīmiskas vielas. Tas ļauj vieglāk lietderīgi atkārtoti izmantot sārņus. Sārņus, kas jāuzglabā, putekļu kontrolei var sajaukt ar nelielu ūdens daudzumu.
  • Ķīmiska pievienošana nav nepieciešama. Flotācijas ķimikālijas ir pastāvīgi darbības izdevumi minerālu apstrādes darbībām.
  • Piemērots smalku pulveru apstrādei. Samazināšana var nebūt nepieciešama atkarībā no rūdas mineraloģijas un pakāpes.
  • Zemākas investīciju izmaksas (CAPEX) un zemākas darbības izmaksas (OPEX (OPEX)).
  • Atļauju piešķiršanas vieglums, jo ietekme uz vidi ir samazināta līdz minimumam, ūdens attīrīšanas novēršana

Sazinieties ar mums, lai uzzinātu vairāk par dzelzsrūdas sauso apstrādi.

Atsauces:

  • Lu, L. (Ed.). (2015), "Dzelzsrūda: Mineraloģija, Pārstrāde un vides ilgtspēja", Elsevier.
  • Ferreira, H., & Leite, M. G. P. (2015), "Dzelzsrūdas ieguves dzīves cikla novērtējuma pētījums", Tīrākas ražošanas žurnāls, 108, 1081-1091.
  • Li, Q., Dai, T., Wang, G., Cheng, J., Zhong, W., Wen, B., & Liang, L. (2018), "Dzelzs materiāla plūsmas analīze ražošanai, Patēriņu, un tirdzniecība Ķīnā no 2010 līdz 2015. gadam", Tīrākas ražošanas žurnāls, 172, 1807-1813.
  • Nogueira, P. V., Roča, M. P., Borges, W. R., Silva, A. M., & de Assis, L. M. (2016), "Dzelzs atradnes izpēte, izmantojot seismisko refrakciju un pretestību Carajás minerālu provincē, Brazīlija", Lietišķās ģeofizikas žurnāls, 133, 116-122.
  • Filippovs, L. O., Severovs, V. V., & Filippova, Es. V. (2014), "Pārskats par dzelzsrūdu bagātināšanu, izmantojot reverso katjonu flotāciju", Starptautiskais minerālu pārstrādes žurnāls, 127, 62-69.
  • Rosière, C. A., & Brunnacci-Ferreira-Santos, N. "Dolomīta itabirīti un karbonātu paaudzes Cauê veidojumā, Quadrilátero Ferrífero".
  • Sahoo, H., Rath, S. S., Rao, D. S., Mišra, B. K., & Das, B. (2016), "Silīcija dioksīda un alumīnija oksīda satura loma dzelzsrūdu flotācijā", Starptautiskais minerālu pārstrādes žurnāls, 148, 83-91.
  • Luo, X., Wang, Y., Wen, S., Ma, M., Saule, C., Yin, W., & Ma, Y. (2016), "Karbonātu minerālu ietekme uz kvarca flotācijas uzvedību dzelzsrūdu reversās anjonu flotācijas apstākļos", Starptautiskais minerālu pārstrādes žurnāls, 152, 1-6.
  • Jang, K. O., Nunna, V. R., Hapugoda, S., Nguyen, A. V., & Brukards, W. J. (2014), "Zemas kvalitātes getīta rūdas ķīmiskā un minerālā transformācija ar dehidroksilēšanu, reducējošā apdedzināšana un magnētiskā atdalīšana, Minerālu inženierija, 60, 14-22.
  • Da Silva, F. L., Araujo, F. G. S., Teixeira, M. P., Gomess, R. C., & Fon Krīgers, F. L. (2014), "Pētījums par sārņu reģenerāciju un pārstrādi no dzelzsrūdas koncentrācijas keramikas ražošanai", Starptautiskā keramika, 40(10), 16085-16089.
  • Mirkovska, M., Kratzer, M., Teiherts, C., & Flachberger, H. (2016), "Minerālu kontakta uzlādes galvenie faktori veiksmīgam triboelektrostatiskās atdalīšanas procesam – pārskats", Hauptfaktoren der Triboaufladung von Mineralphasen für eine erfolgreiche elektrostatische Trennung–ein Überblick. BHM Berg-und Hüttenmännische Monatshefte, 161(8), 359-382.
  • Ferguson, D. N. (2010), "Pamata triboelektriskā sērija smagajiem minerāliem no induktīvās elektrostatiskās atdalīšanas uzvedības", Dienvidāfrikas Kalnrūpniecības un metalurģijas institūta žurnāls, 110(2), 75-78.
  • Fuerstenau, M. C., & Han, K. N. (Eds.). (2003), "Šķidruma un cietas vielas atdalīšana", Minerālu apstrādes principi, Mvu.

Biļetenus

Literatūra