Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Exploration and characterization of barite mineral from Azara-Nassarawa ore deposits from suitabiity in industrial applications

Nzeh Nnaemeka Stanislaus, Popoola Patricia Abimbola

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2023

|

Vol. 59, iss. 2

art. no. 166104

EN

Primary concentrations of Azara barite deposit in Nassarawa state, Nigeria were conducted; employing simplified gravity concentration techniques. Particle size distribution, specific gravity, physicochemical and morphological analyses of the sample was conducted. These analyses were done in order to establish process efficacy and effectiveness of gravity concentration processes for recovery of barium from the ore deposit, as well as its suitability in various industrial applications, such as the oil and gas sectors. Thus, microstructural, chemical composition and certain physicochemical characteristics/properties of the mineral sample of Azara-Nassarawa barite were determined. XRD, XRF, SEM and EDS analyses were utilized in determining morphology as well as quantitative and qualitative chemical analyses of the sample. Barite sample with average particle size of -355+150μm was subjected to concentration, adopting jigging and tabling gravity separation as the concentration methods. Hitherto, based on quantitative and qualitative chemical analyses conducted, the sample was composed of about 36.2% BaO and 40.5% Ba, respectively; and also possessed an average specific gravity (SG) of about 3.85. Further, the qualitative analysis of the mineral products of jiggling and tabling indicated that jigging had a concentrate recovery of 130.98% Ba with SG increase of 11.2% while tabling had 89.81% Ba recovery with 8.6% SG increase. Assay and SG results confirm gravity concentration efficiency and thus, establish the barite from Azara-Nassarawa ore deposits suitable for certain industrial applications. This will serve as a tool and a step further towards mitigating existing problems or challenges in mineral concentration and processing of such deposits for industrial purposes.

2

Celestite upgrading by jigs in presence of steel balls as ragging material

Sobhy Ahmed, El-Midany Ayman A., Ibrahim Susan S.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2021

|

Vol. 57, iss. 5

118--128

EN

Gravity separation using jigs is widely used for coarse particle sizes separation. However, fine sizes reduce jig performance. In this study, the upgrading of celestite ore by jig was investigated at different size fractions in the presence of ragging material. Three size fractions, i.e., -15+2 mm, - 2.0 + 0.50 mm and - 0.50 + 0.08 mm were used. The steel balls were used, as ragging material, to improve the separation of fines as well as to improve the concentrate quality. The statistical design was used to correlate celestite grade and recovery with studied operating variables, i.e., the ragging number of layers, ragging balls diameter, and separation time, at a fixed water flow rate and stroke length. The design results indicated that the ragging balls diameter and their number of layers play an important role. The smaller the ragging balls diameter and the higher the ragging number of layers are the better the concentrate grade but the longer the separation time. A celestite concentrate of (> 95% SrSO4) with 74.5% recovery was obtained for - 2.0 + 0.50 mm size fraction at the optimum conditions; i.e., 3.1 mm ragging balls diameter, one ragging layers, and 15 minutes separation time.

3

Optimization of Jigging Process Parameters to Beneficiate Iron Ore Fines – a Case Study of Tatasteel

Shukla Vishal, Kumar C. Raghu, Chakraborty D. P., Kumar Ashok

Inżynieria Mineralna

|

2019

|

R. 21, nr 1/2

165--170

EN

Jigging has a very important role in mineral processing Industry. Upgrading of Iron Ore by jigging has been an emerging trend. A detailed investigation is carried out to understand the role of jig feed distribution and process parameters during jigging operation. Noamundi jig plant data shows that variation in jig feed granulometry, feed quality and operating conditions are major contributors to fluctuation in jigging performance. At Noamundi the Jig feed size (-10.0+0.5mm) fraction is used for fines jigging operation. To understand the effect of particle size distribution on jig plant performance such as yield, separation efficiency and Fe recovery. In this context The performance of jigging was evaluated by daily average data from jig operation was used to study the influence of feed distribution on jigging performance .Coarser fraction (+6mm) has a positive influence, whereas fines fraction (-0.5mm) tends to lower performance .During Jigging rearrangements of Particles takes place due to an alternate expansion and compaction of Jig Bed .These particles are arranged by increasing density from top to bottom. During the particle stratification, Jig bed physically cut at desired horizontal particle density plant to separate the desired product. Investigation shows that optimum bed height is required at different Jig feed quality to achieve desired product quality, maximum separation efficiency and Fe recovery. This Paper will illustrate role of feed distribution and process parameters control on Jigging plant performance and deals with optimization of process parameters to recover iron value from fines.

PL

Wzbogacanie w osadzarce odgrywa bardzo ważną rolę w przemyśle przetwórstwa minerałów. Wzbogacanie rudy żelaza w osadzarkach jest nowym kierunkiem badań nad wzbogacalnością. Przeprowadzono szczegółowe badania w celu określenia wpływu uziarnienia nadawy i parametrów procesu na efektywność procesu. Dane dotyczące wzbogacania w zakładzie Noamundi pokazują, że zróżnicowanie składu ziarnowego nadawy i warunki procesu są głównymi czynnikami wpływającymi na wahania wydajności osadzarki. W Zakładzie Noamundi do wzbogacania w osadzarce kierowana jest klasa ziarnowa (10,0–0,5 mm). Zbadano wpływ rozkładu wielkości cząstek na wydajność osadzarki, taką jak wydajność, skuteczność rozdziału i odzysk żelaza. Wydajność osadzarki oceniono na podstawie średnich dziennych danych z osadzarki przemysłowej, które wykorzystano do zbadania wpływu parametrów nadawy na wydajność. Udział grubszych ziaren (+6 mm) ma pozytywny wpływ, podczas gdy drobnych ziaren (-0,5 mm) ma tendencję do obniżania wydajności. W procesie osadzania następują zmiany gęstości łoża. Zmiana gęstości łoża następuje od góry (najniższa) do dołu (największa). Podczas stratyfikacji ziaren warstwa materiału jest rozdzielana na określonym poziomie, tak aby uzyskać produkt o pożądanej charakterystyce. Badanie wykazało, że optymalna wysokość łoża osadzarki jest różna dla różnej charakterystyki nadawy tak aby osiągnąć pożądaną jakość produktu, maksymalną wydajność separacji i odzysk Fe. W niniejszym artykule zilustrowano rolę jakości nadawy i kontroli parametrów procesu dla uzyskania wydajności osadzarki, oraz przedstawiono optymalizację parametrów procesu w celu maksymalizacji uzysku żelaza.

4

The use of the visualisation of multidimensional data using PCA to evaluate possibilities of the division of coal samples space due to their suitability for fluidised gasification

Jamróz D., Niedoba T., Surowiak A., Tumidajski T.

Archives of Mining Sciences

|

2016

|

Vol. 61, no. 3

523--535

EN

Methods serving to visualise multidimensional data through the transformation of multidimensional space into two-dimensional space, enable to present the multidimensional data on the computer screen. Thanks to this, qualitative analysis of this data can be performed in the most natural way for humans, through the sense of sight. An example of such a method of multidimensional data visualisation is PCA (principal component analysis) method. This method was used in this work to present and analyse a set of seven-dimensional data (selected seven properties) describing coal samples obtained from Janina and Wieczorek coal mines. Coal from these mines was previously subjected to separation by means of a laboratory ring jig, consisting of ten rings. With 5 layers of both types of coal (with 2 rings each) were obtained in this way. It was decided to check if the method of multidimensional data visualisation enables to divide the space of such divided samples into areas with different suitability for the fluidised gasification process. To that end, the card of technological suitability of coal was used (Sobolewski et al., 2012; 2013), in which key, relevant and additional parameters, having effect on the gasification process, were described. As a result of analyses, it was stated that effective determination of coal samples suitability for the on-surface gasification process in a fluidised reactor is possible. The PCA method enables the visualisation of the optimal subspace containing the set requirements concerning the properties of coals intended for this process.

PL

Proces zgazowania węgla jest jedną z technologii, które zyskują coraz szerszą uwagę wśród technologów zajmujących się jego przeróbką i utylizacją. Ze względu na typ zgazowania wyróżnia się dwa główne sposoby: zgazowanie naziemne i podziemne. Każdy z tych typów można jednak przeprowadzić za pomocą różnych technologii. W przypadku zgazowania naziemnego, jedną z takich technologii jest zgazowanie w reaktorze fluidalnym. Do tego typu zgazowania zostały opracowane wytyczne w ramach projektu NCBiR nr 23.23.100.8498/R34 pt. „Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii” w ramach strategicznego programu badań naukowych i prac rozwojowych pt. „Zaawansowane technologie pozyskiwania energii” (Marciniak-Kowalska, 2011-12; Sobolewski et al., 2012; 2013; Strugała et al., 2011; 2012). Autorzy wybrali główne z tych wytycznych, dotyczących zalecanych poziomów określonych cech węgla. W celu zbadania węgla pod kątem ich przydatności do zgazowania pobrano próbki dwóch węgli: pochodzących z Zakładu Górniczego Janina oraz z Kopalni Węgla Kamiennego Wieczorek. Każdy z tych węgli został poddany procesowi wzbogacania w laboratoryjnej osadzarce pierścieniowej (10 pierścieni, węgiel w klasach wydzielonych z przedziału 0-18 mm). Po zakończeniu procesu rozdziału materiał podzielono na 5 warstw (po 2 pierścienie) i każdy z nich rozsiano na sitach na 10 klas ziarnowych, ustalając wychody warstw i klas. Następnie, tak otrzymane produkty – klasy ziarnowe, po wydzieleniu analitycznych próbek, poddano chemicznej analizie elementarnej i technicznej węgla, w celu scharakteryzowania właściwości wpływających na procesy zgazowania. Łącznie z obu kopalń uzyskano 99 próbek (50 z kopalni Janina oraz 49 z kopalni Wieczorek – w jednej z warstw nie uzyskano klasy 16-18 mm) charakteryzowanych przez następujące parametry: zawartość siarki całkowitej, zawartość wodoru, zawartość azotu, zawartość chloru, zawartość węgla całkowitego, ciepło spalania oraz zawartość popiołu. Przykładowe dane dla jednej z otrzymanych warstw przedstawiono w tabeli 1. Dodatkowo wykorzystano kartę przydatności technologicznej węgla (Sobolewski et al., 2012; 2013), w której opisano parametry kluczowe, istotne oraz dodatkowe, mające wpływ na proces zgazowania. Na jej podstawie oznaczono próbki węgla, które w sposób efektywny poddają się procesowi zgazowania. W celu wizualizacji danych zastosowano jedną z nowoczesnych metod wielowymiarowej statystycznej analizy czynnikowej – metodę PCA (ang. Principal Component Analysis). W metodzie tej dokonuje się rzutu prostopadłego wielowymiarowych danych na płaszczyznę reprezentowaną przez specjalnie wybrane wektory V1,V2. Są to wektory własne, odpowiadające dwóm największym (co do modułu) wartościom własnym macierzy kowariancji zbioru obserwacji. Opisany dobór wektorów V1,V2 pozwala uzyskać obraz na płaszczyźnie prezentujący najwięcej zmienności danych. Algorytm i zasady tej metody zostały szczegółowo zaprezentowane w podrozdziale 3 artykułu. Za pomocą metody PCA dokonano trzech typów analiz. Pierwszy obraz miał na celu rozpoznanie, czy możliwa jest identyfikacja pochodzenia węgla, czyli rozdział węgla pochodzącego z ZG Janina od węgla z KWK Wieczorek. Odpowiedź była twierdząca. Na tak przygotowane dane narzucono następnie warunki wynikające z nałożenia wymogów określonych w karcie przydatności technologicznej węgla. Okazało się, że przy wzięciu pod uwagę wszystkich warunków jedynie 17 próbek z ZG Janina i zaledwie jedna z KWK Wieczorek spełnia wszystkie kryteria, co przedstawiono na rysunku 2. Stwierdzono, że dzieje się tak głównie z powodu zawartości chloru, która wykracza poza nałożone limity. Cecha ta nie wpływa jednak w kluczowy sposób na sam proces zgazowania a istotna jest ze względu na aspekt ochrony środowiska. Dlatego dokonano podobnej analizy, ale przy odrzuceniu warunku dotyczącego tej cechy. Po odrzuceniu wymogów dotyczących zawartości chloru okazało się, że 37 próbek z ZG Janina oraz 41 próbek z KWK Wieczorek spełnia pozostałe zalecenia odnośnie naziemnego zgazowania w reaktorze fluidalnym. Jest to potwierdzenie wcześniejszych obserwacji autorów w tym zakresie. W obu przypadkach wizualizacja wielowymiarowa przy użyciu PCA pozwoliła stwierdzić, że obrazy punktów reprezentujących próbki węgla bardziej podatnego na zgazowanie oraz mniej przydatnego do zgazowania zajmują osobne podobszary przestrzeni oraz gromadzą się w skupiskach, które można łatwo od siebie odseparować. Stwierdzono więc, że metoda PCA pozwala podzielić przestrzeń próbek na obszary o różnej przydatności do procesu zgazowania fluidalnego zarówno gdy przyjęto ograniczenie dotyczące zawartości chloru jak i przy jego pominięciu. Zastosowanie metody PCA w celu identyfikacji przydatności próbek węgla do zgazowania jest nowatorskie i nie było wcześniej stosowane. Istnieje możliwość zastosowania również innych metod w tym zakresie. Należy jednak podkreślić, że niewątpliwą zaletą metody PCA jest fakt, że w trakcie wizualizacji nie ma konieczności doboru żadnych parametrów w przeciwieństwie do wielu innych metod wizualizacji wielowymiarowych danych.

5

Methodology of calculation the terminal settling velocity distribution of irregular particles for high values of the Reynold’s number

Surowiak A., Brożek M.

Archives of Mining Sciences

|

2014

|

Vol. 59, no. 2

553--562

EN

Settling velocity of particles, which is the main parameter of jig separation, is affected by physical (density) and the geometrical properties (size and shape) of particles. The authors worked out a calculation algorithm of particles settling velocity distribution for irregular particles assuming that the density of particles, their size and shape constitute independent random variables of fixed distributions. Applying theorems of probability, concerning distributions function of random variables, the authors present general formula of probability density function of settling velocity irregular particles for the turbulent motion. The distributions of settling velocity of irregular particles were calculated utilizing industrial sample. The measurements were executed and the histograms of distributions of volume and dynamic shape coefficient, were drawn. The separation accuracy was measured by the change of process imperfection of irregular particles in relation to spherical ones, resulting from the distribution of particles settling velocity.

PL

Na prędkość opadania ziaren będącą cechą rozdziału w procesie separacji w osadzarce wpływają właściwości fizyczne (gęstość) i geometryczne (wielkość i kształt) ziaren. Autorzy przedstawili algorytm wyliczania rozkładu prędkości opadania ziaren nieregularnych przy założeniu, że gęstość ziaren, ich wielkość i kształt są zmiennymi losowymi niezależnymi o określonych rozkładach. Wykorzystując twierdzenia rachunku prawdopodobieństwa odnoszące się do rozkładów funkcji zmiennych losowych przedstawiono ogólny wzór na funkcję gęstości rozkładu prędkości opadania ziaren nieregularnych w warunkach ruchu turbulentnego. Rozkład prędkości opadania ziaren nieregularnych wyliczono w oparciu o eksperyment przemysłowy polegający na opróbowaniu osadzarki miałowej. Na podstawie wykonanych pomiarów wykreślono histogramy rozkładów objętościowego i dynamicznego współczynnika kształtu. Korzystając z rozkładu prędkości opadania ziaren została wyliczona dokładność rozdziału jako zmiana imperfekcji procesowej ziaren nieregularnych w stosunku do ziaren sferycznych.

6

Efektywność procesu rozdziału w osadzarce

Brożek M., Surowiak A.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2006

|

R. 30, z. 3/1

29-40

PL

Argumentem rozdziału w procesie wzbogacania w osadzarce jest graniczna prędkość opadania ziarna. Prędkość opadania ziarna jest zależna od właściwości fizycznych i geometrycznych ziarna. W związku z tym dokładność rozdziału w osadzarce będzie zależna od rozkładu właściwości fizycznych i geometrycznych ziarna. W artykule przedstawiono wyniki opróbowania osadzarki przemysłowej. Po podziale produktów rozdziału na wąskie klasofrakcje wyliczono graniczne prędkości opadania ziaren w tych klasofrakcjach. Dysponując wychodami klasofrakcji wykreślono krzywe rozdziału dla dwóch wariantów: pierwszy, gdy argumentem rozdziału jest prędkość opadania i drugi, gdy argumentem jest gęstość ziarna. Dokładność rozdziału określona na podstawie wartości rozproszenia prawdopodobnego jest wyższa dla przypadku pierwszego.

EN

Terminal settling velocity of particle is an argument of separation in jigging process. Terminal velocity is dependent on physical and geometrical properties of particle. Therefore precision of separation will be dependent on distribution of physical and geometrical properties of particles in the feed. This article presents the results of testing of the industrial jig. After division of separation products on narrow size fractions-density fractions, the terminal velocity of particles were calculated. Knowing the yields of narrow size-density fractions the partition curves for two cases were drawn: in first when the terminal settling velocity of particle is an argument of separation and second when as an argument is density of particle. Accuracy of separation determined by probable error is greater for the first case.

7

Badanie wpływu kształtu ziarn na wyniki rozdziału w procesach wzbogacania grawitacyjnego

Ociepa Z., Mączka W.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2000

|

T. 16, z. 2

59-75

PL

W pracy przedstawiono rezultaty modelowych badań nad wpływem kształtu ziarn na proces rozdziału w osadzarce. Do badań wykorzystano wąską klasę ziarnową materiału o zbliżonej gęstości ziarn i wyraźnym zróżnicowaniu ich pod względem kształtu. Przyjęto, że dla takiego materiału czynnikami decydującymi o rozdziale ziarn w procesach grawitacyjnych będzie masa ziarna i jego kształt. Wyznaczono prędkości opadania ziarn o zblizonej masie w zależności od ich kształtu oraz dokonano rozdziału w urządzeniu imitującym pracę osadzarki. Uzyskano potwierdzenie wpływu kształtu ziarn na przebieg i wyniki rozdziału grawitacyjnego. W przypadku wąskiej klasy ziarnowej wpływ masy ziarna na wyniki rozdziału był mniej istotny. Ważnym parametrem jest czas rozdziału i kształt ziarna. Ziarna kuliste ulegają uporządkowaniu szybciej niż ziarna płaskie.

EN

The course of processes of hydraulic classification and also processes of separation (enrichment) depends on the differences in the velocity of falling of grains. The falling velocity is conditioned, among others, by dimensions, density and grain shape. In the case of separation of materials in which all grains have the same density and almost similar dimensions the grain shape may be the factor determining the falling velocity. In the bulk processes where we deal with many grains of differentiated shapes, this factor can have a significant effect on the process efficiency. The paper presents the results of model investigations on the influence of grain shapes on the separation process in the jig. A narrow grain class (15 to 30 mm) of the valley gravel was used for the tests which was a mixture of grains of close-to-similar density (about 2.55 to 2.68 g/cm3) and the mass from 3 to 5.5 g. The selected grains were characterised by a clear differentiation of shape. The grain shape was described conventionally by the "shape indicator" and was determined as the relation of grain mass to the perpendicular projection of its area on the plane, at its most stabile position assumed by the grain after its free projection on the surface. It was an attempt to combine the grain shape with its mass as a factor affecting the velocity of displacement of grains. The values of the "shape indicator" were from 8 for flat grains and psheriacal, through slightly elongated and needle-shaped, up to 27 for spherical grains. It was assumed that for such a material the grain mass and shape would be the factors which determine the separation of grains in gravitational processes. The falling velocities of grains of almost similar masses were determined experimentally, depending on their shape, and the separation was performed in a device which imitated a jig. The investigations confirmed the effect of the grain shape on the course and results of the gravitational separation. In case of the narrow grain class the effect of the grain mass on the results of separation was less significant. The separation time and grain shape constitute an important parameter. Spherical grains were subject to be arranged in order faster than flat grains. Their participation in the upper layer of the sediment of the jig decreased and, depending on the separation time, was from a few to 0%, at the simultaneous increase of their participation in the lower layer to about 66%.