การใช้งานที่มีศักยภาพสําหรับผู้รับผลประโยชน์แห้งของค่าปรับแร่เหล็กโดยใช้ตัวคั่นสายพานไฟฟ้าสถิต Tribo

ดาวน์โหลด PDF

อุปกรณ์ ST & เทคโนโลยี LLC (STET) เทคโนโลยี tribo-electrostatic belt separator ช่วยให้ ประโยชน์ของแร่ชั้นดี ผงที่มีเทคโนโลยีแห้งสนิทที่ปริมาณงานสูง. แยก STET เหมาะสําหรับการแยกของดีมาก (<1µm) การหยาบปานกลาง (500µm) อนุภาค, ในทางตรงกันข้ามกับกระบวนการแยกไฟฟ้าสถิตอื่น ๆ ที่มักจะจํากัดให้อนุภาค >75ขนาด μm. STET ได้ประสบความสําเร็จได้รับประโยชน์ตัวอย่างแร่เหล็กรวมทั้งการทํางานเหมืองแร่, หางและ itabirite ที่มีเนื้อหาฟีดเหล็กตั้งแต่ 30-55%. ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าแร่เหล็กเกรดต่ําสามารถอัพเกรดเป็นเกรดเชิงพาณิชย์ (58-65% Fe) ในขณะที่ปฏิเสธซิลิกาพร้อมกันโดยใช้ STET คั่นเข็มขัด. ที่นี่, ผลการทดลองและการศึกษาเบื้องต้นของการใช้งานที่มีศักยภาพสําหรับเทคโนโลยี STET สําหรับอุตสาหกรรมเหล็กจะนําเสนอ. การศึกษาเบื้องต้นได้แก่ flowsheets ระดับสูงและการประเมินเศรษฐกิจสําหรับการใช้งานที่เลือก. ความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการนําเทคโนโลยีและเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบันสําหรับการประมวลผลของค่าปรับแร่เหล็กนอกจากนี้ยังมีการกล่าวถึง.

1.0 แนะนำ
แร่เหล็กเป็นองค์ประกอบที่พบมากที่สุดในสี่ของโลกและเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการพัฒนาเศรษฐกิจโลกและการผลิตเหล็ก [1-2]. แร่เหล็กมีหลากหลายในองค์ประกอบทางเคมีโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับเนื้อหา Fe และแร่ธาตุที่เกี่ยวข้อง [1]. แร่เหล็กแบริ่งหลักเป็นแร่แร่เหล็ก, การพ่น, และ magnetite [1,3] และสารปนเปื้อนหลักในแร่เหล็ก 2 และอัลทูโอ3. แต่ละเงินฝากแร่มีลักษณะเฉพาะของตัวเองที่เกี่ยวข้องกับแร่ธาตุเหล็กและตะกอน, ดังนั้นจึงต้องมีเทคนิคความเข้มข้นที่แตกต่างกัน [4].

วงจรการประมวลผลที่ทันสมัยของแร่แบริ่งเหล็กอาจรวมถึงความเข้มข้นของกราวิเมตริก, ความเข้มข้นของแม่เหล็ก, และขั้นตอนการลอย [1,3]. อย่างไรก็ตาม, วงจรที่ทันสมัยในปัจจุบันความท้าทายในแง่ของการประมวลผลของแร่เหล็กปรับและเมือก [4-6]. เทคนิคการกราวิเมตริกเช่นเกลียวจะถูก จํากัด ด้วยขนาดอนุภาคและเป็นเพียงวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการมุ่งเน้นการ hematite และ magnetite สําหรับเศษขนาดสูงกว่า 75μm [5]. การแยกแม่เหล็กแบบเปียกและแห้งความเข้มต่ำ (LIMS) เทคนิคที่ใช้ในการประมวลผลแร่เหล็กเกรดสูงที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กที่แข็งแกร่งเช่นแม่เหล็กในขณะที่เปียกความเข้มสูงแยกแม่เหล็กที่ใช้ในการแยกแร่เหล็กแบริ่งที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กอ่อนแอเช่นแร่แร่จาก ganggue จาก gangue. วิธีการแม่เหล็กความท้าทายในปัจจุบันเนื่องจากความต้องการของพวกเขาสําหรับแร่เหล็กที่จะไวต่อสนามแม่เหล็ก [3]. การลอยตัวจะใช้เพื่อลดปริมาณสิ่งสกปรกในแร่เหล็กเกรดต่ํา, แต่ถูกจํากัดโดยค่าใช้จ่ายของน้ํายา, และการปรากฏตัวของซิลิกา, สลิมที่อุดมไปด้วยอลูมินาและแร่ธาตุคาร์บอเนต [4,6]. ในกรณีที่ไม่มีการประมวลผลต่อไปปลายน้ําสําหรับกระแสปฏิเสธการปฏิเสธเหล็กดีจะสิ้นสุดการกําจัดในเขื่อนหาง [2].

การกําจัดและการประมวลผลของค่าปรับเหล็กได้กลายเป็นสิ่งสําคัญสําหรับการรักษาสิ่งแวดล้อมและการกู้คืนของมีค่าธาตุเหล็ก, ตามลําดับ, และดังนั้นการประมวลผลของแร่เหล็กและค่าปรับในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ได้เติบโตขึ้นในความสําคัญ[7].

อย่างไรก็ตาม, การประมวลผลของเหล็กและค่าปรับยังคงท้าทายผ่านผังงานแบบดั้งเดิมและดังนั้นเทคโนโลยีทางเลือกที่ได้รับประโยชน์เช่นการแยกไตรโบไฟฟ้าสถิตซึ่งเป็นข้อ จํากัด น้อยในแง่ของแร่แร่แร่และขนาดอนุภาคอาจกลายเป็นที่น่าสนใจ. การประมวลผลแร่เหล็กแบบแห้งทําให้มีโอกาสลดต้นทุนและการผลิตหางเปียกที่เกี่ยวข้องกับการขูดแบบโบราณ, การลอยตัวและวงจรแยกแม่เหล็กเปียก.

STET ได้พัฒนากระบวนการแยกที่ช่วยให้การแยกเถ้าลอยและแร่ธาตุได้อย่างมีประสิทธิภาพตามการตอบสนองของพวกเขาเมื่อสัมผัสกับสนามไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจง. เทคโนโลยีนี้ได้ถูกนําไปใช้ประสบความสําเร็จในอุตสาหกรรมเถ้าลอยและอุตสาหกรรมแร่อุตสาหกรรม; และ STET กําลังสํารวจตลาดเปิดอื่น ๆ ที่คั่นของพวกเขาสามารถนําเสนอความได้เปรียบในการแข่งขัน. หนึ่งในตลาดเป้าหมายคือการอัพเกรดแร่เหล็กปรับ.

STET ได้ดําเนินการศึกษาการสํารวจด้วยแร่เหล็กหลายและผลการทดลองจนถึงวันที่ได้แสดงให้เห็นว่าค่าปรับแร่เหล็กเกรดต่ําสามารถอัพเกรดได้โดยวิธีการ STET tribo-electrostatic คั่นเข็มขัด. กระบวนการแยกไฟฟ้าสถิตแบบแห้ง STET มีข้อได้เปรียบหลายอย่างเหนือวิธีการแปรรูปแบบเปียกแบบดั้งเดิม, รวมทั้งความสามารถในการกู้คืนเหล็กปรับและปรับพิเศษที่อื่นจะสูญหายไป tailings ถ้าการประมวลผลด้วยเทคโนโลยีที่มีอยู่. นอกจากนี้, เทคโนโลยีนี้ต้องใช้น้ํา, ซึ่งส่งผลให้การกําจัดของปั๊ม, หนาและแห้ง, รวมถึงค่าใช้จ่ายและความเสี่ยงใดๆที่เกี่ยวข้องกับการบำบัดน้ำและการกำจัด; ไม่มีการกําจัดหางเปียก - ความล้มเหลวของรายละเอียดสูงล่าสุดของเขื่อน tailings ได้เน้นความเสี่ยงระยะยาวของการจัดเก็บหางเปียก; และ, สารเคมีไม่จําเป็นต้องเพิ่มเติม, ซึ่งจึงปฏิเสธค่าใช้จ่ายอย่างต่อเนื่องของน้ํายาและช่วยลดความยุ่งยากในการอนุญาตให้.

แร่เหล็กเป็นอุตสาหกรรมที่มีพลวัตที่แตกต่างจากโลหะพื้นฐานอื่น ๆ. เนื่องจากตลาดที่ผันผวน, ปริมาณการผลิตมากที่เกี่ยวข้องและค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องทั้งในเงินทุนและการดําเนินงานด้าน [8] รวมทั้งกรณีที่ไม่มีศูนย์กลางการแลกเปลี่ยนกลางเช่นลอนดอนโลหะแลกเปลี่ยน. นี้แปลเป็นผลตอบแทนมากที่เป็นไปได้เมื่อจรวดราคาขึ้นและใบมีดขอบบางเมื่อสถานการณ์เป็น direr. นี่คือเหตุผลหนึ่งที่อยู่เบื้องหลังปริมาณการผลิตขนาดใหญ่และเน้นต้นทุนการผลิตหน่วยต่ํา.

ที่นี่, ผลการศึกษาการตรวจคัดกรองอุตสาหกรรมแร่เหล็กที่พัฒนาโดย STET และ Soutex จะถูกนําเสนอเพื่อระบุ niches ที่เทคโนโลยี STET สามารถนําเสนอประโยชน์ทางเศรษฐกิจในการเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีแบบเดิมมากขึ้น. Soutex เป็นแร่และให้คําปรึกษาด้านโลหะและมีประสบการณ์การออกแบบ, การเพิ่มประสิทธิภาพและการดําเนินงานต่างๆกระบวนการความเข้มข้นแร่เหล็ก, ด้วยความเข้าใจใน CAPEX, OPEX และด้านการตลาดของอุตสาหกรรมแร่เหล็ก. สําหรับการศึกษาครั้งนี้, Soutex ให้ความเชี่ยวชาญในการประเมินการใช้งานที่มีศักยภาพสําหรับการแยก triboelectrostatic ในแร่เหล็ก. ขอบเขต Soutex รวมถึงการพัฒนาผังและลําดับของทุนระดับการศึกษาและประมาณการต้นทุนการดําเนินงาน. เอกสารนี้สํารวจสามของการใช้งานที่มีแนวโน้มมากที่สุดพบ, ในระดับทางเทคนิคและประหยัด. สามโปรแกรมเหล่านี้ถูกระบุเป็น: การอัพเกรดค่าปรับแร่เหล็กในเหมืองแร่ DSO ออสเตรเลีย; การไล่ของเหล็กละเอียดเข้มข้นในออกไซด์ / magnetite มุ่งเน้น; และ, การรีประมวลผลของเฟฟเฟจากการดําเนินงานบราซิล.

2.0 เครื่องแยกสายพานไตรโบอิเล็กโตรสตา
การทดลองดําเนินการโดยใช้เครื่องแยกสายพานไตรโบไฟฟ้าสถิตแบบตั้งโต๊ะ. การทดสอบแบบตั้งโต๊ะเป็นขั้นตอนแรกของกระบวนการนําเทคโนโลยีสามเฟสรวมถึงการประเมินแบบตั้งโต๊ะ, การทดสอบระดับนักบินและการใช้งานเชิงพาณิชย์. ตัวแยกแท่นตั้งโต๊ะจะใช้สำหรับการคัดกรองสำหรับหลักฐานของการชาร์จ tribo และเพื่อตรวจสอบว่าวัสดุเป็นผู้สมัครที่ดีสำหรับ beneficiation ไฟฟ้าสถิต. ความแตกต่างหลักระหว่างอุปกรณ์แต่ละชิ้นจะถูกนําเสนอในตาราง 1. ในขณะที่อุปกรณ์ที่ใช้ในแต่ละระยะแตกต่างกันในขนาด, หลักการด าเนินธุรกิจเป็นพื้นฐานเดียวกัน.

STET ได้ประเมินตัวอย่างแร่เหล็กหลายขนาดม้านั่งและการเคลื่อนไหวของเหล็กและการปฏิเสธซิลิกาได้รับการสังเกต (ดูตาราง 2). เงื่อนไขการทดลองถูกเลือกเพื่อให้การกู้คืนเหล็กเทียบกับ. เหล็กเพิ่มเส้นโค้งสามารถวาดและต่อมาใช้เป็นข้อมูลสําหรับการดําเนินงานรูปแบบทางเศรษฐกิจ

ตาราง 2. ผลระดับตั้งโต๊ะบนแร่เหล็กที่แตกต่างกัน

Expฟีด
เฟ.%
ผลิตภัณฑ์
เฟ.%
เฟแอบโซลูท
เพิ่ม %
Fe
การกู้คืน %
SiO2
ปฏิเสธ %
D10 (µm)D50 (µm)D90 (µm)
139.250.611.491.563.952359
239.460.521.150.896.052359
330.148.017.970.684.6118114
429.954.224.356.493.7118114
547.050.23.296.635.31762165
621.948.927.041.296.61762165
747.660.412.885.196.91762165
835.144.99.889.054.2361165
919.737.417.776.056.85103275
1054.562.58.086.377.7577772
1154.666.511.982.895.6845179

(ดูส่วน 3.0, รูป 4). ผลการทดลองเพิ่มเติมแสดงผลการแยกตัวอย่างแร่เหล็กโดยใช้เทคโนโลยี STET จะถูกนําเสนอในสิ่งพิมพ์ก่อนหน้านี้โดย STET ในการประมวลผลแร่เหล็ก [9].

ตาราง 1. กระบวนการดําเนินการสามเฟสโดยใช้ STET tribo-ไฟฟ้าสถิตสายพานเทคโนโลยีคั่น.

เฟสใช้สําหรับ: ความยาวขั้วไฟฟ้าชนิดของกระบวนการ
1- เครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะ
ประเมิน
คุณภาพ
ประเมิน
250ซม.ชุด
2- ขนาดนักบิน
การทดสอบ
เชิงปริมาณ
ประเมิน
610ซม.ชุด
3- เชิงพาณิชย์
มาตรา ส่วน
เชิงพาณิชย์
ผลิต
610ซม.อย่างต่อเนื่อง

สามารถเห็นได้ในตาราง 1, ความแตกต่างหลักระหว่างตัวแยกแบบตั้งโต๊ะและตัวแยกระดับนักบินและเครื่องชั่งเชิงพาณิชย์คือความยาวของตัวคั่นแบบตั้งโต๊ะจะอยู่ที่ประมาณ 0.4 เท่าความยาวของหน่วยงานนำร่องขนาดและขนาดเชิงพาณิชย์. เนื่องจากประสิทธิภาพในการแยกเป็นฟังก์ชันของความยาวอิเล็กโทรด, การทดสอบเครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะไม่สามารถใช้เป็นการทดแทนการทดสอบเครื่องชั่งได้. การทดสอบระดับนักบินเป็นสิ่งที่จําเป็นเพื่อกําหนดขอบเขตของการแยกที่ STET กระบวนการสามารถบรรลุในระดับเชิงพาณิชย์, และเพื่อตรวจสอบว่ากระบวนการ STET สามารถตอบสนองเป้าหมายผลิตภัณฑ์ภายใต้อัตราการป้อนข้อมูลที่กำหนด. เนื่องจากความแตกต่างของความยาวแยกที่ใช้งานจากขนาดม้านั่งถึงระดับนักบิน, ผลปกติจะดีขึ้นในระดับนักบิน.

2.1 หลักการดําเนินงาน

ในตัวแยกสายพาน tribo ไฟฟ้าสถิต (ดูรูป 1 และรูป 2), วัสดุจะถูกป้อนลงในช่องว่างบาง 0.9 – 1.5 ซม. ระหว่างสองขั้วเชิงระนาบขนาน.

belt-separator อนุภาคจะมีค่าบริการตาม interparticle ติดต่อ triboelectrically. ตัวอย่างเช่น, ในกรณีของตัวอย่างเหล็กประกอบด้วยแร่แร่แร่แร่แร่แร่แร่แร่แร่แร่แร่แร่และแร่ผลึกส่วนใหญ่, คิดบวก (ออกไซด์) และในเชิงลบ
คิดแล้ว (ควอตซ์) ที่มีขั้วตรงข้าม. อนุภาคแล้วกลืน โดยเข็มขัดเปิดตาข่ายเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง และถ่ายทอดในทิศทางตรงข้าม. เข็มขัดย้ายอนุภาคที่ติดกับขั้วต่อปลายตรงข้ามของตัวแยกแต่ละ. การไหลของกระแสของอนุภาคแยกและต่อเนื่อง triboelectric ชาร์จโดยการชนอนุภาคอนุภาคให้สําหรับการแยกหลายขั้นตอนและผลในความบริสุทธิ์ที่ดีเยี่ยมและการกู้คืนในหน่วยเดียวผ่าน. สายพานช่วยให้สามารถประมวลผลอนุภาคละเอียดและละเอียดพิเศษรวมถึงอนุภาคขนาดเล็กกว่า 20μm, โดยให้วิธีการทําความสะอาดพื้นผิวของขั้วไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องและลบอนุภาคละเอียด, ซึ่งมิฉะนั้นจะเป็นไปตามพื้นผิวของขั้วไฟฟ้า. ความเร็วสายพานความเร็วสูงยังช่วยให้สามารถส่งผ่านได้สูงสุดถึง 40 ตันต่อชั่วโมงบนตัวคั่นเดียวโดยการนําวัสดุออกจากตัวคั่นอย่างต่อเนื่อง. โดยการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการต่าง ๆ, อุปกรณ์ที่ช่วยให้การเพิ่มประสิทธิภาพของเกรดแร่และการกู้คืน.

การออกแบบแยกเป็นค่อนข้างง่าย. สายพานและลูกกลิ้งที่เกี่ยวข้องมีส่วนที่เคลื่อนที่เท่านั้น. อิเล็กโทรดเป็นเครื่องเขียนและประกอบด้วยวัสดุที่ทนทานสูง. เข็มขัดเป็นส่วนหนึ่งที่บริโภคซึ่งต้องใช้บ่อย แต่เปลี่ยนเป็นระยะ, กระบวนการที่สามารถจะแล้วเสร็จโดยผู้ประกอบการเพียงคนเดียวใน 45 นาที. ความยาวของขั้วแยกคือประมาณ 6 เมตร (20 ฟุต) และความกว้าง 1.25 เมตร (4 ฟุต) สำหรับอาคารขนาดเต็ม (ดูรูป 3). ปริมาณการใช้พลังงานน้อยกว่า 2 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงต่อตันของวัสดุการประมวลผลที่มีมากที่สุดของพลังงานที่บริโภคโดยสองมอเตอร์ขับรถสายพาน.

tribo-belt separatorกระบวนการจะแห้งทั้งหมด, ต้องไม่มีเนื้อหาเพิ่มเติม และผลิตปล่อยน้ำหรืออากาศไม่เสีย. การแยกแร่แยกให้เทคโนโลยีเพื่อลดการใช้น้ํา, ขยายเวลาสำรองและ/หรือการกู้คืนและประมวลแร่.

ความกะทัดรัดของระบบให้มีความยืดหยุ่นในการออกแบบการติดตั้ง. เทคโนโลยีการแยกสายพานไตรโบไฟฟ้าสถิตมีประสิทธิภาพและได้รับการพิสูจน์แล้วว่าอุตสาหกรรมและถูกนํามาใช้ในอุตสาหกรรมการประมวลผลของเถ้าลอยถ่านหินเผาไหม้ใน 1995. เทคโนโลยีมีประสิทธิภาพในการแยกอนุภาคคาร์บอนจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ของถ่านหิน, จากอนุภาคแร่ aluminosilicate ฟิตในเถ้า. เทคโนโลยีที่มีการเปิดใช้งานรีไซเคิลของแร่เถ้าแทนปูนซีเมนต์ในการผลิตคอนกรีต.

ตั้งแต่ 1995, ผ่าน 20 เถ้าลอยผลิตภัณฑ์ล้านตันได้รับการประมวลผลโดย STET แยกติดตั้งในประเทศสหรัฐอเมริกา. ประวัติอุตสาหกรรมของการแยกเถ้าลอย STET อยู่ในตาราง 3.

ในการประมวลผลแร่, เทคโนโลยีตัวแยกสายพานไตรโบอิเล็กทริกถูกนํามาใช้เพื่อแยกวัสดุที่หลากหลายรวมถึงแคลไซต์/ควอทซ์, แป้ง/magnesite, และแคเซียม/ควอตซ์.

ตาราง 3. การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมของ tribo-การแยกสายพานไฟฟ้าสถิตสำหรับบินเถ้า

ยูทิลิตี้ / สถานีพลังงานตำแหน่งที่ตั้งเริ่มการค้า
การดำเนินงาน
สิ่งอำนวยความสะดวก
รายละเอียด
ประกันสังค – สถานี Roxboroนอร์ทแคโรไลนาสหรัฐอเมริกา19972 ตัวคั่น
พลังงานท่าเลน- แบรนดอนชายฝั่งแมรี่แลนด์สหรัฐอเมริกา19992 ตัวคั่น
พลังงานสก็อต- สถานี Longannetสกอตแลนด์สหราชอาณาจักร20021 คั่น
แจ็กสันวิลล์ไฟฟ้า-St. จอห์นริเวอร์พาวเวอร์พาร์ครัฐฟลอริดาสหรัฐอเมริกา20032 ตัวคั่น
เซาท์มิซซิสซิปพลังงานไฟฟ้า-R. D. รุ่งขึ้นมิสซิสซิปปีประเทศสหรัฐอเมริกา20051 คั่น
นิวบรันสวิคไฟ-Belleduneนิวบรันสวิคแคนาดา20051 คั่น
ยาง npower ปชมสถานีอังกฤษ20051 คั่น
ภาษาพลังงาน-สถานีเกาะนเนอร์รัฐเพนซิลวาเนียสหรัฐอเมริกา20062 ตัวคั่น
สถานีไฟฟ้าใหญ่โค้งแทมปารัฐฟลอริดาสหรัฐอเมริกา20083 ตัวคั่น
ยาง npower Aberthaw สถานีเวลส์สหราชอาณาจักร20081 คั่น
สถานีพลังงานเวสต์เบอร์ตัน EDFอังกฤษ20081 คั่น
ZGP (Lafarge ปูนซิเมนต์/Ciech Janikosoda ทุน)โปแลนด์20101 คั่น
ไฟตะวันออกเฉียงใต้ของเกาหลี- Yeongheungเกาหลีใต้20141 คั่น
PGNiG Termika-Sierkirkiโปแลนด์20181 คั่น
บริษัทปูนซีเมนต์ Taiheiyo-ชิชิญี่ปุ่น20181 คั่น
ไม้แอช- ปูนอินทรีฟิลิปปินส์20191 คั่น
ไฟตะวันออกเฉียงใต้ของเกาหลี- Samcheonpoเกาหลีใต้20191 คั่น

3.0 วิธี
สาม (3) มีการพิจารณาประเมินผลเพิ่มเติมและดําเนินการผ่านคําสั่งของการศึกษาระดับการศึกษาระดับเศรษฐกิจและความเสี่ยง / โอกาสทบทวน. การประเมินจะขึ้นอยู่กับศักยภาพของผู้ประกอบการจะรับรู้โดยผสมผสานเทคโนโลยีของ STET ใน flowsheet ของพืชของพวกเขา.

ประสิทธิภาพของตัวแยก STET จะประเมินตามการทดสอบเครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะ (ดูตาราง 2). ข้อมูลที่รวบรวมด้วยแร่เหล็กต่างๆอนุญาตให้สอบเทียบรูปแบบการกู้คืนซึ่งถูกใช้ในการทํานายการกู้คืนสําหรับสาม (3) กรณีศึกษา. รูป 4 แสดงให้เห็นถึงผลลัพธ์ของแบบจําลองในแง่ของการแสดงและค่าใช้จ่าย. การกู้คืนเหล็กจะแสดงโดยตรงบนแท่ง, against the iron beneficiation in %Fe. ในการทดสอบเครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะ, ผ่านผ่าน STET เดียวได้รับการทดสอบเช่นเดียวกับการไหลสองผ่าน. สองผ่าน flowsheets เกี่ยวข้องกับการไล่ของหางหยาบ, จึงเพิ่มการฟื้นตัวอย่างมาก. อย่างไรก็ตาม, นี้เกี่ยวข้องกับเครื่อง STET เพิ่มเติมและค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น. แถบข้อผิดพลาดเหนือแถบ CAPEX บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงราคา CAPEX ขึ้นอยู่กับขนาดของโครงการ. ตัวเลข CAPEX แบบเอกสิทธิ์ภาพลดลงตามขนาดโครงการ. เป็นตัวอย่าง, สําหรับแร่ทั่วไปที่ทดสอบด้วยแผ่นสองผ่าน, เพิ่มขึ้นของ 15% ในเกรดเหล็ก (เช่น. จาก 50% Fe ไป 65% Fe) จะทํานายการฟื้นตัวของเหล็ก 90%. การกู้คืนเหล็กที่ต่ํากว่าจะใช้สมัครใจในกรณีศึกษาต่อไปนี้เพื่อพิจารณาการสูญเสียโดยธรรมชาติของการกู้คืนเมื่อการผลิตแร่เหล็กเกรดสูงเข้มข้น.

สําหรับแต่ละกรณีศึกษา, แผ่นไหลจะถูกนําเสนอในระดับขนาดและเฉพาะอุปกรณ์หลักที่จะแสดงเพื่อสนับสนุนการประเมินผลทางเศรษฐกิจ. สําหรับแต่ละแผ่น, โดยประมาณการตามหมวดดังต่อไปนี้: ค่าใช้จ่ายทุน (CAPEX); ค่าใช้จ่ายในการด าเนินงาน (ค่าใช้จ่าย); และ, รายได้. ในขั้นตอนการตรวจคัดกรองนี้, ระดับของความถูกต้องสําหรับแต่ละประเภทอยู่ที่"ลําดับของขนาด" (± 50%).

อุปกรณ์หลัก CAPEX ประมาณการใช้ฐานข้อมูลภายใน (จัดโดย Soutex) อุปกรณ ์และอ ุปกรณ ์เมื่อท ุน. ปัจจัยที่ถูกกําหนดแล้วเพื่อสร้างต้นทุนของทั้งทางตรงและทางอ้อม. ค่า CAPEX เฉพาะ STET ยังรวมถึงอุปกรณ์รองและการควบคุม, ปรับแฟกเตอร์ที่ต่ํากว่าสําหรับการติดตั้งและการก่อสร้างชิ้นส่วนของอุปกรณ์นี้. การประเมิน OPEX ประกอบด้วยการบํารุงรักษา, กําลังคน, พลังงานและค่าใช้จ่ายสิ้นเปลือง. องค์ประกอบทางเทคนิคที่จัดทําโดย flowsheet กระบวนการสนับสนุนการประเมินผลค่าใช้จ่ายทั้งในแง่ของ CAPEX และ OPEX, และองค์ประกอบค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งและการใช้ STET tribo-เครื่องแยกสายพานไฟฟ้าสถิตได้ประมาณการใช้ฐานข้อมูล STET ของโครงการที่เสร็จสมบูรณ์และแร่เหล็กทดสอบเครื่องชั่งม้านั่งทํางาน.

ตัวเลขที่ใช้ในการประเมินต้นทุนต่อไปนี้มาจากตัวเลข 4. เป็นตัวอย่าง, สําหรับแร่ทั่วไปที่ผ่านการทดสอบด้วยสองผ่านของความเข้มข้นและการเพิ่มขึ้นของ 15% ในเกรดเหล็ก (เช่น. จาก 50% Fe ไป 65% Fe) จะมีค่าใช้จ่ายประมาณ 135 000$ ต่อตัน / ชั่วโมงใน CAPEX และ 2 $ / t ใน OPEX (ตันของเหล็กเข้มข้น). ดังที่นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นการศึกษาการคัดกรอง, มันตัดสินใจที่จะยังคงอนุรักษ์นิยมในการกําหนดราคาผลิตภัณฑ์และเพื่อดําเนินการวิเคราะห์ความไวเมื่อเทียบกับเกรดสุดท้ายและราคาผลิตภัณฑ์. ณ เดือนพฤศจิกายน 2019, 62% แร่เหล็กทะเลค้าประมาณ80usd/t, มีความผันผวนสูงมาก.

graph

พรีเมี่ยมในความเข้มข้นของหน่วยแร่เหล็กยังระเหยมากและขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างเช่นสิ่งปนเปื้อนและความต้องการจากลูกค้าที่เฉพาะเจาะจง. ผลต่างของราคาระหว่าง 65% เหล็กและ 62% เหล็กมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาในเวลา. ใน 2016, ความแตกต่างน้อยที่สุด (ใกล้ เคียง 1 $/t/%Fe) แต่ใน 2017-2018, ระดับพรีเมี่ยมที่ปีนขึ้นใกล้ 10 $/t/%Fe. ในขณะที่เขียนนี้, ปัจจุบันมี 3 $/t/%Fe [10]. ตาราง 4 แสดงเกณฑ์การออกแบบที่เลือกที่ใช้สําหรับการประเมินต้นทุน.

ตาราง 4. สมมติฐานสําหรับการประเมินเศรษฐกิจ.

economic-evaluationsเวลาคืนทุนประมาณจากปีแรกของการผลิต. สําหรับแต่ละโครงการ, เพิ่มเติมสอง (2) ปีควรจะได้รับการพิจารณาสําหรับการก่อสร้าง. มูลค่ากระแสเงินสด (ค่าใช้จ่ายและรายได้) มีส่วนลดตั้งแต่ต้นการก่อสร้าง.

4.0 กระบวนการได้รับประโยชน์ในการดําเนินงานแห้ง DSO

แร่จัดส่งโดยตรง (DSO) โครงการผลิตปริมาณที่ใหญ่ที่สุดของแร่เหล็กในโลก, ส่วนใหญ่ให้อาหารตลาดจีนและส่วนใหญ่ของปริมาณที่มาจากออสเตรเลียตะวันตก (Wa) และบราซิล. ใน 2017, ปริมาณของแร่เหล็กที่ผลิตในวอชิงตันเกิน 800 ล้านตันและปริมาณของบราซิลได้รอบ 350 ล้านตัน [11]. กระบวนการได้รับประโยชน์นั้นง่ายมาก, ประกอบด้วยส่วนใหญ่บด, การซักและจําแนก [12].

ผู้รับผลประโยชน์พิเศษเพื่อสร้างค่าปรับ 65% Fe มุ่งเป็นโอกาสสําหรับตลาด DSO. แนวทางการประเมินประโยชน์ของเทคโนโลยี STET สําหรับโครงการ DSO เป็นการค้าระหว่างการผลิตเหล็กเกรดต่ําค่าปรับที่มีอยู่และทางเลือกในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มหลังจากได้รับผลประโยชน์ STET. แผ่นงานที่เสนอ (รูป 5) พิจารณาการดําเนิน DSO สมมติใน WA ที่จะส่งออกระหว่างผลิตภัณฑ์พิเศษที่ 58% Fe. ทางเลือกที่จะมุ่งเน้นเป็นพิเศษปรับเพื่อเพิ่มมูลค่าของผลิตภัณฑ์สุดท้าย. ตาราง 5 นําเสนอเกณฑ์การออกแบบและยอดรวมของมวลระดับสูงที่ใช้ในการประมาณรายได้. แร่ในแง่ของเกรดและกําลังการผลิตไม่ได้เป็นตัวแทนโครงการที่มีอยู่ แต่เป็นโครงการ DSO ทั่วไปในแง่ของขนาดและการผลิต.

ตาราง 5. เกณฑ์การออกแบบพืชประโยชน์ DSO เป็นพิเศษและความสมดุลของมวล.

mass-balance

Flowsheets

รูป 5. แผ่นหมุนเวียนเปรียบเทียบใน DSO การค้าออก

ตาราง 6 นําเสนอระดับสูง CAPEX, OPEX และรายได้โดยประมาณ. ประมาณการ CAPEX รวมถึงการเพิ่มระบบโหลดเอาท์ใหม่โดยเฉพาะ (โหลดไซโลและโหลดรถ), รวมทั้งระบบ STET. เพื่อประเมินการส่งคืนของ flowsheet ที่นําเสนอ, การวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจจะทํารอบการค้าปิดระหว่างกรณีผู้รับผลประโยชน์และการขายของผลิตภัณฑ์เกรดต่ํา. ในกรณีผู้รับประโยชน์, ปริมาณจะลดลง แต่พรีเมี่ยมในหน่วยเหล็กเพิ่มราคาขายอย่างมีนัยสําคัญ. ใน OPEX, ประมาณการไว้สําหรับการประมวลผลแร่ต้นน้ํา (ทำ เหมือง แร่, บด, การจัดประเภทและการจัดการ).

cashflow

แม้จะมีการลดระดับเสียงลงอย่างมาก, ผลตอบแทนที่น่าสนใจได้รับพรีเมี่ยมในระดับสูงแร่เหล็กเข้มข้น. การคํานวณผลตอบแทนจะขึ้นอยู่กับเบี้ยประกันภัยนี้, ซึ่งเพิ่มขึ้นในไม่กี่ปีที่ผ่านมาเนื่องจากปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม. ดังแสดงข้างต้น (ตาราง 6), ความน่าดึงดูดใจทางเศรษฐกิจของโครงการดังกล่าวขึ้นอยู่กับความแตกต่างของราคาระหว่าง 58% เหล็กและ 65% เหล็ก. ในการประเมินปัจจุบันนี้, เบี้ยประกันภัยราคานี้ 30.5 $/T, ซึ่งสะท้อนถึงสถานการณ์ตลาดในปัจจุบัน. อย่างไรก็ตาม, เบี้ยประกันภัยราคานี้ได้มีช่วงที่ผ่านมาจาก 15 – 50 $/T.

5.0 กระบวนการไล่ในแรงโน้มถ่วง
โรงแยก

มุ่งเน้นเหล็กในภูมิภาคอเมริกาเหนือใช้ความเข้มข้นของแรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการมุ่งเน้น hematite และ magnetite, โดยเฉพาะขนาดเศษเหนือ 75μm [5,13]. พืชออกไซด์ / magnetite ในภูมิภาคนี้มักจะใช้เกลียวเป็นกระบวนการแยกหลักและยังรวมความเข้มต่ําขั้นตอนการแยกแม่เหล็ก (LIMS). ปัญหาที่พบบ่อยในพืชออกไซด์ / magnetite คือการกู้คืนเหล็กปรับเป็นเหล็ก tailings จํานวนมักจะถึงระดับสูงเป็น 20%. ความท้าทายหลักที่เกี่ยวข้องกับการปรับออกไซด์, เป็นเหล็กปรับแทบจะไม่สามารถกู้คืนโดยเกลียวและจะไม่แย้งเพื่อ LIMS ที่ใช้ในการกู้คืน magnetite ปรับ. ในทางตรงกันข้าม, ตัวแยก STET มีประสิทธิภาพสูงในการแยกอนุภาคละเอียด, รวมทั้งอนุภาคต่ํากว่า20ไมครอนไมครอนไมครอนlimsและเกลียวที่มีประสิทธิภาพน้อย. ดังนั้น, ล้นจาก hydrosizer ทําความสะอาด (ขัดขวางการตั้งถิ่นฐาน) ให้อาหารเกลียว scavenger เป็นเหมาะสําหรับเทคโนโลยี STET. แผ่นหมุนเวียนที่นําเสนอจะแสดงในรูป 6.
flowsheet-hematite

ในการกําหนดค่านี้, เส้นประสีแดงเน้นอุปกรณ์ใหม่ภายในโรงงานที่มีอยู่. ภายใต้แผ่นงานที่เสนอ, แทนการถูกหมุนเวียน, ล้นตั้งถิ่นฐานขัดขวางจะถูกประมวลผลโดย scavenging เกลียวปฏิบัติการในสภาพที่แตกต่างกันกว่าเกลียวหยาบ. เหล็กปรับสมาธิสามารถผลิตและแห้ง. จากนั้นสมาธิแห้งจะถูกนําไปยัง STET คั่นเพื่อผลิตเข้มข้นสุดท้ายของเกรด salable. ผลิตภัณฑ์ที่ดีอาจจะทําการตลาดแยกต่างหากหรือร่วมกับการผลิตหัวที่เหลือ.

ตาราง 7 แสดงหลักเกณฑ์การออกแบบและยอดรวมของมวลชนระดับสูงที่ใช้ในการประมาณรายได้.
table7-iron

ตาราง 8 นําเสนอระดับสูง CAPEX, OPEX และรายได้โดยประมาณ.

table8-cost details

การวิเคราะห์นี้บ่งชี้ว่า การกลับมาของการใช้วงจร scavenging ที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยี STET เป็นที่น่าสนใจและใบสําคัญแสดงสิทธิพิจารณาเพิ่มเติม.

ข้อดีอีกประการของการอบแห้งเหล็กละเอียดเข้มข้นเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการแข่งขันเป็นผลประโยชน์ที่เกี่ยวข้องที่เกิดจากการจัดการวัสดุตามความเข้มข้น. มีสมาธิเปียกดีมากเป็นปัญหาเกี่ยวกับการกรอง, การจัดการและการขนส่ง. ปัญหาการแช่แข็งในรถไฟและ fluxing ในเรือทําให้การอบแห้งของสมาธิดีมากบางครั้งบังคับ. การอบแห้งแบบฝัง STET จึงอาจเป็นประโยชน์.

6.0 ผู้รับผลประโยชน์ของบราซิล
เงิน ฝาก

flowsheet-deposit ผู้รับผลประโยชน์ของ tailings ปรับปรากฏเป็นโปรแกรมมูลค่าเพิ่มสําหรับโปรเซสเซอร์เพื่อ valorize เทคโนโลยี STET, เป็นทรัพยากรที่พื้นดินประณีตและใช้ได้สําหรับค่าใช้จ่ายต่ํา. ในขณะที่แร่เหล็กหางเงินฝากแบริ่งระดับสูงของเหล็กที่มีอยู่ในหลายสถานที่, สถานที่โลจิสติกส์นั้นเรียบง่ายควรได้รับสิทธิพิเศษสําหรับการประเมินเพิ่มเติม. เงินฝากบราซิลที่มีเกรด Fe สูงและตั้งอยู่ใกล้กับโครงสร้างพื้นฐานการขนส่งที่มีอยู่อาจเป็นตัวแทนที่ดีสําหรับการประมวลผลที่จะได้รับประโยชน์จากการดําเนินงานของ STET tribo-ไฟฟ้าสถิตเทคโนโลยี. แผ่นงานที่เสนอ (รูป 7) พิจารณาการสวมบทบาท Fe -อุดมการดําเนินการ tailings บราซิลที่ STET เทคโนโลยีจะเป็นกระบวนการเดียวผู้รับผลประโยชน์.

เงินฝากจะถือเป็นขนาดใหญ่พอที่จะให้ทศวรรษของอาหารในอัตรารายปีของ 1.5 ตัน/ปี. สําหรับสถานการณ์สมมตินี้, แร่อาหารมีอยู่แล้วพื้นดินอย่างละเอียดกับ D50 ~ 50μm และแร่จะต้องพลั่ว, ขนสงและแห้งกอนได. สมาธิแล้วจะถูกโหลดบนรถไฟ / เรือและ tailings ใหม่จะถูกเก็บในสิ่งอํานวยความสะดวกใหม่.

ตาราง 9 แสดงหลักเกณฑ์การออกแบบและยอดรวมของมวลชนระดับสูงที่ใช้ในการประมาณรายได้. ตาราง 10 นําเสนอระดับสูง CAPEX, OPEX และรายได้โดยประมาณ.

table9-10 ตามที่แสดงในตาราง 10, การกลับมาของการใช้เทคโนโลยี STET สําหรับผู้รับผลประโยชน์ของ tailings บราซิลเป็นที่น่าสนใจ. นอก, จากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อมที่ไหลเสนอยังเป็นประโยชน์ถึงขนาดเท่าที่ได้รับผลประโยชน์ของ tailings แห้งจะช่วยลดขนาด tailings และพื้นผิวและยังจะช่วยลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการกําจัดหางเปียก.

7.0 การสนทนาและคําแนะนํา

ตัวแยก STET ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเครื่องชั่งแบบตั้งโต๊ะแยกแร่เหล็กละเอียด, ดังนั้นเสนอโปรเซสเซอร์วิธีการใหม่เพื่อกู้คืนค่าปรับที่มิฉะนั้นจะเป็นเรื่องยากที่จะประมวลผลเกรด sellable กับเทคโนโลยีที่มีอยู่.

แผ่นไหลที่ประเมินโดย STET และ Soutex เป็นตัวอย่างของการประมวลผลแร่เหล็กที่อาจได้รับประโยชน์จากการแยก triboelectrostatic แห้ง. สาม (3) แผ่นที่พัฒนาแล้วที่นําเสนอในการศึกษาครั้งนี้ไม่ได้เป็นพิเศษและทางเลือกอื่น ๆ ที่ควรพิจารณา. การศึกษาเบื้องต้นนี้บ่งชี้ว่ากระบวนการขูดที่เกี่ยวข้องกับต้นทุนการอบแห้งต่ํา, การดําเนินการ DSO และผลประโยชน์ของฝ่ายธุรกิจมีโอกาสประสบความสําเร็จในเชิงพาณิชย์.

ข้อดีอีกประการหนึ่งในการประมวลผลที่แห้งคือการจัดเก็บ tailings - ซึ่งขณะนี้ถูกเก็บไว้ในบ่อหางใหญ่ – เป็น tailings แห้งจะมีประโยชน์ในการขจัดความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมที่สําคัญ. ล่าสุดและเผยแพร่ดีเขื่อน tailings ความล้มเหลวเน้นความจําเป็นในการจัดการ tailings.

ปัจจัยการศึกษานี้ใช้ในการคํานวณแร่เหล็กเกรดและการกู้คืนเป็นม้านั่งแยกผลโดยใช้ตัวอย่างแร่เหล็กจากหลายภูมิภาค. อย่างไรก็ตาม, ลักษณะแร่และการปลดปล่อยของแต่ละแร่เป็นเอกลักษณ์, ดังนั้นลูกค้าเหล็กแร่ตัวอย่างควรจะประเมินที่ม้านั่งหรือขนาดนักบิน. ในขั้นตอนต่อไปของการพัฒนา, ควรศึกษารายละเอียดเพิ่มเติม.

ในที่สุด, เทคโนโลยีอื่น ๆ ที่กําลังอยู่ระหว่างการศึกษาเพื่อการกู้คืนเหล็กที่ดีเช่น WHIMS, เครื่องจําแนกประเภทการไหลย้อนกลับและ Jigs. เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ากระบวนการแยกเปียกจํานวนมากไม่มีประสิทธิภาพสําหรับอนุภาคภายใต้ 45μm ดังนั้นเทคโนโลยี STET อาจมีประโยชน์ในช่วงที่ดีมาก, เป็น STET ได้เห็นการแสดงที่ดีกับฟีดเป็นปรับเป็น1μm. การศึกษาทางการเปรียบเทียบเทคโนโลยีที่อ้างถึงกับ STET ควรจะดําเนินการ, ซึ่งรวมการประเมินผลการปฏิบัติงาน, ผลิต, ต้น ทุน, ฯลฯ. ในวิธีช่องที่ดีที่สุดสําหรับ STET อาจจะเน้นและกลั่น.

อ้างอิง

1. Lu, L. (Ed) (2015), แร่เหล็ก: แร่, การแปรรูปและความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม", เอลส์วีเย.

2. เฟอร์เรย์รา, H., & เลต, ม. กรัม. P. (2015), "การศึกษาประเมินวัฏจักรชีวิตของเหมืองแร่แร่เหล็ก", วารสารการผลิตที่สะอาด, 108, pp. 1081-1091.

3. ฟิลิพโพฟ, L. O, เซเวโรฟ, V. V, & ฟิลิปปาวา, ผม. V. (2014), "ภาพรวมของผลประโยชน์ของแร่เหล็กผ่านกลับไอออนลอย", วารสารนานาชาติของการประมวลผลแร่, 127, pp. 62-69.

4. ซาอู, H., ราษฎร์, S. S ได้, ราว, D. S ได้, มิศรา, B. เค, & Das, B. (2016), "บทบาทของซิลิกาและเนื้อหาอลูมินาในการลอยแร่เหล็ก", วารสารนานาชาติของการประมวลผลแร่, 148, pp. 83-91.

5. บาซิน, โคลด, et al (2014), “ขนาดโค้งของแร่ในเกลียวอุตสาหกรรมสําหรับการประมวลผลแร่เหล็กออกไซด์” แร่วิศวกรรม 65, pp 115-123.

6. หลัว, X, วัง, Y, เหวิน, S ได้, Ma, ม, วัน อาทิตย์, C, หยิน, ฝั่ง ตะวัน ตก, & Ma, Y. (2016), "ผลของแร่ธาตุคาร์บอเนตต่อพฤติกรรมการลอยตัวควอตซ์ภายใต้เงื่อนไขของการลอยแร่เหล็กแบบย้อนกลับ", วารสารนานาชาติของการประมวลผลแร่, 152, pp. 1-6.

7. ดา ซิลวา, F. L, อาราอูโจ, F. กรัม. S ได้, เทเซรา, ม. P, โกเมส, คอนกรีตเสริม, & วองครูเกอร์, F. L. (2014), "การศึกษาการฟื้นตัวและการรีไซเคิลของ tailings จากความเข้มข้นของแร่เหล็กสําหรับการผลิตเซรามิก", เครื่องปั้นดินเผานานาชาติ, 40(10), pp. 16085-16089.

8. บีลิทซ์, มาร์ค พี. (2012), “โอกาสสําหรับ 2020 ตลาดแร่เหล็ก. การวิเคราะห์เชิงปริมาณของการเปลี่ยนแปลงของตลาดและกลยุทธ์การลดความเสี่ยง” หนังสือ, เรเนอร์ แฮมป์ เวอร์ลัค, รุ่น 1, หมาย เลข 9783866186798, ม.ค.-จุน.

9. โรยาส เมนโดซา, L. F. Hrach, K. ฟลินน์และ A. คุปตะ. (2019), "ผู้รับผลประโยชน์แห้งของค่าปรับแร่เหล็กเกรดต่ําโดยใช้เครื่องแยกสายพาน tribo ไฟฟ้า", ในการดําเนินการประชุมประจําปี SME & งานแสดงนิทรรศการและ CMA 121 การประชุมเหมืองแร่ตะวันตกแห่งชาติเดนเวอร์, โคโลราโด – กุมภาพันธ์ 24-27, 2019.

10. ดัชนีราคาสปอตแร่เหล็กของจีน (ซีเอสไอ). เรียกข้อมูลจาก http://www.custeel.com/en/price.jsp

11. สหรัฐอเมริกา. แบบสำรวจธรณีวิทยา (USGS) (2018), "แร่เหล็ก", ใน สถิติแร่เหล็กและข้อมูล.

12. แจนโควิค, A. (2015), "การพัฒนาในแร่เหล็ก comminution และเทคโนโลยีการจําแนก. แร่ เหล็ก. http://dx.doi.org/10.1016/B978-1-78242-156-6.00008-3.
บริษัท เอลส์เวียร์ จํากัด.

13. ริชาร์ด, R. กรัม, et al. (2000), “การแยกแรงโน้มถ่วงของอัลตร้าดี (− 0.1 มม.) แร่ที่ใช้คั่นเกลียว” แร่วิศวกรรม 13.1, pp. 65-77.