Kaolin har rikliga reserver i mitt land, och de beprövade geologiska reserverna är cirka 3 miljarder ton, främst fördelade i Guangdong, Guangxi, Jiangxi, Fujian, Jiangsu och andra platser. På grund av de olika geologiska bildningsskälen är sammansättningen och strukturen av kaolin från olika produktionsområden också olika. Kaolin är en 1:1 typ skiktad silikat, som är sammansatt av en oktaeder och en tetraeder. Dess huvudkomponenter är SiO2 och Al203. Den innehåller också en liten mängd Fe203, Ti02, MgO, CaO, K2O och Na2O, etc. ingrediens. Kaolin har många utmärkta fysikaliska och kemiska egenskaper och processegenskaper, så det används i stor utsträckning inom petrokemikalier, papperstillverkning, funktionella material, beläggningar, keramik, vattenbeständiga material, etc. Med utvecklingen av modern vetenskap och teknik, nya användningsområden för kaolin expanderar ständigt, och de börjar tränga in i de höga, precisa och banbrytande fälten. Kaolinmalm innehåller en liten mängd (vanligtvis 0,5 % till 3 %) järnmineraler (järnoxider, ilmenit, siderit, pyrit, glimmer, turmalin, etc.), som färgar kaolinet och påverkar dess sintringsvithet och andra egenskaper begränsar användningen av kaolin. Därför är analysen av sammansättningen av kaolin och forskningen om dess föroreningsborttagningsteknik särskilt viktig. Dessa färgade föroreningar har vanligtvis svaga magnetiska egenskaper och kan avlägsnas genom magnetisk separation. Magnetisk separation är en metod för att separera mineralpartiklar i ett magnetfält genom att använda den magnetiska skillnaden mellan mineraler. För svagt magnetiska mineraler krävs ett starkt magnetfält med hög gradient för magnetisk separation.
Struktur och arbetsprincip för HTDZ höggradient slurry magnetisk separator
1.1 Strukturen hos den elektromagnetiska uppslamningsmagnetseparatorn med hög gradient
Maskinen är huvudsakligen sammansatt av ram, oljekyld excitationsspole, magnetsystem, separationsmedium, spolkylsystem, spolsystem, malminlopps- och utloppssystem, styrsystem, etc.
Figur 1 Strukturdiagram över magnetisk separator med hög gradient för elektromagnetisk slurry
1- Magnetslinga 2- Magnetsystem 3- Separerande medium 4- Pneumatisk ventil 5- Massautloppsrörledning
6-Rulltrappa 7-Inloppsrör 8-Slagg utloppsrör
1.2 Tekniska egenskaper för HTDZ elektromagnetisk slurry höggradient magnetisk separator
◎Oljekylningsteknik: Helt förseglad kylolja används för kylning, värmeväxling utförs enligt principen för olja-vattenvärmeväxling och en oljepump för transformator med stor flödesskiva används. Kyloljan har en snabb cirkulationshastighet, stark värmeväxlingskapacitet, låg temperaturökning i spolen och hög magnetfältstyrka.
◎Strömlikriktning och aktuell stabiliseringsteknik: Genom likriktarmodulen realiseras stabil strömutgång, och excitationsströmmen justeras enligt egenskaperna hos olika material för att säkerställa stabil magnetfältstyrka och uppnå bästa fördelningsindex.
◎Bepansrad högpresterande fysisk magnetteknik med stort hålrum: Använd järnpansar för att linda in den ihåliga spolen, designa en rimlig elektromagnetisk magnetisk kretsstruktur, reducera mättnaden av järnpansaret, reducera magnetiskt flödesläckage och bildar hög fältstyrka i sorteringskaviteten.
◎Fast-vätske-gas trefas separationsteknik: Materialet i separationskammaren utsätts för flytkraft, egen gravitation och magnetisk kraft för att uppnå en korrekt fördelningseffekt under lämpliga förhållanden. Kombinationen av avlastningsvatten och högt lufttryck gör medelspolningen renare.
◎Ny taggig rostfri magnetisk ledande och magnetisk materialteknik: sorteringsmediet använder stålull, diamantformat medianät eller kombinationen av stålull och diamantformat medianät. Detta medium kombinerar utrustningens egenskaper och forskning och utveckling av slitstarkt högpermeabilitet rostfritt stål, magnetfältsinduktionsgradienten är stor, det är lättare att fånga svaga magnetiska mineraler, remanensen är liten och mediet är lättare att tvätta när malmen töms ut.
1.3 Utrustningsprincipanalys och magnetfältsfördelningsanalys
1.3.1Sorteringsprincipen är: I pansarspolen placeras en viss mängd magnetiskt ledande rostfri stålull (eller sträckmetall). Efter att spolen har exciterats magnetiseras den magnetiskt ledande rostfria stålullen och ett mycket ojämnt magnetfält genereras på ytan, nämligen magnetiserande magnetfält med hög gradient, när det paramagnetiska materialet passerar genom stålullen i sorteringstanken, kommer att få en magnetisk fältkraft som är proportionell mot produkten av det applicerade magnetfältet och magnetfältsgradienten, och den kommer att adsorberas på stålullens yta, istället för att det icke-magnetiska materialet passerar magnetfältet direkt. Det rinner in i den icke-magnetiska produkttanken genom den icke-magnetiska ventilen och rörledningen. När det svagt magnetiska materialet som samlas upp av stålullen når en viss nivå (bestäms av processkraven), sluta mata malmen. Koppla bort excitationsströmförsörjningen och spola de magnetiska föremålen. De magnetiska föremålen strömmar in i den magnetiska produkttanken genom magnetventilen och rörledningen. Gör sedan den andra läxan och upprepa denna cykel.
1.3.2Magnetfältsfördelningsanalys: Använd avancerad mjukvara med finita element för att snabbt simulera molnkartan för magnetfältsfördelning, förkorta design- och analyscykeln; anta optimerad design för att minska utrustningens energiförbrukning och minska användarkostnaderna; upptäck potentiella problem innan produkttillverkning, Öka tillförlitligheten hos produkter och projekt; simulera olika testscheman, minska testtiden och -kostnaderna;
Mineralrörelseegenskaper
2.1 Materialrörelseanalys
HTDZ magnetiska separator med hög gradient är lämplig för den lägre matningen vid sortering av kaolin. Utrustningen använder flerskikts rostfri stålull (eller sträckmetall) som sorteringsmedium, så att malmpartiklarnas bana är oregelbunden i vertikala och horisontella riktningar. Kurvans rörelse för mineralpartiklarna visas i figur 1. Därför är en förlängning av körtiden och avståndet för mineralerna i separationsområdet till hjälp för full adsorption av svaga magneter. Dessutom samverkar slurryns flödeshastighet, gravitation och flytkraft under separationsprocessen med varandra. Effekten är att hålla malmpartiklarna i ett löst tillstånd hela tiden, minska vidhäftningen mellan malmpartiklar och förbättra effektiviteten av järnborttagning. Få en bra sorteringseffekt.
Figur 4 Schematiskt diagram av mineralrörelser
1. Medianätverk 2. Magnetiska partiklar 3. Icke-magnetiska partiklar.
2. Beskaffenheten av rå malm och den grundläggande processen för förädling
2.1 Egenskaperna hos ett visst kaolinmineralmaterial i Guangdong:
Gångmineralerna av kaolin i ett visst område i Guangdong inkluderar kvarts, muskovit, biotit och fältspat, och en liten mängd rött och limonit. Kvarts anrikas huvudsakligen i kornstorleken +0,057 mm, innehållet av glimmer- och fältspatmineral anrikas i mellankornstorleken (0,02-0,6 mm), och innehållet av kaolinit och en liten mängd mörka mineraler ökar gradvis när kornen ökar. storleken minskar. , Kaolinit börjar anrikas vid -0,057 mm och anrikas uppenbarligen vid -0,020 mm storlek.
Tabell 1 Multi-element analysresultat av kaolinmalm %
2.2 De viktigaste fördelningsvillkoren som är tillämpliga på experimentell utforskning av små prover
De huvudsakliga faktorerna som påverkar den magnetiska separationsprocessen för den magnetiska höggradientslamavskiljaren HTDZ är slurryns flödeshastighet, bakgrundens magnetiska fältstyrka, etc. Följande två huvudförhållanden testas i denna experimentella studie.
2.2.1 Uppslamningsflöde: När flödet är stort är koncentratutbytet högre och dess järnhalt är också hög; när flödeshastigheten är låg är koncentratjärnhalten låg och dess utbyte är också lågt. Experimentdata visas i tabell 2
Tabell 2 Experimentella resultat av slurryflödeshastighet
Obs: Uppslamningsflödestestet utförs under förhållanden med ett magnetiskt bakgrundsfält på 1,25T och en dispergeringsmedelsdos på 0,25 %.
Figur 5 Överensstämmelse mellan flödeshastighet och Fe2O3
Figur 6 Överensstämmelse mellan flödeshastighet och torrvit.
Med tanke på fördelningskostnaden heltäckande bör slurryflödet kontrolleras till 12 mm/s.
2.2.2 Bakgrundsmagnetfält: Bakgrundsmagnetfältsintensiteten hos den uppslamningsmagnetiska separatorn överensstämmer med lagen om järnborttagningsindex för kaolinmagnetisk separation, det vill säga när magnetfältets intensitet är hög, koncentratutbytet och järnhalten i den magnetiska separatorn är båda låga och järnavlägsningshastigheten är relativt låg. Hög, bra effekt av att ta bort järn.
Tabell 3 Experimentella resultat av bakgrundsmagnetfält
Obs: Bakgrundstestet för magnetfältet utförs under förhållanden med en slurryflödeshastighet på 12 mm/s och en dispergermedelsdos på 0,25 %.
Eftersom ju högre bakgrundsmagnetfältsintensiteten är, desto större excitationseffekt, desto högre energiförbrukning för utrustningen och desto högre enhetsproduktionskostnad. Med tanke på kostnaden för fördelningen är det valda bakgrundsmagnetfältet satt till 1,25T.
Figur 7 Överensstämmelse mellan magnetfältstyrka och Fe2O3-innehåll.
2.3 Grundläggande processval av magnetisk separation
Huvudsyftet med förädling av kaolinmalm är att ta bort järn och rena. Enligt den magnetiska skillnaden för varje mineral är användningen av magnetfält med hög gradient för att avlägsna järn och rena kaolin effektiv, och processen är enkel och lätt att implementera i industrin. Därför används en höggradient slurrymagnetisk separator, en grov och en fin, som sorteringsprocessen.
Industriproduktion
3.1 Kaolin industriell produktionsprocess
För järnborttagning från kaolinmalm i ett visst område i Guangdong används kombinationen HTDZ-1000-serien för att bilda en grovfin magnetisk separationsprocess. Flödesschemat visas i figur 2.
3.2 Industriella produktionsförhållanden
3.2.1Materialklassificering: huvudändamål: 1. Separera föroreningar som kvarts, fältspat och glimmer i kaolin i förväg genom en tvåstegscyklon, minska trycket på efterföljande utrustning och klassificera partikelstorleken för att uppfylla kraven för efterföljande utrustning. 2. Eftersom separatormediet för den magnetiska uppslamningsseparatorn är 3# stålull, måste partikelstorleken vara under 250 mesh för att säkerställa att det inte finns några partiklar kvar i stålullsmediet för att förhindra att stålullsmediet blockerar stålullsmediet , som påverkar fördelningsindex och medeltvätt och utrustningens bearbetningskapacitet, etc.
3.2.2Driftsförhållanden för magnetisk separation: Processflödet använder ett grovt och ett fint test och ett grovt och en fin öppen kretsprocess. Enligt provexperimentet är bakgrundsfältstyrkan för den magnetiska höggradientuppslamningsseparatorn för grovbearbetning 0,7T, den magnetiska höggradientseparatorn för urvalsdriften är 1,25T, och en HTDZ-1000 magnetisk separator för grovbearbetning av slurry används . Utrustad med en HTDZ-1000 vald slurrymagnetisk separator.
3.3 Industriell produktionsresultat
Den industriella produktionen av kaolin för borttagning av järn på en viss plats i Guangdong, produktprovkakan som produceras av HTDZ-slamavskiljaren med hög gradientmagnet visas i figur 3, och data visas i tabell 2.
Kaka 1: Det är den råa malmprovskakan som kommer in i den magnetiska separatorn för grovsepareringsslam
Paj 2: Grovt vald provpaj
Paj 3, Paj 4, Paj 5: Valda prover
Tabell 2 Resultat av industriell produktion (resultat av provtagning och brytning av kakor kl. 20:30 den 6 november)
Figur 3 En provkaka framställd av kaolin på en viss plats i Guangdong
Produktionsresultaten visar att Fe2O3-halten i koncentratet kan reduceras med cirka 50 % genom två höggradient magnetisk separation av slammet, och en god järnavlägsnande effekt kan erhållas.
应用案例
Posttid: 2021-mars