Beneficiation rudy żelaza

Ruda żelaza jest czwartym najczęściej występującym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej. Żelazo jest niezbędne dla produkcji stali, a zatem jest istotnym materiałem dla globalnego rozwoju gospodarczego. Żelazo jest również szeroko stosowane w budownictwie i produkcji pojazdów. Większość zasobów rudy żelaza składa się z metamorfozy banded formacji żelaza (Bif) w którym żelazo jest powszechnie spotykane w postaci tlenków, wodorotlenków i w mniejszym stopniu węglanów.

Skład chemiczny rud żelaza ma widoczny szeroki zakres w składzie chemicznym, szczególnie dla zawartości Fe i związanych z nimi minerałów gangue. Główne minerały żelaza związane z większością rud żelaza to hematyt, goethite, limonit i magnetyt. Głównymi zanieczyszczeniami w rudach żelaza są SiO2 i Al2O3. Typowe minerały krzemionkowe i aluminiowe obecne w rudach żelaza są, kaolinit, gibbsite, diaspory i korund. Z nich często obserwuje się, że kwarc jest głównym mineralnym łożyskiem krzemionki, a kaolinit i gibbsite są minerałami zawierającymi dwugłowe.

iron ore beneficiation
fine iron ore separation

Wydobycie rudy żelaza odbywa się głównie w ramach kopalni odkrywkowej, w wyniku znacznego wytwarzania odpadów. System produkcji rudy żelaza obejmuje zwykle trzy etapy: Wyszukiwania, przetwarzania i granulowania. Z tych, zapewnia odpowiedni stopień żelaza i chemię przed etapem granulatu. Przetwarzanie obejmuje kruszenie, Klasyfikacji, Frezowanie, oraz koncentracja mająca na celu zwiększenie zawartości żelaza przy jednoczesnym zmniejszeniu ilości minerałów skały płonnej. Każde złoże mineralne ma swoje unikalne właściwości w odniesieniu do minerałów żelaznych i gangue bearing, i dlatego wymaga innej techniki koncentracji.

Separacja magnetyczna jest zwykle stosowana w wzbogacaniu wysokiej jakości rudy żelaza, gdzie dominującymi minerałami żelaza są żelazo i paramagnetyczne. Mokra i sucha separacja magnetyczna o niskiej intensywności (LIMS (LIMS)) techniki są stosowane do przetwarzania rud o silnych właściwościach magnetycznych, takich jak magnetyt, podczas gdy mokra separacja magnetyczna o wysokiej intensywności służy do oddzielania minerałów fe-łożyska o słabych właściwościach magnetycznych, takich jak hematyt od minerałów gangue. Rudy żelaza, takie goetyt i limonit są powszechnie spotykane w tailings i nie oddziela się bardzo dobrze przez jedną z technik.

iron ore

Flotacja jest stosowana w celu zmniejszenia zawartości zanieczyszczeń w niskorasowych rudach żelaza. Rudy żelaza mogą być skoncentrowane poprzez bezpośrednią flotację anoniczną tlenków żelaza lub odwróconą flotację kationową krzemionki, jednak odwrócona flotacja kationowa pozostaje najpopularniejszym szlakiem flotacji stosowanym w przemyśle żelaza. Stosowanie flotacji ograniczone przez koszt odczynników, obecność krzemionki i szlamu bogatego w szlam oraz obecność minerałów węglanowych. Ponadto, flotacja wymaga oczyszczania ścieków i stosowania odwadniania niższego rzędu do zastosowań.

Wykorzystanie flotacji do stężenia żelaza wiąże się również z odsłanianiem jako unoszącym się w obecności kar, co skutkuje zmniejszoną wydajnością i wysokimi kosztami odczynnika. Desliming jest szczególnie krytyczny dla usuwania tlenku glinu, ponieważ oddzielenie gibetu od hematytu lub goethytu przez jakiekolwiek środki powierzchnioaktywne jest dość trudne. Większość minerałów z łożyska glinu występuje w zakresie drobniejszych rozmiarów (<20Um) pozwalając na jego usunięcie poprzez odsłanianie. Ogólnej, wysoka koncentracja grzywien (<20Um) i tlenku glinu zwiększa wymaganą dawkę kationową i znacznie zmniejsza selektywność. W związku z tym desliming zwiększa wydajność flotacji, ale powoduje dużą ilość odpadów i utratę żelaza do strumienia odpadów.

Obróbka na sucho rudy żelaza stanowi okazję do wyeliminowania kosztów i generowania mokrych odpadów związanych z flotacją i mokrymi magnetycznymi obwodami separacji. STET ocenił kilka odpadów rudy żelaza i uruchomić próbki rudy kopalni w skali ławki (skala przed wykonalności). Zaobserwowano znaczny ruch żelaza i krzemianów, z przykładami wyróżnionymi w poniższej tabeli.

screen-shot-new

Wyniki tego badania wykazały, że niskosumowane grzywny rudy żelaza można ulepszyć za pomocą tribo-elektrostatycznego separatora pasów STET. Na podstawie doświadczenia STET, odzysku produktu i/lub gatunku znacznie poprawi się podczas pilotażowego przetwarzania, w porównaniu z urządzeniem testowym w skali stołowej wykorzystywanym podczas tych prób.

Proces suchej elektrostatycznej separacji drobnej rudy żelaza STET ma wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami przetwarzania na mokro, takich jak magnetyki lub flotacja, Tym:

  • Brak zużycia wody. Eliminacja wody eliminuje również pompowanie, Zagęszczanie, i suszenie, jak również wszelkie koszty i ryzyko związane z uzdatnianiem i unieszkodliwianiem wody.
  • Brak usuwania mokrych odrzutów. Niedawne głośne awarie zapór przeróbczych uwypukliły długoterminowe ryzyko składowania mokrych odpadów przeróbczych. Z konieczności, Zakłady przetwórstwa minerałów wytwarzają pewnego rodzaju odpady przeróbcze, ale odrzuty separatora elektrostatycznego STET są wolne od wody i chemikaliów. Pozwala to na łatwiejsze korzystne ponowne wykorzystanie. Odrzuty, które muszą być przechowywane, można mieszać z niewielką ilością wody w celu kontroli pyłu.
  • Nie wymaga dodatku chemicznego. Chemikalia flotacyjne są ciągłym wydatkiem operacyjnym na operacje przetwórstwa minerałów.
  • Nadaje się do przetwarzania drobnych proszków. Desliming może nie być wymagany w zależności od mineralogii rudy i.
  • Niższe koszty inwestycji (CAPEX (CAPEX)) i niższe koszty operacyjne (OPEX).
  • Łatwość wydawania zezwoleń dzięki zminimalizowaniu wpływu na środowisko, eliminacja uzdatniania wody

Skontaktuj się z nami, aby dowiedzieć się więcej o suchej przerobie rudy żelaza.

Referencje:

  • Lu, L. (Red.). (2015), "Ruda żelaza: Mineralogy, Przetwarzanie i zrównoważony rozwój środowiskowy", Elsevier.
  • Ferreira, H., & Leite, M. G. P. (2015), "Badanie oceny cyklu życia górnictwa rudy żelaza", Dziennik czystszej produkcji, 108, 1081-1091.
  • Li, P., Dai, T., Wang, G., Cheng, J., Zhong, W., Wen, B., & Liang, L. (2018), "Analiza przepływu materiału żelaza do produkcji, Zużycie, i handlu w Chinach od 2010 do 2015 r.", Dziennik Czystszej Produkcji, 172, 1807-1813.
  • Nogueira, P. V., Rocha, M. P., Borges, W. R., Silva, A. M., & De Assis, L. M. (2016), "Badanie złoża żelaza z wykorzystaniem załamań sejsmicznych i rezystywności w prowincji mineralnej Carajás, Brazylia", Dziennik Zastosowanej geofizyki, 133, 116-122.
  • Filippov, L. z o.o., Siewierów, V. V., & Filippova (Filippova), Ja. V. (2014), "Przegląd dobroczynność rud żelaza poprzez odwróconą flotację kationową", Międzynarodowe czasopismo przetwarzania minerałów, 127, 62-69.
  • Rosière, C. A., & Brunnacci-Ferreira-Santos, N. "Itabiity dolomitowe i pokolenia węglanów w formacji Cauê, Quadrilátero Ferrífero".
  • Sahoo ( Sahoo ), H., Rath, S. S., Rao, D. S., Mishra, B. K., & Das, B. (2016), "Rola krzemionki i zawartości tlenku glinu w flotacji rud żelaza", International Journal of Mineral Processing, 148, 83-91.
  • Luo, X., Wang, Y., Wen, S., Ma (ma), M., Słońce, C., Yin, W., & Ma (ma), Y. (2016), "Wpływ minerałów węglanowych na zachowanie flotacji kwarcowej w warunkach odwrotnej flotacji anionowej rud żelaza", International Journal of Mineral Processing, 152, 1-6.
  • Jang, K. z o.o., Nunna, V. R., Okręg wyborczy Hapugoda, S., Nguyen, A. V., & Okręg wyborczy Bruckard, W. J. (2014), "Przemiana chemiczna i mineralna rudy goethytu niskiej jakości poprzez odwodnienie, redukcja pieczenia i separacji magnetycznej", Inżynieria minerałów, 60, 14-22.
  • Da Silva, F. L., Araújo, F. G. S., Teixeira, M. P., Gomes, R. C., & Von Krüger, F. L. (2014), "Badanie odzysku i recyklingu odpadów z stężenia rudy żelaza do produkcji ceramiki", Ceramika Międzynarodowa, 40(10), 16085-16089.
  • Mirkowska, M., Kratzer, M., Teichert ( Teichert ), C., & Flachberger ( Flachberger ), H. (2016), "Główne czynniki kontaktowe ładowania minerałów dla udanego procesu separacji triboelektrostatycznej-Przegląd", 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), "Podstawowa seria trójzechelektryczna dla ciężkich minerałów pochodzących z indukcyjnego zachowania separacji elektrostatycznej", Dziennik Południowoafrykańskiego Instytutu Górnictwa i Hutnictwa, 110(2), 75-78.
  • Okręg wyborczy Fuerstenau, M. C., & Han, K. N. (Red.). (2003), "Separacja ciecz-ciało stałe", Zasady przetwarzania minerałów, Mśp.

Biuletyny

Literatura