Coal Sampe Preparation Strategy using the TENCAN GQM series Ball Milling device.
- 1. Botswana International University of Science and Technology
Description
Abstract The application of Semi Autogenous Grinding strategy in mineral beneficiation engineering is well defined and established unit operation that is qualified for liberation of valuable final products from various rock ores of various kinds. The TENCAN GQM series Ball Mill equipment was deployed throughout our investigation to learn on optimum setting factors that are crucial in achieving effective product quality outcome during coal beneficiation. Therefore, a Semi-autogenous grinding methodology was deployed for grinding five (5) different coal samples into a product stream ranging in particle size from below [−600μm, +38μm] through an optimized procedure that syndicate three(3) control parameters being the {A − powder filling (fc), B − ball loading (JB) and C − residence time or grinding duration (t)}. Moreover, to analyse the grinding kinetics during interaction to produce coal mass recovery at desirable particle size specification relevant for specific manufacturing industry. However, initially the coal sample material was acquired and characterized via three spectroscopy techniques {x – ray diffraction (XRD), x – ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM)}, to establish contrast of each sample material in composition, morphology, hardness, and the relative abundance of occurring species entrenched within the coal structure (inorganic matter). Hence using the Proximate testing, Ultimate testing, and petrography analysis the examination was possible for each sample type collected. The coal samples that were initially collected were assorted in particle sizes classification and were grouped as run-of-mine coals (−200mm), Cobbles (−75mm, +40mm), Nuts (−40mm, +25mm), Peas (−32mm, +14mm) and fines (−14mm) according to our laboratory sieve specifications. However, the acquired coal species were initially subjugated to a hardness testing using the Hardgrove grindability Index device that reported a variable coal grindability index value with material hardness increased from Nuts (60.37), Cobbles (64.58), ROM (66.84), Fines (66.99) to Peas (67.37) which are relatively soft compared to other coal samples. Process engineers, researchers and students in different organizations studying metallurgy and coal beneficiation etc., must be informed about factors affecting coal material preparation innovations and the health-safety risk encounter by the mineral engineer personal during handling and processing. Moreover, production efficacy is significantly improved through adopting optimized model functions that accurately increase the product recovery at lower power rating for the cumulative production path hence relevantly reducing the cost(s) of exacerbated by tedious and unnecessary methods.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
الملخص إن تطبيق استراتيجية الطحن شبه الذاتي في هندسة إثراء المعادن محدد جيدًا وتشغيل الوحدة الراسخ المؤهل لتحرير المنتجات النهائية القيمة من مختلف الخامات الصخرية بمختلف أنواعها. تم نشر معدات مطحنة الكرات من سلسلة TENCAN GQM طوال تحقيقنا للتعرف على عوامل الإعداد المثلى التي تعتبر حاسمة في تحقيق نتائج فعالة لجودة المنتج أثناء إثراء الفحم. لذلك، تم نشر منهجية طحن شبه ذاتية لطحن خمس (5) عينات مختلفة من الفحم في تيار منتج يتراوح في حجم الجسيمات من أقل من [-600 ميكرومتر، +38 ميكرومتر] من خلال إجراء محسن يجمع بين ثلاثة(3) معلمات تحكم وهي {تعبئة مسحوق A (fc)، B - تحميل الكرة (JB) و C - وقت الإقامة أو مدة الطحن (t)}. علاوة على ذلك، لتحليل حركية الطحن أثناء التفاعل لإنتاج استعادة كتلة الفحم بمواصفات حجم الجسيمات المرغوبة ذات الصلة بصناعة تصنيع محددة. ومع ذلك، في البداية، تم الحصول على مادة عينة الفحم وتمييزها عبر ثلاث تقنيات للتحليل الطيفي {حيود الأشعة السينية (XRD)، فلورة الأشعة السينية (XRF)، المجهر الإلكتروني للمسح الضوئي (SEM)}، لتحديد تباين كل مادة عينة في التركيب، التشكل، الصلابة، والوفرة النسبية للأنواع الموجودة الراسخة داخل بنية الفحم (المادة غير العضوية). وبالتالي باستخدام الاختبار التقريبي والاختبار النهائي وتحليل التصوير الصخري، كان الفحص ممكنًا لكل نوع عينة تم جمعها. تم تصنيف عينات الفحم التي تم جمعها في البداية في تصنيف أحجام الجسيمات وتم تجميعها على شكل فحم (-200مم)، وحصى (-75 مم، +40 مم)، وصواميل (-40مم، +25 مم)، وبازلاء (-32 مم، +14 مم) ودقائق (-14 مم) وفقًا لمواصفات غربال المختبر لدينا. ومع ذلك، تم إخضاع أنواع الفحم المكتسبة في البداية لاختبار الصلابة باستخدام جهاز مؤشر هاردجروف لقابلية الطحن الذي أبلغ عن قيمة مؤشر متغيرة لقابلية طحن الفحم مع زيادة صلابة المواد من المكسرات (60.37)، الحصى (64.58)، روم (66.84)، الغرامات (66.99) إلى البازلاء (67.37) التي هي لينة نسبيا مقارنة بعينات الفحم الأخرى. يجب إبلاغ مهندسي العمليات والباحثين والطلاب في المنظمات المختلفة الذين يدرسون المعادن وإثراء الفحم وما إلى ذلك بالعوامل التي تؤثر على ابتكارات إعداد مواد الفحم ومخاطر السلامة الصحية التي يواجهها مهندس المعادن الشخصي أثناء المناولة والمعالجة. علاوة على ذلك، يتم تحسين فعالية الإنتاج بشكل كبير من خلال اعتماد وظائف النموذج الأمثل التي تزيد بدقة من استرداد المنتج عند تصنيف طاقة أقل لمسار الإنتاج التراكمي وبالتالي تقليل تكلفة(تكاليف) التفاقم بطرق مملة وغير ضرورية.Translated Description (French)
Résumé L'application de la stratégie de broyage semi-autogène dans l'ingénierie de l'enrichissement minéral est un fonctionnement unitaire bien défini et établi qui est qualifié pour la libération de produits finaux de valeur à partir de divers minerais rocheux de divers types. L'équipement de broyeur à boulets de la série TENCAN GQM a été déployé tout au long de notre enquête pour en apprendre davantage sur les facteurs de réglage optimaux qui sont essentiels pour obtenir des résultats efficaces en matière de qualité des produits lors de l'enrichissement du charbon. Par conséquent, une méthodologie de broyage semi-autogène a été déployée pour broyer cinq (5) échantillons de charbon différents dans un flux de produit dont la taille des particules est inférieure à [− 600 μm, +38 μm] grâce à une procédure optimisée qui regroupe trois(3) paramètres de contrôle : {A − remplissage en poudre (fc), B − chargement en billes (JB) et C − temps de séjour ou durée de broyage (t)}. En outre, analyser la cinétique de broyage pendant l'interaction pour produire une récupération de masse de charbon à la spécification de taille de particule souhaitable pertinente pour une industrie manufacturière spécifique. Cependant, initialement, le matériau de l'échantillon de charbon a été acquis et caractérisé par trois techniques de spectroscopie {diffraction des rayons x (XRD), fluorescence des rayons x (XRF), microscopie électronique à balayage (SEM)}, afin d'établir le contraste de chaque matériau de l'échantillon en ce qui concerne la composition, la morphologie, la dureté et l'abondance relative des espèces présentes ancrées dans la structure du charbon (matière inorganique). Par conséquent, en utilisant les tests Proximate, Ultimate et l'analyse pétrographique, l'examen a été possible pour chaque type d'échantillon collecté. Les échantillons de charbon qui ont été initialement collectés ont été assortis dans la classification des tailles de particules et ont été regroupés en charbons au fil de l'eau (−200 mm), Cobbles (−75 mm, +40 mm), Nuts (−40 mm, +25 mm), Petits pois (−32 mm, +14 mm) et fines (−14 mm) selon les spécifications de notre tamis de laboratoire. Cependant, les espèces de charbon acquises ont été initialement soumises à un essai de dureté à l'aide du dispositif d'indice de broyabilité Hardgrove qui a rapporté une valeur d'indice de broyabilité du charbon variable avec une dureté du matériau augmentée de Nuts (60,37), Cobbles (64,58), rom (66,84), Fines (66,99) à Peas (67,37) qui sont relativement mous par rapport aux autres échantillons de charbon. Les ingénieurs de procédés, les chercheurs et les étudiants de différentes organisations étudiant la métallurgie et l'enrichissement du charbon, etc., doivent être informés des facteurs affectant les innovations en matière de préparation des matériaux à base de charbon et les risques pour la santé et la sécurité rencontrés par le personnel de l'ingénieur minier lors de la manutention et du traitement. De plus, l'efficacité de la production est considérablement améliorée grâce à l'adoption de fonctions de modèle optimisées qui augmentent avec précision la récupération du produit à une puissance nominale inférieure pour le chemin de production cumulé, réduisant ainsi de manière pertinente le (s) coût(s) exacerbé (s) par des méthodes fastidieuses et inutiles.Translated Description (Spanish)
Resumen La aplicación de la estrategia de molienda semiautógena en la ingeniería de beneficio mineral está bien definida y establecida como una operación unitaria que está calificada para la liberación de productos finales valiosos de diversos minerales de roca de diversos tipos. El equipo de molino de bolas de la serie TENCAN GQM se implementó a lo largo de nuestra investigación para aprender sobre los factores de configuración óptimos que son cruciales para lograr un resultado efectivo de la calidad del producto durante el beneficio del carbón. Por lo tanto, se implementó una metodología de molienda semiautógena para moler cinco (5) muestras de carbón diferentes en una corriente de producto que varía en tamaño de partícula desde por debajo de [-600μm, +38μm] a través de un procedimiento optimizado que sindica tres(3) parámetros de control que son el {A − relleno de polvo (fc), B − carga de bolas (JB) y C − tiempo de residencia o duración de molienda (t)}. Además, analizar la cinética de molienda durante la interacción para producir recuperación de masa de carbón a la especificación de tamaño de partícula deseable relevante para la industria manufacturera específica. Sin embargo, inicialmente el material de la muestra de carbón se adquirió y caracterizó mediante tres técnicas de espectroscopia {difracción de rayos x (XRD), fluorescencia de rayos x (XRF), microscopía electrónica de barrido (SEM)}, para establecer el contraste de cada material de la muestra en composición, morfología, dureza y la abundancia relativa de especies arraigadas dentro de la estructura del carbón (materia inorgánica). Por lo tanto, utilizando las pruebas Proximate, Ultimate y el análisis petrográfico, el examen fue posible para cada tipo de muestra recolectada. Las muestras de carbón que se recolectaron inicialmente se clasificaron en tamaños de partícula y se agruparon como carbones de mina (-200mm), adoquines (-75mm, +40mm), nueces (-40mm, +25 mm), guisantes (-32mm, +14 mm) y finos (-14mm) de acuerdo con nuestras especificaciones de tamiz de laboratorio. Sin embargo, las especies de carbón adquiridas se sometieron inicialmente a una prueba de dureza utilizando el dispositivo Hardgrove grindability Index que informó un valor variable del índice de molienda de carbón con una dureza del material aumentada de Nuts (60.37), Cobbles (64.58), Rom (66.84), Fines (66.99) a Peas (67.37) que son relativamente blandas en comparación con otras muestras de carbón. Los ingenieros de procesos, investigadores y estudiantes de diferentes organizaciones que estudian la metalurgia y el beneficio del carbón, etc., deben estar informados sobre los factores que afectan las innovaciones en la preparación de materiales de carbón y el encuentro de riesgo para la salud y la seguridad por parte del ingeniero de minerales durante el manejo y procesamiento. Además, la eficacia de la producción se mejora significativamente mediante la adopción de funciones de modelo optimizadas que aumentan con precisión la recuperación del producto a una potencia nominal más baja para la ruta de producción acumulada, lo que reduce de manera relevante los costos exacerbados por métodos tediosos e innecesarios.Files
latest.pdf.pdf
Files
(1.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:460ead060afb300f03662f32661c9507
|
1.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استراتيجية تحضير سامبي الفحم باستخدام جهاز طحن الكرات من سلسلة TENCAN GQM.
- Translated title (French)
- Stratégie de préparation des échantillons de charbon à l'aide du dispositif de fraisage à billes de la série TENCAN GQM.
- Translated title (Spanish)
- Estrategia de preparación de muestras de carbón utilizando el dispositivo de molienda de bolas de la serie TENCAN GQM.
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4393156381
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-3939792/v1