Συντάχθηκε 05-10-2018 15:17
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Μηχανικών Ορυκτών Πόρων
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Εξεταζόμενη φοιτήτρια: Κόκκαλη Καλλιόπη
Θέμα Διπλωματικής Εργασίας: Τριβοηλεκτροστατικός διαχωρισμός σύνθετων δειγμάτων ορυκτών
Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή:
Καθ. Κομνίτσας Κωνσταντίνος (επιβλέπων)
Αν. Καθ. Αλεβίζος Γεώργιος
Δρ. Στρατάκης Αντώνιος (ΕΔΙΠ)
Περίληψη
Ο τριβοηλεκτροστατικός διαχωρισμός αποτελεί μια οικονομική και φιλική προς το περιβάλλον τεχνική διαχωρισμού, η οποία χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο στην επεξεργασία ορυκτών και την ανακύκλωση πλαστικών. Βασίζεται στο τριβοηλεκτρικό φαινόμενο, κατά το οποίο δημιουργείται ηλεκτρικό φορτίο στις επιφάνειες δύο σωμάτων με τη βοήθεια της τριβής. Ωστόσο, αν και αποτελεί μια ευρέως διαδεδομένη μέθοδο διαχωρισμού, η εφαρμογή της είναι περιορισμένη λόγω της πολυπλοκότητας των εμπλεκόμενων αλληλεπιδράσεων καθώς και της δυσκολίας στην ρύθμιση των κατάλληλων παραμέτρων διεργασίας. Διάφοροι παράγοντες, όπως οι περιβαλλοντικές συνθήκες (υγρασία, θερμοκρασία, κ.λπ.), οι μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες των δειγμάτων, καθώς επίσης, και ο σχεδιασμός του εξοπλισμού πρέπει να εξετάζονται ταυτόχρονα.
Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η εφαρμογή του τριβοηλεκτροστατικού διαχωρισμού σε τεχνητά σύνθετα πυριτικά – ασβεστιτικά δείγματα. Ειδικότερα εξετάστηκε η επιτυχία του διαχωρισμού μεταβάλλοντας παραμέτρους ως προς το υλικό του τριβοφορτιστή, την κοκκομετρία του υλικού τροφοδοσίας, την τάση του ηλεκτροστατικού πεδίου, την παροχή αέρα και τη σχετική θέση εισόδου και εξόδου των τεμαχιδίων στο πεδίο.
Οι καθαρές φάσεις που χρησιμοποιήθηκαν ήταν ορυκτά χαλαζία (SiO2), μαγνησίτη (MgCO3) και ασβεστίτη (CaCO3). Από τα τρία αυτά υλικά δημιουργήθηκε το σύνθετο δείγμα που χρησιμοποιήθηκε με ίσες κατά βάρος αναλογίες (33%, 33%, 33%). Χρησιμοποιήθηκαν δύο κοκκομετρίες από το σύμμεικτο δείγμα, α) το σύνολο του υλικού που ήταν -150μm και ονομάστηκε λεπτόκκοκο, και β) το δείγμα που προέκυψε αφού απομακρύνθηκε το κλάσμα (-53 μm) και προέκυψε το (+53-150 μm) που ονομάστηκε χονδρόκοκκο.
Πραγματοποιήθηκαν τρεις σειρές δοκιμών από πολλαπλούς διαχωρισμούς η κάθε σειρά. Σε κάθε διαχωρισμό στα προϊόντα που συλλέχθηκαν προσδιορίστηκε η % κατανομή βάρους τους και η περιεκτικότητά τους σε χαλαζία Q, μαγνισίτη Μ και ασβεστίτη C με τη μέθοδο περιθλασιμετρίας ακτίνων Χ, XRD. Στη συνέχεια υπολογίστηκαν οι κατανομές των τριών φάσεων σε κάθε προϊόν.
Από τα αποτελέσματα που προέκυψαν διαπιστώθηκε ότι ο χαλαζίας κατανέμεται πάντα στο αρνητικό προϊόν ενώ ο μαγνησίτης κατανέμεται στο θετικό προϊόν. Όσον αφορά το ανθρακικό ορυκτό του ασβεστίτη αυτός κατανέμεται τις περισσότερες φορές μαζί με το επίσης ανθρακικό ορυκτό του Μαγνησίτη. Υπήρξαν όμως δοκιμές που επιτεύχθηκε ικανοποιητικός διαχωρισμός ακόμη και μεταξύ των δύο αυτών ανθρακικών ορυκτών. Συγκεκριμένα στη δοκιμή με το χονδρόκκοκο κλάσμα +53-150μm με χρήση χάλκινου τριβοφορτιστή και τάση 10 KV ανακτήθηκε ένα θετικό προϊόν ΡΡ στο οποίο συγκεντρώθηκε το 73% του μαγνησίτη, ένα αρνητικό προϊόν ΝΝ στο οποίο συγκεντρώθηκε το 92% του χαλαζία και ένα ενδιάμεσο προϊόν από τη σύνθεση των ΝΡ και ΡΝ στο οποίο κατανέμεται το 75 % του ασβεστίτη.
Τόπος: Μ3 - Κτίριο ΜΗΧΟΠ, Μ3.108
Έναρξη: 11/10/2018 11:00
Λήξη: 11/10/2018 12:00
