סט ציוד & טכנולוגיית LLC (לתקן) מפריד חגורת בוקסטטי (איור 1) יש לו את היכולת והפגינו לעבד חלקיקים מן 1995 הפרדת פחמן לא שרוף ממינרלי אפר פחם בתחנות כוח פחמיות בצפון אמריקה, אירופה ואסיה ייצרו פוזולן בדרגה מבטון לשימוש כתחליף מלט. 1 באמצעות בדיקות מתקן הפיילוט, בפרויקטים הפגנה בצמח ו/או הפעילות המסחרית, המפריד של STET הוכיח תועלת של מינרלים רבים כולל אשלג, barite, קלציט, וטלק.2
מאז העניין העיקרי בטכנולוגיה זו היה יכולתו לעבד חלקיקי פחות 0.1 מ מ, המגבלה של נפילות קונבנציונאלי, תוף רול מפרידים, למגבלת גודל החלקיקים העליון של העיצוב הנוכחי של STET לא היה דגש על התפתחות הטכנולוגיה בעבר. עם זאת, המאמצים לדרך כדי להגדיל אותו על ידי שינויי עיצוב. לתקן כיום מייצרת בשני גדלים עם קיבולת נומינלית של 40 ו 23 טון מטרי לשעה.
איור 1: סט ציוד & המפריד את החגורה Triboelectric של הטכנולוגיה
עקרונות הפעולה של ההפרדה STET מומחשים דמויות 2 & 3. החלקיקים מחויב על ידי ההשפעה triboelectric באמצעות חלקיקים-כדי-חלקיקים התנגשויות בשקופית אוויר להאכיל מפיץ ובתוך הפער בין האלקטרודות. מתח שהוחלו על האלקטרודות הוא בין ±4 לבין ±10kV ביחס הקרקע, נותן הבדל מתח סך של 8 כדי 20 kV. החגורה, אשר עשוי פלסטיק ללא ניצוח, מדובר רשת גדול עם 60% לפתוח אזור. החלקיקים יכול בקלות לעבור דרך הפתחים עם החגורה.
איור 2: תיאור סכמטי של לתקן מפריד
דפוסי הזרימה והמגע בין חלקיק לחלקיק בתוך מרווח האלקטרודה שנוצר על ידי החגורה הנעה הם המפתח ליעילות המפריד. בעת כניסתו הפער בין האלקטרודות חלקיקים טעונים שלילית נמשכים על-ידי כוחות שדה חשמלי האלקטרודות חיובי התחתון. חלקיקים טעונים חיובית, נמשכים אל האלקטרודה העליון טעונים שלילית. המהירות של החגורה לולאה רציפה הוא משתנה מ 4 כדי 20 m/s. הגיאומטריה של גדילי החגורה הצולבים משמשת לסחיטת חלקיקי האלקטרודות הנעים אותם לעבר הקצה הנכון של המפריד ובחזרה לאזור הגזירה הגבוה בין החלקים הנעים ההפוכים של החגורה. בגלל צפיפות מספר החלקיקים היא כל כך גבוה בתוך הפער בין האלקטרודות (כשליש מהנפח תפוס על ידי חלקיקים) הזרם נמרצות סוער, ישנם הרבה התנגשויות בין החלקיקים, טעינה אופטימלית מתרחשת באופן רציף לאורך אזור הפרדה. זרימת הזרם הנגדי המושרה על ידי מקטעי החגורה הנעים באופן הפוך והטעינה מחדש וההפרדה מחדש המתמשכת יוצרת הפרדה רב-שלבית של זרם נגדי בתוך מנגנון יחיד. טעינה רציפה זו וטעינה מחדש של חלקיקים בתוך המפריד מבטלות את הצורך בכל מערכת "מטען" לפני החדרת חומר למפריד, ובכך להסיר מגבלה חמורה על היכולת של ההפרדה אלקטרוסטטית. הפלט של התו הזה הוא שני נחלים, תרכיז, ושאריות, ללא זרם middlings. היעילות של התו הזה הוכח להיות שווה ערך בשלושת שלבי ההפרדה לנפילות עם middlings המיחזור.
איור 3: אלקטרודה פער של STET חגורת הפרדה
למפריד STET יש משתני תהליך רבים המאפשרים אופטימיזציה של הפשרה בין טוהר המוצר להתאוששות הטבועה בכל תהליך מוטב. ההתאמה גס הוא הנמל הזנה דרך ההזנה הוא הציג לתא הפרדה. הנמל וביזמות הופר פריקה של המוצר הרצוי מעניק הציון הגבוה ביותר אבל על חשבון החלמה נמוכים יותר. התאמה עדינה יותר הוא מהירות החגורה. הפער אלקטרודה, אשר היא מתכווננת בין 9 ו 18 מ מ, ואת המתח יישומית (±4 כדי ±10 kV) גם הם משתנים חשובים. הקוטביות של האלקטרודות עשוי להשתנות אשר מסייע ההפרדה של כמה חומרים. רעלני חומרי הזנה על-ידי שליטה מדויקת של תכולת לחות מעקב (כפי שהיא נמדדת להאכיל הלחות היחסית) חשוב על מנת להשיג תוצאות פרידה אופטימלי. התוספת של כמויות קטנות של חומרים כימיים שינוי תשלום יכול גם לסייע ייעול תהליך.
כאמור לעיל, היישום המסחרי הראשוני של מפריד החגורה היה הפרדה של פחם פחם ממינרל האלומיניום הזגוגי מאפר פחם מתחנות כוח פחמיות. טכנולוגיה זו היא ייחודית בין מפרידים אלקטרוסטטית טמונה ביכולת להפריד בין אפר פחם, אשר בדרך כלל יש גודל החלקיקים כלומר פחות מ 0.02 מ מ. ההפרדה STET גם הוכח ביעילות להפריד מגנזיט טלק, הליט מקיזריט וסילביט, סיליקטים מבארט, and silicates from calcite.3 The mean particle size of all of these feed materials has been in the range of 0.02 and 0.1mm. Examples of separations for several materials are included in טבלה 1.
טבלה 1 – Example Separations
ההפרדה | להאכיל | המוצר | שחזור |
---|---|---|---|
Calcium Carbonate - סיליקה (סיליקה) | 9.5% Acid Insols | <1% A.I. | 89% CaCO3 |
טלק - מגנזיט | 58% טלק | 95% טלק | 77% טלק |
88% טלק | 82% טלק | ||
Kierserite + KCl - NaCl | 11.5% K2O | 27.1% K2O | 90% K2O |
12.2% kieserite | 31.8% kieserite | 94% kieserite | |
64.3% NaCl | 14.3% NaCl | 92% NaCl reject | |
Fly Ash Mineral - Carbon | 6.3% carbon | 1.8% carbon | 88% מינרל |
11.2% carbon | 2.1% carbon | 84% מינרל | |
19.3% carbon | 2.9% carbon | 78% מינרל |
In theory, since particle charging depends upon the triboelectric effect, any two minerals that are liberated from each other (conductor- conductor or nonconductor-conductor) can be separated by this method. Other potential applications include magnesite-quartz, feldspar-quartz, חולות מינרליים, other potash mineral separations, ו
Phosphate-calcite-silica separations.
1 Bittner, J.D., Gasiorowski, S.A., בוש, T.W.,, Hrach, F.J., Separation technologies’ automated fly ash beneficiation process selected for new Korean power plant, ההליכים של 2013 עולם הישיבות אפר הפחם, אפריל 22-25, 2013. 2 Bittner, J.D., Hrach, F.J., Gasiorowski, S.A., Canellopoulus, לוס אנג'לס, Guicherd, H. Triboelectric belt separator for Beneficiation of fine minerals, SYMPHOS 2013 – 2 סימפוזיון בינלאומי בנושא חדשנות וטכנולוגיה עבור תעשיית פוספט. Proceed Engineering, Vol. 83 PP 122-129, 2014. 3 Bittner, J.D., פלין, בחדר האוכל, Hrach, F.J., הרחבת היישומים בהפרדה טריבואלקטרית יבשה של מינרלים, ההליכים של הקונגרס הבינלאומי מחצב XXVII – IMPC 2014, סנטיאגו, צ'ילה, Oct 20 – 24, 2014.