Dewis iaith:
Offer sain & Technoleg LLC (STET) tribo-electrostatic belt separator technology allows for the beneficiation of fine mineral powders with an entirely dry technology at a high throughput. Mae'r gwahanydd STET yn addas iawn ar gyfer gwahanu (<1μm) i gymedrol fras (500μm) Gronynnau, mewn cyferbyniad â phrosesau gwahanu electrostatig eraill sydd fel arfer wedi'u cyfyngu i ronynnau >75μm mewn maint. Llwyddodd STET i gael samplau o fwyn haearn gan gynnwys mwynau sy'n rhedeg o, teilchion a'r itabirite gyda chynnwys bwyd haearn yn amrywio o 30-55%. Mae canfyddiadau arbrofol yn dangos y gellir uwchraddio mwynau haearn gradd isel i raddau masnachol (58-65% Ab) tra'n gwrthod silica ar yr un pryd trwy ddefnyddio gwahanydd gwregys STET. Yma, Cyflwynir crynodeb o ganlyniadau arbrofol ac astudiaeth ragarweiniol o geisiadau posibl ar gyfer technoleg STET ar gyfer y diwydiant haearn. Mae'r astudiaethau rhagarweiniol yn cynnwys lliflenni lefel uchel a gwerthusiadau economaidd ar gyfer ceisiadau dethol. Trafodir hefyd yr heriau sy'n gysylltiedig â mabwysiadu'r dechnoleg a chymhariaeth â'r technolegau sydd ar gael ar hyn o bryd ar gyfer prosesu dirwyon am fwyn haearn.
1.0 Cyflwyniad
Mwyn haearn yw'r bedwaredd elfen fwyaf cyffredin yng nghramen y ddaear ac mae'n hanfodol ar gyfer datblygu economaidd byd-eang a gweithgynhyrchu dur [1-2]. Mae gan fwynau haearn ystod eang mewn cyfansoddiad cemegol yn arbennig ar gyfer cynnwys AB a mwynau gangue cysylltiedig [1]. Mae mwynau mawr sy'n dwyn haearn yn cywreinrwydd, goethit, limonite a magnetit [1,3] a'r prif halogyddion mewn mwynau haearn yw 2 ac Al2O3. Mae gan bob blaendal mwynau ei nodweddion unigryw ei hun o ran haearn a mwynau sy'n dwyn ganoedd, ac felly mae angen techneg ganolbwyntio wahanol [4].
Gall cylchedau prosesu modern o fwynau sy'n dwyn haearn gynnwys crynodiad gravimetrig, crynodiad magnetig, a stepiau arnofio [1,3]. Fodd bynnag, Mae cylchedau modern yn cyflwyno heriau o ran prosesu dirwyon a slimau o fwyn haearn [4-6]. Mae technegau gravimetrig fel troellau yn cael eu cyfyngu gan faint gronynnau ac maent yn cael eu hystyried yn ffordd effeithlon o ganolbwyntio cywreinrwydd a magneit yn unig ar gyfer y ffracsiwn maint uwchben 75 μm [5]. Gwlyb a sych gwahanu magnetig dwysedd isel (LIMS) Defnyddir technegau i brosesu mwynau haearn gradd uchel gyda phriodweddau magnetig cryf fel magneit tra mae gwahaniad magnetig uchel gwlyb yn cael ei ddefnyddio i wahanu'r mwynau sy'n dwyn haearn gyda phriodweddau magnetig gwan megis cywreinrwydd o fwynau gangue. Mae dulliau magnetig yn cyflwyno heriau oherwydd eu gofyniad i'r mwyn i'r haearn fod yn agored i feysydd magnetig [3]. Defnyddir arnofio i leihau'r cynnwys amhureddau mewn mwynau haearn gradd isel, ond fe'i cyfyngir gan gost adwyon, a phresenoldeb silica, â llai o fwynau a mwynau carbonad [4,6]. Os na cheir unrhyw brosesu pellach i lawr yr afon ar gyfer y ffrydiau gwrthod bydd yr haearn mân a wrthodir yn cael ei waredu mewn argae wedi'i deilchion [2].
Mae gwaredu a phrosesu dirwyon haearn wedi dod yn holl bwysig er mwyn cadw'r amgylchedd ac adfer pethau gwerthfawr i haearn, drefn honno, ac felly mae prosesu teiars a dirwyon yn y diwydiant glo wedi tyfu mewn pwysigrwydd[7].
Fodd bynnag, Mae prosesu teilchion haearn a dirwyon yn parhau i fod yn heriol drwy siartiau llif traddodiadol ac felly mae technolegau eraill sy'n fuddiol fel tribo-electrostatig sydd yn llai cyfyngol o ran y mwynoleg mwyn a maint gronynnau yn dod o ddiddordeb. Mae prosesu dur sych o fwyn haearn yn cynnig cyfle i leihau costau a chynhyrchu tail gwlyb sy'n gysylltiedig â, yn arnofio ac yn gwlychu cylchedau gwahanu magnetig.
Mae STET wedi datblygu proses wahanu sy'n galluogi gwahanu lludw a mwynau yn effeithlon yn ôl eu hymateb pan fyddant yn agored i faes trydan penodol. Cymhwyswyd y dechnoleg yn llwyddiannus i'r diwydiant lludw anghyfreithlon a'r diwydiant mwynau diwydiannol; ac mae STET yn archwilio agoriadau eraill i'r farchnad ar hyn o bryd lle gallai eu gwahanyddion gynnig mantais gystadleuol. Un o'r marchnadoedd a dargedir yw uwchraddio mwyn haearn mân.
Mae STET wedi perfformio astudiaethau archwiliadol gyda sawl mwynau haearn ac mae canlyniadau arbrofol hyd yn hyn wedi dangos y gellir uwchraddio dirwyon o fwyn haearn gradd isel trwy gyfrwng STET tribo-gwahanydd gwregys electrostatig. Mae'r broses gwahanu electrostatig sych STET yn cynnig llawer o fanteision dros ddulliau prosesu gwlyb traddodiadol, gan gynnwys y gallu i adfer haearn mân a mân-gain a fyddai fel arall yn cael ei golli i'w roi o'r to drwy ei brosesu gyda'r dechnoleg bresennol. Yn ychwanegol, Nid oes angen defnyddio dŵr ar gyfer y dechnoleg, sy'n arwain i gael gwared ar bwmpio, tewhau a sychu, yn ogystal ag unrhyw gostau a risgiau sy'n gysylltiedig â thrin a gwaredu dŵr; dim llawer o waredu teiars – methiannau proffil uchel diweddar mae argaeau wedi tynnu sylw at y perygl tymor hir o storio teiars gwlyb; ac, dim angen cemegol ychwanegol, sydd felly'n negyddu'r gost barhaus o adwyon ac yn symleiddio trwyddedu.
Mae haearn yn ddiwydiant â deinamig sy'n wahanol i'r metelau sylfaen eraill. Mae hyn oherwydd ei farchnad gyfnewidiol, y cyfrolau cynhyrchu enfawr dan sylw a threuliau cyfatebol ar y cyfalaf a'r ochrau gweithredu [8] yn ogystal ag absenoldeb canolfannau cyfnewid canolog fel Cyfnewidfa metelau Llundain. Mae hyn yn trosi'n ddychweliadau anferth sydd yn bosibl pan fo'r pris yn rocedi i fyny ac yn rasor o ymylon tenau pan fo'r amgylchiadau'n enbyd. Dyma un o'r rhesymau y tu ôl i'r cyfrolau cynhyrchu enfawr a'r pwyslais ar gostau cynhyrchu uned isel.
Yma, Mae canlyniadau astudiaeth sgrinio o'r diwydiant haearn a ddatblygwyd gan STET a Soutex yn cael eu cyflwyno er mwyn nodi nifches lle y gallai technoleg STET gynnig mantais economaidd o gymharu â thechnolegau mwy confensiynol. Mae soutex yn ymgynghoriaeth prosesu mwynau a metey ac mae ganddi brofiad o ddylunio, optimeiddio a gweithredu gwahanol brosesau crynodiad y mwyn haearn, gyda dealltwriaeth o'r CAPEX, OPEX yn ogystal ag agweddau marchnata'r diwydiant haearn. Ar gyfer yr astudiaeth hon, Darparodd soutex ei arbenigedd o ran gwerthuso cymwysiadau posibl ar gyfer gwahanu triboelectrostatig mewn mwyn haearn. Roedd cwmpas soutex yn cynnwys datblygu dalennau llifyn a threfn maint astudiaeth-amcangyfrifon cost cyfalaf a gweithredol lefel astudio. Mae'r papur hwn yn archwilio tri o'r ceisiadau mwyaf addawol a, ar lefel dechnegol a darbodus. Nodwyd y tri chais hyn fel: Uwchraddio dirwyon o fwyn haearn yn y gloddfa DSO yn Awstralia; bwyta o ddwysfwyd haearn mân yn hematite/crynodyddion magneit; ac, ailbrosesu teiars cyfoethog-AB o weithrediadau Brasiliaid.
2.0 Gwahanydd gwregys STET Triboelectrostatig
Cynhaliwyd arbrofion gan ddefnyddio gwahanydd lleiniau trydo-raddfa-electrostatig. Profi ar raddfa fainc yw cam cyntaf proses gweithredu technoleg tri cham gan gynnwys gwerthusiad ar raddfa fainc, profion ar raddfa beilot a gweithredu ar raddfa fasnachol. Defnyddir y gwahanydd pen-uchaf ar gyfer sgrinio am dystiolaeth o godi tâl electrostatig ac i benderfynu a yw deunydd yn ymgeisydd da ar gyfer bywoliaeth electrostatig. Cyflwynir y prif wahaniaethau rhwng pob darn o offer yn Nhabl 1. Er bod y cyfarpar a ddefnyddir o fewn pob cam yn amrywio o ran maint, Mae'r egwyddor gweithredu yn sylfaenol yr un.
Mae STET wedi gwerthuso sawl sampl o fwyn haearn ar raddfa fainc ac mae symudiad sylweddol haearn a gwrthod silicau wedi cael ei arsylwi (Gweler Tabl 2). Cafodd amodau arbrofol eu dewis fel bod adferiad haearn yn erbyn. gellid tynnu cromlin cynnydd haearn a'i defnyddio'n ddiweddarach fel mewnbwn ar gyfer model economaidd gweithredol
Tabl 2. Canlyniadau ar raddfa fainc ar wahanol fwynau haearn
| EST | Bwyd anifeiliaid Fe WT .% | Cynnyrch Fe WT .% | AB absoliwt Cynnydd % | Ab Adfer % | SiO2 Gwrthod % | D10 (μm) | D50 (μm) | D90 (μm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 39.2 | 50.6 | 11.4 | 91.5 | 63.9 | 5 | 23 | 59 |
| 2 | 39.4 | 60.5 | 21.1 | 50.8 | 96.0 | 5 | 23 | 59 |
| 3 | 30.1 | 48.0 | 17.9 | 70.6 | 84.6 | 1 | 18 | 114 |
| 4 | 29.9 | 54.2 | 24.3 | 56.4 | 93.7 | 1 | 18 | 114 |
| 5 | 47.0 | 50.2 | 3.2 | 96.6 | 35.3 | 17 | 62 | 165 |
| 6 | 21.9 | 48.9 | 27.0 | 41.2 | 96.6 | 17 | 62 | 165 |
| 7 | 47.6 | 60.4 | 12.8 | 85.1 | 96.9 | 17 | 62 | 165 |
| 8 | 35.1 | 44.9 | 9.8 | 89.0 | 54.2 | 3 | 61 | 165 |
| 9 | 19.7 | 37.4 | 17.7 | 76.0 | 56.8 | 5 | 103 | 275 |
| 10 | 54.5 | 62.5 | 8.0 | 86.3 | 77.7 | 5 | 77 | 772 |
| 11 | 54.6 | 66.5 | 11.9 | 82.8 | 95.6 | 8 | 45 | 179 |
(Gweler adran 3.0, Ffigur 4). Mae canlyniadau arbrofol ychwanegol sy'n dangos canlyniadau gwahanu ar samplau o fwyn haearn gan ddefnyddio technoleg STET yn cael eu cyflwyno mewn cyhoeddiad blaenorol gan STET ar brosesu mwyn haearn [9].
Tabl 1. Proses weithredu tri cham gan ddefnyddio STET tribo-technoleg gwahanu gwregys electrostatig.
| Cam | Defnyddio ar gyfer: | Hyd electrode | Math o broses |
|---|---|---|---|
| 1- Graddfa fainc Gwerthuso | Ansoddol Gwerthuso | 250Cm | Swp |
| 2- Raddfa beilot Profion | Meintiol Gwerthuso | 610Cm | Swp |
| 3- Masnachol Raddfa | Masnachol Cynhyrchu | 610Cm | Parhaus |
Fel y gwelir yn Nhabl 1, y prif wahaniaeth rhwng y gwahanydd pen-uchaf a'r raddfa beilot a gwahanyddion ar raddfa fasnachol yw mai hyd y gwahanydd pen y manben yw tua 0.4 gwaith hyd y cyfnod peilot ac unedau ar raddfa fasnachol. Gan fod yr effeithlonrwydd gwahanydd yn ffwythiant o'r hyd electrod, Ni ellir defnyddio profion ar raddfa fainc yn lle profion ar raddfa beilot. Mae profion ar raddfa beilot yn angenrheidiol er mwyn pennu maint y gwahaniad y gall y broses STET ei gyflawni ar raddfa fasnachol, ac i benderfynu a all proses STET gwrdd â thargedau'r cynnyrch o dan gyfraddau porthiant a roddir. Oherwydd y gwahaniaeth o ran hyd gwahanu gweithredol o raddfa fainc i raddfa beilot, canlyniadau fel arfer yn gwella ar raddfa beilot.
2.1 Gweithredu egwyddor
Yn y tribo-gwahanydd gwregys electrostatig (gweler Ffigur 1 a ffigur 2), deunydd yn cael ei fwydo i'r bwlch tenau 0.9 – 1.5 cm rhwng dwy electrodau planhigol cyfochrog.
Mae'r gronynnau yn cael eu codi'n triboelectrically gan gyswllt rhyngronynnau. Er enghraifft, yn achos sampl haearn sy'n cynnwys gronynnau mwynol cywreinrwydd a cwarts yn bennaf, ##'r (cywreinrwydd) a'r negyddol
Godir (cwarts) yn cael eu denu at electrodau gyferbyn. Yna mae'r gronynnau yn cael eu ysgubo i fyny gan lain-rwyllau agored sy'n symud yn barhaus ac yn cael eu cyfleu i gyfeiriadau gyferbyn. Mae'r gwregys yn symud y gronynnau wrth ymyl pob electrod tuag at ben arall y gwahanydd. Y cownter llif cyfredol y gronynnau gwahanu a thaliadau triboelectric parhaus drwy wrthdrawiadau gronynnau gronynnau yn darparu ar gyfer gwahanu aml-gam ac yn arwain i burdeb rhagorol ac adferiad mewn uned un pas. Mae'r gwregys yn caniatáu ar gyfer prosesu ar ronynnau cain ac ULTra-gain gan gynnwys gronynnau yn llai na 20μm, drwy ddarparu dull i lanhau wyneb yr electrodau yn barhaus a thynnu'r gronynnau mân, a fyddai fel arall yn glynu wrth wyneb yr electrodau. Mae buanedd y llain uchel hefyd yn galluogi 40 tunnell yr awr ar wahanydd unigol trwy gyfleu deunydd yn barhaus allan o'r gwahanydd. Drwy reoli paramedrau proses amrywiol, Mae'r ddyfais yn caniatáu optimeiddio gradd mwynol ac adfer.
Mae'r dyluniad gwahanydd yn gymharol syml. Y gwregys a'r rholeri cysylltiedig yw'r unig rannau sy'n symud. Mae'r electrodau yn llonydd ac yn cynnwys deunydd tra gwydn. Mae'r gwregys yn rhan treuliadwy sy'n gofyn am amnewid anaml ond cyfnodol, proses a all gael ei chwblhau gan un gweithredwr yn unig mewn 45 Cofnodion. Mae'r darn electrod gwahanydd tua 6 Mesuryddion (20 Troedfedd.) a'r lled 1.25 Mesuryddion (4 Troedfedd.) ar gyfer unedau masnachol maint llawn (gweler Ffigur 3). Mae'r defnydd o bŵer yn llai na 2 kWh fesul tunnell o ddeunydd a brosesir gyda'r rhan fwyaf o'r pwer a ddefnyddir gan ddau fodur sy'n gyrru'r gwregys.
Mae'r broses yn hollol sych, Nid oes angen unrhyw ddeunyddiau ychwanegol ac nid yw'n cynhyrchu unrhyw ddŵr gwastraff nac allyriadau. Ar gyfer gwahanu mwynau Mae'r gwahanydd yn darparu technoleg i leihau'r defnydd o ddŵr, ymestyn bywyd wrth gefn a/neu adfer ac ailbrosesu teilchion.
Mae crynoder y system yn caniatáu hyblygrwydd mewn dyluniadau gosod. Mae'r dechnoleg wahanu gwregysau electrostatig yn gadarn ac wedi'i brofi'n ddiwydiannol ac fe'i cymhwyswyd yn ddiwydiannol am y tro cyntaf i brosesu lludw clêr hylosgi glo yn 1995. Mae'r dechnoleg yn effeithiol wrth wahanu gronynnau carbon oddi wrth hylosgiad anghyflawn glo, oddi ar y gwydryn'n alwosilicate o ronynnau mwynol yn y Lludw clêr. Mae'r dechnoleg wedi bod yn gyfrwng i alluogi ailgylchu'r lludw pryfed mwynol llawn mwynau i gymryd lle mewn cynhyrchu concrit.
Ers 1995, Dros 20 Proseswyd miliwn tunnell o ludw sy'n hedfan ar y cynnyrch gan wahanwyr STET a osodwyd yn UDA. Mae hanes diwydiannol gwahanu STÎT lludw'n anghyfreithlon wedi'i restru yn Nhabl 3.
Mewn prosesu mwynau, Mae'r dechnoleg gwahanu gwregys triboelectric wedi cael ei ddefnyddio i wahanu ystod eang o ddeunyddiau gan gynnwys calcip/cwarts, TALC/magnesite, a barite/cwarts.
Tabl 3. Cymhwysiad diwydiannol tribo-gwahanu gwregys electrostatig ar gyfer lludw sy'n hedfan
| Cyfleustodau / gorsaf bwer | Lleoliad | Masnachol ddechrau Gweithrediadau | Cyfleuster Manylion |
|---|---|---|---|
| Ynni Dug – gorsaf Roxboro | Gogledd Carolina UDA | 1997 | 2 Gwahanyddion |
| Ynni talen- Esgidiau Brandon | Maryland UDA | 1999 | 2 Gwahanyddion |
| Scottish Power- Gorsaf longannet | Scotland UK | 2002 | 1 Gwahanydd |
| Jacksonville Electric-St. Mae Parc pŵer afon Johns | Florida UDA | 2003 | 2 Gwahanyddion |
| Pŵer trydan de Mississippi-R. D. Morrow | Mississippi UDA | 2005 | 1 Gwahanydd |
| New Brunswick Power-Belledune | New Brunswick Canada | 2005 | 1 Gwahanydd |
| RWE npower-gorsaf Didcot | England UK | 2005 | 1 Gwahanydd |
| Talen Energy-gorsaf Ynys Brunner | Pennsylvania UDA | 2006 | 2 Gwahanyddion |
| Tampa Electric-gorsaf fawr yn plygu | Florida UDA | 2008 | 3 Gwahanyddion |
| RWE npower-gorsaf Aberddawan | Cymru'r DU | 2008 | 1 Gwahanydd |
| EDF Energy-gorsaf Burton-Gorllewin | England UK | 2008 | 1 Gwahanydd |
| ZGP (Lafarge cemeg/Ciech Janikosoda JV) | Gwlad Pwyl | 2010 | 1 Gwahanydd |
| Corea southeast pŵer- Yeongheung | De Corea | 2014 | 1 Gwahanydd |
| Cymorth PGNiG Termika-Sierkirki | Gwlad Pwyl | 2018 | 1 Gwahanydd |
| Cwmni sment taiheiyo-Chichibu | Siapan | 2018 | 1 Gwahanydd |
| Lludw'n hedfan Armstrong- Cewri'r eryr | Philipinau | 2019 | 1 Gwahanydd |
| Corea southeast pŵer- Samcheonpo | De Corea | 2019 | 1 Gwahanydd |
3.0 Fethodoleg
Tri (3) Mae achosion wedi'u nodi i'w gwerthuso ymhellach ac fe'u prosesir drwy adolygiad o faint ar lefel astudiaeth-cyfle economaidd a risg/cyfleoedd. Mae'r gwerthusiad yn seiliedig ar yr enillion posibl y byddai gweithredwr yn eu gweld drwy ymgorffori technoleg STET i mewn i ddalen llif eu gwaith.
Mae perfformiad y gwahanydd STET yn cael ei amcangyfrif yn ôl profion graddfa meincnod a gyflawnir (Gweler Tabl 2). Roedd y data a gasglwyd gyda gwahanol fwynau haearn yn caniatáu calibradu model adfer a ddefnyddiwyd i ragfynegi'r adferiad ar gyfer y tair (3) astudiaethau achos. Ffigur 4 yn dangos canlyniad y model o ran perfformiadau a chostau. Mae'r adferiad haearn yn cael ei nodi'n uniongyrchol ar y bariau, yn erbyn y fywoliaeth haearn mewn% fe. Yn y profion graddfa fainc, Profwyd un pas drwy'r STET yn ogystal â'r daflen llif dau docyn. Mae lliflenni dwy-ffordd yn cynnwys creithiau'r cynffonau garw, Felly'n cynyddu'r adferiad yn sylweddol. Fodd bynnag, Mae hyn yn cynnwys peiriannau STET ychwanegol ac felly costau uwch. Mae'r bariau gwall dros y bariau CAPEX yn dangos amrywiad pris CAPEX yn dibynnu ar faint y prosiect. Mae'r ffigurau CAPEX unedol yn gostwng gyda maint y prosiect. Fel enghraifft, ar gyfer yr ORE nodweddiadol a brofwyd gyda dalen llif dau, yn gynnydd o 15% mewn gradd haearn (H.y. O 50% AB i 65% Ab) fyddai'n rhagfynegi adferiad haearn o 90%. Caiff adferiadau haearn is eu defnyddio'n wirfoddol yn yr astudiaethau achos canlynol er mwyn ystyried y golled gynhenid o adferiad wrth gynhyrchu mwyn haearn gradd uwch yn canolbwyntio.
Ar gyfer pob astudiaeth achos, Caiff dalen llif ei chyflwyno ar lefel trefn maint a dim ond y prif offer a ddangosir er mwyn cefnogi gwerthusiad economaidd. Ar gyfer pob dalen llif, Amcangyfrifir yr economeg o dan y categorïau canlynol: Treuliau cyfalaf (CAPEX); Costau gweithredu (Y gwariant rhedeg); ac, Refeniw. Yn y cam sgrinio hwn, Mae lefel cywirdeb pob categori ar y "Gorchymyn maint" (± 50%).
Prif offer Mae CAPEX yn cael ei amcangyfrif gan ddefnyddio cronfeydd data mewnol (Darparwyd gan Soutex) a dyfynbrisiau offer pan fyddant ar gael. Roedd ffactorau wedyn yn benderfynol o bennu cost costau uniongyrchol ac anuniongyrchol. Mae gwerthoedd CAPEX penodol STET hefyd yn cynnwys offer a rheolyddion eilaidd, cyfiawnhau ffactoreiddiad is ar gyfer gosod ac adeiladu ar gyfer y darn hwn o offer. Mae'r amcangyfrif OPEX yn cynnwys cynnal a chadw, Manpower, costau pŵer a defnyddiau traul. Mae'r elfennau technegol a ddarperir gan y broses llif yn cefnogi'r gwerthusiad o'r gost o ran CAPEX ac OPEX, ac elfennau cost sy'n gysylltiedig â gosod a defnyddio STET tribo-separadwr gwregys electrostatig eu hamcangyfrif gan ddefnyddio cronfa ddata STET o brosiectau a gwblhawyd a gwaith prawf graddfa meincnod o fwyn haearn.
Mae'r ffigurau a ddefnyddiwyd yn y gwerthusiadau cost canlynol yn deillio o ffigur 4. Fel enghraifft, ar gyfer yr ORE nodweddiadol a brofwyd gyda dau-pas o grynodiad a chynnydd o 15% mewn gradd haearn (H.y. O 50% AB i 65% Ab) Byddai'n costio tua 135 000$ y dunnell/h yn CAPEX a 2 $/t yn OPEX (tunnell o ddwysfwyd haearn). Gan fod hyn wedi ei fwriadu fel astudiaeth sgrinio, Penderfynwyd parhau i fod yn Geidwadol ar brisio cynnyrch a chyflawni dadansoddiad sensitifrwydd yn erbyn y radd derfynol a phris y cynnyrch. O fis Tachwedd 2019, 62% Crefftau mwyn haearn Seaborne o gwmpas 80USD/t, gydag anwadalrwydd uchel iawn.
Mae'r premiwm ar ganolbwyntio ar yr uned haearn hefyd yn anwadal iawn ac yn dibynnu ar lawer o ffactorau fel halogion ac anghenion gan gwsmer penodol. Y gwahaniaeth pris rhwng 65% haearn a 62% Mae haearn yn newid yn gyson mewn amser. Yn 2016, bach iawn oedd y gwahaniaeth (Tua 1 $/t/% fe) ond yn 2017-2018, dringodd y premiwm yn agos at 10 $/t/% fe. Ar adeg yr ysgrifennu hwn, ar hyn o bryd mae tua 3 $/t/% fe [10]. Tabl 4 dangos y meini prawf dylunio a ddewiswyd a ddefnyddiwyd ar gyfer amcangyfrif cost.
Tabl 4. Tybiaethau ar gyfer gwerthusiadau economaidd.
Amcangyfrifir yr amser ad-dalu o flwyddyn gyntaf ei gynhyrchu. Ar gyfer pob prosiect, dau ychwanegol (2) Dylid ystyried y blynyddoedd ar gyfer adeiladu. Y gwerthoedd llif arian (treuliau a refeniw) eu disgowntio o ddechrau'r adeiladu.
4.0 Y broses o fod yn fanteisiol mewn gweithrediad sych DSO
ORE cludo uniongyrchol (Sgu) Mae prosiectau'n cynhyrchu'r cyfaint mwyaf o fwyn haearn yn y byd, bwydo'r farchnad Tsieineaidd yn bennaf a daw'r rhan fwyaf o'r gyfrol o orllewin Awstralia (Fford) a Brasil. Yn 2017, Roedd cyfaint y mwyn haearn a gynhyrchwyd mewn WA 800 miliwn o dunelli ac roedd cyfaint Brasil tua 350 miliwn tunnell [11]. Mae'r prosesau Manteisiant yn syml iawn, sy'n cynnwys gwasgu'n bennaf, golchi a dosbarthu [12].
O gael dirwyon ULTra er mwyn creu 65% Mae dwysfwyd AB yn gyfle i'r farchnad DSO. Mae'r dull a gymerwyd i werthuso manteision technoleg STET ar gyfer prosiectau DSO yn gyfle i gyfaddawdu rhwng llunio dirwyon ULTra ar gyfer haearn gradd isel ac opsiwn arall o gynhyrchu cynnyrch â gwerth ychwanegol ar ôl bywoliaeth STET. Y dalen llif a gynigir (Ffigur 5) yn ystyried gweithrediad DSO ffuglennol yn WA a fyddai ar hyn o bryd yn allforio ymhlith ei gynhyrchion yn ultra-dirwyon ar 58% Ab. Byddai'r dewis arall yn canolbwyntio'r dirwyon ULTra er mwyn cynyddu gwerth y cynnyrch terfynol. Tabl 5 yn cyflwyno rhai o'r meini prawf dylunio a'r cydbwysedd màs lefel uchel a ddefnyddir wrth amcangyfrif refeniw. Nid yw'r ' orebody ' o ran gradd a chapasiti yn cynrychioli prosiect sy'n bodoli eisoes ond yn hytrach prosiect DSO nodweddiadol o ran maint a chynhyrchiant.
Tabl 5. Meini prawf dylunio planhigion a chydbwysedd màs ULTra Fine.
Ffigur 5. Mae dalennau llif o gymharu â'r
Tabl 6 yn cyflwyno'r CAPEX lefel uchel, OPEX ac amcangyfrif o refeniw. Mae'r amcangyfrif CAPEX yn cynnwys ychwanegu system llwytho wedi'i neilltuo newydd (y seilo a'r llwytho ceir), yn ogystal â'r system STET. Er mwyn gwerthuso dychweliad y daflen llif arfaethedig, Gwneir y dadansoddiad economaidd o gwmpas y cyfaddawdu rhwng yr achos manteisiciation a gwerthu cynnyrch o radd isel. Yn yr achos manteisiciation, Gostyngir y cyfaint ond mae'r premiwm ar unedau haearn yn cynyddu'r pris gwerthu yn sylweddol. Yn yr OPEX, Mae amcangyfrif yn cael ei ddarparu ar gyfer y prosesu ORE i fyny (Glofaol, gwasgu, dosbarthu a thrin).
Er gwaethaf lleihau'r cyfaint yn sylweddol, Mae'r enillion yn ddiddorol o ystyried y premiwm ar fwyn haearn gradd uchel. Mae'r cyfrifiad dychwelyd yn ddibynnol iawn ar y premiwm hwn, sydd wedi bod yn cynyddu yn ystod yr ychydig flynyddoedd diwethaf oherwydd materion amgylcheddol. Fel y dangosir uchod (Tabl 6), Mae atyniad economaidd prosiect o'r fath yn ddibynnol iawn ar y gwahaniaeth mewn prisiau rhwng 58% haearn a 65% Haearn. Yn y gwerthusiad cyfredol hwn, Cafodd y premiwm prisiau hwn ei 30.5 $/T, sy'n adlewyrchu tua'r sefyllfa bresennol yn y farchnad. Fodd bynnag, yn hanesyddol, mae'r premiwm prisiau hwn wedi amrywio 15 – 50 $/T.
5.0 Proses scavenging mewn disgyrchiant
Safle gwahanu
Mae crynodyddion haearn yn rhanbarth Gogledd America yn defnyddio crynodiad disgyrchiant sy'n ffordd effeithlon o ganolbwyntio cywreinrwydd a magneit, yn enwedig ar gyfer y ffracsiwn maint uwchben 75 μm [5,13]. Mae planhigion hematite/magneite yn y rhanbarth hwn fel arfer yn defnyddio troellau fel y brif broses wahanu ac mae hefyd yn cynnwys camau gwahanu magnetig dwysedd isel (LIMS). Problem gyffredin ar draws gweithfeydd hematite/magneite yw adfer haearn mân wrth i'r grisiau haearn yn aml gyrraedd lefelau mor uchel â 20%. Mae'r brif her yn gysylltiedig â cywreinrwydd cain, gan mai prin y gall yr haearn mân gael ei adfer gan troellau a'i fod yn anhydraidd i LIMS ei ddefnyddio i adfer magneit cain. Mewn cyferbyniad â hynny, Mae'r gwahanydd STET yn effeithiol iawn wrth wahanu gronynnau mân, gan gynnwys gronynnau islaw 20μm micron lle mae LIMS a troellau yn llai effeithiol. Felly, Mae'r gorlif o hydrosizer glanach (yn llesteirio ymsefydlwr) troellau sgarff bwydo yn addas da ar gyfer technoleg stet. Cyflwynir y daflen llif arfaethedig yn Ffigur 6.
Yn y cyfluniad hwn, Mae llinell y DASH coch yn tynnu sylw at offer newydd mewn ffatri bresennol. O dan y daflen llif arfaethedig, yn lle cael ei ailgylchio, Byddai'r gorlifiadau a rwystrir yn cael eu prosesu gan scafariaid yn gweithredu mewn gwahanol amodau na troellau mwy garw. Gellid cynhyrchu a sychu dwysfwyd haearn mân. Yna byddai'r dwysfwyd sych yn cael ei gyfeirio at y gwahanydd STET er mwyn cynhyrchu dwysfwyd terfynol gradd werthadwy. Gellid marchnata'r cynnyrch cain ar wahân neu ynghyd â'r cynhyrchu crynhöwr sy'n weddill.
Tabl 7 yn cyflwyno'r meini prawf dylunio a'r cydbwysedd màs lefel uchel a ddefnyddir wrth amcangyfrif refeniw.
Tabl 8 yn cyflwyno'r CAPEX lefel uchel, OPEX ac amcangyfrif o refeniw.
Mae'r dadansoddiad hwn yn dangos bod dychwelyd gweithredu cylched bwyta sy'n cynnwys technoleg stet yn ddeniadol ac yn teilyngu ystyriaeth bellach.
Mantais arall o sychu'r crynodiad o haearn mân wrth gymharu â thechnolegau cystadleuol yw'r budd cysylltiedig sy'n deillio o ymdriniaeth faterol yn dilyn canolbwyntio. Mae dwysfwyd gwlyb iawn yn achosi problemau o ran hidlo, trin a chludo. Mae rhewi problemau mewn trenau a llyngyr mewn cychod yn gwneud i ddwysfwyd mân iawn sychu weithiau'n orfodol. Gallai gosod STET sychu felly ddod yn fanteisiol.
6.0 Manteisiant ar ôl teiars Brasil
Adneuo
Ymddengys bod cael teilchion mân yn fuddiol fel cais gwerth ychwanegol i broseswyr i falu'r dechnoleg STET, gan fod yr adnodd yn un mân ac ar gael am gost isel. Er bod dyddodion o had-haearn sy'n dwyn lefelau uchel o haearn yn bresennol mewn llawer man, Dylai lleoliadau lle mae'r logisteg yn syml fod yn fraint i'w gwerthuso ymhellach. Gallai dyddodion o Frasil sy'n cynnwys graddau AB uchel a'u lleoli'n strategol ger y seilwaith trafnidiaeth presennol fod yn gyfle da i broseswyr fanteisio ar weithrediad STET tribo-technoleg electrostatig. Y dalen llif a gynigir (Ffigur 7) yn ystyried gwaith teilchion o Frasil sy'n llawn ffuglen mewn AB, lle mai technoleg STET fyddai'r unig broses fuddiol.
Ystyrir bod y blaendal yn ddigon mawr i ddarparu degawdau o borthiant ar gyfradd flynyddol o 1.5 M ton/blwyddyn. Ar gyfer y senario hwn, Mae'r ORE porthiant eisoes yn fân gyda D50 o ~ 50 μm a byddai angen shoveled ar yr ORE, eu cludo a'u sychu wedyn cyn tribo-o fywoliaeth electrostatig. Byddai'r dwysfwyd yn cael ei lwytho wedyn ar drenau/llongau a byddai'r teiars newydd yn cael eu stocio mewn cyfleuster newydd.
Tabl 9 yn cyflwyno'r meini prawf dylunio a'r cydbwysedd màs lefel uchel a ddefnyddir wrth amcangyfrif refeniw. Tabl 10 yn cyflwyno'r CAPEX lefel uchel, OPEX ac amcangyfrif o refeniw.
Fel y dangosir yn Nhabl 10, Mae'r dychweliad o roi technoleg STET ar waith ar gyfer cael teilchion Brasilaidd yn ddeniadol. Ymhellach, o safbwynt amgylcheddol, mae'r daflen llif arfaethedig hefyd yn fanteisiol o ran faint gan y byddai budd-daliant sych yn lleihau maint ac arwyneb y grisiau a byddai hefyd yn lleihau'r risgiau sy'n gysylltiedig â gwaredu teiars gwlyb.
7.0 Trafodaeth ac argymhellion
Dangoswyd y gwahanydd STET yn llwyddiannus ar raddfa fainc i wahanu mwyn haearn mân, Felly mae cynnig dull newydd i broseswyr adennill dirwyon a fyddai fel arall yn anodd eu prosesu i raddau gwerthadwy gyda thechnolegau presennol.
Mae'r lliflenni a werthuswyd gan STET a Soutex yn enghreifftiau o waith prosesu mwyn haearn a allai elwa o wahaniad triboelectrostatig sych. Mae'r tri (3) Nid yw'r lliflenni a ddatblygir ac a gyflwynir yn yr astudiaeth hon yn gyfyngedig a dylid ystyried dewisiadau eraill. Mae'r astudiaeth ragarweiniol hon yn dangos bod prosesau sy'n, Mae gan weithrediadau DSO a chymod teilchion siawns dda o lwyddiant masnachol.
Mantais arall mewn prosesu sych yw'r storfa ar y grisiau – sydd ar hyn o bryd yn cael eu storio mewn pyllau teiars anferth – gan y byddai gan teiars sych y fantais o ddileu risg amgylcheddol bwysig. Mae methiannau argae diweddar a chyhoeddusrwydd da yn amlygu'r angen am reoli teilchion.
Roedd y mewnbynnau i'r astudiaeth hon a ddefnyddiwyd i gyfrifo graddfa mwyn haearn ac adfer yn ganlyniadau gwahanu ar raddfa fainc gan ddefnyddio samplau o fwyn haearn o ranbarthau lluosog. Fodd bynnag, Mae mwynoleg a nodweddion rhyddfrydig pob ORE yn unigryw, Felly dylid gwerthuso samplau o fwynau haearn y cwsmer wrth fainc neu ar raddfa beilot. Mewn cam datblygu nesaf, Dylid astudio'r tair llifyn a werthuswyd yn y papur hwn yn fanylach.
Gloi, Mae technolegau eraill yn cael eu hastudio ar hyn o bryd ar gyfer adfer haearn mân fel WHIMS, Jigsiffiers ac adlif. Mae eisoes yn hysbys bod llawer o brosesau gwahanu gwlyb yn dod yn aneffeithlon ar gyfer gronynnau o dan 45 μm ac felly efallai y bydd y dechnoleg STET yn cael mantais yn yr ystod cain iawn, fel y mae STET wedi gweld perfformiadau da gyda bwyd mor gain â 1μm. Dylid cynnal astudiaeth fasnachu ffurfiol sy'n cymharu'r technolegau a enwyd â STET, a fyddai'n cynnwys asesu perfformiad, Gallu, Cost, Etc. Yn y ffordd honno gellid amlygu a mireinio'r niche gorau ar gyfer STET.
Cyfeiriadau
1. Lu, L. (Ed.) (2015), "Mwyn haearn: Mwynoleg, Prosesu a chynaliadwyedd amgylcheddol ", Elsevier.
2. Ferreira, H., & Leite, M. G. P. (2015), "Astudiaeth asesiad cylch bywyd o fwyngloddio mwyn haearn", Cyfnodolyn o gynhyrchiad glanach, 108, Tudalennau. 1081-1091.
3. Filippov, L. O., Severov, V. V., & Ffilaopova, Wyf. V. (2014), "Trosolwg o'r hyn sy'n fuddiol o fwynau haearn drwy floiad cationic gwrthdro", Cyfnodolyn Rhyngwladol prosesu mwynau, 127, Tudalennau. 62-69.
4. Sahoo, H., Rath, S. S., Rao, D. S., Mishra, B. K., & Datganiad, B. (2016), "Rôl silica a chynnwys wedi'i alwno wrth arnofio mwynau haearn", Cyfnodolyn Rhyngwladol prosesu mwynau, 148, Tudalennau. 83-91.
5. Bazin, Claude, et al (2014), “Cromliniau adfer maint mwynau mewn troellau diwydiannol ar gyfer prosesu mwynau ocsid haearn.” Peirianneg mwynau 65, Tudalennau 115-123.
6. Luo, X., Wang, Y., Wen, S., Ma, M., Haul, C., Yin, Cy., & Ma, Y. (2016), "Effaith mwynau carbonad ar ymddygiad arnofio cwarts o dan amodau o floder anionic o'r dur mwynau", Cyfnodolyn Rhyngwladol prosesu mwynau, 152, Tudalennau. 1-6.
7. Da Silva, F. L., Araújo, F. G. S., Teixeira, M. P., Gomes, ysgol Gatholig, & Von Krüger, F. L. (2014), "Astudiaeth o adferiad ac ailgylchu teiars o'r crynodiad o fwyn haearn ar gyfer cynhyrchu Cerameg", Serameg rhyngwladol, 40(10), Tudalennau. 16085-16089.
8. Bielitza, Marc P. (2012), “Rhagolygon ar gyfer y 2020 Marchnad haearn. Dadansoddiad meintiol o ddynameg y farchnad a strategaethau lliniaru risg” Llyfrau, Rainer Hampp Verlag, Argraffiad 1, Nifer 9783866186798, Ion-Meh.
9. Rojas-Mendoza, L. F. Hrach, K. Flynn a. Gupta. (2019), "Mae Manteisiant sych ar ddirwyon mwyn haearn gradd isel gan ddefnyddio gwahanydd gwregys trydan, Yn nhrafodion cynhadledd flynyddol ACS & Expo a CMA 121af cynhadledd lofaol y Gorllewin Cenedlaethol Denver, Colorado – Chwefror 24-27, 2019.
10. Mynegai pris smotyn haearn Tsieina (Dpc). Wedi'i adalw o http://www.custeel.com/en/price.jsp
11. U. S. Arolwg Daearegol (USGS) (2018), "Mwyn haearn", ym maes haearn, ystadegau a gwybodaeth.
12. Jankovic, O. (2015), "Datblygiadau mewn cominiad mwyn haearn a thechnolegau dosbarthu. Mwyn haearn. http://dx.doi.org/10.1016/B978-1-78242-156-6.00008-3.
Elsevier Cyf.
13. Richards, R. G., et al. (2000), “Gwahaniad disgyrchiant ULTra-gain (− 0.1 Mm) mwynau gan ddefnyddio gwahanyddion troellog.” Peirianneg mwynau 13.1, Tudalennau. 65-77.
