Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigating the effectiveness of organic binders as an alternative to bentonite in the pelletization of low grade iron ore

Tafadzwa Ngara, Mavengere Shielah, Bright Sharrydon, Mapamba Liberty

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2023

|

Vol. 59, iss. 6

art. no. 176094

EN

Bentonite is the traditionally used binder in iron ore pelletization. However, it consists of up to 85% silica and alumina which are undesired acidic gangue in iron-making. In this study, carboxymethyl cellulose, sodium lignosulfonate and cornstarch were used as acidic gangue-free organic alternatives to bentonite in synthesizing iron pellets. Iron ore, water and the corresponding binder were mixed and rolled in a pelletizing disk to form green pellets. The green pellets were dried and subsequently indurated in a furnace at 1200 ℃ to form indurated pellets. To evaluate the effectiveness of the organic binders, the pellets produced were tested on various pellet properties. Known industrial pellet property standards and the bentonite binder were used as references. Carboxymethyl cellulose, sodium lignosulfonate and corn starch produced green pellets with average drop numbers of 7.20 ± 0.84, 5.60 ± 0.89 and 6.00 ± 1.00 respectively, compared to bentonite’s 5.00 ± 0.71. Dry pellets of average compressive strength 5.93 ± 0.09, 5.86 ± 0.03 and 11.52 ± 0.18 kg/pellet were produced by carboxymethyl cellulose, sodium lignosulfonate and corn starch respectively while bentonite’s averaged 5.60 ± 0.08 kg/pellet. For indurated pellets, carboxymethyl cellulose (210.2 ± 1.88 kg/pellet) and sodium lignosulfonate (198.1 ± 2.49 kg/pellet) pellets were weaker than those of bentonite (250.4 ± 2.06 kg/pellet) but satisfied the industrial requirement of 181.4 kg/pellet. A boron oxide additive (0.1 wt. %) was used to boost the strength of carboxymethyl cellulose indurated pellets to 252.6 ± 1.32 kg/pellet, rendering them superior to those of bentonite.

2

Study of the mechanism for improving green pellet performance with compound binders

Li Caixia, Bai Yang, Ren Ruichen, Liu Gaoquan, Zhao Jingyu

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2019

|

Vol. 55, iss. 1

153--162

EN

In this study, the characters of bentonite organic binders were investigated by analytical methods, including X-ray diffraction, zeta potential, and scanning electron microscope. The results showed that the surfaces and the edges of montmorillonite layers reacted with carboxyl groups or oxhydryl groups of expanded starch or carboxymethyl cellulose (CMC), enhancing the surface electronegativity of the bentonite. The addition of organic binders reduced the contact angle between the bentonite and magnetite and enhanced the hydrophilicity of bentonite surfaces. Based on the polymer chains of organic binders, the house-of-cards structure formed by a compound binder was more stable than when formed by bentonite alone. The non-stripped layers in bentonite were peeled off under the action of chemical bonds. At the same time, improved bentonite dispersion in pellets was observed, with decreased bentonite particle size and increased surface area. The solid bridges produced by the reaction between magnetite and Mg2+ in the montmorillonite layer restrained pellet expansion, which thus improved the decrepitation temperature during the heating process.

3

Innovative solution of coal slurry mixer

Feliks J.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2017

|

R. 55, nr 3

113--119 [tekst ang.], 120--126 [tekst pol.]

EN

During the coal-enrichment process in mechanical processing plants, fine-grained highmoisture coal slurries are produced. These waste products may be used in energetic blends after a special moisture-reducing treatment. Therefore, coal slurry pelletizers are produced (among other things). In the Department of Mining, Dressing, and Transport Machines, a project of a prototypical installation for coal slurry pelletization with a capacity of 50 Mg/h was constructed. The main part of the installation is the mixer. At its bottom part, an opening is placed that is closed by a metal plate. During the pelletization work, a plate is halfopening and rotates around its own axis. The rotation of the drum and agitators installed inside the mixer causes sludge grinding and its homogenization. A properly working drum closure system is important for the proper exploitation of the mixer. The designed mechanism allows us to lower the plate linearly in the first phase and then turn it with a predetermined angle after the complete removal of material from the drum. The project required an examination of the kinematics of the system and determination of the drive system load, which allowed us to designate the working parameters. This paper presents the course of the taken actions and results of the fundamental research, along with their analysis. A selection of optimum design and exploitation parameters was performed on the basis of the graphical synthesis method, created simulation model, and tests of the prototype device.

PL

W trakcie wzbogacania węgla w zakładach przeróbki mechanicznej powstają drobnoziarniste muły węglowe o dużej wilgotności. Odpady te mogą być wykorzystane w mieszankach energetycznych po obróbce mającej na celu obniżenie wilgoci. Dlatego też między innymi wykonuje się grudkowniki mułów węglowych. W Katedrze Maszyn Górniczych, Przeróbczych i Transportowych powstał projekt prototypowej instalacji do grudkowania mułów węglowych o wydajności 50 Mg/h. Zasadniczą częścią instalacji jest mieszalnik. W dolnej części mieszalnika znajduje się otwór, który zamykany jest talerzem. W czasie pracy grudkownika talerz jest uchylony i wykonuje ruch obrotowy wokół własnej osi. Rotacja bębna i mieszadeł zainstalowanych wewnątrz mieszalnika powodują rozdrabnianie mułu oraz jego homogenizację. Istotny dla prawidłowej eksploatacji mieszalnika jest prawidłowo działający układ zamykania bębna. Zaprojektowano układ, który pozwolił na opuszczanie talerza w pierwszym etapie wewnątrz otworu bębna ruchem prostoliniowym, a po wyprowadzeniu z otworu wysypu odchylenie o założony kąt. Projekt wymagał zbadania kinematyki układu i określenia obciążeń układu napędowego, co pozwoliło na wyznaczenie parametrów eksploatacyjnych. W pracy przedstawiono tok postępowania, wyniki badań podstawowych wraz z ich analizą. Wykonano dobór optymalnych parametrów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych na podstawie metody syntezy graficznej, stworzony model symulacyjny oraz badania prototypowego urządzenia.

4

Commoditization of biomass : dry torrefaction and pelletization - a review

Mościcki K. J., Niedźwiecki Ł., Owczarek P., Wnukowski M.

Journal of Power Technologies

|

2014

|

Vol. 94, nr 4

233--249

EN

Biomass is one of few renewable energy sources that is not intermittent and may be used in the same way as fossil fuels. There are some important constraints, imposed by the nature of biomass, that do not allow it to become a tradable commodity in the same way as solid fossil fuel. Torrefaction is a thermal process that is used to upgrade raw biomass into solid biofuel, more uniform with respect to its properties. Properties are changed in a way that makes torrefied fuel resemble coal more closely. That opens up some new opportunities in terms of use of biomass in furnaces designed for coal, without necessitating major changes to the installation. Biomass pre-treated this way is more suitable for co-burning with coal. Pelletization is a densification process that allows the specific energy density of biomass to be increased. The process makes biomass more uniform in size. This is beneficial with respect to transport cost, other handling operations (loading, unloading, feeding) and storage. This article gives an overview of dry torrefaction technologies, changes in fuel properties due to torrefaction and possibilities of combining torrefaction with pelletizing. Everything is analyzed in the context of a single goal-increasing the use of biomass by making it a commodity fuel.

5

Synthesis of geopolymer based class-F fly ash aggregates and its composite properties in concrete

Gomathi P., Sivakumar A.

Archives of Civil Engineering

|

2014

|

Vol. 60, nr 1

55--75

EN

This study explores the influence of alkali activators on the initiation of polymerization reaction of alumino-silicate minerals present in class-F fly ash material. Different types of fly ash aggregates were produced with silicate rich binders (bentonite and metakaolin) and the effect of alkali activators on the strength gain properties were analyzed. A comprehensive examination on its physical and mechanical properties of the various artificial fly ash aggregates has been carried out systematically. A pelletizer machine was fabricated in this study to produce aggregate pellets from fly ash. The efficiency and strength of pellets was improved by mixing fly ash with different binder materials such as ground granulated blast furnace slag (GGBS), metakaolin and bentonite. Further, the activation of fly ash binders was done using sodium hydroxide for improving its binding properties. Concrete mixes were designed and prepared with the different fly ash based aggregates containing different ingredients. Hardened concrete specimens after sufficient curing was tested for assessing the mechanical properties of different types concrete mixes. Test results indicated that fly ash -GGBS aggregates (30S2-100) with alkali activator at 10M exhibited highest crushing strength containing of 22.81 MPa. Similarly, the concrete mix with 20% fly ash-GGBS based aggregate reported a highest compressive strength of 31.98 MPa. The fly ash based aggregates containing different binders was found to possess adequate engineering properties which can be suggested for moderate construction works.

6

Lignitic fly ash byproducts from TPP Kostolac-B, Serbia and its usage

Tomanec R., Stefanovic M., Cablik V.

Inżynieria Mineralna

|

2013

|

R. 14, nr 2

91--97

EN

In this study, the fly ash taken from the lignite thermal power plant Kostolac-B, Kostolac, Serbia, is characterized and separated from its byproducts. Fly ash is composed of unburned carbon, iron compounds typically of magnetite, pozzolanic material and cenospheres. A systematic study is conducted to establish the optimum conditions for the separation of these materials from fly ash. In this context, concentration techniques such as magnetic, gravity separations (heavy liquids separation) and flotation are put forward. Finally the lightweight fraction, from which the magnetic minerals and the unburned coal substance were removed, as well as microspheres, is an excellent material for the production of building materials – blocks and bricks, for concrete mixtures, cement additives, for fly ash pelletization process using Portland cement binder and other purposes. The main elements (fractions of valuable components) of the fly ash that determine its usability are: the quantity of unburned carbon, content of iron compounds (typically of magnetite and haematite), the pozzolanic material, microsphere (cenospheres) content, size distribution, mechanical properties of the pellets etc. The preliminary investigations and accomplished tests exhibited satisfactory results.

PL

Streszczenie W artykule przedstawiono charakterystykę oraz wyniki badań nad wzbogacaniem popiołów lotnych ze spalania węgla w Ciepłowni Kostolac –B w miejscowości Kosolac w Serbii. Popioły lotne składają się z niedopału węgla, składników żelazo nośnych (najczęściej magnetyt, materiałów pucolanowych i cenosfer. Celem badań było określenie optymalnych warunków separacji popiołów. Badania przeprowadzono wykorzystując metody wzbogacania magnetycznego, grawitacyjnego(wzbogacanie w cieczy ciężkiej) i flotacji. W końcowym etapie wzbogacania uzyskano frakcję lekką, pozbawiona części magnetycznej i niedopału oraz ceno sfer, która może być wykorzysta na do produkcji materiałów budowlanych – bloczków, cegieł, betonu, dodatków do cementu, jako dodatek do procesu pelletyzacji z wykorzystaniem cementu portlandzkiego i podobnych zastosowań. Najważniejsze czynniki, które decydują o jakości popiołu są ilość niedopału, zawartość minerałów żelaza (magnetyt, hematyt), zawartość pucolanów i mikrosfer (ceno sfery), sklad ziarnowy, właściwości mechaniczne peletów itd. Wstępne badania i testy dały zadowalające wyniki.

7

Badania mułów węglowych i odpadów niemineralnych w zakresie możliwości otrzymania paliw

Kuczyńska I.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2005

|

R. 29, z. 4

83-92

PL

Gwałtowne kurczenie się naturalnych zasobów surowców energetycznych oraz wzrost kosztów ich użytkowania, a przede wszystkim stale rosnąca świadomość zagrożeń wobec środowiska naturalnego spowodowały zwrócenie się m.in. ku alternatywnym formom uzyskiwania paliwa. Przedstawiona w artykule analiza wstępnych wyników badań nad uzyskaniem paliwa z odpadów wskazuje, iż granulat - produkt końcowy procesu - może znaleźć praktyczne zastosowanie w energetyce, ciepłownictwie, piecach cementowych lub paleniskach domowych, właśnie jako alternatywna forma paliwa. Dodatkową, niewątpliwą zaletą jest fakt, iż pozyskiwanie paliw alternatywnych poprzez łączenie metodą grudkowania mułów węglowych z odpadami niemineralnymi jest równocześnie procesem ich utylizacji. Z przeprowadzonych badań wynika, że najlepszymi właściwościami charakteryzują się granulaty powstałe z mieszanek mułu węglowego z pyłem drzewnym, tytoniowym i pyłem garbarskim.

EN

Alternative fuels are becoming more and more popular due to the depletion of power resources, high cost of usage and growing awareness of the threats posed to natural environment. This paper introduces results of preliminary tests on obtaining fuel from waste, which also proves to be an effective method of waste utilization based on mixing carbon loam with non-mineral waste, by pelletization. The granulated product received in this way could become an alternative fuel in power engineering, heat engineering, cement kilns or domestic fire. The research proves also that granulates of the highest quality are those created from mixing carbon loam with wooden, tobacco and tanning dust.

8

Use of pelletization to assess the effect of particle-particle interactions on coal handleability

Holuszko M. E., Laskowski J. S.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2004

|

Vol. 38

23-35

EN

Although there is no widely accepted rigorous definition of handleability, the handling coal characteristics often referred to as handleability define whether a coal has the ability to flow unhindered through the processing and transportation systems. The handleability may be severely affected if fine coal particles tend to aggregate. In the pelletization process, the rolling action of the drum is applied to bring the individual particles into proximity with each other so that they can aggregate and form pellets. Because of apparent similarities between these two processes, the pelletization tests are carried out in parallel to the handleability tests in this project, and the pelletization results are used to explain coal handleability properties.

PL

"Coal hadleability", termin, którego polskim odpowiednikiem jest "podatność transportowa węgla", charakteryzuje przepływ węgla przez różne węzły technologiczne i opisuje zachowanie się drobnego węgla podczas transportu, składowania i dozowania. Podatność transportowa węgla zależy w bardzo dużym stopniu od agregacji ziarn węgla. W procesie peletyzacji ruch obrotowy bębna/dysku powoduje stykanie się drobnych ziarn, które w wyniku tego mogą tworzyć kuliste pelety. Ta sama podatność ziarn do tworzenia agregatów w trakcie ich transportu powoduje agregację ziarn, co zasadniczo wpływa na podatność transportową takiego materiału. W tej pracy badano równolegle podatność transportową różnych próbek węgla i peletyzację tych próbek. Wyniki peletyzcji zostały użyte do scharakteryzowania właściwości drobnego węgla, które określają jego podatność transportową.

9

Perspektywy peletyzacji biomasy w Polsce

Kowalik P.

Gospodarka Paliwami i Energią

|

2003

|

nr 5-6

13-15

PL

Omówiono technologię peletyzacji biomasy w Polsce. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z 2000 r. około 0,3% energii w roku 2003 powinno pochodzić z biomasy. Przyjmując aktualne zużycie węgla na poziomie 100 mln t rocznie, wskaźnik 0,3% oznacza 0,6 mln t rocznie biomasy, najlepiej w formie peletów do współspalania z węglem. Podano również wskaźniki urządzeń do peletyzacji słomy.

EN

Technology of production of pelletised biomass is indicated. According to me Decree of Minister of Economy of Poland of year 2000, about 0,3% of energy during year 2003 should be originated from biomass. Actual consumption of black coal in Poland is about 100 mln t per year, it means that 0,3% gives 0,6 mln t of biomass per year, preferably in the form of pellets for co-firing with coal. Parameters of installation for production of pellets from straw are given.