Enhancing Dry Iron Ore Processing: Insights and Achievements in Triboelectric Separation for Sustainable Beneficiation of a Fine Brazilian Iron Ore

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Diese Masterarbeit untersucht das Potenzial der trockenen Eisenerzaufbereitung durch elektrostatische Trennung mit Fokus auf die Aufbereitung von zwei brasilianischen Eisenerzproben. Für beide Proben ("Over air - classification" <150µm und "Ultrafines" <10µm) wurden statistische Versuchspläne, unterstützt durch die JMP-Software, erstellt, um den Prozess zu optimieren und zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten. Das Hauptziel bestand darin, hochwertige Eisenerzkonzentrate mit STET´s triboelektrischem Bandscheider zu erzeugen, welcher als Alternative oder Ergänzung zum bestehenden Verfahren von New Steel dienen soll. Dieses derzeit verwendete Verfahren basiert auf trockener Magnetscheidung und schließt die Verarbeitung der Feinfraktion (<10µm) aus. Der elektrostatische Bandscheider von STET nutzt Unterschiede in der elektrischen Leitfähigkeit, sowie den elektrostatischen Eigenschaften und wurde speziell für die Aufbereitung solcher feinen Materialien entwickelt. Die Anwendung mehrerer hintereinandergeschalteter Reinigungsstufen (Rougher, Cleaner Scavenger) während der Produktionsläufe für beide Proben führte zu zufriedenstellenden Ergebnissen und erfüllte die gewünschten Qualitätsstandards. Im Falle der Probe "Over air - classification", mit einem Eisengehalt in der Aufgabe von etwa 40%, eliminiert der Ansatz von STET die Notwendigkeit einer zweiten Windsichterstufe, da die feine Fraktion nicht vorab abgeschieden werden muss. Eisengehalte zwischen 59,5% und 62,4% konnten in den Versuchsreihen erreicht werden. Hinsichtlich der zweiten Probe, die als "Ultrafines" bezeichnet wird und einen Eisengehalt in der Aufgabe von etwa 45% aufwies, konnten die Eisengehalte in den Konzentraten auf 51,5 bis 60,6% bei unterschiedlichen Inhaltsausbringen erhöht werden. Die Anwendung der triboelektrischen Trennung für eisenhältige Roherze stellt eine bedeutende Entwicklung in der Eisenerzindustrie dar. Sie begegnet Bedenken hinsichtlich Wasserknappheit und Umweltproblemen, die mit chemischer Kontamination im Abwasser und Schlammteichversagen in Verbindung stehen. Die Technologie bietet somit eine mögliche Alternative zu wasserintensiven Verfahren wie Flotation und Nassmagnetabscheidung, welche derzeit in der Eisenerzaufbereitung dominieren. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Durchsatzleistung im Vergleich zu diesen Nassverfahren in Bezug auf Effizienz möglicherweise nicht mithalten kann. Zusammenfassend verdeutlicht diese Studie das Potenzial der triboelektrischen Trennung für die Eisenerzindustrie, insbesondere für feine Materialien. Obwohl nach wie vor Herausforderungen bestehen, deuten die vielversprechenden Ergebnisse auf die Möglichkeit hin, die Qualität und Effizienz des Verfahrens zu steigern, was es als wertvolle Alternative innerhalb der Branche positioniert.

Details

Titel in ÜbersetzungOptimierung der trockenen Eisenerzaufbereitung: Einblicke und Erfolge bei der triboelektrischen Trennung für eine nachhaltige Aufbereitung eines feinen brasilianischen Eisenerzes
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung15 Dez. 2023
StatusVeröffentlicht - 2023