Lingwa Agħżel:
ST Tagħmir & Technology LLC (STET) tribo-electrostatic belt separator technology allows for the beneficiation of fine mineral powders with an entirely dry technology at a high throughput. Is-separatur STET huwa adattat sew għas-separazzjoni ta' (<1μm) għal moderat oħxon (500μm) Partikoli, b'kuntrast ma' proċessi oħra ta' separazzjoni elettrostatika li huma tipikament limitati għal partiċelli >75μm fid-daqs. STET għandu kampjuni ta' minerali tal-ħadid b'suċċess li jinkludu minerali run-of-mini, u itabirite b'kontenut ta' għalf tal-ħadid li jvarja minn 30-55%. Sejbiet sperimentali jindikaw li minerali tal-ħadid ta' grad baxx jistgħu jiġu aġġornati għal gradi kummerċjali (58-65% F' dawn il-) filwaqt li fl-istess ħin tirrifjuta s-silika bl-użu ta' separatur taċ-ċinturin STET. Hawn, kompendju tar-riżultati sperimentali u studju preliminari ta' applikazzjonijiet potenzjali għat-teknoloġija STET għall-industrija tal-ħadid huma ppreżentati. L-istudji preliminari jinkludu platti ta' fluss ta' livell għoli u evalwazzjonijiet ekonomiċi għal applikazzjonijiet magħżula. L-isfidi assoċjati mal-adozzjoni tat-teknoloġija u tqabbil mat-teknoloġiji attwalment disponibbli għall-ipproċessar tal-multi tal-minerali tal-ħadid huma diskussi wkoll.
1.0 Introduzzjoni
Minerali tal-ħadid huwa r-raba' element l-aktar komuni fil-qoxra tad-dinja u huwa essenzjali għall-iżvilupp ekonomiku globali u l-manifattura tal-azzar [1-2]. Il-minerali tal-ħadid għandhom firxa wiesgħa fil-kompożizzjoni kimika speċjalment għall-kontenut ta' Fe u l-minerali assoċjati tal-gangue [1]. Minerali maġġuri li jġorru l-ħadid huma ematite, goethite, limonite u manjetite [1,3] u l-kontaminanti ewlenin fil-minerali tal-ħadid huma 2 u Al2O3. Kull depożitu minerali għandu l-karatteristi ċi uniċi tiegħu rigward il-minerali li jġorru l-ħadid u l-gangue, u għalhekk teħtieġ teknika ta ' konċentrazzjoni differenti [4].
Ċirkwiti moderni tal-ipproċessar ta' minerali li jġorru l-ħadid jistgħu jinkludu konċentrazzjoni gravimetrika, konċentrazzjoni manjetika, u passi ta' flotazzjoni [1,3]. Madankollu, ċirkwiti moderni jippreżentaw sfidi f'termini ta' pproċessar ta' multi u slimes tal-minerali tal-ħadid [4-6]. Tekniki gravimetriċi bħal spirali huma limitati mid-daqs tal-partiċelli u huma meqjusa biss bħala mod effiċjenti ta' konċentrazzjoni ta' ematite u manjetit għall-frazzjoni tad-daqs 'il fuq minn 75μm [5]. Separazzjoni manjetika b ' intensità baxxa mxarrba u niexfa (LIMS) jintużaw tekniki biex jipproċessaw minerali tal-ħadid ta' grad għoli bi proprjetajiet manjetiċi b'saħħithom bħall-manjetit filwaqt li s-separazzjoni manjetika ta' intensità għolja mxarrba tintuża biex tissepara l-minerali li jġorru l-ħadid bi proprjetajiet manjetiċi dgħajfa bħal ematite minn minerali gangue. Metodi manjetiċi jippreżentaw sfidi minħabba r-rekwiżit tagħhom li l-minerali tal-ħadid ikunu suxxettibbli għal kampi manjetiċi [3]. Il-flotazzjoni tintuża biex tnaqqas il-kontenut tal-impuritajiet fil-minerali tal-ħadid ta' grad baxx, iżda hija limitata mill-ispiża tar-reaġenti, u l-preżenza ta' silika, slimes rikki fl-alumina u minerali tal-karbonat [4,6]. Fin-nuqqas ta' aktar ipproċessar downstream għall-flussi ta' rifjut, ir-rifjuti tal-ħadid fini jispiċċaw jintremew f'diga ta' truf [2].
Ir-rimi u l-ipproċessar tat-tailings tal-multi tal-ħadid saru kruċjali għall-preservazzjoni ambjentali u l-irkupru ta' oġġetti ta' valur għall-ħadid, Rispettivament, u għalhekk l-ipproċessar ta' tbaxxijiet u multi ta' minerali tal-ħadid fl-industrija tal-minjieri kiber fl-importanza[7].
Madankollu, l-ipproċessar ta' fdalijiet u multi tal-ħadid jibqa' ta' sfida permezz ta' flowcharts tradizzjonali u għalhekk teknoloġiji alternattivi ta' benefiċjazzjoni bħas-separazzjoni tribo-elettrostatika li hija inqas restrittiva f'termini tal-mineraloġija tal-minerali u d-daqs tal-partiċelli jistgħu jsiru ta' interess. L-ipproċessar elettrostatiku niexef tal-minerali tal-ħadid jippreżenta opportunità biex jitnaqqsu l-ispejjeż u l-ġenerazzjoni ta' tbaxxijiet fl-imxarrab assoċjati mal-gravimetrija tradizzjonali, ċirkwiti ta' separazzjoni manjetika mxarrba u mxarrba.
STET żviluppat proċess ta' separazzjoni li jippermetti separazzjoni effiċjenti tal-irmied li jtir u l-minerali skont ir-rispons tagħhom meta espost għal kamp elettriku speċifiku. It-teknoloġija ġiet applikata b'suċċess għall-industrija tal-irmied li jtir u l-industrija tal-minerali industrijali; u STET bħalissa qed tesplora fetħiet oħra tas-suq fejn is-separaturi tagħhom jistgħu joffru vantaġġ kompetittiv. Wieħed mis-swieq immirati huwa t-titjib ta' minerali tal-ħadid fini.
STET wettaq studji esploratorji b' diversi minerali tal- ħadid u riżultati sperimentali sal- lum urew li l- multi tal- minerali tal- ħadid ta ' grad baxx jistgħu jiġu aġġornati permezz tas- separatur taċ- ċinturin tribo- elettrostatiku STET. Il-proċess ta' separazzjoni elettrostatika xotta STET joffri ħafna vantaġġi fuq metodi tradizzjonali ta' pproċessar imxarrab, inkluża l-kapaċità li jiġi rkuprat ħadid fin u ultrafiniku li altrimenti jintilef għat-tbagħli jekk l-ipproċessar b'teknoloġija eżistenti. Barra minn dan, it-teknoloġija ma teħtieġ l-ebda konsum tal-ilma, li jirriżulta fl-eliminazzjoni tal-ippumpjar, it-tħaxxr u t-tnixxif, kif ukoll kwalunkwe spiża u riskju assoċjat mat-trattament u r-rimi tal-ilma; l-ebda rimi ta' tbaxxijiet imxarrba – fallimenti reċenti ta' profil għoli ta' digi ta' tbaxxija enfasizzaw ir-riskju fit-tul tal-ħżin ta' tbaxxijiet fl-imxarrab; u l-, l-ebda kimika addizzjonali meħtieġa, għalhekk jinjora l-ispiża kontinwa tar-reaġenti u jissimplifika l-.
Minerali tal-ħadid hija industrija b'dinamika li hija differenti mill-metalli bażiċi l-oħra. Dan huwa minħabba l-varjazzjoni tiegħu fis-suq, volumi kbar ta' produzzjoni involuti u l-ispejjeż korrispondenti kemm fuq in-naħat kapitali kif ukoll fuq in-naħat operattivi [8] kif ukoll in-nuqqas ta' ċentri ta' skambju ċentrali bħall-Iskambju tal-Metalli ta' Londra. Dan jissarraf fi prospetti enormi li huma possibbli meta r-rokits tal-prezzijiet 'il fuq u rqiqa meta ċ-ċirkostanzi jkunu direr. Din hija raġuni waħda wara l-volumi kbar tal-produzzjoni u l-enfasi fuq l-ispejjeż baxxi tal-produzzjoni għal kull unità.
Hawn, ir-riżultati ta' studju ta' skrinjar tal-industrija tal-minerali tal-ħadid żviluppati minn STET u Soutex huma ppreżentati sabiex jiġu identifikati n-niċeċ li fihom it-teknoloġija STET tista' toffri vantaġġ ekonomiku meta mqabbel ma' teknoloġiji aktar konvenzjonali. Soutex huwa konsulenza dwar l-ipproċessar tal-minerali u l-metallurġija u għandu esperjenza fit-tfassil, l-ottimizzazzjoni u t-tħaddim ta' diversi proċessi ta' konċentrazzjoni ta' minerali tal-ħadid, b'fehim tal-CAPEX, OPEX kif ukoll l-aspetti tal-kummerċjalizzazzjoni tal-industrija tal-minerali tal-ħadid. Għal dan l-istudju, Soutex ipprovdiet l-għarfien espert tagħha fl-evalwazzjoni ta' applikazzjonijiet potenzjali għas-separazzjoni triboelectrostatika fil-minerali tal-ħadid. L-ambitu tal-isoutex kien jinkludi l-iżvilupp tal-iskeda tal-flussi u l-ordni tal-kapital fil-livell tal-istudju u l-istimi tal-ispejjeż operattivi. Dan id-dokument jesplora tlieta mill-aktar applikazzjonijiet promettenti li nstabu, fuq livell tekniku u ekonomiku. Dawn it-tliet applikazzjonijiet ġew identifikati bħala: Titjib tal-multi tal-minerali tal-ħadid fil-minjieri Awstraljani tad-DSO; scavenging ta' konċentrat fin tal-ħadid f'konċentraturi ematite/manjetite; u l-, ipproċessar mill-ġdid ta' tajlings sinjuri-Fe mill-operazzjonijiet Brażiljani.
2.0 STET Triboelectrostatic Belt Separatur
Saru esperimenti bl-użu ta' separatur taċ-ċinturin tribo-elettrostatiku fuq skala ta' bank. L-ittestjar fuq skala ta' bank huwa l-ewwel fażi ta' proċess ta' implimentazzjoni tat-teknoloġija fi tliet fażijiet inkluża l-evalwazzjoni fuq skala ta' bank, ittestjar fuq skala pilota u implimentazzjoni fuq skala kummerċjali. Is-separatur tal-bank jintuża għall-iskrinjar għall-evidenza tal-iċċarġjar tribo-elettrostatiku u biex jiddetermina jekk materjal tiegħu jistax jiġi kandidat tajjeb għall-benefiċjazzjoni elettrostatika. Id-differenzi ewlenin bejn kull biċċa tagħmir huma ppreżentati fit-Tabella 1. Filwaqt li t-tagħmir użat f'kull fażi jvarja fid-daqs, prinċipju tal-operazzjoni huwa fundamentalment l-istess.
STET evalwa diversi kampjuni ta' minerali tal-ħadid fuq skala ta' bank u moviment sinifikanti tal-ħadid u rifjut ta' silikati ġew osservati (Ara t-Tabella 2). Intgħażlu kundizzjonijiet sperimentali sabiex irkupru tal-ħadid vs. tista' tinġibed il-kurva dwar iż-żieda tal-ħadid u aktar tard tintuża bħala input għal mudell ekonomiku operattiv
Tabella 2. Riżultati fuq l-iskala tal-bank fuq minerali differenti tal-ħadid
| Exp | għalf Fe wt.% | Prodott Fe wt.% | Assoluta Fe Żieda % | F' dawn il- Irkupru % | SiO2 Rifjut % | 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 |
(Ara s-Sezzjoni 3.0, Il-figura 4). Riżultati sperimentali addizzjonali li juru riżultati ta' separazzjoni fuq kampjuni ta' minerali tal-ħadid bl-użu ta' teknoloġija STET huma ppreżentati f'pubblikazzjoni preċedenti minn STET dwar l-ipproċessar tal-minerali tal-ħadid [9].
Tabella 1. Proċess ta' implimentazzjoni bi tliet fażijiet bl-użu tat-teknoloġija tas-separatur taċ-ċinturin tribo-elettrostatiku STET.
| Fażi | użati għal: | Tul tal-Elettrodu | Tip ta' Proċess |
|---|---|---|---|
| 1- Skala tal-Bank Evalwazzjoni | Kwalitattiva Evalwazzjoni | 250Ċm | Lott |
| 2- Skala Pilota ittestjar | Kwantitattivi Evalwazzjoni | 610Ċm | Lott |
| 3- Kummerċjali Skala | Kummerċjali Produzzjoni | 610Ċm | Kontinwa |
Kif jidher fit-Tabella 1, id-differenza ewlenija bejn is-separatur tal-bank u s-separaturi fuq skala pilota u fuq skala kummerċjali hija li t-tul tas-separatur tal-bank huwa ta' madwar 0.4 darbiet it-tul tal-unitajiet fuq skala pilota u fuq skala kummerċjali. Peress li l-effiċjenza tas-separatur hija funzjoni tat-tul tal-elettrodu, ittestjar fuq skala ta' bank ma jistax jintuża bħala sostitut għall-ittestjar fuq skala pilota. L-ittestjar fuq skala pilota huwa meħtieġ biex tiġi ddeterminata l-firxa tas-separazzjoni li l-proċess STET jista' jikseb fuq skala kummerċjali, u biex jiġi ddeterminat jekk il-proċess STET jistax jilħaq il-miri tal-prodott taħt rati ta' għalf partikolari. Minħabba d-differenza fit-tul attiv tas-separazzjoni mill-iskala tal-bank sal-iskala pilota, tipikament jitjiebu fuq skala pilota.
2.1 Prinċipju tal-Operazzjoni
Fl-separatur tal-tribo-elettrostatiċi taċ-ċinturin (ara l-Figura 1 u figura 2), materjal huwa mitmugħ fil-vojt irqiq 0.9 – 1.5 ċm bejn żewġ elettrodi paralleli pjana bil.
Il-partiċelli huma triboelectrically mitluba mill-kuntatt interparticle. Per eżempju, fil-każ ta' kampjun tal-ħadid li jinkludi prinċipalment ematite u partiċelli minerali tal-kwarz, l-iċċarġjat b'mod pożittiv (ematite) u l-impatt negattiv
iċċarġjati (kwarz) huma attirati lejn elettrodi opposti. Il-partiċelli huma mbagħad mimsuħa minn ċintorin kontinwu miftuħ-toqob li jiċċaqalqu u mwassla f'direzzjonijiet opposti. Iċ-ċintorin imexxi l-partiċelli maġenb kull elettrodu lejn truf opposti tas-separatur. Il-fluss tal-kontro-kurrent tal-partiċelli li jisseparaw u l-iċċarġjar triboelettriku kontinwu permezz ta' ħabtiet ta' partiċelli tal-partiċelli jipprovdi għal separazzjoni f'diversi stadji u jirriżulta f'purità u rkupru eċċellenti f'unità b'pass wieħed. Iċ-ċinturin jippermetti l-ipproċessar fuq partiċelli fini u ultra-fini inklużi partiċelli iżgħar minn 20μm, billi tipprovdi metodu biex tnaddaf kontinwament il-wiċċ tal-elettrodi u tneħħi l-partiċelli fini, li altrimenti jitwaħħlu mal-wiċċ tal-elettrodi. Il-veloċità għolja taċ-ċinturin tippermetti wkoll l-għadd ta' 40 tunnellati fis-siegħa fuq separatur wieħed billi kontinwament jitwassal materjal 'il barra mis-separatur. Billi jikkontrollaw parametri varji ta ' proċess, l-apparat jippermetti l-ottimizzazzjoni tal-grad minerali u l-irkupru.
Id-disinn ta ' separatur huwa relattivament sempliċi. Il-belt u rombli assoċjati huma l-partijiet li jiċċaqalqu biss. L-elettrodi huma wieqfa u magħmula minn materjal li jservi għal żmien. Iċ-ċinturin huwa parti konsumabbli li teħtieġ sostituzzjoni mhux frekwenti iżda perjodika, proċess li jkun jista' jitlesta minn operatur wieħed f'suq uniku biss 45 Minuti. It-tul ta ' l-elettrodu tal-separatur huwa madwar 6 il-meters (20 FT.) u l-wisa ' 1.25 il-meters (4 FT.) għall-unitajiet ta ' daqs sħiħ kummerċjali (ara l-Figura 3). Il-konsum tal-ener ġija huwa inqas minn 2 kWh għal kull tunnellata ta' materjal ipproċessat bil-biċċa l-kbira tal-enerġija kkunsmata minn żewġ muturi li jsuqu ċ-ċinturin.
Il-pro Ċess huwa kompletament niexef, jeħtieġ l-ebda materjal addizzjonali u ma jipproduċi l-ebda ilma mormi jew emissjonijiet tal-arja. Għas-separazzjoni tal-minerali, is-separatur jipprovdi teknoloġija biex inaqqas l-użu tal-ilma, jestendu l-ħajja ta ' riserva u/jew jirkupra u jipproċessaw trufijiet.
Il-kompattezza tas-sistema tippermetti l-flessibbiltà fid-disinni tal-installazzjoni. It-teknoloġija tas-separazzjoni taċ-ċinturin tribo-elettrostatiku hija robusta u ppruvata industrijalment u ġiet applikata l-ewwel industrija għall-ipproċessar tal-irmied li jtir il-kombustjoni tal-faħam 1995. It-Teknolo ġija hija effettiva fis-separazzjoni tal-partikoli tal-karbonju mill-kombustjoni inkompleta tal-fa ħam, mill-partikoli minerali tal-aluminosilikat tal-qishom fl-irmied irqiq. It-Teknolo ġija kienet strumentali biex tippermetti r-ri ĊIKLAĠĠ ta ' l-irmied fly b ' ħafna minerali bħala sostituzzjoni tas-siment fi produzzjoni konkreta.
Ladarba 1995, Fuq 20 miljun tunnellata ta' rmied li jtir tal-prodott ġew ipproċessati mis-separaturi STET installati fl-Istati Uniti tal-. L-istorja industrijali tas-separazzjoni STET tal-irmied li jtir hija elenkata fit-Tabella 3.
Fl-ipproċessar tal-minerali, it-teknoloġija tas-separatur taċ-ċinturin triboelettrika ntużat biex tissepara firxa wiesgħa ta' materjali inklużi l-kalċit/il-kwarz, terra/manjeżju, u barit/kwarz.
Tabella 3. Applikazzjoni industrijali ta ' separazzjoni ta ' ċinturin tribo-elettrostatiku għal irmied li jtir
| L-utilità / power station | Il-post | Bidu ta' kummerċ l-operazzjonijiet | faċilità Dettalji |
|---|---|---|---|
| Enerġija Duke – Roxboro Station | North Carolina USA | 1997 | 2 Separaturi |
| Enerġija Talen- Surveys Brandon | Maryland USA | 1999 | 2 Separaturi |
| Ener ġija Skoċċiża- Stazzjon longannet | Skozja UK | 2002 | 1 Separatur |
| Jacksonville Electric-St. Johns Park tal-ener ġija tax-xmara | Florida USA | 2003 | 2 Separaturi |
| Mississippi tan-nofsinhar enerġija elettrika-R. D. Morrow | Mississippi USA | 2005 | 1 Separatur |
| Qawwa ta ' New Brunswick-Belledune | New Brunswick Kanada | 2005 | 1 Separatur |
| L-istazzjon RWE npower-Didcot | Ingilterra Renju Unit | 2005 | 1 Separatur |
| Il-fi stazzjon tal-g Żira ta ' talen-Brunner | Pennsylvania l-Istati Uniti tal-Amerika | 2006 | 2 Separaturi |
| Stazzjon tal-liwja ta ' tampa Electric-BIG | Florida USA | 2008 | 3 Separaturi |
| L-istazzjon RWE npower-Aberthaw | Wales UK | 2008 | 1 Separatur |
| Istazzjon ta ' l-ener ġija EDF-West Burton | Ingilterra Renju Unit | 2008 | 1 Separatur |
| ZGP (Is-siment ta ' lafarge/ciech Janikosoda JV) | Il-Polonja | 2010 | 1 Separatur |
| Korea enerġija tax-Xlokk- Yeongheung | Korea t'Isfel | 2014 | 1 Separatur |
| PGNiG termika-Sierkirki | Il-Polonja | 2018 | 1 Separatur |
| Taiheiyo Cement Company-Chichibu | il-Ġappun | 2018 | 1 Separatur |
| L-irmied tat-titjir armstrong- Ajkla tas-siment | Filippini | 2019 | 1 Separatur |
| Korea enerġija tax-Xlokk- Samcheonpo | Korea t'Isfel | 2019 | 1 Separatur |
3.0 Metodoloġija
Tlieta (3) każijiet ġew identifikati għal evalwazzjoni ulterjuri u jiġu pproċessati permezz ta' ordni ta' kobor ta' analiżi ekonomika u ta' riskju/opportunità fil-livell tal-istudju. L-evalwazzjoni hija bbażata fuq il-gwadann potenzjali li operatur jipperċepixxi billi jinkorpora t-teknoloġija tal-STET fil-fluss tal-impjant tagħhom.
Il-prestazzjoni tas-separatur STET hija stmata skont it-testijiet tal-iskala tal-bank imwettqa (Ara t-Tabella 2). Id-dejta miġbura b'diversi minerali tal-ħadid ippermettiet il-kalibrazzjoni ta' mudell ta' rkupru li ntuża biex jitbassar l-irkupru għat-tliet (3) studji ta' każijiet. Il-figura 4 turi l-eżitu tal-mudell f'termini ta' prestazzjonijiet u spejjeż. L-irkupru tal-ħadid huwa indikat direttament fuq il-vireg, against the iron beneficiation in %Fe. Fl-ittestjar fuq l-iskala tal-bank, għadda wieħed mill-STET ġie ttestjat kif ukoll skeda ta' flussi b'żewġ passaġġi. Skedi tal-flussi b'żewġ passaġġi jinvolvu l-iscavenging tad-dwieli rougher, għalhekk iż-żieda fl-irkupru b'mod sostanzjali. Madankollu, dan jinvolvi magni STET addizzjonali u għalhekk spejjeż ogħla. Il-vireg tal-iżbalji fuq il-vireg CAPEX jindikaw varjazzjoni fil-prezz CAPEX skont id-daqs tal-proġett. Iċ-ċifri unitarji tal-CAPEX jonqsu bid-daqs tal-proġett. Bħala eżempju, għall-ore tipiku ttestjat b'ċirkola ta' żewġ passaġġi, żieda ta' 15% fi grad ta' ħadid (Jiġifieri. Minn 50% Fe għal 65% F' dawn il-) tbassar irkupru tal-ħadid ta' 90%. Irkupri aktar baxxi tal-ħadid jintużaw volontarjament fl-istudji ta' każijiet li ġejjin sabiex jiġi kkunsidrat it-telf inerenti tal-irkupru meta jiġu prodotti konċentrati ta' minerali tal-ħadid ta' grad ogħla.
Għal kull studju ta' każ, skeda ta' fluss tiġi ppreżentata f'ordni ta' livell ta' kobor u jintwera biss it-tagħmir ewlieni sabiex tiġi appoġġata l-evalwazzjoni ekonomika. Għal kull flowsheet, l-ekonomija hija stmata taħt il-kategoriji li ġejjin: Spiża kapitali (Capex); Spiża operattiva (Opex); u l-, Dħul. F'dan l-istadju ta' skrinjar, il-livell ta' preċiżjoni għal kull kategorija huwa fl-"ordni tal-kobor" (± 50%).
It-tagħmir ewlieni CAPEX huwa stmat bl-użu ta' bażijiet ta' data interni (Ipprovdut minn Soutex) u l-kwotazzjonijiet tat-tagħmir meta jkunu disponibbli. Imbagħad ġew iddeterminati fatturi li jistabbilixxu l-ispiża kemm tal-ispejjeż diretti kif ukoll dawk indiretti. Il-valuri SPEĊIFIĊI TAL-CAPEX STET jinkludu wkoll tagħmir u kontrolli sekondarji, tiġġustifika fatturizzazzjoni aktar baxxa għall-installazzjoni u l-kostruzzjoni għal din il-biċċa ta' tagħmir. L-istima tal-OPEX hija magħmula minn, ħaddiema, enerġija u spejjeż konsumabbli. L-elementi tekniċi pprovduti mill-iskeda tal-fluss tal-proċess jappoġġaw l-evalwazzjoni tal-ispejjeż kemm f'termini ta' CAPEX kif ukoll ta' OPEX, u elementi tal-ispejjeż relatati mal-installazzjoni u l-użu tas-separatur taċ-ċinturin tribo-elettrostatiku STET ġew stmati bl-użu ta' bażi tad-dejta STET ta' proġetti kkompletati u xogħol ta' test fuq skala ta' minerali tal-ħadid.
Iċ-ċifri użati fl-evalwazzjonijiet tal-ispejjeż li ġejjin huma derivati mill- 4. Bħala eżempju, għall-ore tipiku ttestjat b'żewġ pass tal-konċentrazzjoni u żieda ta' 15% fi grad ta' ħadid (Jiġifieri. Minn 50% Fe għal 65% F' dawn il-) jiswa madwar 135 000$ għal kull tunnellata/siegħa f'CAPEX u 2$/t f'OPEX (tunnellata ta' konċentrat tal-ħadid). Peress li dan kien maħsub bħala studju ta' skrinjar, ġie deċiż li jibqa' konservattiv dwar l-ipprezzar tal-prodott u li ssir analiżi tas-sensittività meta mqabbel mal-grad finali u l-prezz tal-prodott. Minn Novembru 2019, 62% Minerali tal-ħadid li jinġarru mill-baħar jinnegozjaw madwar 80USD/t, b'volatilità għolja ħafna.
Il-primjum fuq il-konċentrat tal-unità tal-minerali tal-ħadid huwa wkoll volatili ħafna u jiddependi fuq ħafna fatturi bħall-kontaminanti u l-ħtiġijiet minn klijent speċifiku. Id-differenza fil-prezz bejn 65% ħadid u 62% il-ħadid qed jinbidel kontinwament fil-ħin. Fl- 2016, id-differenza kienet minima (Madwar 1 $/t/%Fe) iżda b'mod 2017-2018, il-primjum tela' qrib 10 $/t/%Fe. Fiż-żmien ta' din il-kitba, bħalissa huwa madwar 3 $/t/%Fe [10]. Tabella 4 turi kriterji magħżula tad-disinn użati għall-istima tal-ispejjeż.
Tabella 4. Suppożizzjonijiet għall-Evalwazzjonijiet Ekonomiċi.
Il-ħin ta' ħlas lura huwa stmat mill-ewwel sena ta' produzzjoni. Għal kull proġett, tnejn addizzjonali (2) snin għandhom jiġu kkunsidrati għall-kostruzzjoni. Il-valuri tal-fluss tal-flus (l-ispejjeż u d-dħul) huma skontati mill-bidu tal-kostruzzjoni.
4.0 Proċess ta' benefiċjazzjoni f'operazzjoni niexfa tad-DSO
Ore dirett għat-tbaħħir (DSO) jipproduċu l-akbar volum ta' minerali tal-ħadid fid-dinja, primarjament l-għalf tas-suq Ċiniż u l-biċċa l-kbira tal-volum jiġi mill-Awstralja tal-Punent (WA) u l-Brażil. Fl- 2017, il-volum ta' minerali tal-ħadid prodotti f'WA qabeż 800 miljun tunnellata u l-volum tal-Brażil kien ta' madwar 350 miljun tunnellata [11]. Il-proċessi ta' benefiċjazzjoni huma sempliċi ħafna, jikkonsisti l-aktar f'tgħaffiġ, ħasil u klassifikazzjoni [12].
Il-benefiċjazzjoni tal-ultrafini biex tiġi ġġenerata 65% Il-konċentrat fe huwa opportunità għas-suq tad-DSO. L-approċċ meħud għall-evalwazzjoni tal-benefiċċji tat-teknoloġija STET għall-proġetti tad-DSO huwa kummerċ bejn il-produzzjoni ta' ultra-multi eżistenti tal-ħadid ta' grad baxx u alternattiva għall-produzzjoni ta' prodott b'valur miżjud wara l-benefiċjazzjoni STET. L-iskeda tal-fluss proposta (Il-figura 5) operazzjoni fittizja tad-DSO f'WA li attwalment tesporta fost il-prodotti ultrafini tagħha fil- 58% F' dawn il-. L-alternattiva tikkonċentra l-ultrafini sabiex jiżdied il-valur tal-prodott finali. Tabella 5 tippreżenta wħud mill-kriterji tad-disinn u l-bilanċ tal-massa ta' livell għoli użat fl-istima tad-dħul. Il-persuna li tħaddama f'termini ta' grad u kapaċità ma tirrappreżentax proġett eżistenti iżda pjuttost proġett tipiku tad-DSO f'termini ta' daqs u produzzjoni.
Tabella 5. Kriterji tad-Disinn tal-Impjant tad-DSO ultra-multa u Bilanċ tal-Massa.
Il-figura 5. Flowsheets Meta mqabbla mal-kummerċ tad-DSO
Tabella 6 jippreżenta l-CAPEX ta' livell għoli, opex u dħul stmat. L-istima tal-CAPEX tinkludi ż-żieda ta' sistema ġdida ddedikata għat-tagħbija (loadout silo u tagħbija tal-karozzi), kif ukoll is-sistema STET. Sabiex jiġi evalwat ir-ritorn tal-iskeda tal-fluss proposta, l-analiżi ekonomika ssir madwar kummerċ bejn il-każ ta' benefiċjazzjoni u l-bejgħ ta' prodott ta' grad baxx. Fil-każ tal-benefiċjazzjoni, il-volum jitnaqqas iżda l-primjum fuq l-unitajiet tal-ħadid iżid il-prezz tal-bejgħ b'mod sinifikanti. Fil-poEX, tiġi pprovduta stima għall-ipproċessar upstream tal-ore (Minjieri, Tgħaffiġ, klassifikazzjoni u mmaniġġjar).
Minkejja t-tnaqqis sinifikanti tal-volum, ir-redditu huwa interessanti minħabba l-primjum fuq konċentrat ta' minerali tal-ħadid ta' grad għoli. Il-kalkolu tar-redditu jiddependi ħafna fuq dan il-primjum, li ilha tiżdied f'dawn l-aħħar ftit snin minħabba kwistjonijiet ambjentali. Kif intwera hawn fuq (Tabella 6), l-attrazzjoni ekonomika ta' proġett bħal dan tiddependi ħafna fuq id-differenza fil-prezz bejn l- 58% ħadid u 65% Ħadid. F'din l-evalwazzjoni attwali, dan il-primjum tal-prezz kien 30.5 $/T, li tirrifletti bejn wieħed u ieħor is-sitwazzjoni attwali tas-suq. Madankollu, dan il-primjum tal-prezzijiet storikament varja minn 15 – 50 $/T.
5.0 Proċess scavenging fi Gravità
Impjant ta' Separazzjoni
Il-konċentraturi tal-ħadid fir-reġjun tal-Amerika ta' Fuq jużaw konċentrazzjoni ta' gravità li hija mod effiċjenti ta' konċentrazzjoni ta' ematite u manjetit, speċjalment għall-frazzjoni tad-daqs 'il fuq minn 75μm [5,13]. Pjanti ematite/manjetit f'dan ir-reġjun tipikament jużaw spirali bħala l-proċess ta' separazzjoni primarja u jinkorporaw ukoll passi ta' Separazzjoni Manjetika ta' Intensità Baxxa (LIMS). Kwistjoni komuni fl-pjanti ematite/manjetitite hija l-irkupru ta' ħadid fin peress li t-tbair tal-ħadid spiss jilħaq livelli għoljin daqs 20%. L-isfida ewlenija hija relatata ma' ematite fina, peress li l-ħadid fin bilkemm jista' jiġi rkuprat permezz ta' spirali u huwa impervjuż għal-LIMS użati biex jirkupraw il-manjetit fin. B'kuntrast ma' dan,, is-separatur STET huwa effettiv ħafna fis-separazzjoni ta' partiċelli fini, inklużi partiċelli taħt il-mikroni ta' 20μm fejn il-LIMS u l-spirali huma inqas effettivi. Għalhekk, it-tifwir minn idrossizer aktar nadif (is-settler imxekkel) spirali scavenger għalf huwa tajjeb għat-teknoloġija STET. Il-fluss propost huwa ppreżentat fil-Figura 6.
F'din il-konfigurazzjoni, il-linja tad-dash ħamra tenfasizza tagħmir ġdid fi ħdan impjant eżistenti. Skont il-iskeda tal-fluss proposta, minflok ma jiġu ċċirkolati mill-ġdid, il-fluss żejjed ta' settler imfixkel jiġi pproċessat permezz ta' spirali scavenging li joperaw f'kundizzjonijiet differenti minn spirali mhux raffinati. Konċentrat fin tal-ħadid jista' jiġi prodott u mnixxef. Il-konċentrat imnixxef imbagħad ikun dirett lejn is-separatur STET sabiex jipproduċi konċentrat finali ta' grad salabbli. Il-prodott fin jista' jiġi kkummerċjat separatament jew flimkien mal-produzzjoni tal-konċentratur li jifdal.
Tabella 7 tippreżenta l-kriterji tad-disinn u l-bilanċ tal-massa ta' livell għoli użat fl-istima tad-dħul.
Tabella 8 jippreżenta l-CAPEX ta' livell għoli, opex u dħul stmat.
Din l-analiżi tindika li r-ritorn tal-implimentazzjoni ta' ċirkwit ta' scavenging li jinvolvi t-teknoloġija STET huwa attraenti u jeħtieġ aktar kunsiderazzjoni.
Vantaġġ ieħor għat-tnixxif tal-konċentrat fin tal-ħadid meta jitqabbel ma' teknoloġiji li jikkompetu huwa l-benefiċċju assoċjat li jirriżulta mit-trattament tal-materjal wara l-konċentrazzjoni. Konċentrat imxarrab fin ħafna huwa problematiku fir-rigward tal-iffiltrar, it-tqandil u t-trasport. Problemi ta' ffriżar fil-ferroviji u l-fluss fid-dgħajjes jagħmlu t-tnixxif ta' konċentrat fin ħafna xi kultant obbligatorju. It-tnixxif inkorporat tal-STET jista' għalhekk isir vantaġġuż.
6.0 Benefiċjazzjoni ta' Tailings Brażiljani
Depożitu
Il-benefiċjazzjoni ta' tailings fini tidher bħala applikazzjoni b'valur miżjud għall-proċessuri biex jivvalutaw it-teknoloġija STET, peress li r-riżorsa hija tajba u disponibbli għal. Filwaqt li depożiti ta' tbaxxijiet tal-minerali tal-ħadid li jkollhom livelli għoljin ta' ħadid huma preżenti f'ħafna postijiet, fejn il-loġistika hija sempliċi għandhom ikunu privileġġati għal aktar. Depożiti Brażiljani li fihom gradi Fe għoljin u li jinsabu strateġikament qrib l-infrastruttura tat-trasport eżistenti jistgħu jirrappreżentaw opportunità tajba għall-proċessuri biex jibbenefikaw mill-implimentazzjoni tat-teknoloġija tribo-elettrostatika STET. L-iskeda tal-fluss proposta (Il-figura 7) iqis operazzjoni fittizja ta' tbajpjar Brażiljan li fih it-teknoloġija STET tkun l-uniku proċess ta' benefiċjazzjoni.
Id-depożitu huwa meqjus kbir biżżejjed biex jipprovdi għexieren ta' snin ta' għalf b'rata annwali ta' 1.5 M ton/sena. Għal dan ix-xenarju, il-orfutur tal-għalf ikun diġà mitħun fin b'D50 ta' ~50μm u l-ore jkun jeħtieġ li jiġi, trasportati u mbagħad imnixxfa qabel il-benefiċjazzjoni tribo-elettrostatika. Il-konċentrat imbagħad jitgħabba fuq il-ferroviji/vapuri u t-tbaegħliġ il-ġdid jinġani f'faċilità ġdida.
Tabella 9 tippreżenta l-kriterji tad-disinn u l-bilanċ tal-massa ta' livell għoli użati fl-istima tad-dħul. Tabella 10 jippreżenta l-CAPEX ta' livell għoli, opex u dħul stmat.
Kif muri fit-Tabella 10, ir-ritorn tat-teknoloġija STET għall-benefiċjarja tat-tbaxxijiet Brażiljani huwa attraenti. Madanakollu, mil-lat ambjentali l-iskeda tal-flussi proposta hija wkoll ta' benefiċċju minħabba li l-benefiċjazzjoni ta' tbaxxijiet niexfa tnaqqas id-daqs u l-wiċċ tat-tailings u tnaqqas ukoll ir-riskji assoċjati mar-rimi ta' tbaxxijiet imxarrba.
7.0 Diskussjoni u Rakkomandazzjonijiet
Is-separatur STET intwera b'suċċess fuq skala tal-bank biex jissepara minerali tal-ħadid fin, għalhekk joffru lill-proċessuri metodu ġdid biex jirkupraw multi li altrimenti jkunu diffiċli biex jiġu proċessati għal gradi li jistgħu jinbiegħu b'teknoloġiji eżistenti.
L-istadils tal-flussi evalwati minn STET u Soutex huma eżempji ta' pproċessar ta' minerali tal-ħadid li jistgħu jibbenefikaw minn separazzjoni triboelectrostatika niexfa. It-tliet (3) l-istadaqs tal-flussi żviluppati ppreżentati f'dan l-istudju mhumiex esklussivi u alternattivi oħra għandhom jitqiesu. Dan l-istudju preliminari jindika li l-proċessi ta' scavenging li jinvolvu spejjeż baxxi ta' tnixxif, L-operazzjonijiet tad-DSO u t-tailings il-benefiċjazzjoni għandhom ċans tajjeb ta' suċċess kummerċjali.
Vantaġġ ieħor fl-ipproċessar niexef huwa fuq il-ħażna ta 'tbagħli - li bħalissa huma maħżuna f'għadajjar enormi ta' l-irjus – peress li t-tbagħli niexef ikollu l-vantaġġ li jelimina riskju ambjentali importanti. Fallimenti tad-diga reċenti u pubbliċizzati sew jenfasizzaw il-ħtieġa għal ġestjoni ta' tailings.
L-inputs għal dan l-istudju użati għall-kalkolu tal-grad tal-minerali tal-ħadid u l-irkupru kienu riżultati ta' separazzjoni fuq skala ta' bank bl-użu ta' kampjuni ta' minerali tal-ħadid minn reġjuni multipli. Madankollu, il-karatteristiċi tal-mineraloġija u tal-liberazzjoni ta' kull minerali, għalhekk il-kampjuni tal-minerali tal-ħadid tal-klijent għandhom jiġu evalwati fuq skala. Fi stadju li jmiss ta' żvilupp, it-tliet flussi evalwati f'dan id-dokument għandhom jiġu studjati f'aktar dettall.
Finalment, teknoloġiji oħra bħalissa qed jiġu studjati għall-irkupru fin tal-ħadid bħal WHIMS, Tigs u klassifikaturi tar-rifluss. Huwa diġà magħruf li ħafna proċessi ta' separazzjoni mxarrba jsiru ineffiċjenti għal partiċelli taħt il-45μm u għalhekk it-teknoloġija STET jista' jkollha vantaġġ fil-medda fina ħafna, peress li STET rat prestazzjonijiet tajbin bl-għalf bħala multa daqs 1μm. Għandu jsir studju formali dwar il-kummerċ li jqabbel it-teknoloġiji ċitati mal-STET, li jinkludu valutazzjoni tal-prestazzjoni, Kapaċità, Ispiża, Eċċ. B'dan il-mod l-aħjar niċċa għal STET tista' tiġi enfasizzata u raffinata.
Referenzi
1. Lu, L. (Ed.) (2015), "Minerali tal-ħadid: Mineraloġija, Ipproċessar u s-Sostenibbiltà Ambjentali", Elsevier.
2. Il-Ferreira, H., & Leite, M. G. P. (2015), "Studju tal-Valutazzjoni taċ-Ċiklu tal-Ħajja tal-minjieri tal-minerali tal-ħadid", Ġurnal ta' produzzjoni aktar nadifa, 108, Pp. 1081-1091.
3. Filippov, L. O., Is-severov, V. V., & Filippova, I. V. (2014), "Ħarsa ġenerali lejn il-benefiċjazzjoni tal-minerali tal-ħadid permezz ta' flotazzjoni katjonika inversa", Ġurnal internazzjonali tal-ipproċessar minerali, 127, Pp. 62-69.
4. Sahoo, H., Il-fama, S. S., Rao, D. S., Mishra, B. K., & Das, B. (2016), "Ir-rwol tas-silika u l-kontenut tal-alumina fil-flotazzjoni tal-minerali tal-ħadid", Il-Ġurnal Internazzjonali tal-Ipproċessar Minerali, 148, Pp. 83-91.
5. Bazin, Claude, et al (2014), “Kurvi ta' rkupru tad-daqs ta' minerali fi spirali industrijali għall-ipproċessar ta' minerali ossidu tal-ħadid.” Inġinerija minerali 65, Pp 115-123.
6. Luo, X., Wang, Y., Aħna n-nu, S., Ma, M., Xemx, C., Yin, W. W., & Ma, Y. (2016), "Effett tal-minerali tal-karbonat fuq l-imġiba tal-flotazzjoni tal-kwarz taħt kundizzjonijiet ta' flotazzjoni anjonika b'lura ta' minerali tal-ħadid", Il-Ġurnal Internazzjonali tal-Ipproċessar Minerali, 152, Pp. 1-6.
7. Da Silva, F. L., Araújo, F. G. S., Teixeira, M. P., Gomes, R.C., & Von Krüger, F. L. (2014), "Studju tal-irkupru u r-riċiklaġġ ta' tbaxxijiet mill-konċentrazzjoni ta' minerali tal-ħadid għall-produzzjoni taċ-ċeramika", Ċeramika Internazzjonali, 40(10), Pp. 16085-16089.
8. Bielitza, Filmat: Robert A. (2012), “Prospetti għall- 2020 Suq tal-Minerali tal-Ħadid. Analiżi Kwantitattiva tad-Dinamika tas-Suq u l-Istrateġiji għall-Mitigazzjoni tar-Riskju” Kotba, Rainer Hampp Verlag, Edizzjoni 1, Numru 9783866186798, Jan-Jun.
9. Rojas-Mendoza, L. F. Rach, K. Flynn u A. Gupta. (2019), "Benefiċjazzjoni niexfa ta' multi ta' minerali tal-ħadid ta' grad baxx bl-użu ta' separatur taċ-ċinturin tribo-elettriku", Fi Proċedimenti tal-Konferenza Annwali tal-SMEs & Expo u CMA 121 Konferenza Nazzjonali tax-Xogħol fil-Minjieri tal-Punent Denver, Colorado - Frar 24-27, 2019.
10. Indiċi tal-Prezzijiet Spot tal-Minerali tal-Ħadid taċ-Ċina (Is-CSI). Miksub minn http://www.custeel.com/en/price.jsp
11. U.S. Stħarriġ Ġeoloġiku (USGS) (2018), "Minerali tal-ħadid", fl-Istatistika u l-informazzjoni dwar il-Minerali tal-Ħadid.
12. Jankovic, A. (2015), "Żviluppi fit-teknoloġiji tat-tagħlim u l-klassifikazzjoni tal-minerali tal-ħadid. Minerali tal-ħadid. http://dx.doi.org/10.1016/B978-1-78242-156-6.00008-3.
Elsevier Ltd.
13. Richards, R. G., et al. (2000), “Separazzjoni tal-gravità tal-ultra-multa (− 0.1 Mm) minerali bl-użu ta' separaturi spirali.” Inġinerija minerali 13.1, Pp. 65-77.
