Susuz Ore Processing Technologies'de yenilikler

Giriş: Mineral İşlemedeki Su Krizi

Madencilik endüstrisi, küresel olarak en büyük taze su tüketicilerinden biri olmuştur, geleneksel veya işleme yöntemleri kullanılarak milyonlarca litreyi ezmek, taşlamak, ayrı ve değerli mineraller üretmek için günlük olarak ortaya çıktı. Bu, su tüketimine bağımlılığı, özellikle de tarım ve toplumlarla birlikte rekabet eden ve yarı-yarid bölgelerin su kaynaklarına bağımlılığını sağlamak için bir yol sunar.

bakır, lityum, nadir toprak elementleri gibi kritik mineraller için küresel talep olarak, demir veyae yükselmeye devam ediyor, sürdürülebilir çıkarma uygulamaları üstel olarak büyüyor. Susuz teknolojiler sadece su kıtlığı değil, aynı zamanda verimlilikten ödün vermeden ekolojik ayak izi azaltmak için de ele alıyor.

Su Kullanımının Ölçeği Geleneksel Ore Processing

Geleneksel ıslak işleme yöntemleri - her yıl onlarca tonluk bir miktar üretmiş gibi, su kullananların ortalama olarak geri dönüştürüldüğü, ancak Polley Dağı'nda görülen ve kimyasal reaktiflerin kimyasal reaktiflerden gelen kirliliğin tamamen kurtarılması gerekir.

Susuz veya işleme temel olarak bu denklemi altüst hava, mekanik kuvvetler veya elektrostatik su için ayrı ayrılığı ve konsantrasyon aşamalarındaki su için suçlamaları değiştirir veya sıvı medya, kara-gereçli yetkilere olan gereksinimi azaltır ve kuru tutma izin verir.

Susuz Ore Processing'da Anahtar Yenilikler

Son yıllarda susuz ayrılık teknolojilerinin araştırma ve ticari dağıtımlarında bir artış görüldü. Aşağıdaki bölümler, her türlü umut verici yaklaşımları detaylandırır ve parçacık büyüklüğü dağıtımlarına uygundur.

Kuru Beneficiation Techniques

Kuru faydalanıcılık fiziksel özellikleri kullanan bir süreçtir - manyetik susceptability, elektrik iletkenliği veya yüzey şarjı - su olmadan gangue'den ayrı değerli mineraller elde etti: Üç birincil yöntem, traksiyon kazandı:

Hava Sınıfları ve Akışkanlar Yatak Ayrımı

Hava sınıflandırması, yüksek seviyeli hava akışlarını boyut ve yoğunluklara dayanan ayrı parçacıklara uygular. Akışkanlar yatak ayırıcılar, şirket Outotec tarafından geliştirilen tüm hava ayırıcıları (şimdi Metso’nun bir parçası), onları bir hava akışında askıya alarak tedavi etmek ve azaltıcı enerji tüketimi için daha keskin bir şekilde azaltın.

Önemli bir örnek, Avustralya Pilbara bölgesinde demir veyae'nin kuru işlemesidir, BHP ve Rio Tinto'nun düşük derece veya uzun mesafelere ithal etmeden düşük derece akışkanlaşmış yatak sistemleri vardır. Erken sonuçlar, ıslak spiraller üretmek için ek olarak, ek olarak, kuru konsantre konsantre konsantre sular üretmek için hazır hale gelir.

Manyetik Ayrılık (Dry)

Yüksek lisanslı manyetik ayırıcılar (HGMS), güçlü nadir bulunan mıknatıslar ve özel kemer veya yapılandırmalar kullanarak kuru bir işlem için uyarıldı. Örneğin, Nadir Dünya Roll Manyetik Diktatörleri, hematite, hem de diğer ferromantik mineraller için tamamen kuru bir işleme hattını korurken, tüm faydalanıcı devreleri suya olmadan işletmeye izin verir.

Eriez ve Master Magnets gibi şirketler, demir veya yarı yarıya tonajları kontrol edebilecek ticari ölçekli kuru manyetik ayırıcılar sunar. Bu sistemler zaten feldspar, siolin gibi endüstriyel mineraller için işlem bitkilerde dağıtılır. demir veyae için, kuru manyetik ayırma treninin% 8-10'dan aşağıya doğru nem azaltılabilir, alt ısı kurutma ihtiyacını ortadan kaldırır.

Estatik Ayrılma

Elektrostatik ayrılık elektrik iletkenliği ve triboelektrik şarj davranışında farkları, iletken olmayan minerallerden ayırmak için kullanır. Süreç, ash-formasyon minerallerinden partikülleri şarj ederek başlar; sonra şarj edilen partikülleri şarj eden bir elektrik alanı üzerinden geçerler.Bu yöntem özellikle ağır mineral kumlar (mert, rutile, zircon) ve zircon mineraller için etkilidir.

Elektrode geometride yenilik ve yüksek gerilimli güç malzemeleri, ash ve piritic sulfur için% 50-80 tph işlem yapabilirken, kömürün kuru faydalanıcısı için triboelektrikli kemer separatörü, çimento ham malzemeleri ve fosfat kayaları.

Kimyasal ve Termal Susuz Süreçler

Fiziksel ayrılıkların ötesinde, yeni kimyasal yollar ortaya çıkıyor, akous leaching için ihtiyaçtan kaçınıyor. Bunlar şunları içerir:

Gaz-Solid Leaching (Chlorination ve Carbochlorination)

Gaz-solid leaching, reaktif bir gaz - klor veya hidrojen klorür gibi - nadir toprak elementleri, tantalum, niobium ve toplananlar için yüksek sıcaklıklara maruz kalıyor. Carbochlorinasyon, karbonu tekrardan, oksitlere ve siliklere uygulanabilir bir işlem yapıyor.

Büyük meydan okuma, yüksek değerli veya düşük maliyetli olan ısı transfer kısıtlamalarının üstesinden gelen sıvılaştırılmış yatak reaktörleri geliştiriyor. Ancak, Colorado School of Mines and CSIRO in Australia are develop flowination economic for choose high-value ores. Pilot tests for rare earth Ekstraksiyonlama için ekonomik olarak uygulanabilir.

Super critical CO2 Ekstraksiyon

Superkkktik karbon dioksit (scCO2), ezilmiş veya kesintiye uğratılan metal iyonları (40-80°C) ve baskılar ile seçici olarak çözmüş durumda, uranyumun geri çekilmesini gerektiren bir kuru pastanın arkasına geçer.

scCO2 avantajı, yüksek basınçlı ekipman için sorunlu olabilecek iyi parçacıklara uygulanabilir ve özel komplekslerin maliyeti, yeraltı suyu gibi ve hidroksit konsantre topraktan elde edilebilir.

Kuru Ekranlama ve Kırma Yeniliği

Susuz işleme ayrımda bitmiyor; komünleşme ve boyutlandırmanın alt aşamaları da adaptasyon gerektirir. Geleneksel ıslak taşlama değirmenleri tozları azaltmak için suyu kullanırlar, sınıflandırmada yardımcı olur. Tamamen kuru bir devrede alternatif teknolojiler kullanılmalıdır:

Yüksek hacimli Rolls (HPGR) ile Air Swept Sınıflandırması

HPGR'ler zaten enerji verimli kuru taşlama için yaygın olarak kullanılır. Hava sınıflandırma sistemleri ile birlikte aşırı miktarda malzeme geri dönüşümleri, herhangi bir nem ek olmadan iyi bir ürün üretebilirler. Polysius HPGR from yourssenkrupp ve HRC from Metso is installed in kuru taşlama uygulamaları forhidrasyon ve demir ore feed. Bu sistemler, yüksek miktardaki enerji tüketimini %20-40% to top değirmenlerine kıyasla ve su kullanımını azaltabilir.

Elektro-Hydraulic Fragmentation (ERF)

Gelişen bir alternatif, yüksek gerilimli elektrik pulsları seçici olarak parçalanmış veya tahıl sınırları boyunca kıran mineraller için su tüketmiyor ve karmaşık polimetallic veyas için enerji talebini azaltıyor.

Kuru Tailings Yönetimi: Basitten

Susuz işleme, büyük ıslak boşluklar inşa etmeden yönetilebilecek kuru bir akış akışı üretir. Kuru yığınlamalar filtrelenir ve kompakt, kompakt bir yığınta depolanır - yığınlamaların stabilitesi için arazi kullanımını% 50 azaltılır ve vakum ve basınç filtrasyonda yenilik azaltılır ve katkı sağlar.

Kuru yığınlama ayrıca, Şili, Peru, Avustralya ve güneybatı Amerika'da su haklarının giderek artan oranda azaltılması veya ısıtılması için kimyasal olarak gerekli olan bir işlem suyun geri kazanılmasını sağlar.Bu, özellikle de Şili, Peru, Avustralya ve güneybatı Amerika'da mayınlanması için çekici bir işlemdir.

Gerçek Dünya Vaka Çalışmaları ve Ticari İşbirlikleri

Birkaç madencilik operasyonu zaten susuz teknolojileri kucakladı, ölçeklenebilirlik ve ekonomik viability gösterdi:

Iron Ore: CITIC Pacific Mining (Sino Iron Project, Avustralya)

Batı Avustralya'daki Sino Iron projesi, yüksek dereceli bir konsantreliğe sahip (daha düşük miktarda su kullanımı için) büyük miktarda sıvıyaklı devreler ile çalışır ve sistem yılda 50 milyon tonluk su şarj eder.

Bakır: Hava-Sadece Devreleri Kullanan Susız Flotation

Geleneksel bakır flotasyon su yoğundur, ancak bir gaz-sadece ortamda, balonların sıvı bir yem almadan ve normalde sütunun zayıf bir şekilde tanıtılması gerekir.Influ, Şili'de büyük bir bakır madeni kullanır, RFC,% 80'lik bir tedaviyi elde eden% 80'lik bir ortamdan daha azını kullanarak% 80 oranında azaltılır.

Endüstriyel Mineraller: Phosphate Rock'ın Kuru İşleme

fosfat endüstrisi su kirliliği ve kuyruk depolama ile uzun süredir mücadele etti. Şirket Nutrien, Florida'daki kuru faydalanıcı bitkileri, yıl içinde fosfat veya fosfatların %6'sını yükseltmek için bir kombinasyon olarak kullanan,% 6 P2O5'den% 30'a kadar su tüketiminin% 90'a kadar azaltıldığı, geleneksel ıslak flotasyon için kullanılan kuru bir akış akışı üretiyor.

Karşılaştırmalı Avantajları: Suless vs. Conventional Processing

Susuz işleme geçişi, su korumanın ötesine uzatan geniş bir fayda sunar:

Teknolojik ve Ekonomik Zorluklar

Bu avantajların rağmen, susuz işlemenin yaygın olarak benimsenmesi birkaç engelle karşı karşıyadır:

Parçacık Boyut ve Özgürlük Kısıtları

Kuru ayrılık yöntemleri belirli bir boyuttaki parçacıklar üzerinde en iyi çalışır (tipik olarak 100-1000 mikrons) Güzel parçacıklar (<50 mikrons), düşük yoğunlukta su ile kıyaslanması veya hava kullanımı için hava kullanımı zorlanır.

Sermaye ve Enerji Maliyetleri

Kuru manyetik ayırıcılar, estatik birimler ve HPGR'ler, yüksek hava ve konumların azaltılması veya güçlü elektrik alanlarının önemli enerji tüketimi için toplam maliyetinin yükselmesi gibi, suların ucuz ve bol olduğu bölgelerde, suların kuru işlemeye dönüştürülmesi için ekonomik teşvik zayıftır.

Malzeme işleme ve Toz Kontrolü

Kuru veyae, hem sağlık tehlikesi hem de düzenleyici bir endişe yaratıyor. Enclosed bitkiler çantalı filtreler ve yanlış sistemler sermaye ve işletme giderleri ekliyor.Ayrıca, ıslak veya bakım ekipmanlarında tıkanma ve tıkanmalara neden olabilir. Yüksek riskli veya bakım malzemelerinin (örneğin, daha sonraitler) enerji maliyetlerini ekliyor.

Bazı Mineral Türleri için Süreç Sınırları

Örneğin, ekonomik kurtarma için seheratları gerektiren tüm veyaler genellikle benzer fesleteler ve manyetik susceptibiliteler ile çok sayıda mineral içerir, her iki dünyanın en iyisini birleştirerek seçici olarak zorlanır.

Future Outlook: Araştırma Frontiers ve Market Trendleri

Susuz veya işlemenin yolu, çeşitli konvering faktörler nedeniyle hızlanıyor: İklim değişikliği su kıtlığı, çevresel düzenlemeleri (özellikle Avrupa Birliği ve Avustralya'da) ve büyüyen yatırımcıyı çevresel, sosyal ve yönetim (ESG) ölçümlerin incelenmesi için merkezi olarak ilan edildi.

Gelişmiş Sensing ve Otomasyon

Lazer kaynaklı arıza spektroskopi (LIBS) ve yakın zamanda (NIR) sensörlerin kuru tür sistemlere entegre edilmesi, enerji ve su kullanımını azaltmak için dinamik ayarlama sağlar.

Kuru İşleme için Yenilenebilir Enerji Kullanımı

Kuru devreler özellikle güneş veya rüzgar gücü ile entegrasyon için iyi bir şekilde uygundur, çünkü sürekli su pompası gerektirmez. Atacama Çölü ve Namib Çölü'ndeki güneş destekli kuru faydalanıcı bitkiler için konseptler çalışmalıdır.

Yeni Binder ve Katkı Teknolojileri

Kuru agglomerasyon (konuşturma) konsantre, araştırmacılar en az ne kadar nem ek olan bağlar geliştiriyorlar -% 2 sudan daha az. Bu, kuru işlemenin daha sonraki kullanım için bağlayıcı olduğu demir veya beton ürünler için iyi konsantre ürünler için kritik. Biodegradable polimerler ve değiştirilmiş hücreler için test ediliyor.

Mevzuat ve Standartlaştırma Sürücüleri

Susuz teknolojilerin benimsenmesi, daha hızlı izin verme ve sigorta primleri gibi yeni standartlardan bir artış elde etmek olasıdır. Ayrıca, Güney Afrika'nın batı Cape ve Meksika'nın su naklinin birçok bağlamda artış gösteren su vergilerini uygulamaktır.

Sonuç: Madencilik için Kuru Bir Gelecek?

Susuz veya işleme teknolojileri artık deneysel bir tedavi değildir; yüksek değerli metalleri yükseltmek için, kuru işleme için araç hızla genişleyebilir ve yüksek oranda yüksek değerli metalleri artırmak için, su veya yüksek çözünürlükte milyonlarca ton demir veya ekstraksiyonu işlemeye devam edecektir.

Susuz işleme geçişi zorluksız değildir - ESG kimliklerini, toz yönetimini ve iyi parçacık işlemedeki sınırlamaları kalır - ancak bunlar yoğun araştırma ve mühendislik iyileştirmeleri yoluyla ele alınır. Madencilik şirketleri artık kuru işleme yeteneklerine yatırım yapacak, sadece gelecekteki operasyonlarının gerekliliğini azaltmayacaktır, ancak aynı zamanda ESG kimliklerini güçlendirecek, kapanış yükümlülüklerini güçlendirecek ve topluluk ilişkilerini güçlendirecektir.

Daha fazla okuma için, [FONTD:0) Minerals Mühendisliğinde kuru faydalanıcı teknolojilerin incelenmesi), [[ŞUygun Kaynakları Enstitüsü, madencilikte su kullanımı hakkında rapor [DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD) ve ZEFLT'nin (D)