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ST उपकरण & प्रौद्योगिकी LLC (काटी अशुद्धि रद्द करना) tribo-electrostatic belt separator technology allows for the beneficiation of fine mineral powders with an entirely dry technology at a high throughput. एसटीईटी विभाजक बहुत ठीक के पृथक्करण के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है (<1माइक्रोन) मामूली मोटे को (500माइक्रोन) कणों, अन्य इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण प्रक्रियाओं के विपरीत जो आमतौर पर कणों तक सीमित होते हैं >75आकार में μm. एसटीईटी ने रन-ऑफ-माइन अयस्क सहित लौह अयस्क के नमूनों को सफलतापूर्वक बेनीफिट किया है, लिकरिंग और इटारसीराइट से लेकर आयरन फीड सामग्री 30-55%. प्रायोगिक निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि कम ग्रेड आयरन अयस्कों को वाणिज्यिक ग्रेड में अपग्रेड किया जा सकता है (58-65% Fe) जबकि एक साथ एसटीईटी बेल्ट विभाजक का उपयोग करके सिलिका को अस्वीकार. यहाँ, प्रयोगात्मक परिणामों का एक संग्रह और लौह उद्योग के लिए एसटीईटी प्रौद्योगिकी के लिए संभावित अनुप्रयोगों का प्रारंभिक अध्ययन प्रस्तुत किया जाता है. प्रारंभिक अध्ययनों में चयनित अनुप्रयोगों के लिए उच्च स्तरीय फ्लोशीट और आर्थिक मूल्यांकन शामिल हैं. प्रौद्योगिकी को अपनाने और लौह अयस्क जुर्माने के प्रसंस्करण के लिए वर्तमान में उपलब्ध प्रौद्योगिकियों की तुलना से जुड़ी चुनौतियों पर भी चर्चा की जाती है.
1.0 परिचय
लौह अयस्क पृथ्वी की पपड़ी में चौथा सबसे आम तत्व है और वैश्विक आर्थिक विकास और इस्पात विनिर्माण के लिए आवश्यक है [1-2]. लौह अयस्कों में विशेष रूप से फे सामग्री और संबद्ध गैंग खनिजों के लिए रासायनिक संरचना में एक विस्तृत श्रृंखला है [1]. प्रमुख लौह युक्त खनिज हेमिटाइट हैं, गोएथेट, लिमोनाइट और मैग्नेटाइट [1,3] और लोहे के अयस्कों में मुख्य संदूषक हैं 2 और Al2O3. प्रत्येक खनिज जमा लौह और गैंग असर खनिजों के संबंध में अपनी अनूठी विशेषताओं है, और इसलिए यह एक अलग एकाग्रता तकनीक की आवश्यकता है [4].
लौह युक्त खनिजों के आधुनिक प्रसंस्करण सर्किट में ग्रीमेट्रिक एकाग्रता शामिल हो सकती है, चुंबकीय एकाग्रता, और प्लवनशीलता कदम [1,3]. हालांकि, आधुनिक सर्किट लौह अयस्क जुर्माना और स्लिम्स के प्रसंस्करण के मामले में चुनौतियां पेश करते हैं [4-6]. सर्पिल जैसी ग्रेवेट्रिक तकनीककण आकार से सीमित होती है और केवल 75μm से ऊपर के आकार के अंश के लिए हेमेटाइट और मैग्नेटाइट को केंद्रित करने का एक कुशल तरीका समझा जाता है [5]. गीला और सूखी कम तीव्रता चुंबकीय जुदाई (LIMS) तकनीकों का उपयोग उच्च श्रेणी के लौह अयस्कों को चुंबकीय जैसे मजबूत चुंबकीय गुणों के साथ संसाधित करने के लिए किया जाता है जबकि गीले उच्च तीव्रता वाले चुंबकीय अलगाव का उपयोग गंजे खनिजों से हेमेट जैसे कमजोर चुंबकीय गुणों वाले लौह युक्त खनिजों को अलग करने के लिए किया जाता है. चुंबकीय तरीके लौह अयस्क के लिए अपनी आवश्यकता के कारण चुनौतियों का सामना करते हैं जो चुंबकीय क्षेत्रों के लिए अतिसंवेदनशील हो [3]. फ्लोटेशन का उपयोग कम ग्रेड वाले लोहे के अयस्कों में अशुद्धियों की मात्रा को कम करने के लिए किया जाता है।, लेकिन अभिकर्मकों की लागत से सीमित है, और सिलिका की उपस्थिति, एल्यूमिना से भरपूर स्लिम्स और कार्बोनेट खनिज [4,6]. अस्वीकार धाराओं के लिए आगे डाउनस्ट्रीम प्रसंस्करण के अभाव में ठीक लोहा खारिज एक पछोड़न बांध में निपटान खत्म हो जाएगा [2].
पूंछ निपटान और लोहे के जुर्माने के प्रसंस्करण पर्यावरण संरक्षण और लोहे के क़ीमती सामान की वसूली के लिए महत्वपूर्ण हो गए है, क्रमशः, और इसलिए खनन उद्योग में लौह अयस्क पछोड़न और जुर्माना की प्रसंस्करण महत्व में वृद्धि हुई है[7].
हालांकि, लोहे की पछोड़न और जुर्माना का प्रसंस्करण पारंपरिक फ्लोचार्ट के माध्यम से चुनौतीपूर्ण रहता है और इसलिए ट्राइबो-इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण जैसी वैकल्पिक परोपकार प्रौद्योगिकियां जो अयस्क खनिज विज्ञान और कण आकार के मामले में कम प्रतिबंधात्मक है, ब्याज की हो सकती है. लौह अयस्क की सूखी इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रसंस्करण पारंपरिक ग्रीमेट्रिक से जुड़ी लागत और गीली पछोड़न पीढ़ी को कम करने का अवसर प्रस्तुत करता है, प्लवनशीलता और गीले चुंबकीय पृथक्करण सर्किट.
एसटीईटी ने एक पृथक्करण प्रक्रिया विकसित की है जो किसी विशिष्ट विद्युत क्षेत्र के संपर्क में आने पर उनकी प्रतिक्रिया के अनुसार फ्लाई ऐश और खनिजों के कुशल पृथक्करण को सक्षम बनाती है. प्रौद्योगिकी फ्लाई ऐश उद्योग और औद्योगिक खनिज उद्योग के लिए सफलतापूर्वक लागू किया गया है; और एसटीईटी वर्तमान में अन्य बाजार उद्घाटन की खोज कर रहा है जहां उनके विभाजक प्रतिस्पर्धी लाभ प्रदान कर सकते हैं. लक्षित बाजारों में से एक ठीक लौह अयस्क का उन्नयन है.
एसटीईटी ने कई लौह अयस्कों और प्रायोगिक परिणामों के साथ अन्वेषणात्मक अध्ययन ों का प्रदर्शन किया है, जिससे यह पता चला है कि एसटीईटी ट्राइबो-इलेक्ट्रोस्टैटिक बेल्ट विभाजक के माध्यम से कम ग्रेड लौह अयस्क जुर्माना को अपग्रेड किया जा सकता है. STET सूखी इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई प्रक्रिया पारंपरिक गीला प्रसंस्करण तरीकों पर कई फायदे प्रदान करता है, ठीक और अल्ट्रा ठीक लोहा है कि अंयथा पछोड़न के लिए खो जाएगा अगर मौजूदा प्रौद्योगिकी के साथ प्रसंस्करण ठीक करने की क्षमता सहित. इसके अलावा, प्रौद्योगिकी के लिए पानी की खपत की आवश्यकता नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप पंपिंग समाप्त हो जाती है, स्थूलन और शुष्कन, के रूप में अच्छी तरह से किसी भी लागत और पानी के उपचार और निपटान के साथ जुड़े जोखिम के रूप में; कोई गीली पछोड़न निपटान नहीं - हाल ही में टेलिंग बांधों की उच्च प्रोफ़ाइल विफलताओं ने गीले पछोड़न के भंडारण के दीर्घकालिक जोखिम को उजागर किया है; और, कोई रासायनिक अतिरिक्त आवश्यक नहीं, जो इसलिए अभिकर्मकों के चल रहे खर्च को नकारता है और अनुमति को सरल बनाता है.
लौह अयस्क एक गतिशील है कि अन्य आधार धातुओं से अलग है के साथ एक उद्योग है. यह इसके उतार-चढ़ाव वाले बाजार के कारण है, विशाल उत्पादन की मात्रा शामिल है और दोनों पूंजी और ऑपरेटिंग पक्षों पर इसी खर्च [8] साथ ही लंदन मेटल्स एक्सचेंज जैसे केंद्रीय विनिमय केंद्रों की अनुपस्थिति. यह भारी रिटर्न में तब्दील हो जाता है जो संभव है जब कीमत रॉकेट ऊपर की ओर और उस्तरा पतली मार्जिन जब परिस्थितियां direr हैं. यह भारी उत्पादन की मात्रा और कम इकाई उत्पादन लागत पर जोर के पीछे एक कारण है.
यहाँ, एसटीईटी और Soutex द्वारा विकसित लौह अयस्क उद्योग के स्क्रीनिंग अध्ययन के परिणाम उन निकस की पहचान करने के लिए प्रस्तुत किए जाते हैं जिनमें एसटीईटी प्रौद्योगिकी अधिक पारंपरिक प्रौद्योगिकियों की तुलना में आर्थिक लाभ प्रदान कर सकती है. Soutex एक खनिज प्रसंस्करण और धातुविज्ञान परामर्श है और डिजाइनिंग का अनुभव है, विभिन्न लौह अयस्क एकाग्रता प्रक्रियाओं का अनुकूलन और संचालन, कैपेक्स की समझ के साथ, OPEX के साथ-साथ लौह अयस्क उद्योग के विपणन पहलुओं. इस अध्ययन के लिए, Soutex लौह अयस्क में ट्राइबोइलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई के लिए संभावित अनुप्रयोगों के मूल्यांकन में अपनी विशेषज्ञता प्रदान की. Soutex के दायरे में फ्लोशीट विकास और परिमाण अध्ययन स्तर की पूंजी और परिचालन लागत अनुमानों का क्रम शामिल था. इस कागज सबसे होनहार आवेदनों में से तीन की पड़ताल पाया, तकनीकी और किफायती स्तर पर. इन तीन आवेदनों की पहचान की गई: ऑस्ट्रेलियाई डीएसओ खनन में लौह अयस्क जुर्माना के उन्नयन; हेमेट/मैग्नेटाइट कंसंट्रेटर में ठीक लोहे के ध्यान की सफाई; और, ब्राजीलियाई संचालन से अमीर-फे पछोड़न का पुनर्प्रसंस्करण.
2.0 एसटीईटी ट्राइबोइलेक्ट्रोस्टैटिक बेल्ट सेपरेटर
एक बेंच पैमाने पर tribo-इलेक्ट्रोस्टैटिक बेल्ट विभाजक का उपयोग कर प्रयोग किए गए. बेंच-स्केल टेस्टिंग बेंच-स्केल मूल्यांकन सहित तीन चरणों की प्रौद्योगिकी कार्यान्वयन प्रक्रिया का पहला चरण है, प्रायोगिक परीक्षण और वाणिज्यिक पैमाने पर कार्यान्वयन. benchtop विभाजक tribo-electrostatic चार्ज के सबूत के लिए जांच के लिए और निर्धारित करने के लिए अगर एक सामग्री इलेक्ट्रोस्टैटिक beneficiation के लिए एक अच्छा उम्मीदवार है के लिए प्रयोग किया जाता है. उपकरणों के प्रत्येक टुकड़े के बीच मुख्य अंतर तालिका में प्रस्तुत कर रहे हैं 1. जबकि प्रत्येक चरण के भीतर इस्तेमाल किया उपकरण आकार में अलग है, आपरेशन सिद्धांत मौलिक रूप से एक ही है.
एसटीईटी ने बेंच स्केल पर लौह अयस्क के कई नमूनों का मूल्यांकन किया है और लोहे की महत्वपूर्ण आवाजाही और सिलिकेट को अस्वीकार करने का अवलोकन किया गया है (तालिका देखें 2). प्रायोगिक शर्तों का चयन किया गया ताकि एक लोहे की वसूली बनाम. लोहे की वृद्धि वक्र खींचा जा सकता है और बाद में एक ऑपरेटिंग आर्थिक मॉडल के लिए इनपुट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है
तालिका 2. विभिन्न लौह अयस्कों पर बेंच-स्केल परिणाम
| ऍक्स्प | फ़ीड Fe wt.% | उत्पाद Fe wt.% | निरपेक्ष फे वृद्धि करना % | Fe पुनर्प्राप्ति % | SiO2 अस्वीकृति % | डी 10 (माइक्रोन) | D50 (माइक्रोन) | D90 (माइक्रोन) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
(अनुभाग देखें 3.0, आंकड़ा 4). एसटीईटी प्रौद्योगिकी का उपयोग कर लौह अयस्क के नमूनों पर पृथक्करण परिणाम दिखाने वाले अतिरिक्त प्रायोगिक परिणाम लौह अयस्क प्रसंस्करण पर एसटीईटी द्वारा पिछले प्रकाशन में प्रस्तुत किए जाते हैं [9].
तालिका 1. STET tribo-इलेक्ट्रोस्टैटिक बेल्ट विभाजक प्रौद्योगिकी का उपयोग कर तीन चरण कार्यान्वयन प्रक्रिया.
| चरण | के लिए इस्तेमाल किया: | इलेक्ट्रोड लंबाई | प्रक्रिया का प्रकार |
|---|---|---|---|
| 1- बेंच स्केल मूल्यांकन | गुणात्मक मूल्यांकन | 250सेमी | बैच |
| 2- पायलट स्केल परीक्षण | मात्रात्मक मूल्यांकन | 610सेमी | बैच |
| 3- वाणिज्यिक स्केल | वाणिज्यिक उत्पादन | 610सेमी | सतत |
के रूप में तालिका में देखा जा सकता है 1, benchtop विभाजक और पायलट पैमाने पर और वाणिज्यिक पैमाने विभाजक के बीच मुख्य अंतर यह है कि benchtop विभाजक की लंबाई लगभग है 0.4 बार पायलट पैमाने पर और वाणिज्यिक पैमाने पर इकाइयों की लंबाई. के रूप में विभाजक दक्षता इलेक्ट्रोड लंबाई का एक समारोह है, पायलट स्केल परीक्षण के विकल्प के रूप में बेंच-स्केल परीक्षण का उपयोग नहीं किया जा सकता. एसटीईटी प्रक्रिया वाणिज्यिक पैमाने पर प्राप्त कर सकती है कि सेपरेशन की सीमा निर्धारित करने के लिए पायलट-स्केल परीक्षण आवश्यक है, और निर्धारित करने के लिए यदि STET प्रक्रिया दिया फ़ीड दरों के तहत उत्पाद लक्ष्य को पूरा कर सकते हैं. बेंच स्केल से पायलट स्केल तक सक्रिय पृथक्करण लंबाई में अंतर के कारण, परिणाम आम तौर पर पायलट पैमाने पर सुधार.
2.1 ऑपरेशन सिद्धांत
ट्राइबो-इलेक्ट्रोलस्टैटिक बेल्ट सेपरेटर में (चित्रा देखें 1 और चित्र 2), सामग्री पतली खाई में खिलाया जाता है 0.9 – 1.5 दो समांतर समतलइलेक्ट्रोकेमों के बीच सेमी.
कण संपर्क द्वारा शुल्क लिया triboelectrically हैं. उदाहरण के लिए, लोहे के नमूने के मामले में जिसमें मुख्य रूप से हेमिटाइट और क्वार्ट्ज खनिज कण शामिल होते हैं, सकारात्मक आरोप लगाया (हेमेटाइट) और नकारात्मक
आरोप लगाया (क्वार्ट्ज) विपरीत इलेक्ट्रोड के लिए आकर्षित कर रहे हैं. कणों तो एक सतत चलती खुले जाल बेल्ट से बह रहे हैं और विपरीत दिशाओं में बताया. बेल्ट विभाजक के विपरीत छोर की ओर प्रत्येक इलेक्ट्रोड के सन्निकट कणों चाल. कण-कण टकराव द्वारा अलग कणों और नित्य ट्राइबोइलेक्ट्रिक चार्जिंग के काउंटर वर्तमान प्रवाह एक बहु-चरण अलगाव के लिए प्रदान करता है और एक एकल-पास इकाई में उत्कृष्ट शुद्धता और वसूली में परिणाम है. बेल्ट 20μm से छोटे कणों सहित ठीक और अल्ट्रा-फाइन कणों पर प्रसंस्करण के लिए अनुमति देता है, इलेक्ट्रोड की सतह को लगातार साफ करने और ठीक कणों को हटाने के लिए एक विधि प्रदान करके, जो अन्यथा इलेक्ट्रोड की सतह का पालन करेगा. हाई बेल्ट की गति भी थ्रूपइनपुट तक सक्षम बनाती है 40 सेपरेटर से सामग्री को लगातार संदेश देकर एक ही विभाजक पर प्रति घंटे टन. विभिन्न प्रक्रिया मापदंडों को नियंत्रित करके, डिवाइस खनिज ग्रेड और वसूली के अनुकूलन के लिए अनुमति देता है.
विभाजक डिजाइन अपेक्षाकृत सरल है. बेल्ट और जुड़े रोलर्स ही चलती भागों रहे हैं. इलेक्ट्रोड स्थिर और एक अत्यधिक टिकाऊ सामग्री से बना है. बेल्ट एक उपभोग्य हिस्सा है जिसके लिए निराला लेकिन आवधिक प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, एक प्रक्रिया जो केवल एक ऑपरेटर द्वारा पूरी करने में सक्षम है 45 मिनट. विभाजक इलेक्ट्रोड लंबाई लगभग है 6 मीटर (20 फुट.) और चौड़ाई 1.25 मीटर (4 फुट.) पूर्ण आकार वाणिज्यिक इकाइयों के लिए (चित्रा देखें 3). बिजली की खपत से कम है 2 बेल्ट ड्राइविंग दो मोटर्स द्वारा खपत की गई अधिकांश शक्ति के साथ संसाधित सामग्री के प्रति टन kWh.
प्रक्रिया पूरी तरह से शुष्क है, कोई अतिरिक्त सामग्री की आवश्यकता है और कोई अपशिष्ट जल या हवा के उत्सर्जन का उत्पादन. खनिज जुदाई के लिए विभाजक पानी के उपयोग को कम करने के लिए एक तकनीक प्रदान करता है, आरक्षित जीवन का विस्तार और /या पुनर्प्राप्त करें और tailings reprocess.
प्रणाली की compactness स्थापना डिजाइन में लचीलापन के लिए अनुमति देता है. ट्राइबो-इलेक्ट्रोस्टैटिक बेल्ट पृथक्करण प्रौद्योगिकी मजबूत और औद्योगिक रूप से सिद्ध है और पहले कोयला दहन फ्लाई ऐश के प्रसंस्करण के लिए औद्योगिक रूप से लागू किया गया था 1995. प्रौद्योगिकी कोयले के अपूर्ण दहन से कार्बन कणों को अलग करने में प्रभावी है, उड़ते हुए राख में काँच के aluminosilicate खनिज कणों से. प्रौद्योगिकी ठोस उत्पादन में एक सीमेंट प्रतिस्थापन के रूप में खनिज समृद्ध मक्खी राख के रीसायकल को सक्षम करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है.
क्योंकि 1995, से अधिक 20 संयुक्त राज्य अमेरिका में स्थापित एसटीईटी विभाजकों द्वारा मिलियन टन उत्पाद फ्लाई ऐश पर कार्रवाई की गई है. फ्लाई ऐश एसटीईटी जुदाई का औद्योगिक इतिहास तालिका में सूचीबद्ध है 3.
खनिज प्रसंस्करण में, ट्राइबोइलेक्ट्रिक बेल्ट सेपरेटर तकनीक का उपयोग कैल्साइट/क्वार्ट्ज सहित सामग्रियों की एक विस्तृत श्रृंखला को अलग करने के लिए किया गया है, पाउडर मैग्नेसाइट/, और barite क्वार्ट्ज/.
तालिका 3. फ्लाई ऐश के लिए ट्राइबो-इलेक्ट्रोलस्टैटिक बेल्ट पृथक्करण का औद्योगिक अनुप्रयोग
| उपयोगिता / पावर स्टेशन | स्थान | वाणिज्यिक की शुरुआत कार्रवाई | सुविधा विवरण |
|---|---|---|---|
| ड्यूक ऊर्जा-Roxboro स्टेशन | उत्तरी कैरोलिना संयुक्त राज्य अमेरिका | 1997 | 2 विभाजक |
| तलेन ऊर्जा- ब्रेंडन शोर | मैरीलैंड संयुक्त राज्य अमेरिका | 1999 | 2 विभाजक |
| स्कॉटिश पावर- Longannet थाना | स्कॉटलैंड ब्रिटेन | 2002 | 1 जक |
| जैक्सनविले इलेक्ट्रिक-एसटी. जॉन्स नदी पावर पार्क | फ्लोरिडा संयुक्त राज्य अमेरिका | 2003 | 2 विभाजक |
| दक्षिण मिसिसिपी इलेक्ट्रिक पावर -R.D. Morrow | मिसिसिपी संयुक्त राज्य अमेरिका | 2005 | 1 जक |
| न्यू ब्रंसविक पावर-बेलेडुन | नई ब्राउनश्विक कनाडा | 2005 | 1 जक |
| आरडब्ल्यूई एनपावर-डिडकोट स्टेशन | इंग्लैंड ब्रिटेन | 2005 | 1 जक |
| टेलेन ऊर्जा-ब्रोनर द्वीप स्टेशन | पेंसिल्वेनिया यूएसए | 2006 | 2 विभाजक |
| ताम्पा इलेक्ट्रिक-बिग बेंड स्टेशन | फ्लोरिडा संयुक्त राज्य अमेरिका | 2008 | 3 विभाजक |
| आरडब्ल्यूई एनपावर-एबरथव स्टेशन | वेल्स ब्रिटेन | 2008 | 1 जक |
| ईडीएफ एनर्जी-वेस्ट बर्टन स्टेशन | इंग्लैंड ब्रिटेन | 2008 | 1 जक |
| ZGP (लाफार्ज सीमेंट /Ciech जनिकोसोडा जेवी) | पोलैंड | 2010 | 1 जक |
| कोरिया दक्षिणपूर्व पावर- येओंगहेंग | दक्षिण कोरिया | 2014 | 1 जक |
| पीजीएनआईजी टर्मिका-सीरकिर्की | पोलैंड | 2018 | 1 जक |
| ताईहियो सीमेंट कंपनी-चिबू | जापान | 2018 | 1 जक |
| आर्मस्ट्रांग फ्लाई ऐश- ईगल सीमेंट | फिलीपींस | 2019 | 1 जक |
| कोरिया दक्षिणपूर्व पावर- सैमचेनपो | दक्षिण कोरिया | 2019 | 1 जक |
3.0 पद्धति
तीन (3) मामलों को आगे मूल्यांकन के लिए पहचाना गया है और परिमाण अध्ययन स्तर के आर्थिक और जोखिम/अवसर की समीक्षा के एक आदेश के माध्यम से संसाधित कर रहे है. मूल्यांकन संभावित लाभ एक ऑपरेटर अपने संयंत्र के फ्लोशीट में एसटीईटी प्रौद्योगिकी को शामिल करके अनुभव होगा पर आधारित है.
एसटीईटी सेपरेटर के प्रदर्शन का अनुमान बेंच स्केल परीक्षणों के अनुसार किया जाता है (तालिका देखें 2). विभिन्न लौह अयस्कों के साथ एकत्र किए गए डेटा ने एक वसूली मॉडल के अंशांकन की अनुमति दी जिसका उपयोग तीनों के लिए वसूली की भविष्यवाणी करने के लिए किया गया था (3) केस स्टडीज. आंकड़ा 4 प्रदर्शन और लागत के मामले में मॉडल के परिणाम दिखाता है. लोहे की वसूली सीधे सलाखों पर इंगित की जाती है, % Fe में लोहे के परोपकार के खिलाफ. बेंच स्केल टेस्टिंग में, एसटीईटी के माध्यम से एक भी पास की परीक्षा के साथ ही दो पास की फ्लोशीट भी थी. दो पास फ्लोशीट में खुरदरी पूंछ की सफाई शामिल है, इसलिए वसूली में काफी वृद्धि. हालांकि, इसमें अतिरिक्त एसटीईटी मशीनें शामिल हैं और इसलिए उच्च लागत. कैपेक्स बार पर त्रुटि सलाखों परियोजना के आकार के आधार पर कैपेक्स मूल्य भिन्नता का संकेत मिलता है. परियोजना के आकार के साथ एकात्मक कैपेक्स आंकड़े कम हो जाते हैं. एक उदाहरण के रूप में, दो-पास फ्लोशीट के साथ परीक्षण किए गए विशिष्ट अयस्क के लिए, की वृद्धि 15% लोहे के ग्रेड में (यानी. से 50% Fe करने के लिए 65% Fe) की एक लोहे की वसूली की भविष्यवाणी करेंगे 90%. उच्च ग्रेड लौह अयस्क केंद्रित करते समय वसूली के अंतर्निहित नुकसान पर विचार करने के लिए निम्न मामले के अध्ययनों में कम लौह वसूली का उपयोग स्वेच्छा से किया जाता है.
प्रत्येक मामले के अध्ययन के लिए, एक फ्लोशीट परिमाण स्तर के एक आदेश पर प्रस्तुत किया जाता है और केवल मुख्य उपकरण के क्रम में किफायती मूल्यांकन का समर्थन करने के लिए दिखाया गया है. प्रत्येक फ्लोशीट के लिए, अर्थशास्त्र का अनुमान निम्नलिखित श्रेणियों के तहत किया जाता है: पूंजीगत व्यय (कैपेक्स); ऑपरेटिंग खर्च (ओपेक्स); और, राजस्व. इस स्क्रीनिंग चरण में, प्रत्येक श्रेणी के लिए सटीकता का स्तर "परिमाण के क्रम" पर है (± 50%).
मुख्य उपकरण कैपेक्स आंतरिक डेटाबेस का उपयोग कर अनुमान लगाया है (Soutex द्वारा प्रदान की गई) और उपकरण उद्धरण जब उपलब्ध है. कारक तो दोनों प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष लागत की लागत स्थापित करने के लिए निर्धारित किया गया. एसटीईटी विशिष्ट कैपेक्स मूल्यों में माध्यमिक उपकरण और नियंत्रण भी शामिल हैं, उपकरणों के इस टुकड़े के लिए स्थापना और निर्माण के लिए एक कम कारकीकरण को जायज ठहराना. OPEX अनुमान रखरखाव से बना है, जनशक्ति, बिजली और उपभोग्य लागत. प्रक्रिया फ्लोशीट द्वारा प्रदान किए गए तकनीकी तत्व कैपेक्स और ओपीईएक्स दोनों के संदर्भ में लागत मूल्यांकन का समर्थन करते हैं, और एसटीईटी ट्राइबो-इलेक्ट्रोस्टैटिक बेल्ट विभाजक की स्थापना और उपयोग से संबंधित लागत तत्वों का अनुमान पूर्ण परियोजनाओं और लौह अयस्क बेंच स्केल परीक्षण कार्य के एसटीईटी डाटाबेस का उपयोग करके लगाया गया था.
निम्नलिखित लागत मूल्यांकनों में उपयोग किए जाने वाले आंकड़े चित्रा से प्राप्त होते हैं 4. एक उदाहरण के रूप में, एकाग्रता और वृद्धि के दो पास के साथ परीक्षण ठेठ अयस्क के लिए 15% लोहे के ग्रेड में (यानी. से 50% Fe करने के लिए 65% Fe) चारों ओर खर्च होगा 135 000$ कैपेक्स में प्रति टन/घंटा और ओपीईएक्स में 2 $/t (लोहे के ध्यान के टन). के रूप में यह एक स्क्रीनिंग अध्ययन के रूप में करना था, यह उत्पाद मूल्य निर्धारण पर रूढ़िवादी रहने के लिए और अंतिम ग्रेड और उत्पाद की कीमत बनाम संवेदनशीलता विश्लेषण प्रदर्शन करने का फैसला किया गया था. नवंबर के रूप में 2019, 62% समुद्री लौह अयस्क 80USD/t के आसपास ट्रेडों, एक बहुत ही उच्च अस्थिरता के साथ.
लौह अयस्क इकाई ध्यान केंद्रित पर प्रीमियम भी बहुत अस्थिर है और संदूषकों और एक विशिष्ट ग्राहक से जरूरतों जैसे कई कारकों पर निर्भर करता है. मूल्य अंतर के बीच 65% लोहा और 62% लोहे लगातार समय में बदल रहा है. अंदर 2016, अंतर कम था (आसपास 1 $/t/%Fe) लेकिन में 2017-2018, प्रीमियम के करीब चढ़ गए 10 $/t/%Fe. इस लेखन के समय, यह वर्तमान में चारों ओर है 3 $/t/%Fe [10]. तालिका 4 लागत अनुमान के लिए उपयोग किए जाने वाले चयनित डिजाइन मानदंडों को दिखाता है.
तालिका 4. आर्थिक मूल्यांकन के लिए मान्यताएं.
लौटाने का समय उत्पादन के पहले वर्ष से अनुमानित है. प्रत्येक परियोजना के लिए, एक अतिरिक्त दो (2) वर्षों के निर्माण के लिए विचार किया जाना चाहिए. नकदी प्रवाह मूल्य (खर्च और राजस्व) निर्माण की शुरुआत से छूट रहे हैं.
4.0 डीएसओ ड्राई ऑपरेशन में बेनिफिकेशन प्रक्रिया
प्रत्यक्ष शिपिंग अयस्क (Dso) परियोजनाएं दुनिया में लौह अयस्क की सबसे बड़ी मात्रा का उत्पादन करती हैं, मुख्य रूप से चीनी बाजार खिला और मात्रा के अधिकांश पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया से आता है (Wa) और ब्राजील. अंदर 2017, WA में उत्पादित लौह अयस्क की मात्रा अधिक हो गई 800 मिलियन टन और ब्राजील की मात्रा के आसपास था 350 मिलियन टन [11]. बेनीफिकेशन प्रक्रियाएं बहुत सरल हैं, ज्यादातर पेराई से मिलकर, धोना और वर्गीकृत करना [12].
अल्ट्रा जुर्माना के Beneficiation उत्पन्न करने के लिए एक 65% Fe ध्यान केंद्रित डीएसओ बाजार के लिए एक अवसर है. डीएसओ परियोजनाओं के लिए एसटीईटी प्रौद्योगिकी लाभों के मूल्यांकन के लिए लिया गया दृष्टिकोण मौजूदा कम ग्रेड आयरन अल्ट्रा-जुर्माना और एसटीईटी बेनेफिफिकेशन के बाद वर्धित मूल्य के साथ एक उत्पाद के उत्पादन का विकल्प के बीच एक व्यापार बंद है. प्रस्तावित फ्लोशीट (आंकड़ा 5) WA में एक काल्पनिक DSO आपरेशन है कि वर्तमान में अपने उत्पादों अल्ट्रा जुर्माना के बीच निर्यात होगा पर विचार 58% Fe. विकल्प अल्ट्रा जुर्माना ध्यान केंद्रित करने के लिए अंतिम उत्पाद के मूल्य में वृद्धि होगी. तालिका 5 कुछ डिजाइन मानदंड और राजस्व के अनुमान में उपयोग किए जाने वाले उच्च स्तरीय जन संतुलन प्रस्तुत करता है. ग्रेड और क्षमता के मामले में orebody एक मौजूदा परियोजना का प्रतिनिधित्व नहीं करता है बल्कि आकार और उत्पादन के मामले में एक ठेठ डीएसओ परियोजना.
तालिका 5. अल्ट्रा-फाइन डीएसओ बेनिफिकेशन प्लांट डिजाइन मापदंड और मास बैलेंस.
आंकड़ा 5. डीएसओ व्यापार बंद की तुलना में फ्लोशीट
तालिका 6 उच्च स्तरीय कैपेक्स प्रस्तुत करता है, OPEX और अनुमानित राजस्व. कैपेक्स अनुमान में एक नई समर्पित लोड-आउट प्रणाली को जोड़ना शामिल है (लोडआउट साइलो और कार लोडिंग), साथ ही एसटीईटी प्रणाली. प्रस्तावित फ्लोशीट की वापसी का मूल्यांकन करने के लिए, आर्थिक विश्लेषण एक व्यापार के आसपास किया जाता है beneficiation मामले और एक कम ग्रेड उत्पाद की बिक्री के बीच बंद. बेनिफिशेशन मामले में, मात्रा कम हो जाती है लेकिन लौह इकाइयों पर प्रीमियम बिक्री मूल्य को काफी बढ़ाता है. ओपीईएक्स में, अपस्ट्रीम अयस्क प्रसंस्करण के लिए एक अनुमान प्रदान किया जाता है (खनन, कुचल, वर्गीकरण और हैंडलिंग).
मात्रा को काफी कम करने के बावजूद, वापसी उच्च ग्रेड लौह अयस्क ध्यान केंद्रित पर प्रीमियम दिया दिलचस्प है. रिटर्न कैलकुलेशन इस प्रीमियम पर अत्यधिक निर्भर है, जो पिछले कुछ वर्षों में पर्यावरण के मुद्दों के कारण बढ़ रहा है. जैसा कि ऊपर प्रदर्शन किया गया (तालिका 6), इस तरह की परियोजना का आर्थिक आकर्षण मूल्य अंतर पर अत्यधिक निर्भर है 58% लोहा और 65% लोहा. इस वर्तमान मूल्यांकन में, यह मूल्य प्रीमियम था 30.5 $/टी, जो लगभग वर्तमान बाजार की स्थिति को दर्शाता है. हालांकि, यह मूल्य प्रीमियम ऐतिहासिक रूप से लेकर है 15 – 50 $/टी.
5.0 गुरुत्वाकर्षण में मैला ढोने की प्रक्रिया
सेपरेशन प्लांट
उत्तरी अमेरिका क्षेत्र में आयरन केंद्रित गुरुत्वाकर्षण एकाग्रता का उपयोग करें जो हेमेट और मैग्नेटाइट को केंद्रित करने का एक कुशल तरीका है, विशेष रूप से 75μm से ऊपर आकार अंश के लिए [5,13]. इस क्षेत्र में हेमेट/मैग्नेटाइट पौधे आम तौर पर प्राथमिक पृथक्करण प्रक्रिया के रूप में सर्पिल का उपयोग करते हैं और कम तीव्रता वाले चुंबकीय पृथक्करण चरणों को भी शामिल करते हैं (LIMS). हेमेट/मैग्नेटाइट पौधों में एक आम मुद्दा ठीक लोहे की वसूली के रूप में लोहे की पछोड़न मात्रा अक्सर उच्च के रूप में उच्च के रूप में स्तर तक पहुंचने है 20%. मुख्य चुनौती ठीक हेमेटाइट से संबंधित है, के रूप में ठीक लोहा शायद ही सर्पिल द्वारा बरामद किया जा सकता है और ठीक मैग्नेटाइट ठीक करने के लिए इस्तेमाल किया लिम्स के लिए अभेद्य है. इसके विपरीत, एसटीईटी विभाजक ठीक कणों को अलग करने में अत्यधिक प्रभावी है, 20μm माइक्रोन से नीचे कणों सहित जहां लिम्स और सर्पिल कम प्रभावी होते हैं. इसलिए, एक क्लीनर हाइड्रोज़र से ओवरफ्लो (रुकावट बसने) मेहतर सर्पिल खिलाएसटीईटी प्रौद्योगिकी के लिए एक अच्छा फिट है. प्रस्तावित फ्लोशीट चित्रा में प्रस्तुत किया गया है 6.
इस विन्यास में, लाल डैश लाइन एक मौजूदा संयंत्र के भीतर नए उपकरणों पर प्रकाश डाला गया. प्रस्तावित फ्लोशीट के तहत, फिर से परिचालित होने के बजाय, रुकावट बसने ओवरफ्लो खुरदरा सर्पिल की तुलना में विभिन्न परिस्थितियों में काम कर रहे सर्पिल सफाई द्वारा संसाधित किया जाएगा. एक ठीक लोहा ध्यान केंद्रित किया जा सकता है और सूख. सूखे ध्यान केंद्रित तो एसटीईटी विभाजक के लिए निर्देशित किया जाएगा ताकि साल्बल ग्रेड के एक अंतिम ध्यान केंद्रित उत्पादन करने के लिए. ठीक उत्पाद अलग से या एक साथ शेष ध्यान केंद्रित उत्पादन के साथ विपणन किया जा सकता है.
तालिका 7 डिजाइन मानदंड और राजस्व के अनुमान में उपयोग किए जाने वाले उच्च स्तरीय जन संतुलन को प्रस्तुत करता है.
तालिका 8 उच्च स्तरीय कैपेक्स प्रस्तुत करता है, OPEX और अनुमानित राजस्व.
इस विश्लेषण से पता चलता है कि एसटीईटी प्रौद्योगिकी से जुड़े एक सफाई सर्किट को लागू करने की वापसी आकर्षक है और आगे विचार वारंट.
प्रतिस्पर्धा प्रौद्योगिकियों की तुलना करते समय ठीक लोहे के ध्यान को सुखाने का एक और लाभ एकाग्रता के बाद सामग्री हैंडलिंग के परिणामस्वरूप संबंधित लाभ है. फ़िल्टरिंग के बारे में बहुत ठीक गीला ध्यान समस्याग्रस्त है, हैंडलिंग और परिवहन. ट्रेनों में ठंड की समस्या और नावों में प्रवाह बहुत ठीक ध्यान के सुखाने प्रदान करता है कई बार अनिवार्य. STET एंबेडेड सुखाने इसलिए लाभप्रद हो सकता है.
6.0 ब्राजील की पूंछ का बेनेफिफिकेशन
जमा
ठीक पछोड़न का Beneficiation एसटीईटी प्रौद्योगिकी को वीरता देने के लिए प्रोसेसर के लिए एक मूल्य वर्धित आवेदन के रूप में दिखाई देता है, संसाधन के रूप में पतले जमीन है और कम लागत के लिए उपलब्ध है. जबकि लौह अयस्क पछोड़न जमा लोहे के उच्च स्तर वाले जमा कई स्थानों पर मौजूद है, स्थानों जहां रसद सरल है आगे मूल्यांकन के लिए विशेषाधिकार प्राप्त किया जाना चाहिए. ब्राजील के उच्च Fe ग्रेड युक्त जमा और रणनीतिक मौजूदा परिवहन बुनियादी ढांचे के पास स्थित प्रोसेसर के लिए एक अच्छा अवसर का प्रतिनिधित्व करने के लिए एसटीईटी tribo-इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रौद्योगिकी के कार्यान्वयन से लाभ सकता है. प्रस्तावित फ्लोशीट (आंकड़ा 7) एक काल्पनिक फे अमीर ब्राजील पछोड़न आपरेशन जिसमें एसटीईटी प्रौद्योगिकी ही परोपकार प्रक्रिया होगी विचार.
जमा काफी बड़ा करने के लिए एक वार्षिक दर पर फ़ीड के दशकों प्रदान माना जाता है 1.5 एम टन/वर्ष. इस परिदृश्य के लिए, फ़ीड अयस्क पहले से ही ~ 50μm के एक D50 के साथ पतले जमीन है और अयस्क को फावड़े की आवश्यकता होगी, ट्राइबो-इलेक्ट्रोस्टैटिक बेनिफिकेशन से पहले ले जाया और फिर सूख गया. इसके बाद ध्यान ट्रेनों/जहाजों पर लोड किया जाएगा और नई पछोड़न एक नई सुविधा में भंडार किया जाएगा.
तालिका 9 राजस्व के अनुमान में उपयोग किए जाने वाले डिजाइन मानदंड और उच्च स्तरीय जन संतुलन प्रस्तुत करता है. तालिका 10 उच्च स्तरीय कैपेक्स प्रस्तुत करता है, OPEX और अनुमानित राजस्व.
जैसा कि तालिका में प्रदर्शन किया गया है 10, ब्राजील की पछोड़न के परोपकार के लिए एसटीईटी प्रौद्योगिकी को लागू करने की वापसी आकर्षक है. इसके अलावा, एक पर्यावरणीय दृष्टिकोण से प्रस्तावित फ्लोशीट भी फायदेमंद है क्योंकि सूखी पछोड़न का बेनीफिकेशन पछोड़न आकार और सतह को कम करेगा और गीले पछोड़न निपटान से जुड़े जोखिमों को भी कम करेगा.
7.0 चर्चा और सिफारिशें
एसटीईटी विभाजक को ठीक लौह अयस्क को अलग करने के लिए बेंच स्केल पर सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया गया है, इसलिए प्रोसेसर को जुर्माना वसूलने के लिए एक उपन्यास विधि की पेशकश करना जो अन्यथा मौजूदा प्रौद्योगिकियों के साथ बेचने योग्य ग्रेड की प्रक्रिया करना मुश्किल होगा.
एसटीईटी और Soutex द्वारा मूल्यांकन की गई फ्लोशीट लौह अयस्क प्रसंस्करण के उदाहरण हैं जो शुष्क ट्राइबोइलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण से लाभान्वित हो सकते हैं. तीन (3) इस अध्ययन में प्रस्तुत विकसित फ्लोशीट अनन्य नहीं हैं और अन्य विकल्पों पर विचार किया जाना चाहिए. यह प्रारंभिक अध्ययन इंगित करता है कि कम सुखाने की लागत से जुड़ी सफाई प्रक्रियाएं, डीएसओ संचालन और पछोड़न बेनिफिकेशन वाणिज्यिक सफलता का एक अच्छा मौका है.
शुष्क प्रसंस्करण में एक और लाभ पछोड़न भंडारण पर है - जो वर्तमान में विशाल पछोड़न तालाबों में संग्रहीत हैं – सूखी पछोड़न के रूप में एक महत्वपूर्ण पर्यावरण जोखिम को नष्ट करने का लाभ होगा. हाल ही में और अच्छी तरह से प्रचारित पछोड़न बांध विफलताओं पछोड़न प्रबंधन के लिए की जरूरत पर प्रकाश डाला.
लौह अयस्क ग्रेड और वसूली की गणना करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले इस अध्ययन के इनपुट कई क्षेत्रों से लौह अयस्क के नमूनों का उपयोग करके बेंच स्केल पृथक्करण परिणाम थे. हालांकि, प्रत्येक अयस्क की खनिज और मुक्ति विशेषताएं अद्वितीय हैं, इसलिए ग्राहक लौह अयस्क के नमूनों का मूल्यांकन बेंच या पायलट स्केल पर किया जाना चाहिए. विकास के अगले चरण में, इस पेपर में मूल्यांकन की गई तीन फ्लोशीट का और विस्तार से अध्ययन किया जाना चाहिए.
अंततः, अन्य प्रौद्योगिकियों वर्तमान में इस तरह के WHIMS के रूप में ठीक लोहे की वसूली के लिए अध्ययन के तहत कर रहे है, जिग्स और रिफ्लक्स क्लासिफायर्स. यह पहले से ही ज्ञात है कि कई गीले जुदाई प्रक्रियाओं 45μm के तहत कणों के लिए अक्षम हो जाते है और इसलिए एसटीईटी प्रौद्योगिकी बहुत ठीक रेंज में एक फायदा हो सकता है, के रूप में एसटीईटी 1μm के रूप में ठीक के रूप में फ़ीड के साथ अच्छा प्रदर्शन देखा है. एसटीईटी के साथ उद्धृत प्रौद्योगिकियों की तुलना में एक औपचारिक व्यापार-बंद अध्ययन आयोजित किया जाना चाहिए, जिसमें प्रदर्शन मूल्यांकन शामिल होगा, क्षमता, लागत, आदि. इस तरह एसटीईटी के लिए सबसे अच्छा आला पर प्रकाश डाला और परिष्कृत किया जा सकता है.
संदर्भ
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