Izvēlieties valodu:
ST aprīkojums & Tehnoloģiju LLC (STET) Tribo-elektrostatiskās jostas separatoru tehnoloģija ļauj Smalka minerāla bagātināšana pulveri ar pilnīgi sausu tehnoloģiju ar augstu caurlaidspēju. STET separators ir labi piemērots, lai nošķirtu ļoti smalkas (<1µm) līdz vidēji rupjai (500µm) Daļiņas, atšķirībā no citiem elektrostatiskās atdalīšanas procesiem, kas parasti aprobežojas ar daļiņām >75μm izmērs. STET ir veiksmīgi beneficiated dzelzsrūdas paraugi, ieskaitot raktuvju rūdas, sārņi ar dzelzs padeves saturu, sākot no 30-55%. Eksperimentālie konstatējumi liecina, ka zemas pakāpes dzelzs rūdas var uzlabot līdz pat komerciālām (58-65% Fe) vienlaikus noraidot silīcija dioksīdu, izmantojot STET Belt separators. šeit, tiek prezentēts eksperimentālo rezultātu apkopojums un iepriekšējs pētījums par STET tehnoloģijas potenciālajiem pielietojumiem dzelzs rūpniecībā. Sākotnējie pētījumi ietver augsta līmeņa plūsmas lapas un ekonomiskos novērtējumus par izvēlētajiem lietojumiem. Tiek apspriestas arī problēmas, kas saistītas ar tehnoloģijas ieviešanu un salīdzinājumu ar pašlaik pieejamajām dzelzsrūdas smalko daļiņu pārstrādes tehnoloģijām.
1.0 Ievads
Dzelzsrūda ir ceturtais visizplatītākais zemes garozas elements, un tas ir būtisks pasaules ekonomikas attīstībai un tērauda ražošanai [1-2]. Dzelzsrūdām ir plašs ķīmiskais sastāvs, īpaši Fe saturam un ar to saistītajiem gangu minerāliem [1]. Galvenie dzelzi saturošie minerāli ir hematīts, goetīts, limonīts un magnetīts [1,3] un galvenie piesārņotāji dzelzsrūdās ir: 2 un Al2O3. Katrai minerālu atradnei ir savas unikālas īpašības attiecībā uz dzelzi un gangu saturošiem minerāliem, un tāpēc tam ir nepieciešama cita koncentrācijas tehnika [4].
Mūsdienu dzelzi saturošo minerālu apstrādes ķēdēs var būt gravimetriskā koncentrācija, magnētiskā koncentrācija, un flotācijas soļi [1,3]. Tomēr, Mūsdienu shēmas rada izaicinājumus attiecībā uz dzelzsrūdas smalkumu un gļotu apstrādi [4-6]. Gravimetriskās metodes, piemēram, spirāles, ierobežo daļiņu izmērs, un tās tiek uzskatītas tikai par efektīvu veidu, kā koncentrēt hematītu un magnetītu izmēra frakcijai virs 75 μm [5]. Mitra un sausa zemas intensitātes magnētiskā atdalīšana (LIMS) Metodes tiek izmantotas, lai apstrādātu augstas kvalitātes dzelzs rūdas ar spēcīgām magnētiskām īpašībām, piemēram, magnetītu, savukārt mitru augstas intensitātes magnētisko atdalīšanu izmanto, lai atdalītu dzelzi saturošus minerālus ar vājām magnētiskām īpašībām, piemēram, hematītu no ganga minerāliem. Magnētiskās metodes rada problēmas, jo tām ir nepieciešams, lai dzelzsrūda būtu jutīga pret magnētiskajiem laukiem [3]. Flotāciju izmanto, lai samazinātu piemaisījumu saturu zemas kvalitātes dzelzs rūdās, bet to ierobežo reaģentu izmaksas, un silīcija dioksīda klātbūtne, Ar alumīnija oksīdu bagātas gļotas un karbonātu minerāli [4,6]. Ja netiks veikta tālāka lejup pa straumi apstrāde, smalkie dzelzs atkritumi galu galā tiks apglabāti sārņu aizsprostā [2].
Atkritumu apglabāšana un dzelzs smalkumu pārstrāde ir kļuvusi izšķiroša dzelzs vērtslietu vides saglabāšanai un reģenerācijai, attiecīgi, un tāpēc dzelzsrūdas sārņu un naudas sodu pārstrāde kalnrūpniecības nozarē ir kļuvusi nozīmīgāka[7].
Tomēr, Dzelzs sārņu un smalko daļiņu apstrāde joprojām ir sarežģīta, izmantojot tradicionālās blokshēmas, un tāpēc var rasties interese par alternatīvām bagātināšanas tehnoloģijām, piemēram, triboelektrostatisko atdalīšanu, kas ir mazāk ierobežojoša attiecībā uz rūdas mineraloģiju un daļiņu izmēru. Dzelzsrūdas sausā elektrostatiskā apstrāde dod iespēju samazināt izmaksas un slapjo sārņu veidošanos, kas saistīta ar tradicionālo gravimetrisko, flotācijas un mitrās magnētiskās atdalīšanas ķēdes.
STET ir izstrādājis atdalīšanas procesu, kas ļauj efektīvi atdalīt vieglos pelnus un minerālus atbilstoši to reakcijai, ja tie ir pakļauti noteiktam elektriskajam laukam. Šī tehnoloģija ir veiksmīgi pielietota vieglo pelnu rūpniecībā un rūpniecisko minerālu rūpniecībā; un STET pašlaik pēta citas tirgus atveres, kur to separatori varētu piedāvāt konkurences priekšrocības. Viens no mērķa tirgiem ir smalkās dzelzsrūdas modernizācija.
STET ir veikusi izpētes pētījumus ar vairākām dzelzsrūdām, un eksperimentālie rezultāti līdz šim ir parādījuši, ka zemas kvalitātes dzelzsrūdas smalkumus var uzlabot, izmantojot STET tribo-elektrostatisko jostas separatoru. STET sausais elektrostatiskās atdalīšanas process piedāvā daudzas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām mitrās apstrādes metodēm, ieskaitot spēju reģenerēt smalku un īpaši smalku dzelzi, kas citādi tiktu zaudēta sārņiem, ja to apstrādātu ar esošo tehnoloģiju. turklāt, tehnoloģijai nav nepieciešams ūdens patēriņš, kā rezultātā tiek novērsta sūknēšana, sabiezēšana un žāvēšana, kā arī visas izmaksas un riski, kas saistīti ar ūdens attīrīšanu un novadīšanu; nav slapjo sārņu likvidēšanas – nesenie sārņu aizsprostu augsta līmeņa bojājumi ir izgaismojuši ilgtermiņa risku, kas saistīts ar slapjo sārņu uzglabāšanu; un, nav nepieciešama ķīmiska papildu ķīmiska viela, kas tādējādi noliedz reaģentu pastāvīgos izdevumus un vienkāršo atļauju izsniegšanu.
Dzelzsrūda ir nozare ar dinamiku, kas atšķiras no citiem parastajiem metāliem. Tas ir saistīts ar tā svārstīgo tirgu, iesaistītie milzīgie ražošanas apjomi un atbilstošie izdevumi gan kapitāla, gan darbības jomā [8] kā arī centrālo valūtas maiņas centru, piemēram, Londonas Metālu biržas, trūkums. Tas nozīmē milzīgu atdevi, kas ir iespējama, kad cena kāpj uz augšu, un žilbinošas plānas rezerves, kad apstākļi ir drūmāki. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc ir milzīgi ražošanas apjomi un uzsvars uz zemām vienības ražošanas izmaksām.
šeit, tiek prezentēti STET un Soutex izstrādātā dzelzsrūdas nozares skrīninga pētījuma rezultāti, lai noteiktu nišas, kurās STET tehnoloģija varētu piedāvāt ekonomiskas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālākām tehnoloģijām. Soutex ir minerālu pārstrādes un metalurģijas konsultāciju uzņēmums, un tam ir pieredze projektēšanā, dažādu dzelzsrūdas koncentrācijas procesu optimizēšana un ekspluatācija, ar izpratni par CAPEX, OPEX, kā arī dzelzsrūdas nozares mārketinga aspekti. Šim pētījumam, Soutex sniedza savas zināšanas, novērtējot iespējamos pielietojumus triboelektrostatiskai atdalīšanai dzelzsrūdā. Soutex darbības joma ietvēra plūsmas lapas izstrādi un lieluma pakāpes pētījuma līmeņa kapitāla un darbības izmaksu aplēses. Šajā rakstā aplūkoti trīs no daudzsološākajiem atrastajiem lietojumiem, tehniskā un ekonomiskā līmenī. Šie trīs pieteikumi tika identificēti kā: Dzelzsrūdas smalkumu uzlabošana Austrālijas SSO ieguvē; smalkā dzelzs koncentrāta attīrīšana hematīta/magnetīta koncentratoros; un, bagāto-Fe sārņu pārstrāde no brazīliešu operācijām.
2.0 STET Triboelectrostatic Jostas atdalītājs
Eksperimenti tika veikti, izmantojot stenda mēroga triboelektrostatisko jostas atdalītāju. Stenda mēroga testēšana ir pirmais posms trīsfāžu tehnoloģiju ieviešanas procesā, kas ietver stenda mēroga novērtēšanu, izmēģinājuma mēroga testēšana un komerciāla mēroga īstenošana. Stenda separatoru izmanto triboelektrostatiskās uzlādes pierādījumu skrīningam un lai noteiktu, vai materiāls ir labs kandidāts elektrostatiskajam labumam. Galvenās atšķirības starp katru iekārtu ir norādītas tabulā 1. Lai gan katrā posmā izmantotais aprīkojums atšķiras pēc izmēra, darbības princips būtībā ir viens un tas pats.
STET ir novērtējis vairākus dzelzsrūdas paraugus stenda mērogā un ir novērota ievērojama dzelzs kustība un silikātu atgrūšana (Skatīt tabulu 2). Eksperimentālie apstākļi tika izvēlēti tā, lai dzelzs atgūšana vs. Dzelzs pieauguma līkni varētu uzzīmēt un vēlāk izmantot kā ievadmateriālu operatīvajam ekonomikas modelim
Tabula 2. Stenda mēroga rezultāti uz dažādām dzelzsrūdām
| Exp | Feed Fe wt.% | Produkts Fe wt.% | Absolūtais Fe Palielināt % | Fe Atkopšanas % | SiO2 SiO2 Noraidīšanas % | 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 |
(Skatīt sadaļu 3.0, Stāvs 4). Papildu eksperimentu rezultāti, kas parāda atdalīšanas rezultātus dzelzsrūdas paraugos, izmantojot STET tehnoloģiju, ir sniegti iepriekšējā STET publikācijā par dzelzsrūdas apstrādi [9].
Tabula 1. Trīsfāžu ieviešanas process, izmantojot STET triboelektrostatisko jostas atdalītāja tehnoloģiju.
| Fāze | Izmanto: | Elektrodu garums | Procesa veids |
|---|---|---|---|
| 1- Stenda skala Novērtēšanas | Kvalitatīvu Novērtēšanas | 250cm | Partijas |
| 2- Pilota mērogs Testēšana | Kvantitatīvs Novērtēšanas | 610cm | Partijas |
| 3- Komerciālo Mērogs | Komerciālo Ražošana | 610cm | Nepārtrauktu |
Kā redzams tabulā 1, galvenā atšķirība starp stenda separatoru un pilota mēroga un komerciālā mēroga separatoriem ir tāda, ka stenda separatora garums ir aptuveni 0.4 kas ir reizes garāks par pilota mēroga un komerciāla mēroga vienībām. Tā kā separatora efektivitāte ir elektroda garuma funkcija, stenda mēroga testēšanu nevar izmantot kā pilota mēroga testēšanas aizstājēju. Eksperimentāla testēšana ir vajadzīga, lai noteiktu atdalīšanas pakāpi, ko STET process var panākt komerciālā mērogā, un noteikt, vai STET process var sasniegt produktu mērķus saskaņā ar likmi, kas noteikta. Sakarā ar aktīvās atdalīšanas garuma atšķirību no stenda skalas līdz izmēģinājuma skalai, rezultāti parasti uzlabojas izmēģinājuma līmenī.
2.1 Darbības princips
Triboelektrostatiskās jostas atdalītājā (skatīt attēlu 1 un attēls 2), materiāls tiek ievadīts šaurajā spraugā 0.9 - 1.5 cm starp diviem paralēliem planārajiem elektrodiem.
Daļiņas ir triboelektriski uzlādētas, saskaroties ar starpdaļiņām. Piemēram,, ja dzelzs paraugs sastāv galvenokārt no hematīta un kvarca minerālajām daļiņām, pozitīvi uzlādēts (hematīts) un negatīvais
Uzlādēts (Kvarca) pievelkas iepretim elektrodi. Pēc tam daļiņas tiek uzslaucītas ar nepārtrauktu, kustīgu sieta lenti un nogādātas pretējos virzienos. Josta virzās daļiņas, kas atrodas blakus katra elektroda pie pretējās galus atdalītāju. Atdalošo daļiņu pretstrāvas plūsma un nepārtraukta triboelektriskā uzlāde ar daļiņu un daļiņu sadursmēm nodrošina daudzpakāpju atdalīšanu un nodrošina izcilu tīrību un atjaunošanos vienas caurlaides vienībā. Josta ļauj apstrādāt smalkas un īpaši smalkas daļiņas, ieskaitot daļiņas, kas mazākas par 20 μm, nodrošinot metodi elektrodu virsmas nepārtrauktai tīrīšanai un smalko daļiņu noņemšanai, kas citādi pieliptu pie elektrodu virsmas. Lielais jostas ātrums nodrošina arī caurlaidspēju līdz 40 tonnas stundā ar vienu separatoru, nepārtraukti nogādājot materiālu no separatora. Kontrolējot dažādu procesu parametri, ierīce ļauj optimizēt minerālu kategoriju un reģenerāciju.
Atdalītāja dizains ir salīdzinoši vienkāršs. Drošības josta un ar to saistītie veltņi ir vienīgās kustīgās daļas. Elektrodi ir stacionāri un sastāv no ļoti izturīga materiāla. Josta ir patērējama daļa, kurai nepieciešama reta, bet periodiska nomaiņa, process, ko viens operators var pabeigt tikai 45 Minūtes. Separatora elektroda garums ir aptuveni 6 metru (20 ft.) un platums 1.25 metru (4 ft.) pilna izmēra komerciālām vienībām (skatīt attēlu 3). Enerģijas patēriņš ir mazāks par 2 kWh uz tonnu materiāla, kas apstrādāts ar lielāko daļu jaudas, ko patērē divi motori, kuri vada drošības jostu.
Process ir pilnīgi sauss, neprasa papildu materiālus un nerada notekūdeņus vai emisijas gaisā. Minerālu atdalīšanai separators nodrošina tehnoloģiju, lai samazinātu ūdens patēriņu, pagarināt rezerves kalpošanas laiku un/vai atgūt un pārstrādāt sārņus;.
Sistēmas kompaktums nodrošina elastību uzstādīšanas dizainos. Triboelektrostatiskās jostas atdalīšanas tehnoloģija ir izturīga un rūpnieciski pierādīta, un to vispirms rūpnieciski piemēroja ogļu sadegšanas mušu pelnu apstrādei 1995. Tehnoloģija ir efektīva oglekļa daļiņu atdalīšanai no nepilnīgas ogļu sadegšanas, no stiklainām alumosilikāta minerālu daļiņām mušu pelnos. Tehnoloģija ir palīdzējusi pārstrādāt ar minerāliem bagātos mušu pelnus kā cementa aizstājēju betona ražošanā.
kopš 1995, pāri 20 asv uzstādītie STET separatori ir pārstrādājuši miljoniem tonnu produktu mušu pelnu. Vieglo pelnu STET atdalīšanas rūpnieciskā vēsture ir uzskaitīta tabulā 3.
Minerālu pārstrādē, triboelektrisko jostas separatora tehnoloģija ir izmantota, lai atdalītu plašu materiālu klāstu, tostarp kalcītu/kvarcu, talks/magnezāts, un barīts/kvarcs.
Tabula 3. Triboelektrostatiskās jostas atdalīšanas rūpnieciskais pielietojums mušu pelniem
| Utilītu / spēkstacija | Atrašanās vietu | Komerciālās darbības sākums Darbības | Iekārtas Detaļas |
|---|---|---|---|
| Hercoga enerģija – Roxboro stacija | Ziemeļkarolīna ASV | 1997 | 2 Atdalītājiem |
| Talen enerģija- Brendons Šortss | Merilenda ASV | 1999 | 2 Atdalītājiem |
| Skotijas vara- dzelzceļa stacija Longannet | Skotija Uk | 2002 | 1 Atdalītāju |
| Džeksonvilas elektriskais-st. Džonsa upes elektroenerģijas parks | Florida ASV | 2003 | 2 Atdalītājiem |
| Dienvidu Misisipi elektroenerģija -R.D. Morrow | Misisipi ASV | 2005 | 1 Atdalītāju |
| Ņūbransvikas power-Belledune | Ņūbransvika Kanāda | 2005 | 1 Atdalītāju |
| dzelzceļa stacija RWE npower-Didcot | Anglija Lielbritānija | 2005 | 1 Atdalītāju |
| dzelzceļa stacija Talen Energy-Brunner Island | Pensilvānija ASV | 2006 | 2 Atdalītājiem |
| Tampa Electric-Big Bend stacija | Florida ASV | 2008 | 3 Atdalītājiem |
| dzelzceļa stacija RWE npower-Aberthaw | Velsa Apvienotā Karaliste | 2008 | 1 Atdalītāju |
| dzelzceļa stacija EDF Energy-West Burton | Anglija Lielbritānija | 2008 | 1 Atdalītāju |
| ZGP (ZGP) (Lafarge cements /Ciech Janikosoda JV) | Polija | 2010 | 1 Atdalītāju |
| Korejas dienvidaustrumu spēks- Yeongheung | Dienvidkoreja | 2014 | 1 Atdalītāju |
| PGNiG Termika-Sierkirki | Polija | 2018 | 1 Atdalītāju |
| Taiheiyo Cement Company-Chichibu | Japāna | 2018 | 1 Atdalītāju |
| Ārmstrongs Lido Pelni- Ērgļu cements | Filipīnas | 2019 | 1 Atdalītāju |
| Korejas dienvidaustrumu spēks- Samcheonpo | Dienvidkoreja | 2019 | 1 Atdalītāju |
3.0 Metodoloģiju
Trīs (3) Gadījumi ir identificēti turpmākai izvērtēšanai, un tos apstrādā, veicot novērtējuma pakāpes pētījuma līmeņa ekonomisko un riska/iespēju pārskatīšanu. Novērtējuma pamatā ir potenciālais ieguvums, ko operators varētu uztvert, iekļaujot STET tehnoloģiju savas iekārtas plūsmas lapā.
STET separatora veiktspēju novērtē saskaņā ar veiktajiem stenda mēroga testiem (Skatīt tabulu 2). Dati, kas savākti ar dažādām dzelzsrūdām, ļāva kalibrēt reģenerācijas modeli, kas tika izmantots, lai prognozētu trīs (3) gadījumu izpēte. Stāvs 4 ilustrē modeļa iznākumu veiktspējas un izmaksu ziņā. Dzelzs atgūšana ir norādīta tieši uz stieņiem, pret dzelzs ieguvi % Fe. Stenda mēroga testēšana, tika pārbaudīta viena caurlaide caur STET, kā arī divu caurlaižu plūsmas lapa. Divu caurlaižu plūsmas lapas ietver raupjāku astu izgriešanu, tādējādi būtiski palielinot atveseļošanos. Tomēr, tas ietver papildu STET iekārtas un līdz ar to augstākas izmaksas. Kļūdu joslas virs CAPEX joslām norāda CAPEX cenu izmaiņas atkarībā no projekta lieluma. Vienotie CAPEX skaitļi samazinās līdz ar projekta lielumu. Kā piemērs, tipiskai rūdai, kas testēta ar divu caurlaižu plūsmas lapu, palielinājums par 15% dzelzs pakāpē (ti. no 50% Fe to 65% Fe) prognozētu dzelzs atveseļošanos 90%. Zemāku dzelzs atgūstamību brīvprātīgi izmanto šādos gadījumu pētījumos, lai ņemtu vērā raksturīgo reģenerācijas zudumu, ražojot augstākas kvalitātes dzelzsrūdas koncentrātus.
Par katru gadījuma izpēti, Plūsmas lapa tiek parādīta lieluma līmenī, un tiek parādīts tikai galvenais aprīkojums, lai atbalstītu ekonomisko novērtējumu. Katrai plūsmas lapai, ekonomiku novērtē šādās kategorijās:: Kapitālie izdevumi (CAPEX); Darbības izdevumi (OPEX (OPEX)); un, Ieņēmumi. Šajā izvērtēšanas posmā, precizitātes līmenis katrai kategorijai ir "lieluma secībā" (± 50%).
Galvenais aprīkojums CAPEX tiek novērtēts, izmantojot iekšējās datu bāzes (Nodrošina Soutex) un aprīkojuma cenas, ja tādas ir pieejamas. Pēc tam tika noteikti faktori, lai noteiktu gan tiešo, gan netiešo izmaksu izmaksas. STET specifiskās CAPEX vērtības ietver arī sekundāro aprīkojumu un vadības ierīces, pamatojot zemāku faktorizāciju šīs iekārtas uzstādīšanai un izgatavošanai. OPEX aplēsi veido apkope, Darbaspēka, Jaudas un patēriņa izmaksas. Procesa plūsmas lapas sniegtie tehniskie elementi atbalsta izmaksu novērtēšanu gan CAPEX, gan OPEX ziņā, un izmaksu elementi, kas saistīti ar STET tribo-elektrostatiskā jostas separatora uzstādīšanu un izmantošanu, tika aprēķināti, izmantojot STET pabeigto projektu datubāzi un dzelzsrūdas stenda mēroga pārbaudes darbus.
Skaitļi, kas izmantoti šādos izmaksu novērtējumos, ir iegūti no attēla 4. Kā piemērs, tipiskai rūdai, kas testēta ar koncentrāciju divās caurlaidēs un 15% dzelzs pakāpē (ti. no 50% Fe to 65% Fe) maksātu ap 135 000$ par tonnu/h CAPEX un 2$/t OPEX (tonnas dzelzs koncentrāta). Tā kā tas bija paredzēts kā skrīninga pētījums, Tika nolemts saglabāt konservatīvu attiecībā uz produktu cenu noteikšanu un veikt jutīguma analīzi salīdzinājumā ar galīgo kategoriju un produkta cenu. No novembra 2019, 62% Jūras dzelzsrūda tirgojas ap 80USD/t, ar ļoti augstu svārstīgumu.
Arī piemaksa par dzelzsrūdas vienības koncentrātu ir ļoti svārstīga un atkarīga no daudziem faktoriem, piemēram, piesārņotājiem un konkrēta klienta vajadzībām. Cenu starpība starp 65% dzelzs un 62% dzelzs pastāvīgi mainās laikā. Programmā 2016, atšķirība bija minimāla (ap 1 $/t/�) bet 2017-2018, Prēmija pakāpās tuvu 10 $/t/�. Šīs rakstīšanas laikā, tas pašlaik ir ap 3 $/t/� [10]. Tabula 4 parāda atlasītos projektēšanas kritērijus, kas izmantoti izmaksu aprēķināšanai.
Tabula 4. Pieņēmumi ekonomiskajiem novērtējumiem.
Atmaksāšanās laiks tiek lēsts no pirmā ražošanas gada. Katram projektam, vēl divi (2) Būvniecībai jāņem vērā gadi. Naudas plūsmas vērtības (Izdevumi un ieņēmumi) tiek diskontēti no būvniecības sākuma.
4.0 Bagātināšanas process SSO sausā darbībā
Tiešās piegādes rūda (SSO) projekti rada lielāko dzelzsrūdas apjomu pasaulē, galvenokārt baro Ķīnas tirgu, un lielākā daļa apjoma nāk no Rietumaustrālijas (WA) un Brazīlija. Programmā 2017, saražotās dzelzsrūdas apjoms WA pārsniedza 800 miljoni tonnu un Brazīlijas apjoms bija aptuveni 350 miljoni tonnu [11]. Labdarības procesi ir ļoti vienkārši, kas sastāv galvenokārt no saspiešanas, mazgāšana un klasificēšana [12].
Īpaši naudas sodu piemērošana, lai radītu 65% Fe koncentrāts ir iespēja SSO tirgum. Pieeja, kas izmantota, lai novērtētu STET tehnoloģijas ieguvumus SSO projektos, ir kompromiss starp esošo zemas kvalitātes dzelzs ultra-smalko līdzekļu ražošanu un alternatīvu tāda produkta ražošanai, kam ir pievienotā vērtība pēc STET bagātināšanas. Ierosinātā plūsmas lapa (Stāvs 5) uzskata, ka WA ir izdomāta SSO operācija, kas pašlaik eksportētu starp saviem produktiem īpaši naudas sodus 58% Fe. Alternatīva būtu koncentrēt īpaši soda naudas, lai palielinātu galaprodukta vērtību. Tabula 5 izklāstīti daži izstrādes kritēriji un augsta līmeņa masas bilance, ko izmanto ieņēmumu aplēšanā. Rūdas struktūra pakāpes un jaudas ziņā nav esošs projekts, bet gan lieluma un ražošanas ziņā tipisks SSO projekts.
Tabula 5. Īpaši smalkas DSO bagātināšanas iekārtas konstrukcijas kritēriji un masas bilance.
Stāvs 5. Plūsmas lapas salīdzinājumā ar SSO kompromisu
Tabula 6 iepazīstina ar augsta līmeņa CAPEX, OPEX un paredzamie ieņēmumi. CAPEX aplēses ietver jaunas īpašas ielādes sistēmas pievienošanu (iekraušanas tvertne un automašīnas iekraušana), kā arī STET sistēma. Lai novērtētu piedāvātās plūsmas lapas atgriešanu, Ekonomiskā analīze tiek veikta, pamatojoties uz kompromisu starp labuma guvēju gadījumu un zemas kvalitātes produkta pārdošanu. Labuma guvēju lietā, apjoms ir samazināts, bet piemaksa par dzelzs vienībām ievērojami palielina pārdošanas cenu. OPEX, tiek sniegts novērtējums par augšupējo rūdas apstrādes (Ieguves, Saspiešanas, klasificēšana un apstrāde).
Neskatoties uz to, ka apjoms ievērojami samazinās, Atdeve ir interesanta, ņemot vērā piemaksu par augstas kvalitātes dzelzsrūdas koncentrātu. Peļņas aprēķins ir ļoti atkarīgs no šīs piemaksas, , kas dažos pēdējos gados ir palielinājies vides problēmu dēļ. Kā parādīts iepriekš (Tabula 6), Šāda projekta ekonomiskā pievilcība ir ļoti atkarīga no cenu atšķirības starp 58% dzelzs un 65% dzelzs. Šajā pašreizējā novērtējumā, Šis uzcenojums bija 30.5 $/t, , kas aptuveni atspoguļo pašreizējo tirgus situāciju. Tomēr, Šis uzcenojums vēsturiski ir svārstījies no 15 - 50 $/t.
5.0 Scavenging process gravitācijā
Atdalīšanas iekārta
Dzelzs koncentratori Ziemeļamerikas reģionā izmanto gravitācijas koncentrāciju, kas ir efektīvs hematīta un magnetīta koncentrēšanas veids, īpaši izmēra frakcijai virs 75μm [5,13]. Hematīta / magnetīta augi šajā reģionā parasti izmanto spirāles kā primāro atdalīšanas procesu, kā arī ietver zemas intensitātes magnētiskās atdalīšanas soļus (LIMS). Hematīta/magnetīta augos izplatīta problēma ir smalkā dzelzs reģenerācija, jo dzelzs sārņu daudzums bieži sasniedz pat tādu līmeni kā 20%. Galvenā problēma ir saistīta ar smalku hematītu, jo smalko dzelzi diez vai var atgūt ar spirālēm un tas ir necaurlaidīgs LIMS, ko izmanto smalkā magnetīta atgūšanai. Turpretī, STET separators ir ļoti efektīvs smalko daļiņu atdalīšanai, ieskaitot daļiņas, kas mazākas par 20 μm mikroniem, kur LIMS un spirāles ir mazāk efektīvas. Tādēļ, pārplūde no tīrāka hidrosizera (kavēts kolonists) barošanas scavenger spirāles ir piemērotas STET tehnoloģijai. Piedāvātā plūsmas lapa ir parādīta attēlā 6.
Šajā konfigurācijā, Red Dash līnija izceļ jaunas iekārtas esošā rūpnīcā. Saskaņā ar ierosināto plūsmas lapu, tā vietā, lai tiktu recirkulēts, Traucētā nosēdinātāja pārplūde tiktu apstrādāta, skrāpējot spirāles, kas darbojas citos apstākļos nekā raupjākas spirāles. Var ražot un žāvēt smalku dzelzs koncentrātu. Pēc tam izžāvēto koncentrātu novirza uz STET separatoru, lai iegūtu galīgo nopērkamās kvalitātes koncentrātu. Smalko produktu varētu tirgot atsevišķi vai kopā ar atlikušo koncentratora produkciju.
Tabula 7 iepazīstina ar izstrādes kritērijiem un augsta līmeņa masas bilanci, ko izmanto ieņēmumu aplēšanā.
Tabula 8 iepazīstina ar augsta līmeņa CAPEX, OPEX un paredzamie ieņēmumi.
Šī analīze norāda, ka atgriešanās, īstenojot glābšanas ķēdi, kurā iesaistīta STET tehnoloģija, ir pievilcīga un prasa turpmāku apsvēršanu.
Vēl viena smalkā dzelzs koncentrāta žāvēšanas priekšrocība, salīdzinot ar konkurējošām tehnoloģijām, ir saistītais ieguvums, kas rodas, rīkojoties ar materiāliem pēc koncentrācijas. Ļoti smalks mitrs koncentrāts ir problemātisks attiecībā uz filtrēšanu, Pārkraušana un transportēšana. Sasalšanas problēmas vilcienos un plūsma laivās padara ļoti smalka koncentrāta žāvēšanu dažreiz obligātu. Tāpēc STET iegultā žāvēšana varētu kļūt izdevīga.
6.0 Brazīlijas sārņu labdarība
Noguldījumu
Smalku sārņu izmantošana parādās kā pievienotās vērtības lietojumprogramma pārstrādātājiem, lai novērtētu STET tehnoloģiju, jo resurss ir smalki samalts un pieejams par zemām izmaksām. Lai gan dzelzsrūdas sārņu nogulsnes ar augstu dzelzs līmeni ir daudzviet, vietām, kur loģistika ir vienkārša, vajadzētu būt priviliģētām turpmākai novērtēšanai. Brazīlijas iegulas ar augstu Fe pakāpi un stratēģiski izvietotas netālu no esošās transporta infrastruktūras varētu būt laba iespēja pārstrādātājiem gūt labumu no STET tribo-elektrostatiskās tehnoloģijas ieviešanas. Ierosinātā plūsmas lapa (Stāvs 7) uzskata, ka tā ir izdomāta ar Fe bagāta Brazīlijas sārņu operācija, kurā STET tehnoloģija būtu vienīgais labuma gūšanas process.
Depozīts tiek uzskatīts par pietiekami lielu, lai nodrošinātu gadu desmitiem ilgu barību ar gada likmi 1.5 M tonna/gadā. Šajā scenārijā, padeves rūda jau ir smalki samalta ar D50 ~50μm un rūdu būtu nepieciešams lāpstot, transportē un pēc tam žāvē pirms tribo-elektrostatiskās bagātināšanas. Tad koncentrāts tiktu iekrauts vilcienos/kuģos, un jaunie sārņi tiktu uzkrāti jaunā ražotnē.
Tabula 9 iepazīstina ar izstrādes kritērijiem un augsta līmeņa masas bilanci, ko izmanto ieņēmumu aplēšanā. Tabula 10 iepazīstina ar augsta līmeņa CAPEX, OPEX un paredzamie ieņēmumi.
Kā parādīts tabulā 10, STET tehnoloģijas ieviešanas atgriešanās Brazīlijas sārņu labvēlībai ir pievilcīga. Turklāt, No vides viedokļa ierosinātā plūsmas lapa ir lietderīga arī tāpēc, ka sauso sārņu izmantošana samazinātu sārņu izmēru un virsmu, kā arī samazinātu riskus, kas saistīti ar slapjo sārņu apglabāšanu.
7.0 Diskusija un ieteikumi
STET separators ir veiksmīgi demonstrēts stenda mērogā, lai atdalītu smalko dzelzsrūdu, tādējādi piedāvājot pārstrādātājiem jaunu metodi, lai atgūtu naudas sodus, kurus citādi būtu grūti apstrādāt līdz pārdodamām kategorijām, izmantojot esošās tehnoloģijas;.
STET un Soutex novērtētās plūsmas lapas ir dzelzsrūdas apstrādes piemēri, kam var dot labumu sausa triboelektrostatiskā atdalīšana. Trīs (3) Šajā pētījumā sniegtās izstrādātās plūsmas lapas nav ekskluzīvas, un būtu jāapsver citas alternatīvas. Šis sākotnējais pētījums norāda, ka attīrīšanas procesi, kas saistīti ar zemām žāvēšanas izmaksām, SSO operācijām un sārņu labuma guvējiem ir labas izredzes gūt komerciālus panākumus.
Vēl viena sausās apstrādes priekšrocība ir sārņu uzglabāšana – kas šobrīd tiek glabāta milzīgos sārņu dīķos – jo sauso sārņu priekšrocība būtu novērst būtisku vides risku. Nesenie un labi publiskotie sārņu aizsprostu bojājumi uzsver nepieciešamību pēc sārņu apsaimniekošanas.
Šajā pētījumā izmantotie ieguldījumi, lai aprēķinātu dzelzsrūdas pakāpi un atgūstamību, bija stenda skalas atdalīšanas rezultāti, izmantojot dzelzsrūdas paraugus no vairākiem reģioniem. Tomēr, katras rūdas mineraloģijas un atbrīvošanās īpašības ir unikālas, tāpēc klienta dzelzsrūdas paraugi būtu jānovērtē stenda vai izmēģinājuma mērogā. Nākamajā attīstības posmā, Šajā rakstā novērtētās trīs plūsmas lapas ir jāizpēta sīkāk.
Beidzot, pašlaik tiek pētītas citas tehnoloģijas smalkas dzelzs reģenerācijai, piemēram, WHIMS, Džigas un atteces klasifikatori. Jau ir zināms, ka daudzi mitrās atdalīšanas procesi kļūst neefektīvi daļiņām, kas mazākas par 45 μm, un tāpēc STET tehnoloģijai varētu būt priekšrocība ļoti smalkajā diapazonā, jo STET ir redzējis labus priekšnesumus ar barību, kas ir tikpat smalka kā 1μm. Jāveic oficiāls kompromisa pētījums, salīdzinot citētās tehnoloģijas ar STET, , kas ietvertu darbības rezultātu novērtēšanu, Jaudas, cena, Uc. Tādā veidā varētu izcelt un pilnveidot labāko STET nišu.
Atsauces
1. Lu, L. (Ed.) (2015), "Dzelzsrūda: Mineraloģija, Pārstrāde un vides ilgtspēja", Elsevier.
2. Ferreira, H., & Leite, M. G. P. (2015), "Dzelzsrūdas ieguves dzīves cikla novērtējuma pētījums", Tīrākas ražošanas žurnāls, 108, PP. 1081-1091.
3. Filippovs, L. O., Severovs, V. V., & Filippova, Es. V. (2014), "Pārskats par dzelzsrūdu bagātināšanu, izmantojot reverso katjonu flotāciju", Starptautiskais minerālu pārstrādes žurnāls, 127, PP. 62-69.
4. 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, PP. 83-91.
5. Bazins, Claude, et al (2014), “Minerālu izmēru reģenerācijas līknes rūpnieciskajās spirālēs dzelzs oksīda rūdu pārstrādei.” Minerālu inženierija 65, PP 115-123.
6. 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, PP. 1-6.
7. 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), PP. 16085-16089.
8. Bielitza, Marks P. (2012), “Perspektīvas 2020 Dzelzsrūdas tirgus. Tirgus dinamikas un riska mazināšanas stratēģiju kvantitatīvā analīze” Grāmatas, Rainers Hamps Verlags, izdevums 1, skaitlis 9783866186798, Jan-Jun.
9. Rojas-Mendoza, L. F. Hrach (Hrach), K. Flynn un A. Gupta. (2019), "Zemas kvalitātes dzelzsrūdas smalku izstrādājumu sausā bagātināšana, izmantojot triboelektrisko jostas atdalītāju", MVU ikgadējās konferences rakstu krājumā & Expo un CMA 121. nacionālā rietumu kalnrūpniecības konference Denverā, Kolorādo – februāris 24-27, 2019.
10. Ķīnas dzelzsrūdas tūlītējo cenu indekss (CSI). Izgūts no http://www.custeel.com/en/price.jsp
11. ASV. Ģeoloģiskā izpēte (USGS) (2018), "Dzelzsrūda", dzelzsrūdā Statistika un informācija.
12. Jankovičs, A. (2015), "Dzelzsrūdas ražošanas un klasifikācijas tehnoloģiju attīstība. Dzelzs rūdas. http://dx.doi.org/10.1016/B978-1-78242-156-6.00008-3.
Elsevier SIA.
13. Richards, R. G., et al. (2000), “Īpaši smalka gravitācijas atdalīšana (− 0.1 mm) minerāli, izmantojot spirālveida separatorus.” Minerālu inženierija 13.1, PP. 65-77.
