زبان را انتخاب کنید:
ST تجهیزات & فناوری LLC (STET) تریبو الکترواستاتیک کمربند فن آوری جدا کننده اجازه می دهد تا برای استفاده از مواد معدنی ریز پودر با فن آوری کاملا خشک در توان بالا. جداکننده STET به خوبی برای جداسازی بسیار خوب مناسب است (<1میکرومتر) به نسبتا درشت (500میکرومتر) ذرات, در مقایسه با دیگر فرآیندهای جداسازی الکترواستاتیک است که به طور معمول به ذرات محدود >75میکرومتر در اندازه. STET با موفقیت نمونه های سنگ آهن از جمله سنگ معدن اجرا, باطله و با محتویات خوراک آهن اعم از 30-55%. یافته های تجربی حاکی از آن است که سنگ آهن با درجه پایین می تواند به گرید های تجاری ارتقا یابد (58-65% آهن) در حالی که به طور همزمان رد سیلیس با استفاده از جدا کننده کمربند STET. اینجا, خلاصه ای از نتایج تجربی و یک مطالعه مقدماتی از برنامه های کاربردی بالقوه برای تکنولوژی STET برای صنعت آهن ارائه شده است. مطالعات اولیه عبارتند از سطح بالا flowsheets و ارزیابی اقتصادی برای برنامه های کاربردی انتخاب شده. چالش های مرتبط با تصویب تکنولوژی و مقایسه آن با فن آوری های موجود برای پردازش جریمه های سنگ آهن نیز مورد بحث قرار گرفته است..
1.0 معرفی
سنگ آهن چهارمین عنصر رایج در پوسته زمین است و برای توسعه اقتصادی جهانی و تولید فولاد ضروری است. [1-2]. سنگ آهن دارای گستره وسیعی از ترکیبات شیمیایی به ویژه برای محتوای آهن و مواد معدنی مربوط به کانی [1]. عمده مواد معدنی تحمل آهن هستند هماتیت, goethite, limonite و مگنتیت [1,3] و آلاینده های اصلی در سنگ آهن هستند 2 و Al2O3. هر یک از سپرده های معدنی ویژگی منحصر به فرد خود آهن و gangue تحمل مواد معدنی است, و نتیجه آن نیاز به روش غلظت های مختلف [4].
مدارهای پردازش مدرن کانی های یاتاقان آهن ممکن است شامل غلظت گرانشی, غلظت مغناطیسی, و شناوری مراحل [1,3]. با این حال, مدارهای مدرن چالش های موجود در فرآیند پردازش جریمه های سنگ آهن و slimes [4-6]. تکنیک های گرانشی مانند مارپیچی با اندازه ذرات محدود شده و تنها یک راه کارآمد برای تمرکز هماتیت و مگنتیت برای کسر اندازه بالا ۷۵ μm [5]. خشک و تر و کم شدت جداسازی مغناطیسی (LIMS) تکنیک های مورد استفاده برای پردازش سنگ آهن با درجه بالا با خواص مغناطیسی قوی مانند مگنتیت در حالی که مرطوب جداسازی مغناطیسی با شدت بالا استفاده می شود برای جدا کردن مواد معدنی تحمل آهن با خواص مغناطیسی ضعیف مانند هماتیت از مواد معدنی کانی. روش های مغناطیسی با توجه به نیاز خود برای سنگ آهن به منظور حساس شدن به میدان های مغناطیسی چالش ها را ارائه می دهند. [3]. شناوری استفاده می شود برای کاهش محتوای ناخالصی در سنگ آهن کم درجه, اما با هزینه های معرف محدود, و حضور سیلیس, slimes غنی از آلومینا و مواد معدنی کربنات [4,6]. در غیاب بیشتر پایین دست پردازش برای رد جریان آهن را رد می کند به پایان خواهد رسید تا در یک سد باطله دفع [2].
دفع باطله و پردازش جریمه آهن برای حفظ محیط زیست و بازیابی آهن با ارزش ها بسیار مهم است, ترتيب, و لذا فرآوری باطله و جریمه سنگ آهن در صنعت معدن در اهمیت رشد کرده است[7].
با این حال, پردازش باطله های آهن و جریمه ها از طریق فلوچارت های سنتی و در نتیجه فن آوری های جایگزین از قبیل جداسازی tribo-الکترواستاتیک که از نظر کانی شناسی سنگ و اندازه ذرات ممکن است مورد توجه قرار گیرد ، به چالش می ماند.. پردازش الکترواستاتیک خشک سنگ آهن یک فرصت برای کاهش هزینه ها و تولید باطله های مرطوب مرتبط با گرانشی سنتی را ارائه می دهد., شناوری و مرطوب مدارات جداسازی مغناطیسی.
STET را توسعه داده است یک فرایند جدایی است که قادر می سازد جداسازی کارآمد از خاکستر و مواد معدنی با توجه به پاسخ خود را در معرض یک میدان الکتریکی خاص. فن آوری شده است با موفقیت به صنعت خاکستر پرواز و صنعت مواد معدنی صنعتی استفاده; و STET در حال حاضر کاوش در دیگر دهانه های بازار که در آن جدا آنها می تواند یک مزیت رقابتی ارائه. یکی از بازارهای هدف ، ارتقا سنگ آهن ریز است..
STET مطالعات اکتشافی با چند سنگ آهن و نتایج تجربی تا به امروز انجام داده اند نشان می دهد که جریمه های سنگ آهن با درجه پایین با استفاده از جداکننده کمربند STET tribo قابل ارتقا است. فرآیند جداسازی الکترواستاتیک STET خشک ارائه می دهد مزایای بسیاری بیش از روش های سنتی پردازش مرطوب, از جمله توانایی بازیابی آهن خوب و فوق العاده خوب است که در غیر این صورت به باطله از دست داده اگر پردازش با فن آوری های موجود. علاوه بر این, فن آوری نیاز به مصرف آب ندارد, که منجر به از بین بردن پمپاژ, ضخیم شدن و خشک کردن, و همچنین هر گونه هزینه و خطرات مرتبط با تصفیه آب و دفع; بدون دفع باطله مرطوب--شکست های اخیر با مشخصات بالا از سد باطله در معرض خطر طولانی مدت ذخیره کردن باطله های مرطوب را برجسته کرده اند; و, بدون مواد شیمیایی اضافی مورد نیاز, که در نتیجه نفی هزینه جاری معرف و ساده اجازه.
سنگ آهن یک صنعت با پویایی است که با سایر فلزات پایه متفاوت است. این به خاطر آن بازار نوسان است, حجم تولید بزرگ درگیر و هزینه های مربوطه هر دو بر روی سرمایه و عامل طرف [8] و همچنین عدم وجود هاب های تبادل مرکزی از قبیل بورس فلزات لندن. این ترجمه را به بازده بزرگ که ممکن است زمانی که قیمت راکت به سمت بالا و تیغ صورت تراشی حاشیه نازک زمانی که شرایط هستند direr. این یک دلیل در پشت حجم تولید بزرگ و تاکید بر هزینه های تولید واحد کم است.
اینجا, نتایج حاصل از یک مطالعه غربالگری صنعت سنگ آهن توسعه یافته توسط STET و Soutex به منظور شناسایی سوله که در آن تکنولوژی STET می تواند یک مزیت اقتصادی در مقایسه با فن آوری های متعارف بیشتر ارائه دهد. Soutex مشاوره پردازش مواد معدنی و متالورژی است و تجربه طراحی, بهينه سازي و راه اندازی فرآيندهاي مختلف غلظت سنگ آهن, با درک درستی از CAPEX, OPEX و همچنین جنبه های بازاریابی صنعت سنگ آهن. برای این مطالعه, Soutex تخصص خود را در ارزیابی برنامه های کاربردی بالقوه برای جداسازی triboelectrostatic در سنگ آهن ارائه. دامنه soutex شامل توسعه flowsheet و منظور از سرمایه مطالعه قدر در سطح و عامل برآورد هزینه. این مقاله به بررسی سه از امیدوار کننده ترین برنامه های کاربردی یافت, در سطح فنی و اقتصادی. این سه برنامه به عنوان شناسایی شد: به روز رسانی جریمه سنگ آهن در معدن DSO استرالیا; مهار از کنسانتره آهن خوب در هماتیت/مگنتیت تمرکز; و, پردازش مجدد باطله های غنی آهن از عملیات برزیلی ها.
2.0 جدا کننده تسمه Triboelectrostatic
آزمايش انجام شد با استفاده از مقياس جداکننده کمربند tribo الکترواستاتیک. آزمون در مقیاس نیمکت اولین فاز از یک فرایند پیاده سازی فن آوری سه فاز از جمله ارزیابی مقیاس نیمکت است, آزمایش در مقیاس پایلوت و پیاده سازی در مقیاس تجاری. جدا کننده سانتریفیوژ برای غربالگری برای شواهد از شارژ tribo الکترواستاتیک و برای تعیین اگر مواد کاندیدای خوبی برای بهره دهی الکترواستاتیک استفاده شده است. تفاوت های اصلی بین هر قطعه از تجهیزات در جدول ارائه شده است 1. در حالی که تجهیزات مورد استفاده در هر مرحله در اندازه متفاوت, اصل عملیات اساسا همان است.
در مقیاس نیمکت چند نمونه سنگ آهن مورد ارزیابی قرار گرفته و حرکت قابل توجهی آهن و رد از سیلیکات ها مشاهده شده است. (جدول 2). شرایط تجربی انتخاب شد به طوری که یک بازیابی آهن در مقابل. منحنی افزایش آهن می تواند کشیده شده و بعد از آن به عنوان ورودی برای یک مدل عملیاتی اقتصادی استفاده می شود
جدول 2. نتایج مقیاس نیمکت در سنگ آهن مختلف
| بزرگراه | خوراک آهن wt .% | تولید - محصول آهن wt .% | مطلق آهن افزایش % | آهن بهبود % | به SiO2 رد % | D10 (میکرومتر) | D50 (میکرومتر) | D90 (میکرومتر) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
(نگاه کنید به بخش 3.0, شکل 4). نتایج آزمایشگاهی اضافی نشان دادن نتایج جداسازی بر روی نمونه های سنگ آهن با استفاده از فناوری STET در یک نشریه قبلی توسط STET در پردازش سنگ آهن ارائه شده است. [9].
جدول 1. روند اجرای سه فاز با استفاده از تکنولوژی جداکننده کمربند tribo الکترواستاتیک STET.
| فاز | مورد استفاده برای: | طول الکترود | نوع فرآیند |
|---|---|---|---|
| 1- نیمکت مقیاس ارزیابی | كيفي ارزیابی | 250سانتی متر | دسته |
| 2- مقیاس پایلوت آزمایش کردن | كمي ارزیابی | 610سانتی متر | دسته |
| 3- تجاری مقیاس | تجاری تولید | 610سانتی متر | مستمر |
همانطور که در جدول دیده می شود 1, تفاوت اصلی بین سانتریفیوژ جداکننده و دستگاه های جداساز مواد در مقیاس پایلوت و مقیاس تجاری است که طول سانتریفیوژ جداکننده حدود است 0.4 طول واحد مقیاس پایلوت و مقیاس تجاری بار. به عنوان جدا کننده بهره وری است تابعی از طول الکترود, تست نیمکت مقیاس نمی تواند به عنوان یک جایگزین برای آزمایش در مقیاس پایلوت استفاده. تست پایلوت در مقیاس لازم است برای تعیین میزان جدایی که فرآیند STET می تواند در مقیاس تجاری دست یابد, و برای تعیین اگر STET فرآیند می تواند محصول را برآورده اهداف زیر با توجه به نرخ اشتراک. با توجه به تفاوت در طول جدایی فعال از مقیاس نیمکت به مقیاس پایلوت, نتایج به طور معمول در مقیاس پایلوت بهبود.
2.1 اصل عمل
در جدا کننده کمربند tribo الکترواستاتیک (نگاه کنید به شکل 1 و شکل 2), مواد به شکاف نازک تغذیه 0.9 - 1.5 سانتی متر بین دو الکترود مسطح موازی.
ذرات triboelectrically اتهام توسط تماس interparticle. به عنوان مثال, در مورد نمونه آهن شامل ذرات هماتیت و کوارتز عمدتا, به اتهام مثبت (هماتیت) و منفی
اتهام (کوارتز) به مقابل الکترود جذب می شوند. سپس ذرات توسط یک کمربند باز مش مداوم حرکت و منتقل در جهت مخالف جاروب. تسمه حرکت ذرات مجاور به هر الکترود به سمت انتهای مخالف جدا کننده. جریان مقابله با ذرات جدا و به طور مداوم شارژ triboelectric توسط برخورد ذرات ذرات فراهم می کند برای جدایی چند مرحله ای و نتایج در خلوص عالی و بازیابی در واحد تک پاس. کمربند اجازه می دهد تا برای پردازش در ذرات ریز و فوق العاده ریز از جمله ذرات کوچکتر از 20μm, با ارائه روش به طور مداوم تمیز کردن سطح الکترود و حذف ذرات ریز, که در غیر این صورت به سطح الکترود پایبند. سرعت کمربند بالا نیز قادر می سازد توان عملیاتی تا 40 تن در ساعت در یک جداساز منفرد با انتقال مداوم مواد از جدا کننده. توسط کنترل مراحل مختلف, دستگاه اجازه می دهد تا برای بهینه سازی درجه مواد معدنی و بازیابی.
جدا کننده طرح نسبتا ساده است. کمربند و غلطک مرتبط هستند تنها قطعات متحرک. الکترود ثابت و متشکل از یک ماده بسیار با دوام. کمربند یک بخش مصرفی است که نیاز به جایگزین های نادر اما دوره ای, یک فرایند است که قادر به توسط یک اپراتور تنها در تکمیل 45 دقیقه. جدا کننده طول الکترود است حدود 6 متر (20 مربع.) و عرض 1.25 متر (4 مربع.) برای اندازه واقعی واحدهای تجاری (نگاه کنید به شکل 3). مصرف برق کمتر از 2 kWh در هر تن از مواد پردازش با بسیاری از قدرت مصرف شده توسط دو موتور رانندگی کمربند.
فرایند کاملا خشک است, نیاز به هیچ مواد اضافی و بدون ضایعات آب یا هوا تولید گازهای گلخانه ای را تولید می کند. برای جداسازی مواد معدنی جداکننده فراهم می کند یک تکنولوژی برای کاهش استفاده از آب, گسترش عمر ذخیره و/یا بازیافت باطله ها و بازپردازش.
درحد سیستم اجازه می دهد تا انعطاف پذیری در طراحی نصب و راه اندازی. فن آوری جداسازی کمربند tribo-الکترواستاتیک قوی و صنعتی ثابت شده است و برای اولین بار از صنعتی به پردازش زغال سنگ خاکستر پرواز در استفاده 1995. فن آوری در جداسازی ذرات کربن از احتراق ناقص زغال سنگ موثر است, از ذرات معدنی آلونوسیلیکات شیشه ای در خاکستر پرواز. فن آوری در قادر به بازیافت خاکستر غنی از مواد معدنی پرواز به عنوان جایگزینی سیمان در تولید بتن بوده است.
از 1995, روی 20 میلیون تن از محصولات خاکستر پرواز شده اند توسط جدا STET نصب شده در ایالات متحده آمریکا پردازش. تاریخچه صنعتی پرواز خاکستر از جدایی STET در جدول ذکر شده است 3.
در پردازش مواد معدنی, فن آوری جدا کننده کمربند triboelectric استفاده شده است برای جدا کردن طیف گسترده ای از مواد از جمله کلسیت/کوارتز, تالک/مگنزیت, و باریت/کوارتز.
جدول 3. کاربرد های صنعتی تریبو-الکترواستاتیک جداسازی کمربند برای پرواز خاکستر
| سودمند / ایستگاه برق | محل | شروع تجاری عملیات | امکان جزئیات |
|---|---|---|---|
| دوک انرژی--Roxboro ایستگاه | کارولینای شمالی ایالات متحده آمریکا | 1997 | 2 جدا کننده |
| تالین انرژی- براندون سواحل | مریلند ایالات متحده آمریکا | 1999 | 2 جدا کننده |
| اسکاتلند قدرت- ایستگاه longannet | اسکاتلند بریتانیا | 2002 | 1 جدا کننده |
| جکسون الکتریک-خیابان. رودخانه جانز قدرت پارک | فلوریدا ایالات متحده آمریکا | 2003 | 2 جدا کننده |
| برق-R. D میسیسیپی. فرداى | میسیسیپی ایالات متحده آمریکا | 2005 | 1 جدا کننده |
| نیوبرانزویک قدرت-Belledune | نیوبرانزویک کانادا | 2005 | 1 جدا کننده |
| راما npower-ایستگاه دیدcot | انگلستان | 2005 | 1 جدا کننده |
| Talen انرژی-ایستگاه Brunner جزیره | ایالت پنسیلوانیا ایالات متحده آمریکا | 2006 | 2 جدا کننده |
| تمپا الکتریک-بزرگ ایستگاه خم | فلوریدا ایالات متحده آمریکا | 2008 | 3 جدا کننده |
| نیروگاه Aberthaw | ویلز بریتانیا | 2008 | 1 جدا کننده |
| EDF انرژی-ایستگاه غرب برتون | انگلستان | 2008 | 1 جدا کننده |
| ZGP (سیمان لافج/سیچ جیسودا JV) | لهستان | 2010 | 1 جدا کننده |
| جنوب کره جنوبی- یگانه قبله | کره جنوبی | 2014 | 1 جدا کننده |
| پوگگ ترمیکا-سیارکیرکی | لهستان | 2018 | 1 جدا کننده |
| شرکت سیمان تایهیبو | ژاپن | 2018 | 1 جدا کننده |
| آرمسترانگ خاکستر- سیمان عقاب | فیلیپین | 2019 | 1 جدا کننده |
| جنوب کره جنوبی- سامچونپو | کره جنوبی | 2019 | 1 جدا کننده |
3.0 روش
سه (3) موارد برای ارزیابی بیشتر شناسایی شده اند و از طریق یک منظور از بررسی قدر در سطح اقتصادی و ریسک/فرصت پردازش. ارزیابی بر اساس سود بالقوه اپراتور را با ترکیب فن آوری STET را به flowsheet گیاه خود را درک.
عملکرد جدا کننده STET بر اساس آزمون های مقیاس پایه تخمین زده می شود (جدول 2). داده های جمع آوری شده با سنگ آهن های مختلف مجاز به کالیبراسیون یک مدل بازیابی بودند که برای پیش بینی بازیابی برای سه مورد استفاده قرار گرفت (3) مطالعات موردی. شکل 4 نشان دهنده نتیجه مدل از لحاظ عملکرد و هزینه ها. بازیابی آهن به طور مستقیم بر روی میله نشان داده شده است, ضد آهن در% Fe. در آزمون مقیاس نیمکت, پاس تک از طریق STET و همچنین به عنوان یک دو پاس flowsheet مورد آزمایش قرار گرفت. دو پاس flowsheets شامل مهار دم خشن, بنابراین افزایش قابل ملاحظه ای بهبود. با این حال, این شامل ماشین های STET اضافی و در نتیجه هزینه های بالاتر. خطاهای خطا بیش از میله CAPEX نشان می دهد تغییرات قیمت CAPEX بسته به اندازه پروژه. ارقام واحد CAPEX با اندازه پروژه کاهش. به عنوان مثال, برای سنگ معدن معمولی آزمایش شده با یک دو پاس flowsheet, یک افزایش از 15% در درجه آهن (i.e. از 50% Fe به 65% آهن) آیا پیش بینی بازیابی آهن از 90%. به طور داوطلبانه در مطالعات موردی زیر استفاده می شود تا از دست رفتن ذاتی بازیابی در هنگام تولید کنسانتره سنگ آهن بالاتر در نظر گرفته شود..
برای هر مطالعه موردی, یک صفحه flowsheet به منظور سطح قدر ارائه شده و تنها تجهیزات اصلی نشان داده شده است به منظور حمایت از ارزیابی اقتصادی. برای هر یک از ورق flow, اقتصاد تحت دسته بندی های زیر برآورد می شود: هزینه سرمایه (کپکس); هزینه عملیاتی (اتحاديه); و, درآمد. در این مرحله غربالگری, سطح دقت برای هر دسته است در "ترتیب قدر" (± 50%).
تجهیزات اصلی این نمایشگاه با استفاده از پایگاه داده های داخلی تخمین زده می شود (ارائه شده توسط Soutex) و نقل قول تجهیزات زمانی که در دسترس. عوامل و سپس به ایجاد هزینه های هر دو هزینه مستقیم و غیر مستقیم تعیین شد. STET خاص ارزش CAPEX همچنین شامل تجهیزات ثانویه و کنترل, توجیه فاکتور پایین تر برای نصب و ساخت این قطعه تجهیزات. برآورد OPEX از تعمیر و نگهداری تشکیل شده است, نیروی انسانی, هزینه های برق و مصرفی. عناصر فنی ارائه شده توسط فرآیند flowsheet پشتیبانی از ارزیابی هزینه هر دو از نظر CAPEX و OPEX, و عناصر هزینه مربوط به نصب و استفاده از جداکننده کمربند STET tribo-الکترواستاتیک با استفاده از پایگاه داده STET پروژه های تکمیل شده و آزمون مقیاس نیمکت سنگ آهن برآورد شد.
ارقام مورد استفاده در ارزیابی هزینه های زیر را از شکل مشتق شده 4. به عنوان مثال, برای سنگ معدن معمولی آزمایش شده با دو پاس غلظت و افزایش 15% در درجه آهن (i.e. از 50% Fe به 65% آهن) می هزینه در اطراف 135 000$ در هر تن/ساعت در CAPEX و 2 $/t در OPEX (تن کنسانتره آهن). به عنوان یک مطالعه غربالگری در نظر گرفته شد, آن را به باقی می ماند محافظه کار در قیمت گذاری محصول و انجام تجزیه و تحلیل حساسیت در مقابل درجه نهایی و قیمت محصول تصمیم گرفت. تا نوامبر 2019, 62% سنگ آهن seaborne در حدود 80USD/t معاملات, با نوسانات بسیار بالا.
حق بیمه در واحد سنگ آهن کنسانتره نیز بسیار فرار است و به عوامل بسیاری از جمله آلاینده ها و نیازهای یک مشتری خاص بستگی دارد. تفاوت قیمت بین 65% آهن و 62% آهن در زمان دائما در حال تغییر است. که در 2016, تفاوت حداقل بود (اطراف 1 $/t/٪ Fe) اما در 2017-2018, حق بیمه با صعود نزدیک به 10 $/t/٪ Fe. در زمان نوشتن این مقاله, در حال حاضر در اطراف 3 $/t/٪ Fe [10]. جدول 4 نشان می دهد که معیارهای طراحی انتخاب شده مورد استفاده برای برآورد هزینه.
جدول 4. فرضیات ارزیابی اقتصادی.
زمان بازپرداخت از سال اول تولید تخمین زده می شود. برای هر پروژه, دو اضافی (2) سال باید برای ساخت و ساز در نظر گرفته. ارزش های جریان نقدی (هزینه ها و درآمد) از ابتدای ساخت و ساز با تخفیف.
4.0 فرايند بهره برداري در عمليات خشك DSO
سنگ حمل مستقیم (DSO) پروژه ها تولید بزرگترین حجم سنگ آهن در جهان, در درجه اول تغذیه بازار چین و بسیاری از حجم می آید از استرالیای غربی (Wa) و برزیل. که در 2017, حجم سنگ آهن تولید شده در WA بیش از 800 حدود میلیون تن و حجم برزیل در حدود 350 میلیون تن [11]. فرآیندهای قابل تقدیر بسیار ساده است, متشکل از خرد کردن, شستشو و طبقه بندی [12].
نگاهی به فوق العاده جریمه برای تولید 65% کنسانتره آهن فرصتی است برای بازار DSO. روش انجام شده برای ارزیابی مزایای تکنولوژی STET برای پروژه های DSO یک تجارت بین تولید موجود است کم درجه آهن فوق العاده و یک جایگزین تولید یک محصول با ارزش افزوده پس از بهره STET. Flowsheet پیشنهاد شده (شکل 5) عمل DSO داستانی در WA که در حال حاضر در میان محصولات خود را فوق العاده جریمه صادرات در نظر بگیرید 58% آهن. جایگزین می فوق العاده جریمه به منظور افزایش ارزش محصول نهایی تمرکز. جدول 5 ارائه برخی از معیارهای طراحی و تعادل جرمی سطح بالا مورد استفاده در برآورد درآمد. Orebody از نظر درجه و ظرفیت یک پروژه موجود را نشان نمی دهد بلکه یک پروژه DSO معمولی از نظر اندازه و تولید.
جدول 5. معيارهاي طراحي گياهي فوق العاده ظريف DSO و موازنه توده.
شکل 5. Flowsheets در مقایسه با DSO تجارت کردن
جدول 6 ارائه سطح بالا CAPEX, OPEX و برآورد درآمد. برآورد CAPEX شامل افزودن یک سیستم بار جدید اختصاصی است (سیلوی بارگذاری خودرو), و همچنین سیستم STET. به منظور بررسی بازگشت flowsheet پیشنهادی, تجزیه و تحلیل اقتصادی است در اطراف یک تجارت کردن بین مورد خرد و فروش محصول با درجه پایین ساخته شده. در مورد پرسازی, حجم کاهش می یابد اما حق بیمه در واحد آهن افزایش قیمت فروش به طور قابل توجهی. در OPEX, برآورد شده است برای پردازش سنگ بالادست ارائه (معدن, خرد کن, طبقه بندی و جابجایی).
با وجود کاهش حجم قابل توجهی, بازگشت جالب است با توجه به حق بیمه در درجه بالا کنسانتره سنگ آهن. محاسبه بازگشت به شدت به این حق بیمه وابسته است, که در چند سال گذشته به دلیل مسائل زیست محیطی افزایش یافته است. همانطور که در بالا نشان داده شد (جدول 6), جذابیت اقتصادی چنین پروژه ای بسیار وابسته به تفاوت قیمت بین 58% آهن و 65% آهن. در این ارزیابی فعلی, این حق بیمه قیمت بود 30.5 $/طاهره, که منعکس کننده حدود وضعیت فعلی بازار. با این حال, این حق بیمه قیمت از لحاظ تاریخی در محدوده 15 - 50 $/طاهره.
5.0 فرایند مهار در گرانش
کارخانه جداسازی
تمرکز آهن در منطقه شمال امریکا استفاده از غلظت گرانش است که یک راه کارآمد برای تمرکز هماتیت و مگنتیت, به خصوص برای کسر اندازه بالا ۷۵ μm [5,13]. هماتیت/مگنتیت گیاهان در این منطقه به طور معمول استفاده از مارپیچی به عنوان فرایند جدایی اولیه و همچنین ترکیب مراحل جداسازی مغناطیسی با شدت کم (LIMS). یک مسئله مشترک در سراسر گیاهان هماتیت/مگنتیت بازیابی آهن خوب به عنوان مقدار باطله آهن اغلب رسیدن به سطح به عنوان بالا به عنوان 20%. چالش اصلی این است که مربوط به خوب هماتیت, به عنوان آهن خوب به سختی می تواند توسط مارپیچی بهبود و غیر قابل نفوذ به LIMS استفاده می شود برای بازیابی مگنتیت خوب. در مقابل, جداکننده STET در جداسازی ذرات ریز بسیار موثر است, از جمله ذرات زیر 20μm میکرون که در آن LIMS و مارپیچی کمتر موثر. از این رو, سرریز از یک هیدروsizer پاک کننده (مانع مهاجر) تغذیه روبنده مارپیچی مناسب برای فن آوری STET است. Flowsheet پیشنهادی در شکل ارائه شده است 6.
در این پیکربندی, خط فاصله قرمز برجسته تجهیزات جدید در داخل یک کارخانه موجود. تحت flowsheet پیشنهادی, به جای اینکه چرخشی, سرریز مانع مهاجر خواهد شد با مهار عامل مارپیچی در شرایط مختلف از خشن به مارپیچی پردازش. کنسانتره آهن خوب می تواند تولید و خشک. سپس کنسانتره خشک شده را به جدا کننده STET به منظور تولید کنسانتره نهایی از درجه salable به کارگردانی. محصول خوب می تواند به طور جداگانه و یا همراه با تولید متمرکز باقی مانده به بازار عرضه.
جدول 7 ارائه معیارهای طراحی و تعادل جرمی سطح بالا مورد استفاده در برآورد درآمد.
جدول 8 ارائه سطح بالا CAPEX, OPEX و برآورد درآمد.
این تجزیه و تحلیل نشان می دهد که بازگشت از اجرای یک مدار مهار شامل فن آوری STET جذاب است و حکم بیشتر در نظر گرفتن.
یکی دیگر از استفاده از خشک کردن کنسانتره آهن خوب که در مقایسه با فن آوری های رقابتی است سود همراه ناشی از جابجایی مواد زیر غلظت. بسیار خوب مرطوب کنسانتره مشکل ساز در مورد فیلتر کردن, حمل و نقل و انتقال. مشکلات انجماد در قطارها و فلاکسینگ در قایق ها ارائه خشک کردن کنسانتره بسیار خوب گاهی اوقات اجباری. در نتیجه خشک شدن STET می تواند تبدیل به صرفه.
6.0 تقدیر از باطله های برزیل
سپرده
به نظر می رسد از باطله های خوب به عنوان یک برنامه ارزش افزوده برای پردازنده های به valorize فناوری STET, همانطور که منابع به طور ریز زمین و در دسترس برای کم هزینه. در حالی که رسوبات باطله سنگ آهن ، سطح بالایی از آهن را تحمل می کند ، در بسیاری از نقاط وجود دارد, محل های که در آن تدارکات ساده هستند باید ممتاز برای ارزیابی بیشتر. سپرده های برزیل حاوی نمرات Fe بالا و استراتژیک واقع در نزدیکی زیرساخت های حمل و نقل موجود می تواند یک فرصت خوب برای پردازنده های به بهره مندی از اجرای فن آوری STET tribo-الکترواستاتیک را نمایندگی. Flowsheet پیشنهاد شده (شکل 7) در نظر بگیرید که یک عمل باطله های غنی از آهن در برزیل ، که در آن تکنولوژی STET تنها روند بهره برداری است.
سپرده در نظر گرفته می شود به اندازه کافی بزرگ برای ارائه چند دهه از خوراک در نرخ سالانه 1.5 M تن در سال. برای این سناریو, سنگ خوراک در حال حاضر با یک D50 از ~ ۵۰ μm و سنگ معدن ریز است و نیاز به کلوخ, حمل و نقل و سپس خشک قبل از tribo-الکترواستاتیک. سپس کنسانتره در قطار/کشتی لود می شود و باطله جدید خواهد بود در یک مرکز جدید انباشته.
جدول 9 ارائه معیارهای طراحی و تعادل جرمی سطح بالا مورد استفاده در برآورد درآمد. جدول 10 ارائه سطح بالا CAPEX, OPEX و برآورد درآمد.
همانطور که در جدول نشان داده 10, بازگشت از پیاده سازی تکنولوژی STET برای جذب باطله برزیل جذاب است. علاوه بر این, از نقطه نظر زیست محیطی پیشنهاد flowsheet نیز مفید است اندازهای که به عنوان سود از باطله های خشک می تواند اندازه و سطح باطله را کاهش دهد و همچنین خطرات مرتبط با دفع باطله مرطوب را کاهش دهد.
7.0 بحث و توصیه
جداکننده STET با موفقیت در مقیاس نیمکت برای جدا کردن سنگ آهن خوب نشان داده شده است, بنابراین ارائه پردازنده یک روش جدید برای بازیابی جریمه که در غیر این صورت دشوار است برای پردازش به sellable نمرات با فن آوری های موجود.
فلونت های مورد ارزیابی توسط STET و Soutex نمونه هایی از پردازش سنگ آهن هستند که ممکن است از جداسازی triboelectrostatic بهره مند شوند. این سه (3) در این مطالعه در حال توسعه flowsheets ارائه شده است منحصر به فرد نیست و گزینه های دیگر باید در نظر گرفته شود. این مطالعه مقدماتی نشان می دهد که فرآیندهای مهار شامل هزینه های کم خشک شدن, عملیات DSO و پربودن باطله ها شانس خوبی برای موفقیت تجاری دارند..
یکی دیگر از مزایای پردازش خشک در ذخیره سازی باطله است-که در حال حاضر در حوضچه های بزرگ باطله ذخیره می شود – به عنوان باطله های خشک ، مزیت از بین بردن خطر مهم زیست محیطی را دارند. خرابی های اخیر و به اطلاع عموم ، نیاز به مدیریت باطله ها را برجسته کرده است.
ورودی های این مطالعه جهت محاسبه گرید سنگ آهن و بازیابی نتایج جداسازی مقیاس نیمکت با استفاده از نمونه های سنگ آهن از مناطق مختلف انجام شد.. با این حال, ویژگی های کانی شناسی و آزادسازی هر یک از سنگ ها منحصر به فرد است, از این رو نمونه های سنگ آهن باید در مقیاس مشخصه یا پایلوت مورد ارزیابی قرار گیرند.. در گام بعدی توسعه, سه فلوشيتر ارزيابی شده در اين مقاله بايد با جزئيات بيشتر مورد بررسی قرار ه.
سرانجام, فن آوری های دیگر در حال حاضر در حال مطالعه برای بازیابی آهن خوب مانند WHIMS, جیگ ها و طبقه بندی کننده های رفلاکس. در حال حاضر شناخته شده است که بسیاری از فرایندهای جداسازی مرطوب برای ذرات زیر 45μm ناکارآمد می شوند و بنابراین تکنولوژی STET ممکن است مزیتی در محدوده بسیار خوب داشته باشد, به عنوان STET اجراهای خوب با خوراک به عنوان خوب به عنوان 1μm دیده می شود. یک مطالعه رسمی تجارت کردن مقایسه فن آوری های ذکر شده با STET باید انجام شود, که شامل ارزیابی عملکرد, ظرفیت, هزینه, و غیره. در این راه بهترین طاقچه برای STET می تواند برجسته و تصفیه.
منابع
1. لو, L. (اد.) (2015), "سنگ آهن: کانی شناسی, پردازش و پایداری محیط زیست ", Elsevier.
2. فریرا, حسين., & شیر, M. G. پ. (2015), "بررسی چرخه حیات معدن سنگ آهن, مجله تولید پاک کن, 108, ص. 1081-1091.
3. فلیپوف, L. اميد., Severov, V. وحيد., & Filippova, من. V. (2014), "بررسی اجمالی از سنگ معدن آهن از طریق شناوری کاتیونی معکوس", مجله بین المللی فرآوری مواد معدنی, 127, ص. 62-69.
4. Sahoo, حسين., رات, S. سيد., رائو, D. سيد., میشرا, B. كاظم., & داس, B. (2016), "نقش سیلیس و آلومینا در فلوتاسیون سنگ آهن, مجله بین المللی فرآوری مواد معدنی, 148, ص. 83-91.
5. بازین, کلود, et al (2014), “منحنی های بازیابی اندازه مواد معدنی در مارپیچ های صنعتی برای پردازش سنگ های اکسید آهن.” مهندسی مواد معدنی 65, ص 115-123.
6. لو, X., وانگ, يعقوب., ون, سيد., Ma, محمد., خورشید, ج., یین, دبلیو., & Ma, و. (2016), "اثر مواد معدنی کربناته بر رفتار شناوری کوارتز تحت شرایط شناوری آنیونی معکوس سنگ آهن", مجله بین المللی فرآوری مواد معدنی, 152, ص. 1-6.
7. Da سیلوا, F. ليلا., ارسطو, F. G. سيد., Teixeira, M. پرويز., گومز, آر.C., & فون Krüger, F. L. (2014), "مطالعه بازیابی و بازیافت باطله ها از غلظت سنگ آهن در تولید سرامیک", بین المللی سرامیک, 40(10), ص. 16085-16089.
8. بیلیتزا, مارک پی.. (2012), “چشم انداز برای 2020 بازار سنگ آهن. تحلیل کمی پویایی بازار و استراتژی های کاهش ریسک” کتاب, راینر همپ ورلاگ, نسخه 1, شماره 9783866186798, یان-جون.
9. روخاس-مندوزا, L. F. هراچ, K. فلین و ای. گوپتا. (2019), "بهره برداری خشک از جریمه های سنگ آهن درجه پایین با استفاده از جداکننده کمربند الکتریکی تریبو", در مجموعه مقالات کنفرانس سالانه SME & نمایشگاه و CMA 121 کنفرانس ملی معدن غرب دنور, کلرادو – فوریه 24-27, 2019.
10. چین سنگ آهن نقطه شاخص قیمت (CSI). بازیابی شده از http://www.custeel.com/en/price.jsp
11. ایالات متحده قرار گرفت. بررسی زمین شناسی (USGS) (2018), "سنگ آهن", در سنگ آهن آمار و اطلاعات.
12. جانکویچ, A. (2015), "تحولات در فن آوری های سنگ آهن و طبقه بندی. سنگ آهن. http://dx.doi.org/10.1016/B978-1-78242-156-6.00008-3.
Elsevier Ltd.
13. ریچاردز, R. G., et al. (2000), “جداسازی گرانش فوق العاده ریز (− 0.1 میلی متر) مواد معدنی با استفاده از جداکننده های مارپیچی.” مهندسی مواد معدنی 13.1, ص. 65-77.
