Каолинът има изобилие от запаси в моята страна, а доказаните геоложки запаси са около 3 милиарда тона, разпространени главно в Гуандун, Гуанси, Дзянси, Фуджиан, Дзянсу и други места. Поради различните геоложки образувания, съставът и структурата на каолина от различните производствени райони също са различни. Каолинът е слоест силикат тип 1:1, съставен от октаедър и тетраедър. Основните му компоненти са SiO2 и Al2O3. Съдържа също малко количество Fe2O3, TiO2, MgO, CaO, K2O и Na2O и др. Каолинът има много отлични физични и химични свойства и технологични характеристики, така че се използва широко в нефтохимиката, производството на хартия, функционални материали, покрития, керамика, водоустойчиви материали и др. С напредъка на съвременната наука и технологии, новите приложения на каолина непрекъснато се разширяват и той започва да навлиза във високотехнологичните, прецизни и авангардни области. Каолиновата руда съдържа малко количество (обикновено от 0,5% до 3%) железни минерали (железни оксиди, илменит, сидерит, пирит, слюда, турмалин и др.), които оцветяват каолина и влияят на неговото синтероване. Белотата и други свойства ограничават приложението на каолина. Следователно, анализът на състава на каолина и изследването на технологията за отстраняване на примесите са особено важни. Тези цветни примеси обикновено имат слаби магнитни свойства и могат да бъдат отстранени чрез магнитно разделяне. Магнитното разделяне е метод за разделяне на минерални частици в магнитно поле, използващ магнитната разлика на минералите. За слабо магнитни минерали е необходимо силно магнитно поле с висок градиент.
Структура и принцип на работа на високоградиентен магнитен сепаратор за суспензия HTDZ
1.1 Структурата на електромагнитния магнитен сепаратор с висок градиент на суспензия
Машината е съставена главно от рамка, маслено охлаждана възбуждаща бобина, магнитна система, разделителна среда, система за охлаждане на бобината, система за промиване, система за вход и изпускане на руда, система за управление и др.
Фигура 1 Структурна диаграма на високоградиентен магнитен сепаратор за електромагнитна суспензия
1- Възбудителна бобина 2- Магнитна система 3- Разделителна среда 4- Пневматичен клапан 5- Тръбопровод за изход на пулпа
6-Ескалатор 7-Входна тръба 8-Тръба за отвеждане на шлаката
1.2 Технически характеристики на електромагнитния магнитен сепаратор за суспензия с висок градиент HTDZ
◎Технология за охлаждане на маслотоЗа охлаждане се използва напълно запечатано охлаждащо масло, топлообменът се осъществява на принципа на топлообмен масло-вода и е използвана дискова трансформаторна помпа с голям дебит. Охлаждащото масло има бърза скорост на циркулация, силен топлообменен капацитет, ниско повишаване на температурата на бобината и висока магнитна сила.
◎Технология за коригиране и стабилизиране на токаЧрез токоизправителния модул се реализира стабилен токов изход, а възбуждащият ток се регулира според характеристиките на различните материали, за да се осигури стабилна сила на магнитното поле и да се постигне най-добър индекс на обогатяване.
◎Технология за високопроизводителни физически магнити с голяма кухина и броняИзползвайте желязна броня, за да обвиете кухата намотка, да проектирате разумна структура на електромагнитната магнитна верига, да намалите насищането на желязната броня, да намалите изтичането на магнитен поток и да образувате висока напрегнатост на полето в сортиращата кухина.
◎Технология за трифазно разделяне на твърдо-течно-газово веществоМатериалът в сепарационната камера е подложен на плаваемост, собствена гравитация и магнитна сила, за да се постигне подходящ обогатяващ ефект при подходящи условия. Комбинацията от разтоварваща вода и високо въздушно налягане прави промивната среда по-чиста.
◎Нова технология за шиповидни неръждаеми магнитнопроводими и магнитни материалиСортиращата среда използва стоманена вата, ромбовидна мрежа или комбинация от стоманена вата и ромбовидна мрежа. Тази среда съчетава характеристиките на оборудването и изследванията и разработките на износоустойчива неръждаема стомана с висока пропускливост. Градиентът на индукция на магнитното поле е голям, по-лесно е да се улавят слаби магнитни минерали, остатъчната магнитна ...
1.3 Анализ на принципа на оборудването и анализ на разпределението на магнитното поле
1.3.1Принципът на сортиране еВ бронираната намотка се поставя определено количество магнитопроводяща вата от неръждаема стомана (или разширен метал). След възбуждане на намотката, магнитопроводящата вата от неръждаема стомана се намагнитва и върху повърхността се генерира силно неравномерно магнитно поле, а именно високоградиентно намагнитващо магнитно поле. Когато парамагнитният материал преминава през стоманената вата в сортировъчния резервоар, той ще получи сила на магнитното поле, пропорционална на произведението на приложеното магнитно поле и градиента на магнитното поле, и ще се адсорбира върху повърхността на стоманената вата, вместо немагнитният материал да преминава директно през магнитното поле. Той се влива в резервоара за немагнитен продукт през немагнитния клапан и тръбопровод. Когато слабомагнитният материал, събран от стоманената вата, достигне определено ниво (определено от изискванията на процеса), спрете подаването на руда. Изключете захранването за възбуждане и промийте магнитните обекти. Магнитните обекти се вливат в резервоара за магнитен продукт през магнитния клапан и тръбопровода. След това изпълнете втората домашна работа и повторете този цикъл.
1.3.2Анализ на разпределението на магнитното полеИзползвайте усъвършенстван софтуер за крайни елементи, за да симулирате бързо картата на облаците на разпределението на магнитното поле, да съкратите цикъла на проектиране и анализ; да възприемете оптимизиран дизайн, за да намалите консумацията на енергия на оборудването и разходите за потребителите; да откриете потенциални проблеми преди производството на продукта, да увеличите надеждността на продуктите и проектите; да симулирате различни тестови схеми, да намалите времето и разходите за тестване;
Характеристики на движението на минералите
2.1 Анализ на движението на материалите
Високоградиентният магнитен сепаратор HTDZ е подходящ за долно подаване при сортиране на каолин. Оборудването използва многослойна вата от неръждаема стомана (или разширен метал) като сортираща среда, така че траекторията на рудните частици е неравномерна във вертикална и хоризонтална посока. Кривата на движение на минералните частици е показана на Фигура 1. Следователно, удължаването на времето за движение и разстоянието на минералите в зоната на разделяне е полезно за пълната адсорбция на слабите магнити. Освен това, скоростта на потока на суспензията, гравитацията и плаваемостта по време на процеса на разделяне взаимодействат помежду си. Ефектът е да се поддържат рудните частици в рохкаво състояние през цялото време, да се намали адхезията между рудните частици и да се подобри ефективността на отстраняване на желязо. Постига се добър сортиращ ефект.
Фигура 4 Схематична диаграма на движението на минералите
1. Медийна мрежа 2. Магнитни частици 3. Немагнитни частици.
2. Характерът на суровата руда и основният процес на обогатяване
2.1 Свойства на определен каолинов минерален материал в Гуандун:
В определен район на Гуандун, пустинните минерали на каолина включват кварц, мусковит, биотит и фелдшпат, както и малко количество червен и лимонит. Кварцът е обогатен главно с размер на зърната +0,057 мм, съдържанието на слюда и фелдшпатови минерали е обогатено със среден размер на зърната (0,02-0,6 мм), а съдържанието на каолинит и малко количество тъмни минерали постепенно се увеличава с намаляването на размера на зърната. Каолинитът започва да се обогатява при -0,057 мм и очевидно се обогатява при -0,020 мм.
Таблица 1 Резултати от многоелементен анализ на каолинова руда%
2.2 Основните условия за обогатяване, приложими за експерименталното изследване на малка проба
Основните фактори, които влияят върху процеса на магнитно разделяне на високоградиентния магнитен сепаратор за суспензия HTDZ, са дебитът на суспензията, силата на фоновото магнитно поле и др. В това експериментално изследване са тествани следните две основни условия.
2.2.1 Дебит на суспензията: Когато дебитът е голям, добивът на концентрат е по-висок и съдържанието на желязо в него също е високо; когато дебитът е нисък, съдържанието на желязо в концентрата е ниско и добивът му също е нисък. Експерименталните данни са показани в Таблица 2.
Таблица 2 Експериментални резултати за дебита на суспензията
Забележка: Изпитването за дебит на суспензията се провежда при условия на фоново магнитно поле от 1,25 T и дозировка на диспергатора от 0,25%.
Фигура 5 Съответствие между дебита и Fe2O3
Фигура 6 Съответствие между скоростта на потока и сухата бяла боя.
Като се имат предвид цялостните разходи за обогатяване, дебитът на суспензията трябва да се контролира на 12 мм/сек.
2.2.2 Фоново магнитно поле: Интензитетът на фоновото магнитно поле на магнитния сепаратор за суспензия е в съответствие със закона за индекса на отстраняване на желязо при магнитно разделяне на каолин, т.е. когато интензитетът на магнитното поле е висок, добивът на концентрат и съдържанието на желязо в магнитния сепаратор са ниски, а скоростта на отстраняване на желязо е сравнително ниска. Висок, добър ефект на отстраняване на желязо.
Таблица 3 Експериментални резултати на фоновото магнитно поле
Забележка: Изпитването с фоново магнитно поле се провежда при условия на дебит на суспензията 12 mm/s и дозировка на диспергатора 0,25%.
Тъй като колкото по-висок е интензитетът на фоновото магнитно поле, толкова по-голяма е мощността на възбуждане, толкова по-висока е консумацията на енергия на оборудването и толкова по-високи са производствените разходи за единица продукция. Като се имат предвид разходите за обогатяване, избраното фоново магнитно поле е определено на 1,25 T.
Фигура 7 Съответствие между силата на магнитното поле и съдържанието на Fe2O3.
2.3 Основен избор на процес на магнитно разделяне
Основната цел на обогатяването на каолиновата руда е отстраняването на желязо и пречистването му. В зависимост от магнитната разлика на всеки минерал, използването на високоградиентно магнитно поле за отстраняване на желязо и пречистване на каолина е ефективно, а процесът е прост и лесен за прилагане в промишлеността. Поради това, като процес на сортиране се използва високоградиентен магнитен сепаратор за суспензия, един едър и един фин.
Промишлено производство
3.1 Процес на промишлено производство на каолин
За отстраняване на желязо от каолинова руда в определен район в Гуандун, се използва комбинация от серия HTDZ-1000, за да се осъществи процес на едро-фино магнитно разделяне. Блок-схемата е показана на Фигура 2.
3.2 Условия на промишлено производство
3.2.1Класификация на материалите: основно предназначение: 1. Предварително отделяне на примеси като кварц, фелдшпат и слюда в каолина чрез двустепенен циклон, намаляване на налягането в следващото оборудване и класифициране на размера на частиците, за да се отговаря на изискванията на следващото оборудване. 2. Тъй като разделителната среда на магнитния сепаратор за суспензия е стоманена вата 3#, размерът на частиците трябва да бъде под 250 mesh, за да се гарантира, че в стоманената вата няма останали частици. Това предотвратява блокирането ѝ, което влияе върху индекса на обогатяване и промиването на средата, както и върху капацитета на обработка на оборудването и др.
3.2.2Работни условия на магнитно разделянеПроцесът използва един груб и един фин тест и един груб и един фин процес с отворена верига. Според експерименталната проба, фоновата сила на полето на високоградиентния магнитен сепаратор за суспензия за груба обработка е 0,7 T, високоградиентният магнитен сепаратор за селекция е 1,25 T, а за груба обработка на суспензия е използван магнитен сепаратор HTDZ-1000. Оборудван е с магнитен сепаратор за селекция на суспензия HTDZ-1000.
3.3 Резултати от промишленото производство
Промишленото производство на каолин за отстраняване на желязо на определено място в Гуандун, пробата от продукта, получена от магнитния сепаратор с висок градиент на суспензия HTDZ, е показано на Фигура 3, а данните са показани в Таблица 2.
Кек 1: Това е кекът от пробата на суровата руда, който постъпва в магнитния сепаратор за грубо разделяне на суспензията
Пай 2: Грубо избран примерен пай
Пай 3, Пай 4, Пай 5: Избрани проби
Таблица 2 Резултати от промишленото производство (резултати от вземане на проби и разчупване на торти в 20:30 ч. на 6 ноември)
Фигура 3. Примерен кекс, произведен от каолин на определено място в Гуандун
Резултатите от производството показват, че съдържанието на Fe2O3 в концентрата може да бъде намалено с около 50% чрез двустепенно магнитно разделяне на суспензията с висок градиент и може да се постигне добър ефект на отстраняване на желязо.
应用案例
Време на публикуване: 27 март 2021 г.