Piliin ang Wika:
Kagamitang ST & Technology LLC (STET) Pinapayagan ng teknolohiya ng separator ng tribo-electrostatic belt para sa beneficiation ng pinong mineral pulbos na may isang ganap na tuyo na teknolohiya sa isang mataas na throughput. Ang STET separator ay mahusay na angkop para sa paghihiwalay ng napaka-fine (<1microns) sa moderately magaspang (500microns) particle, sa kaibahan sa ibang electrostatic paghihiwalay proseso na karaniwang limitado sa mga particle >75microns sa sukat. STET ay matagumpay beneficiated iron ore samples kabilang ang run-of-mina ores, tailings at itabirite ng bakal feed nilalaman mula sa 30-55%. Pang-eksperimentong mga natuklasan magpahiwatig na ang mababang-grade na bakal ores ay maaaring ma-upgrade sa komersyal na mga marka (58-65% Fe) habang sabay na pagtanggi silica sa pamamagitan ng paggamit STET belt separator. dito, isang kompendyum ng mga pang-eksperimentong mga resulta at ng isang paunang pag-aaral ng mga potensyal na mga aplikasyon para sa STET teknolohiya para sa industriya ng bakal ay ipinakita. Ang paunang pag-aaral ay kinabibilangan ng mataas na antas ng flowsheets at pang-ekonomiyang pagsusuri para sa mga napiling mga aplikasyon. Hamon na kaugnay sa ang pag-aampon ng teknolohiya at ang isang paghahambing sa kasalukuyang magagamit na mga teknolohiya para sa pagproseso ng iron ore multa ay tinatalakay din.
1.0 pagpapakilala
Iron ore ay ang ika-apat na pinaka-karaniwang mga elemento sa crust ng earth at ay napakahalaga para sa pandaigdigang pang-ekonomiyang pag-unlad at steel manufacturing [1-2]. Iron ore magkaroon ng isang malawak na hanay sa kimiko komposisyon lalo na para Fe nilalaman at mga kaugnay na gangue mineral [1]. Major bakal-tindig mineral ay hematite, goethite, limonite at magnetit [1,3] at ang pangunahing contaminants sa iron ores ay 2 at Al2O3. Ang bawat mineral na deposito ay may sarili nitong natatanging mga katangian na may paggalang sa iron at gangue tindig mineral, at samakatuwid ay nangangailangan ng isang iba't ibang mga pamamaraan na konsentrasyon [4].
Modern processing circuits ng bakal tindig mineral ay maaaring isama ang gravimetric konsentrasyon, magnetic konsentrasyon, at lutang hakbang [1,3]. gayunman, modernong circuits kasalukuyang mga hamon sa mga tuntunin ng pagpoproseso ng iron ore multa at slimes [4-6]. Gravimetric pamamaraan tulad ng spirals ay limitado sa pamamagitan ng sukat ng maliit na butil at ay itinuturing na lamang ng isang mahusay na paraan ng pagtuon hematite at magnetit para sa laki maliit na bahagi sa itaas 75μm [5]. Basa at tuyo low-intensity magnetic paghihiwalay (LIMS) pamamaraan ay ginagamit upang iproseso ang mataas na-grade na bakal ores na may malakas na magnetic properties tulad ng magnetite habang basa high-intensity magnetic paghihiwalay ay ginagamit upang paghiwalayin ang mga bakal tindig mineral na may mahinang magnetic properties tulad ng hematite mula sa gangue mineral. Magnetic pamamaraan kasalukuyan hamon dahil sa kanilang mga kinakailangan para sa batong-bakal upang maging madaling kapitan sa mga magnetic field [3]. Lutang ay ginagamit upang mabawasan ang nilalaman ng impurities sa mababang-grade na bakal ores, ngunit ito ay limitado sa pamamagitan ng ang halaga ng reagents, at ang pagkakaroon ng silica, alumina mayaman slimes at karbonat mineral [4,6]. Sa kawalan ng karagdagang sa ibaba ng agos sa pagpoproseso para sa tinatanggihan stream ng mga rejects fine iron Magtatapos up nakaayon sa isang tailings dam [2].
Tailings pagtatapon at pagproseso ng bakal multa ay naging napakahalaga para sa kapaligiran pangangalaga at pagbawi ng bakal mahahalagang bagay, buong galang, at samakatuwid ay ang pagproseso ng iron ore tailings at mga multa sa industriya ng pagmimina ay lumago sa kahalagahan[7].
gayunman, pagproseso ng iron tailings at mga multa ay nananatiling Hinahamon sa pamamagitan ng tradisyunal na flowchart at samakatuwid alternatibong beneficiation teknolohiya tulad ng tribo-electrostatic paghihiwalay kung saan ay mas mahigpit sa mga tuntunin ng mineral mineralohiya at maliit na butil laki ay maaaring maging ng interes. Patuyuin electrostatic pagpoproseso ng iron ore nagtatanghal ng pagkakataon upang mabawasan ang mga gastos at basa tailings generation na nauugnay sa tradisyunal na gravimetric, lutang at wet magnetic paghihiwalay circuits.
STET ay bumuo ng isang proseso paghihiwalay na nagbibigay-daan mabisa paghihiwalay ng fly ash at mineral ayon sa kanilang bilang tugon kapag nakalantad sa isang tiyak na electric field. teknolohiya ay matagumpay na inilalapat sa mabilisang ash industriya at ang pang-industriya mineral industriya; at STET kasalukuyan ay exploring iba pang mga merkado openings kung saan ang kanilang mga separator ay maaaring nag-aalok ng isang mapagkumpetensyang kalamangan. Isa sa mga naka-target na mga merkado ay ang pag-upgrade ng pinong iron ore.
STET ay mahusay na gumanap Exploratory pag-aaral na may ilang mga ores iron at pang-eksperimentong mga resulta sa petsa ay may nagpakita na mineral mababang-grade na bakal multa maaaring ma-upgrade sa pamamagitan ng STET tribo-electrostatic belt separator. Ang STET dry electrostatic paghihiwalay proseso ay nag-aalok ng maraming mga pakinabang sa mga tradisyunal wet pamamaraan processing, kabilang ang kakayahan na mabawi ang fine at ultra-fine iron na kung hindi man mawawala sa tailings kung ang pagproseso sa mga umiiral na teknolohiya. At saka, ang teknolohiya ay hindi nangangailangan ng paggamit ng tubig, na mga resulta sa pag-aalis ng pumping, pampalapot at drying, pati na rin ang anumang mga gastos at mga panganib na kaugnay na may tubig paggamot at pagtatapon; Wala pang wet tailings pagtatapon - kamakailang mga mataas na profile na pagkabigo ng tailings dam ay may-highlight ang pang-matagalang panganib ng pag-iimbak ng wet tailings; at, Wala pang kemikal karagdagang kinakailangan, na samakatuwid ay negates ang patuloy na gastos ng reagents at pinapasimple nagpapahintulot.
Iron ore ay isang industriya na may isang dynamic na naiiba mula sa iba pang mga metal base. Ito ay dahil sa kanyang fluctuating merkado, ang malaking produksyon volume na kasangkot at kaukulang mga gastos pareho sa ang kabisera at operating panig [8] pati na rin ang kawalan ng gitnang exchange hubs tulad ng London Metal Exchange. Ang ibig sabihin nito malaking nagbabalik na posible kapag ang mga presyo Rockets paitaas at labaha manipis margin kapag ang mga pangyayari ay direr. Ito ay isang dahilan sa likod ng malaking volume ng produksyon at ang diin sa mga mababa ang mga gastos yunit ng produksyon.
dito, mga resulta ng isang pag-screen ng pag-aaral ng industriya iron ore binuo ng STET at Soutex ay iniharap sa pagkakasunud-sunod upang makilala ang mga niches na kung saan ang STET teknolohiya ay maaaring nag-aalok ng ekonomikong bentahe sa paghahambing sa mas maginoo teknolohiya. Soutex ay isang mineral pagpoproseso ng at metalurhiya pagkonsulta at may karanasan sa pagdisenyo, pag-optimize at operating sa iba't-ibang iron ore proseso konsentrasyon, na may isang pag-unawa sa CAPEX, OPEX pati na rin ang marketing aspeto ng iron ore industriya. Para sa pag-aaral na ito, Soutex ibinigay sa kanyang kadalubhasaan sa pagsusuri ng mga potensyal na mga aplikasyon para sa triboelectrostatic paghihiwalay sa iron ore. Soutex 'saklaw kasama flowsheet pag-unlad at pagkakasunud-sunod ng magnitude na pag-aaral sa antas ng kabisera at operating gastos pagtatantya. Papel na ito explores tatlong sa mga pinaka-may pag-asa mga aplikasyon natagpuan, sa isang teknikal at matipid na antas. Ang mga tatlong mga application na sina: Ina-upgrade ng iron ore multa sa Australian DSO mining; aalis ng basura ng pinong bakal tumutok sa hematite / magnetite concentrators; at, muling pagproseso ng rich-Fe tailings mula sa Brazilians operasyon.
2.0 STET Triboelectrostatic Belt Separator
Mga eksperimento ay isinasagawa gamit ang isang bench-scale tribo-electrostatic belt separator. Bench-scale na pagsubok ay ang unang yugto ng isang tatlong-phase proseso ng teknolohiya pagpapatupad kabilang bench-scale pagsusuri, pilot-scale pagsubok at komersyal na-scale pagpapatupad. Ang benchtop separator ay ginagamit para sa pag-screen para sa katibayan ng tribo-electrostatic charge at upang matukoy kung ang isang materyal ay isang mahusay na kandidato para electrostatic beneficiation. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng bawat piraso ng kagamitan ay itinanghal sa Table 1. Habang ang mga kagamitan na ginagamit sa loob ng bawat yugto ay naiiba sa laki, ang operasyon prinsipyo ay panimula ang parehong.
STET ay sinusuri ng ilang mga halimbawa ng batong-bakal sa bench scale at makabuluhang paggalaw ng iron at pagtanggi ng silicates ay na-obserbahan (Tingnan ang Table 2). Pang-eksperimentong mga kondisyon ay pinili sa gayon ang isang bakal recovery vs. iron pagtaas ng curve ay maaaring iguguhit at mamaya gamitin bilang input para sa isang operating pang-ekonomiyang modelo
mesa 2. Bench-scale mga resulta sa iba't ibang mga ores iron
| Exp | Magpakain Fe wt.% | produkto Fe wt.% | Ganap na Fe Dagdagan % | Fe pagbawi % | SiO2 Pagtanggi % | D10 (microns) | D50 (microns) | D90 (microns) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
(See Section 3.0, pigura 4). Karagdagang mga pang-eksperimentong mga resulta na nagpapakita ng paghihiwalay ng mga resulta sa iron samples ore gamit STET teknolohiya ay iniharap sa isang nakaraang publication sa pamamagitan STET sa iron ore processing [9].
mesa 1. Three-phase pagpapatupad proseso gamit STET tribo-electrostatic belt separator teknolohiya.
| bahagi | Ginagamit para sa: | Haba ng elektrod | Uri ng Proseso |
|---|---|---|---|
| 1- Timbangan pagsusuri | ng husay pagsusuri | 250cm | pangkat |
| 2- pilot Scale pagsubok | ng dami pagsusuri | 610cm | pangkat |
| 3- komersyal iskala | komersyal produksyon | 610cm | Tuloy-tuloy |
Bilang ay makikita sa Table 1, ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng benchtop separator at pilot-scale at komersyal na-scale panghiwalay ay na ang haba ng benchtop separator ay humigit-kumulang 0.4 beses ang haba ng pilot-scale at komersyal na-scale mga yunit. Bilang ang separator kahusayan ay isang katangian ng ang elektrod haba, bench-scale na pagsubok ay hindi maaaring gamitin bilang isang kapalit para sa mga pilot-scale na pagsubok. Pilot-scale na pagsubok ay kinakailangan upang matukoy ang lawak ng paghihiwalay na ang STET proseso ay maaaring makamit sa komersyal na proporsyon, at upang matukoy kung STET proseso ay maaaring matugunan ang mga target ng produkto sa ilalim ng ibinigay na mga rate ng feed. Dahil sa pagkakaiba sa aktibong haba paghihiwalay mula sa bench scale upang pilot scale, mga resulta ay karaniwang mapabuti sa pilot scale.
2.1 operasyon Prinsipyo
Sa tribo-electrostatic belt separator (see Figure 1 at Figure 2), materyal ay fed sa ang manipis na agwat sa 0.9 - 1.5 cm sa pagitan ng dalawang parallel planar electrodes.
Ang mga particle ay triboelectrically sisingilin ng interparticle contact. Halimbawa, sa kaso ng isang bakal na sample na binubuo ng higit sa lahat hematite at kuwarts mineral particle, positibong sisingilin (hematite) at ang negatibo
sisingilin (kuwarts) ay akit sa kabaligtaran electrodes. Ang mga particle ay pagkatapos ay swept up sa pamamagitan ng isang tuloy-tuloy na paglipat ng open-mesh belt at conveyed sa kabaligtaran direksyon. belt ay gumagalaw ang mga particle sa tabi ng bawat elektrod papunta sa magkabilang dulo ng separator. Ang counter kasalukuyang daloy ng paghihiwalay ng mga particle at patuloy na triboelectric singilin ang sa pamamagitan ng maliit na butil-butil banggaan ay nagbibigay ng para sa isang multi-stage paghihiwalay at nagreresulta sa mahusay na kadalisayan at pagbawi sa isang single-pass unit. Ang sinturon ay nagbibigay-daan para sa pagproseso sa fine at ultra-fine particle kabilang ang mga particle na mas maliit kaysa 20μm, sa pamamagitan ng pagbibigay ng isang paraan upang patuloy na linisin ang ibabaw ng electrodes at alisin ang fine particle, kung saan kung hindi man sumunod sa ibabaw ng electrodes. Ang mataas na bilis ng belt Nagbibigay-daan din throughputs hanggang sa 40 tonelada kada oras sa isang solong separator sa pamamagitan ng patuloy conveying materyal sa labas ng separator. Sa pamamagitan ng pagkontrol ng iba't-ibang mga parameter ng proseso, ang aparato ay nagbibigay-daan para sa pag-optimize ng mineral na grade at pagbawi.
Ang separator disenyo ay relatibong simpleng. Ang belt at nauugnay na mga rollers ay ang tanging gumagalaw na bahagi. Ang electrodes ay nakatigil at binubuo ng isang mataas na matibay na materyal. Ang sinturon ay isang consumable bahagi na nangangailangan madalang ngunit panaka-nakang kapalit, isang proseso na kung saan ay magagawang upang makumpleto sa pamamagitan ng isang solong operator sa lamang 45 minuto. Ang separator elektrod haba ay humigit-kumulang na 6 metro (20 ft.) at ang lapad 1.25 metro (4 ft.) para sa buong laki ng komersyal na mga yunit (see Figure 3). Ang paggamit ng kuryente ay mas mababa sa 2 kWh bawat tonelada ng materyal na naproseso nang may karamihan ng kapangyarihan natupok sa pamamagitan ng dalawang motors nagtutulak ng belt.
Ang proseso ay ganap na dry, hindi nangangailangan ng mga karagdagang materyal at naglalabas ng walang pag-aaksaya ng tubig o air emissions. Para mineral paghihiwalay ng separator ay nagbibigay ng isang teknolohiya upang mabawasan ang paggamit ng tubig, extend reserve buhay at / o mabawi at reprocess tailings.
Ang limit ng sistema ay nagbibigay-daan para sa flexibility sa disenyo ng pag-install. Ang tribo-electrostatic belt paghihiwalay teknolohiya ay matatag at tungkol sa industrya napatunayan at ay unang inilapat sa industrya sa pagproseso ng karbon pagkasunog fly ash in 1995. Ang teknolohiya ay epektibo sa paghihiwalay carbon particle mula sa hindi kumpleto pagkasunog ng karbon, mula sa malasalamin particle aluminosilicate mineral sa fly ash. Ang teknolohiya ay naging kasangkapan sa pagpapagana recycle ng mineral-rich fly ash bilang kapalit semento sa kongkreto produksyon.
mula noon 1995, sa ibabaw 20 milyong tonelada ng produktong fly ash ay na-proseso sa pamamagitan ng STET panghiwalay na naka-install sa USA. Ang pang-industriya kasaysayan ng fly ash STET paghihiwalay ay nakalista sa Table 3.
Sa mineral processing, sa triboelectric belt separator teknolohiya ay ginagamit upang paghiwalayin ang isang malawak na hanay ng mga materyales kabilang ang calcite / kuwarts, talc / magnesite, at barite / kuwarts.
mesa 3. Pang-industriya na application ng tribo-electrostatic belt paghihiwalay ng fly ash
| Kagamitan / estasyon ng enerhiya | lugar | Simula ng komersyal operasyon | pasilidad mga detalye |
|---|---|---|---|
| Duke Enerhiya - Roxboro Station | North Carolina USA | 1997 | 2 panghiwalay |
| enerhiya mga wika- Brandon Shores | Maryland USA | 1999 | 2 panghiwalay |
| Scottish Power- Longannet Station | Scotland UK | 2002 | 1 panghiwalay |
| Jacksonville Electric-St. Johns River Power Park | Florida USA | 2003 | 2 panghiwalay |
| Lakas ng Elektronikong Timog Mississippi -R.D. kinabukasan | Mississippi USA | 2005 | 1 panghiwalay |
| New Brunswick Power-Belledune | New Brunswick Canada | 2005 | 1 panghiwalay |
| OF npower-Didcot Station | England UK | 2005 | 1 panghiwalay |
| Talen Energy-Brunner Island Station | Pennsylvania USA | 2006 | 2 panghiwalay |
| Tampa Electric-Big Bend Station | Florida USA | 2008 | 3 panghiwalay |
| OF npower Aberthaw-Station | Wales UK | 2008 | 1 panghiwalay |
| EDF Energy-West Burton Station | England UK | 2008 | 1 panghiwalay |
| zgp (Lafarge Cement / Ciech Janikosoda JV) | Poland | 2010 | 1 panghiwalay |
| Korea Southeast Power- Yeongheung | Timog Korea | 2014 | 1 panghiwalay |
| PGNiG Termika-Sierkirki | Poland | 2018 | 1 panghiwalay |
| Taiheiyo Cement Company-Chichibu | Hapon | 2018 | 1 panghiwalay |
| Armstrong Fly Ash- Eagle Cement | Pilipinas | 2019 | 1 panghiwalay |
| Korea Southeast Power- Samcheonpo | Timog Korea | 2019 | 1 panghiwalay |
3.0 pamamaraan
tatlo (3) kaso ay natukoy para sa karagdagang pagsusuri at ay pinoproseso sa pamamagitan ng isang order ng magnitude na pag-aaral sa antas ng pang-ekonomiya at peligro / pagkakataong review. pagsusuri ay batay sa ang mga potensyal na pakinabang ng operator ay mapaghulo sa pamamagitan ng incorporating ni STET teknolohiya sa flowsheet kanilang planta.
Pagganap ng STET separator ay tinatayang ayon sa bench pagsubok scale ginanap (Tingnan ang Table 2). Ang data na natipon na may iba't ibang mga ores iron pinapayagan ang pag-calibrate ng isang modelo sa pagbawi kung saan ay ginagamit upang mahulaan ang recovery para sa tatlong (3) case study. pigura 4 naglalarawan ang kinalabasan ng modelo sa mga tuntunin ng pagtatanghal at mga gastos. Ang iron recovery ay ipinahiwatig direkta sa bar, laban sa beneficiation ng bakal sa% Fe. Sa bench scale pagsubok, isang solong pass sa pamamagitan ng STET Sinubukan pati na rin ang isang dalawang-pass flowsheet. Dalawang-pass flowsheets kasangkot sa-aalis ng basura ng rougher buntot, samakatuwid pagtaas ng pagbawi malaki-laking. gayunman, ito ay nagsasangkot ng karagdagang STET machine at samakatuwid ay mas mataas na mga gastos. Ang error bar sa ibabaw ng CAPEX bar ipahiwatig CAPEX ng pagkakaiba-iba presyo depende sa laki ng proyekto. Ang unitary CAPEX numero bawasan sa laki ng proyekto. Bilang isang halimbawa, para sa mga tipikal na mineral nasubukan na may isang dalawang-pass flowsheet, isang pagtaas ng 15% in iron grade (i.e. mula sa 50% Fe na 65% Fe) Gusto mahuhulaan ng plantsa pagbawi ng 90%. Lower iron recoveries ay kusang-loob na ginagamit sa mga sumusunod na mga case study upang isaalang-alang ang likas na pagkawala ng pagbawi kapag ang paggawa ng mas mataas na grado ng batong-bakal concentrates.
Para sa bawat pag-aaral kaso, isang flowsheet ay iniharap sa isang order ng magnitude na antas at lamang ang mga pangunahing kagamitan ay ipinapakita upang suportahan ang matipid pagsusuri. Para sa bawat flowsheet, ang economics ay tinatantya sa ilalim ng sumusunod na kategorya: Capital gastos (CAPEX); operating gastos (OPEX); at, kita. Sa ganitong pag-screen ng stage, ang antas ng katumpakan para sa bawat kategorya ay ang "order ng magnitude" (± 50%).
Main equipment CAPEX ay tinatantya gamit panloob na database (Ipinagkaloob ng Soutex) at kagamitan quotes kapag magagamit. Kadahilanan ay pagkatapos ay tinutukoy upang maitaguyod ang gastos ng parehong direkta at hindi direktang mga gastos. STET tiyak na CAPEX halaga isama rin ang pangalawang kagamitan at kontrol, justifying isang mas mababang paktorisasyon para sa pag-install at konstruksiyon para sa piraso ng kagamitan. Ang OPEX pagtatantya ay binubuo ng maintenance, lakas-tao, kapangyarihan at consumable gastos. Ang mga teknikal na mga elemento na ibinigay sa pamamagitan ng proseso flowsheet suportahan ang gastos evaluation parehong sa mga tuntunin ng CAPEX at OPEX, at mga elemento ng gastos na may kaugnayan sa ang pag-install at paggamit ng STET tribo-electrostatic belt separator ay tinatantya gamit STET database ng mga nakumpletong proyekto at iron ore bench scale pagsubok sa trabaho.
Ang mga figure na ginagamit sa mga sumusunod na gastos ng mga pagsusuri ay nagmula sa Figure 4. Bilang isang halimbawa, para sa mga tipikal na mineral nasubukan na may dalawang-pass ng konsentrasyon at dagdagan ng 15% in iron grade (i.e. mula sa 50% Fe na 65% Fe) ay gastos sa paligid 135 000$ per tonelada / h sa CAPEX at 2 $ / t sa OPEX (tons ng bakal tumutok). Bilang na ito ay inilaan bilang isang pag-screen ng pag-aaral, ito ay nagpasya upang manatili konserbatibo sa pagpepresyo ng produkto at upang maisagawa ang sensitivity analysis kumpara sa huling marka at presyo ng produkto. Bilang ng Nobyembre 2019, 62% Seaborne trades iron ore paligid 80USD / t, na may isang napaka-mataas na pagkasumpungin.
Ang premium sa iron ore unit concentrate ay din tunay madaling matuyo at ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan tulad ng contaminants at ang mga pangangailangan mula sa isang partikular na customer. Ang presyo na pagkakaiba sa pagitan ng 65% iron at 62% iron ay patuloy na nagbabago sa oras. Sa 2016, ang pagkakaiba ay minimal (sa paligid 1 $/t /% Fe) ngunit sa 2017-2018, ang premium umakyat malapit sa 10 $/t /% Fe. Sa oras ng pagsulat na ito, ito ay kasalukuyang sa paligid ng 3 $/t /% Fe [10]. mesa 4 palabas piniling pamantayan ng disenyo na ginamit para sa gastos pagtatantya.
mesa 4. Pagpapalagay para sa Economic Pagsusuri.
Ang Payback time ay tinatayang mula sa mga unang taon ng produksyon. Para sa bawat proyekto, isang karagdagang dalawang (2) taon ay dapat isaalang-alang para sa pagtatayo. Ang mga halaga ng cash flow (gastos at kita) ay may diskwento mula sa simula ng ang konstruksiyon.
4.0 Beneficiation proseso sa isang DSO dry operasyon
Direktang pagpapadala ore (DSO) proyekto makabuo ang pinakamalaking dami ng iron ore sa mundo, lalo na sa pagpapadede ang mga Intsik merkado at karamihan ng ang lakas ng tunog ay nagmumula sa Western Australia (WA) at Brazil. Sa 2017, ang lakas ng tunog ng iron ore ginawa sa WA nalampasan 800 milyong tons at dami ng Brazil ay sa paligid 350 milyong tons [11]. Ang beneficiation proseso ay napaka-simple, na binubuo karamihan ng pagdurog, washing at classifying [12].
Beneficiation ng ultra-multa upang bumuo ng isang 65% Fe pag-isiping mabuti ay isang pagkakataon para sa DSO market. Ang diskarte na kinuha para sa pagsusuri ng mga benepisyo STET teknolohiya para sa DSO proyekto ay isang trade-off sa pagitan ng paggawa ng mga umiiral na mababang-grade na bakal ultra-multa at isang alternatibo sa paggawa ng isang produkto na may idinagdag na halaga matapos STET beneficiation. flowsheet Ang ipinanukalang (pigura 5) Isinasaalang-alang ng isang kathang-isip DSO pagpapatakbo sa WA na kasalukuyang export sa gitna produkto nito ultra-multa sa 58% Fe. alternatibo ay tumutok sa mga ultra-multa upang madagdagan ang halaga ng panghuling produkto. mesa 5 nagtatanghal ng ilan sa mga pamantayan ng disenyo at ang mataas na antas ng mass balanse ginamit sa pagtatantya ng kita. Ang orebody sa mga tuntunin ng grado at kapasidad ay hindi kumakatawan sa isang umiiral na proyekto ngunit sa halip ng isang tipikal na DSO proyekto sa mga tuntunin ng laki at produksyon.
mesa 5. Ultra-fine DSO Beneficiation Plant Design Criteria at Mass Balanse.
pigura 5. Flowsheets Kung ikukumpara sa DSO trade-off
mesa 6 nagtatanghal ng mataas na antas ng CAPEX, OPEX at tinantiyang mga kita. Ang CAPEX pagtatantya ay kinabibilangan ng pagdaragdag ng isang bagong nakalaang pag-load-out system (loadout silo at kotse-load), pati na rin ang sistema ng STET. Upang suriin ang pagbabalik ng ang ipinanukalang mga flowsheet, ang pang-ekonomiyang pag-aaral ay ginawa sa paligid ng isang trade-off sa pagitan ng beneficiation kaso at ang pagbebenta ng isang mababang-grade produkto. Sa beneficiation kaso, ang lakas ng tunog ay nabawasan ngunit ang premium sa iron yunit ay nagdaragdag ng presyo ng pagbebenta nang malaki-laki. Sa OPEX, isang pagtatantya ay ibinigay para sa upstream ore processing (pagmimina, pagdurog, uuri at paghawak ng).
Sa kabila ng pagbabawas ng dami ng makabuluhang, ang pagbabalik ay kagiliw-giliw na bibigyan ng premium sa mataas na grado iron ore concentrate. Ang pagbabalik ng pagkalkula ay lubos na nakasalalay sa premium na ito, na kung saan ay ang pagtaas sa nakaraang ilang taon dahil sa mga isyu sa kapaligiran. Tulad ng ipinakita sa itaas (mesa 6), ang pang-ekonomiyang pagiging kaakit-akit ng naturang proyekto ay lubos na nakasalalay sa mga presyo na pagkakaiba sa pagitan ng 58% iron at 65% bakal. Sa kasalukuyang pagsusuri, ang presyo ng premium ay 30.5 $/t, na sumasalamin sa humigit-kumulang sa kasalukuyang sitwasyon sa merkado. gayunman, ang presyo ng premium ay may kasaysayan ay ranged mula sa 15 - 50 $/t.
5.0 Aalis ng basura Proseso sa isang Gravity
paghihiwalay Plant
Iron concentrators sa Hilagang Amerika rehiyon paggamit gravity concentration kung saan ay isang mahusay na paraan ng pagtuon hematite at magnetit, lalo na para sa laki maliit na bahagi sa itaas 75μm [5,13]. Hematite / magnetite halaman sa rehiyon na ito ay karaniwang gamitin spirals bilang pangunahing proseso ng paghihiwalay at din isama ang Low Intensity Magnetic Paghihiwalay hakbang (LIMS). Ang isang karaniwang isyu sa kabuuan hematite / magnetite halaman ay ang pagbawi ng pinong bakal bilang ang tailings iron halagang madalas na maabot ang antas ng mataas na bilang 20%. Ang pangunahing hamon ay may kaugnayan sa fine hematite, bilang ang fine iron ay maaaring bahagya ay nakuhang muli sa pamamagitan spirals at ito ay hindi tinatagusan sa LIMS ginagamit upang mabawi ang fine magnetite. sa kaibahan, ang STET separator ay lubos na epektibo sa paghihiwalay fine particle, kabilang ang mga particle sa ibaba 20μm microns kung saan LIMS at spirals ay mas epektibo. kaya, ang overflow mula sa isang cleaner hydrosizer (hindered settler) pagpapakain scavenger spirals ay isang magandang pagkakaangkop para sa STET technology. Ang iminungkahing flowsheet ay iniharap sa Figure 6.
Sa configuration na ito, ang pulang dash line ay nagha-highlight ng mga bagong kagamitan sa loob ng isang umiiral na planta. Sa ilalim ng ipinanukalang flowsheet, sa halip ng pagiging recirculated, ang hindered settler overflow ay ipoproseso ng aalis ng basura spirals operating sa iba't ibang mga kondisyon kaysa sa rougher spirals. Ang isang pinong bakal tumutok ma-produce at pinatuyong. Ang pinatuyong pag-isiping mabuti ay pagkatapos ay mapupunta sa STET separator upang makagawa ng isang pangwakas na tumutok ng mabili grade. Ang fine produkto ay maaaring ibinebenta nang hiwalay o kasama natitirang produksyon concentrator.
mesa 7 nagtatanghal ang disenyo pamantayan at ang mataas na antas ng mass balanse ginamit sa pagtatantya ng kita.
mesa 8 nagtatanghal ng mataas na antas ng CAPEX, OPEX at tinantiyang mga kita.
analysis na ito ay nagpapahiwatig na ang pagbabalik ng pagpapatupad ng isang-aalis ng basura circuit na kinasasangkutan STET teknolohiya ay kaakit-akit at warrants karagdagang pagsasaalang-alang.
Isa pang bentahe ng pagpapatayo ng pinong bakal tumutok kapag inihambing sa pakikipagkumpitensya teknolohiya ay ang mga kaugnay na mga benepisyo na nagreresulta mula sa materyal handling sumusunod na konsentrasyon. Very fine wet pag-isiping mabuti ay may problema tungkol sa pag-filter, handling at transportasyon. Nagyeyelong problema sa tren at fluxing sa bangka render ang pagpapatayo ng napaka-fine concentrate minsan mandatory. STET naka-embed drying maaaring samakatuwid ay maging may pakinabang.
6.0 Beneficiation ng Brazilian Tailings
deposito
Beneficiation ng pinong tailings ay lilitaw bilang isang halaga-idinagdag mga aplikasyon para sa processors upang gawing magiting ang STET technology, pati na ang resource ay pino ang lupa at magagamit para sa mababang gastos. Habang iron ore tailings deposito tindig mataas na antas ng iron ay naroroon sa maraming mga lugar, lokasyon kung saan ang logistik ay simple dapat na may pribilehiyo para sa karagdagang pagsusuri. Brazilian deposito na naglalaman ng mataas na Fe marka at strategically matatagpuan malapit sa mga umiiral na imprastraktura ng transportasyon ay maaaring kumakatawan sa isang mahusay na pagkakataon para sa processors na benepisyo mula sa pagpapatupad ng STET tribo-electrostatic teknolohiya. flowsheet Ang ipinanukalang (pigura 7) Isinasaalang-alang ng isang fictional Fe-rich Brazilian tailings operasyon na kung saan STET teknolohiya ay maaaring ang tanging proseso beneficiation.
Ang deposito ay itinuturing na malaki sapat na upang magbigay ng mga dekada ng feed sa isang taon-taon na rate ng 1.5 M tonelada / taon. Para sa sitwasyong ito, ang feed mineral ay naka-pino ang lupa na may isang D50 of ~ 50μm at ang mineral ay kailangang ma-nagpala ng, transported at pagkatapos ay tuyo bago tribo-electrostatic beneficiation. pag-isiping mabuti ay pagkatapos ay load sa tren / ships at ang bagong tailings ay itinambak sa isang bagong pasilidad.
mesa 9 mga regalo sa mga pamantayan sa disenyo at mataas na antas ng mass balanse ginamit sa pagtatantya ng kita. mesa 10 nagtatanghal ng mataas na antas ng CAPEX, OPEX at tinantiyang mga kita.
Tulad ng ipinapakita sa Table 10, ang pagbabalik ng pagpapatupad STET teknolohiya para sa beneficiation ng Brazilian tailings ay kaakit-akit. higit sa rito, mula sa isang kapaligiran paninindigan ang ipinanukalang flowsheet ay din kapaki-pakinabang kung kaya nga't ang beneficiation ng dry tailings mapapababa ang tailings laki at ibabaw at gusto ring mabawasan ang panganib na kaugnay sa wet tailings pagtatapon.
7.0 Talakayan at Rekomendasyon
Ang STET separator ay matagumpay na nagpakita sa bench scale upang paghiwalayin mineral fine iron, samakatuwid alay processors isang nobela na paraan upang mabawi ang mga multa na kung hindi man ay mahirap na proseso upang maibenta marka sa mga umiiral na teknolohiya.
Ang flowsheets nasuri ng STET at Soutex ay mga halimbawa ng iron ore processing na maaaring makinabang mula sa dry triboelectrostatic paghihiwalay. Ang tatlo (3) binuo flowsheets iniharap sa pag-aaral na ito ay hindi eksklusibo at iba pang mga alternatibo dapat isaalang-alang. Ang paunang pag-aaral ay nagpapahiwatig na aalis ng basura mga proseso na kinasasangkutan ng mababang drying gastos, DSO operasyon at tailings beneficiation ay may isang mahusay na pagkakataon ng komersyal na tagumpay.
Isa pang bentahe sa dry processing ay nasa tailings storage - na kung saan ay kasalukuyang naka-imbak sa malaking tailings ponds – ng dry tailings ay magkaroon ng kalamangan sa pag-aalis ng isang mahalagang environmental risk. Kamakailan at well publicized tailings dam pagkabigo-highlight ang pangangailangan para sa tailings pamamahala.
Ang input sa pag-aaral na ito na ginamit upang ore kalkulahin iron grade at pagbawi ay bench scale paghihiwalay resulta gamit ang mga halimbawa iron ore mula sa maraming mga rehiyon. gayunman, mineralohiya at pagpapalaya na mga katangian ng bawat mineral ay natatangi, samakatuwid mineral customer iron sample ay dapat na sinuri sa bench o pilot scale. Sa isang susunod na hakbang ng pag-unlad, ang tatlong flowsheets sinusuri sa papel na ito ay dapat na pinag-aralan nang mas detalyado.
sa wakas, iba pang mga teknolohiya ay kasalukuyang sumasailalim sa pag-aaral para fine iron recovery tulad ng whims, Jigs at kati classifiers. Na ito ay kilala na ang maraming mga wet paghihiwalay proseso ay maging mabisa para sa mga particle sa ilalim ng 45μm at samakatuwid STET teknolohiya ay maaaring magkaroon ng isang kalamangan sa mga napaka-pinong hanay, pati STET ay nakakita magandang performance na may feed bilang multa bilang 1μm. Isang pormal na trade-off sa pag-aaral ng paghahambing ng ang binanggit na mga teknolohiya na may STET ay dapat na isinasagawa, na kung saan ay isasama ang pagtatasa ng pagganap, kapasidad, gastos, etc. Sa ganoong paraan ang pinakamahusay na angkop na lugar para STET ay maaaring naka-highlight at pino.
Mga sanggunian
1. Lu, L. (Ed.) (2015), "Bakal na mineral: mineralohiya, Processing at Environmental Sustainability ", Elsevier.
2. Ferreira, H., & gatas, M. G. P. (2015), "A Life Cycle Assessment pag-aaral ng iron ore mining", Journal ng mas malinis na produksyon, 108, pp. 1081-1091.
3. Filippov, L. O., Severov, V. V., & Filippova, ako. V. (2014), "Isang pangkalahatang-ideya ng beneficiation ng iron ores sa pamamagitan ng reverse cationic lutang", International journal ng mineral processing, 127, pp. 62-69.
4. Sahoo, H., maaga, S. S., Rao, D. S., Mishra, B. K., & ang, B. (2016), "Tungkulin ng silica at alumina nilalaman sa lutang ng iron ores", International Journal of Mineral Processing, 148, pp. 83-91.
5. lawa, Claude, et al (2014), “Sukat recovery curves ng mga mineral sa industriya spirals para sa pagproseso iron oxide ores.” mineral Engineering 65, pp 115-123.
6. luo, X., Wang, Y., Wen, S., nanay, M., araw, C., Yin, W., & nanay, at. (2016), "Epekto ng karbonat mineral sa kuwarts lutang na pag-uugali sa ilalim ng mga kondisyon ng reverse anionic lutang ng iron ores", International Journal of Mineral Processing, 152, pp. 1-6.
7. da Silva, F. L., Araújo, F. G. S., Teixeira, M. P., Gomes, R.C., & Kruger, F. L. (2014), "Pag-aaral ng pagbawi at recycling ng tailings mula sa kampo ng mga iron ore para sa produksyon ng mga ceramic", Ceramics International, 40(10), pp. 16085-16089.
8. Bielitza, Mark P. (2012), “Prospects para sa 2020 Iron Ore Market. Nabibilang na Pagsusuri ng Market Dynamics at Panganib pagpapagaan Istratehiya” Books, Rainer Hampp Publishing, edisyon 1, numero 9783866186798, Jan-Hunyo.
9. Rojas-Mendoza, L. F. Hrach, K. Flynn at A. Gupta. (2019), "Dry beneficiation ng mababang-grade na bakal multa ore gamit ang isang tribo-electric belt separator", Sa paglilitis ng SME Taunang Conference & Expo at CMA 121st Pambansang Western Mining Conference Denver, Colorado - Pebrero 24-27, 2019.
10. China Iron Ore Spot Presyo Index (CSI). Ikinuha mula sa http://www.custeel.com/en/price.jsp
11. U.S. geological Survey (USGS) (2018), "Bakal na mineral", in Ore Iron Statistics at impormasyon.
12. Jankovic, A. (2015), "Pagsulong sa Pagkuha iron ore pagdudurog at pag-uuri teknolohiya. Bakal na mineral. http://dx.doi.org/10.1016/B978-1-78242-156-6.00008-3.
Elsevier Ltd.
13. Richards, R. G., et al. (2000), “Gravity paghihiwalay ng ultra-fine (- 0.1 mm) mineral gamit spiral separators.” mineral Engineering 13.1, pp. 65-77.
