Beneficiation of phosphate sludge rejected from Djebel Onk plant (Algeria)

Purpose Flotation tests have been used in order to achieve the purposes of this study which are: To obtain the highest recovery with a maximum grade of P2O5 from the tailing generated by the phosphate plant of Djebel Onk in the East of Algeria. To get a good concentrate from the rejections, which gives an added value to the national economy. To preserve the human life and finally to protect the environment from the heavy metals contained in the tailings. Methods. To reach our goals we have used: the granular and XRD analysis to characterize the tailing composition so as to choose the right reagents and conduct a good flotation. Flotation tests were carried out using Sodium Oleate as a collector and alkyl hydroxamic acid (AERO 6493) as collector and frother, zeta-meter system to measure the Zeta potential of the phosphate tailing and define the convenient values insuring the particles surfaces’ best adsorption. Findings. The granular analysis has allowed us to observe a main mode represented by the fraction less than 125 μm equal to 76.77%; the weight yield of the second mode of fraction (–200 + 125) μm is about 18%; the third mode represents the coarse particle size range of a mesh of greater than 200 μm represents only 4.94% in yield. However, in the case of AERO 6493, the recovery reaches 97% in condition 150 mg/l of concentrate and 26.51% grade of P2O5. On the other hand, the flotation test with the sodium oleate shows a low recovery with good content on P2O5 which reaches 30%. Originality. Since the beginning of phosphate production in Djebel Onk phosphate complex in 1965, tailings have been evacuated into the nature without any further treatment. The originality of this work lays in the recovery of phosphate in the fine slice on the one hand and the elimination of heavy metals drained in the tailing on the other hand. Practical implications. Using the alkyl hydroxamic acid with different concentrations determined in the flotation tests leads to a greatest recovery of phosphate with minimum financial charges of exploitation, transport, crushing and grinding. In result, the productivity of the Djebel Onk complex can be increased and the environment can be preserved too.Мета. Вилучення максимально чистого P2O5 з хвостів на фосфатному заводі Джебель Онк (Східний Алжир) з метою отримання з відходів високоякісного концентрату на основі флотаційних випробувань для забезпечення додаткового доходу, збереження здоров’я населення й запобігання забруднення навколишнього середовища важкими металами. Методика. Для досягнення мети були використані наступні методи: гранулометричний і рентгеноструктурний аналіз для визначення складу хвостів та вибору відповідного реагенту для забезпечення якісної флотації. Флотаційні випробування проводилися із використанням олеату натрію в якості збирача та алкіл-гідроксамової кислоти (AERO 6493) в якості збирача й піноутворювача, системи для вимірювання зета-потенціалу фосфатних хвостів і визначення його оптимальних значень, які забезпечують найкраще поглинання з поверхні часток. Результати. Гранулометричний аналіз дозволив виділити основний компонент, при якому фракція розміром менше 125 мкм склала 76.77%; вагова частка другого компонента із розміром фракції (–200 + 125) мкм становила близько 18%; і третій компонент був представлений великими частками розміром більше 200 мкм, які зайняли всього 4.94%. Однак, у разі використання AERO 6493 можливим є вилучення 97% за умови щільності концентрату 150 мг/л і 26.51% вмісту P2O5. З іншого боку, флотаційні випробування із використанням олеату натрію показали низький рівень вилучення фосфату при високому вмісті P2O5 – до 30%. Наукова новизна. Вперше доведено (з 1965 року) ефективність вилучення фосфатів із дрібної фракції хвостів збагачення поряд з вилученням із них важких металів на заводі Джебель Онк. До цього хвости не підлягали переробці, а розміщувалися за межами комплексу. Практична значимість. Використання алкіл-гідроксамової кислоти різної концентрації під час флотаційних випробувань дозволило досягти найбільшого вилучення фосфатів при мінімальних витратах на експлуатацію, транспорт, подрібнення й перемелювання. Це дозволить збільшити продуктивність комплексу Джебель Онк і зберегти стан навколишнього середовища.Цель. Извлечение максимально чистого P2O5 из хвостов на фосфатном заводе Джебель Онк (Восточный Алжир) с целью получения из отходов высококачественного концентрата на основе флотационных испытаний для обеспечения дополнительного дохода, сохранения здоровья населения и предотвращения загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами. Методика. Для достижения цели были использованы следующие методы: гранулометрический и рентгеноструктурный анализ для определения состава хвостов и выбора подходящего реагента для обеспечения качественной флотации. Флотационные испытания проводились с использованием олеата натрия в качестве собирателя и алкил-гидроксамовой кислоты (AERO 6493) в качестве собирателя и пенообразователя, системы для измерения зета-потенциала фосфатных хвостов и определения его оптимальных значений, которые обеспечивают наилучшее поглощение с поверхности частиц. Результаты. Гранулометрический анализ позволил выделить основной компонент, при котором фракция размером менее 125 мкм составила 76.77%; весовая доля второго компонента с размером фракции (–200 + 125) мкм была около 18%; и третий компонент был представлен крупными частицами размером более 200 мкм, которые составили всего 4.94%. Однако, в случае использования AERO 6493 возможно извлечение 97% при условии плотности концентрата 150 мг/л и 26.51% содержания P2O5. С другой стороны, флотационные испытания с использованием олеата натрия показали низкий уровень извлечения фосфата при высоком содержании P2O5 – до 30%. Научная новизна. Впервые доказана (с 1965 года) эффективность извлечения фосфатов из мелкой фракции хвостов обогащения наряду с удалением из них тяжелых металлов на заводе Джебель Онк. До этого хвосты не подвергались переработке, а размещались за пределами комплекса. Практическая значимость. Использование алкил-гидроксамовой кислоты различной концентрации во время флотационных испытаний позволило достичь наибольшего извлечения фосфатов при минимальных затратах на эксплуатацию, транспорт, измельчение и перемалывание. Это позволит увеличить производительность комплекса Джебель Онк и сохранить состояние окружающей среді.We would like to thank our colleagues of Laboratory of Mineral Processing and Environment “LAVAMINE” Badji Mokhtar University Annaba, the laboratory of ENSMM Annaba for their assistance to complete the analysis tests and also, we are grateful for all the staff of the Mineral Processing Engineering Department of ITU- Istanbul, Turkey

Beneficiation of phosphate sludge rejected from Djebel Onk plant (Algeria)

Purpose Flotation tests have been used in order to achieve the purposes of this study which are: To obtain the highest recovery with a maximum grade of P2O5 from the tailing generated by the phosphate plant of Djebel Onk in the East of Algeria. To get a good concentrate from the rejections, which gives an added value to the national economy. To preserve the human life and finally to protect the environment from the heavy metals contained in the tailings. Methods. To reach our goals we have used: the granular and XRD analysis to characterize the tailing composition so as to choose the right reagents and conduct a good flotation. Flotation tests were carried out using Sodium Oleate as a collector and alkyl hydroxamic acid (AERO 6493) as collector and frother, zeta-meter system to measure the Zeta potential of the phosphate tailing and define the convenient values insuring the particles surfaces’ best adsorption. Findings. The granular analysis has allowed us to observe a main mode represented by the fraction less than 125 μm equal to 76.77%; the weight yield of the second mode of fraction (–200 + 125) μm is about 18%; the third mode represents the coarse particle size range of a mesh of greater than 200 μm represents only 4.94% in yield. However, in the case of AERO 6493, the recovery reaches 97% in condition 150 mg/l of concentrate and 26.51% grade of P2O5. On the other hand, the flotation test with the sodium oleate shows a low recovery with good content on P2O5 which reaches 30%. Originality. Since the beginning of phosphate production in Djebel Onk phosphate complex in 1965, tailings have been evacuated into the nature without any further treatment. The originality of this work lays in the recovery of phosphate in the fine slice on the one hand and the elimination of heavy metals drained in the tailing on the other hand. Practical implications. Using the alkyl hydroxamic acid with different concentrations determined in the flotation tests leads to a greatest recovery of phosphate with minimum financial charges of exploitation, transport, crushing and grinding. In result, the productivity of the Djebel Onk complex can be increased and the environment can be preserved too.Мета. Вилучення максимально чистого P2O5 з хвостів на фосфатному заводі Джебель Онк (Східний Алжир) з метою отримання з відходів високоякісного концентрату на основі флотаційних випробувань для забезпечення додаткового доходу, збереження здоров’я населення й запобігання забруднення навколишнього середовища важкими металами. Методика. Для досягнення мети були використані наступні методи: гранулометричний і рентгеноструктурний аналіз для визначення складу хвостів та вибору відповідного реагенту для забезпечення якісної флотації. Флотаційні випробування проводилися із використанням олеату натрію в якості збирача та алкіл-гідроксамової кислоти (AERO 6493) в якості збирача й піноутворювача, системи для вимірювання зета-потенціалу фосфатних хвостів і визначення його оптимальних значень, які забезпечують найкраще поглинання з поверхні часток. Результати. Гранулометричний аналіз дозволив виділити основний компонент, при якому фракція розміром менше 125 мкм склала 76.77%; вагова частка другого компонента із розміром фракції (–200 + 125) мкм становила близько 18%; і третій компонент був представлений великими частками розміром більше 200 мкм, які зайняли всього 4.94%. Однак, у разі використання AERO 6493 можливим є вилучення 97% за умови щільності концентрату 150 мг/л і 26.51% вмісту P2O5. З іншого боку, флотаційні випробування із використанням олеату натрію показали низький рівень вилучення фосфату при високому вмісті P2O5 – до 30%. Наукова новизна. Вперше доведено (з 1965 року) ефективність вилучення фосфатів із дрібної фракції хвостів збагачення поряд з вилученням із них важких металів на заводі Джебель Онк. До цього хвости не підлягали переробці, а розміщувалися за межами комплексу. Практична значимість. Використання алкіл-гідроксамової кислоти різної концентрації під час флотаційних випробувань дозволило досягти найбільшого вилучення фосфатів при мінімальних витратах на експлуатацію, транспорт, подрібнення й перемелювання. Це дозволить збільшити продуктивність комплексу Джебель Онк і зберегти стан навколишнього середовища.Цель. Извлечение максимально чистого P2O5 из хвостов на фосфатном заводе Джебель Онк (Восточный Алжир) с целью получения из отходов высококачественного концентрата на основе флотационных испытаний для обеспечения дополнительного дохода, сохранения здоровья населения и предотвращения загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами. Методика. Для достижения цели были использованы следующие методы: гранулометрический и рентгеноструктурный анализ для определения состава хвостов и выбора подходящего реагента для обеспечения качественной флотации. Флотационные испытания проводились с использованием олеата натрия в качестве собирателя и алкил-гидроксамовой кислоты (AERO 6493) в качестве собирателя и пенообразователя, системы для измерения зета-потенциала фосфатных хвостов и определения его оптимальных значений, которые обеспечивают наилучшее поглощение с поверхности частиц. Результаты. Гранулометрический анализ позволил выделить основной компонент, при котором фракция размером менее 125 мкм составила 76.77%; весовая доля второго компонента с размером фракции (–200 + 125) мкм была около 18%; и третий компонент был представлен крупными частицами размером более 200 мкм, которые составили всего 4.94%. Однако, в случае использования AERO 6493 возможно извлечение 97% при условии плотности концентрата 150 мг/л и 26.51% содержания P2O5. С другой стороны, флотационные испытания с использованием олеата натрия показали низкий уровень извлечения фосфата при высоком содержании P2O5 – до 30%. Научная новизна. Впервые доказана (с 1965 года) эффективность извлечения фосфатов из мелкой фракции хвостов обогащения наряду с удалением из них тяжелых металлов на заводе Джебель Онк. До этого хвосты не подвергались переработке, а размещались за пределами комплекса. Практическая значимость. Использование алкил-гидроксамовой кислоты различной концентрации во время флотационных испытаний позволило достичь наибольшего извлечения фосфатов при минимальных затратах на эксплуатацию, транспорт, измельчение и перемалывание. Это позволит увеличить производительность комплекса Джебель Онк и сохранить состояние окружающей среді.We would like to thank our colleagues of Laboratory of Mineral Processing and Environment “LAVAMINE” Badji Mokhtar University Annaba, the laboratory of ENSMM Annaba for their assistance to complete the analysis tests and also, we are grateful for all the staff of the Mineral Processing Engineering Department of ITU- Istanbul, Turkey

Quantum Monte Carlo study of a nonmagnetic impurity in the two-dimensional Hubbard model

In order to investigate the effects of nonmagnetic impurities in strongly correlated systems, Quantum Monte Carlo (QMC) simulations have been carried out for the doped two-dimensional Hubbard model with one nonmagnetic impurity. Using a bare impurity potential which is onsite and attractive, magnetic and single-particle properties have been calculated. The QMC results show that giant oscillations develop in the Knight shift response around the impurity site due to the short-range antiferromagnetic correlations. These results are useful for interpreting the NMR data on Li and Zn substituted layered cuprates.Comment: 10 pages, 7 figure

Superconductivity in a two dimensional extended Hubbard model

The Roth's two-pole approximation has been used by the present authors to investigate the role of $d-p$ hybridization in the superconducting properties of an extended $d-p$ Hubbard model. Superconductivity with singlet $d_{x^2-y^2}$-wave pairing is treated by following Beenen and Edwards formalism. In this work, the Coulomb interaction, the temperature and the superconductivity have been considered in the calculation of some relevant correlation functions present in the Roth's band shift. The behavior of the order parameter associated with temperature, hybridization, Coulomb interaction and the Roth's band shift effects on superconductivity are studied.Comment: 14 pages, 8 figures, accepted for publication in European Physical Journal

Nonlinear Meissner Effect in CuO Superconductors

Recent theories of the NMR in the CuO superconductors are based on a spin-singlet $d_{x^2-y^2}$ order parameter. Since this state has nodal lines on the Fermi surface, nonlinear effects associated with low-energy quasiparticles become important, particularly at low temperatures. We show that the field-dependence of the supercurrent, below the nucleation field for vortices, can be used to locate the positions of the nodal lines of an unconventional gap in momentum space, and hence test the proposed $d_{x^2-y^2}$ state.Comment: 5 pages (RevTex), 1 figure (postscript file incl.

Seismotectonic setting at the North Anatolian Fault Zone after the 1999 Mw=7.4 Izmit earthquake based on high-resolution aftershock locations

International audienceThe most recent devastating earthquakes that occurred along the North Anatolian Fault Zone (NAFZ) in northwestern Turkey were the 1999 Izmit (Mw=7.4) and Düzce (Mw=7.1) events. In this study we present a catalog of Izmit aftershock hypocenters that was deduced from a network covering the entire 140 km long rupture of the mainshock. 7348 events with a location accuracy better than 5 km are analysed. Aftershocks were observed along the entire ruptured segment along a 20 km wide band of activity. Events are clustered in distinct regions and dominantly occur at 5 to 15 km depth. The eastern termination of the Izmit rupture is characterized by a sharp and steeply dipping boundary exactly where the Düzce mainshock initiated 87 days after the Izmit event. Relocation of the events using double-difference technology results in 4696 high-resolution hypocenters that allow resolving the internal structure of the seismically active areas with a resolution of 300 m (horizontal) and 400m (vertical). Below the Akyazi Plain, representing a small pull-apart structure at a triple junction of the NAFZ, we identify planes of activity that can be correlated with nodal planes of EW extensional normal faulting aftershocks. Along the easternmost Karadere-Düzce segment we identify the down-dip extension of the Karadere fault that hosted about 1 m of right-lateral coseismic slip. At the easternmost rupture we correlate a cloud-type distribution of seismic activity with the largest aftershocks in this area, a subevent of the Izmit mainshock and the Düzce mainshock that all have an almost identical focal mechanism. This part of the NAFZ is interpreted as a classical example of a seismic barrier along the fault

Wavelet Methods in the Relativistic Three-Body Problem

In this paper we discuss the use of wavelet bases to solve the relativistic three-body problem. Wavelet bases can be used to transform momentum-space scattering integral equations into an approximate system of linear equations with a sparse matrix. This has the potential to reduce the size of realistic three-body calculations with minimal loss of accuracy. The wavelet method leads to a clean, interaction independent treatment of the scattering singularities which does not require any subtractions.Comment: 14 pages, 3 figures, corrected referenc

Quasiparticle Dispersion of the 2D Hubbard Model: From an Insulator to a Metal

On the basis of Quantum-Monte-Carlo results the evolution of the spectral weight $A(\vec k, \omega)$ of the two-dimensional Hubbard model is studied from insulating to metallic behavior. As observed in recent photoemission experiments for cuprates, the electronic excitations display essentially doping-independent features: a quasiparticle-like dispersive narrow band of width of the order of the exchange interaction $J$ and a broad valence- and conduction-band background. The continuous evolution is traced back to one and the same many-body origin: the doping-dependent antiferromagnetic spin-spin correlation.Comment: 11 pages, REVtex, 4 figures (in uuencoded postscript format

d_{x^2-y^2}-wave superconductivity and the Hubbard model

The numerical studies of d_{x^2-y^2}-wave pairing in the two-dimensional (2D) and the 2-leg Hubbard models are reviewed. For this purpose, the results obtained from the determinantal Quantum Monte Carlo and the density-matrix renormalization-group calculations are presented. These are calculations which were motivated by the discovery of the high-T_c cuprates. In this review, the emphasis is placed on the microscopic many-body processes which are responsible for the d_{x^2-y^2}-wave pairing correlations observed in the 2D and the 2-leg Hubbard models. In order to gain insight into these processes, the results on the effective pairing interaction as well as the magnetic, density and the single-particle excitations will be reviewed. In addition, comparisons will be made with the other numerical approaches to the Hubbard model and the numerical results on the t-J model. The results reviewed here indicate that an effective pairing interaction which is repulsive at (pi,pi) momentum transfer and enhanced single-particle spectral weight near the (pi,0) and (0,pi) points of the Brillouin zone create optimum conditions for d_{x^2-y^2}-wave pairing. These are two effects which act to enhance the d_{x^2-y^2}-wave pairing correlations in the Hubbard model. Finding additional ways is an active research problem.Comment: 85 pages, 63 figures, to appear in Advances in Physics, vol. 51, no. 6 (2002