Kaolin har rikelig med reserver i landet mitt, og de påviste geologiske reservene er omtrent 3 milliarder tonn, hovedsakelig fordelt i Guangdong, Guangxi, Jiangxi, Fujian, Jiangsu og andre steder. På grunn av de forskjellige geologiske dannelsesårsakene er sammensetningen og strukturen til kaolin fra forskjellige produksjonsområder også forskjellig. Kaolin er et 1:1-lagdelt silikat, som er sammensatt av et oktaeder og et tetraeder. Hovedkomponentene er SiO2 og Al203. Det inneholder også en liten mengde ingredienser som Fe203, Ti02, MgO, CaO, K2O og Na2O. Kaolin har mange utmerkede fysiske og kjemiske egenskaper og prosesskarakteristikker, så det er mye brukt i petrokjemikalier, papirfremstilling, funksjonelle materialer, belegg, keramikk, vannavstøtende materialer, etc. Med fremskrittene innen moderne vitenskap og teknologi utvides de nye bruksområdene for kaolin stadig, og de begynner å trenge inn i de høye, presise og banebrytende feltene. Kaolinmalm inneholder en liten mengde (vanligvis 0,5 % til 3 %) jernmineraler (jernoksider, ilmenitt, sideritt, pyritt, glimmer, turmalin, etc.), som farger kaolinet og påvirker sintringen. Hvithet og andre egenskaper begrenser bruken av kaolin. Derfor er analyse av kaolinets sammensetning og forskning på teknologi for fjerning av urenheter spesielt viktig. Disse fargede urenhetene har vanligvis svake magnetiske egenskaper og kan fjernes ved magnetisk separasjon. Magnetisk separasjon er en metode for å separere mineralpartikler i et magnetfelt ved å bruke den magnetiske differansen til mineraler. For svakt magnetiske mineraler kreves et sterkt magnetfelt med høy gradient for magnetisk separasjon.
Struktur og virkemåte for HTDZ magnetisk separator med høy gradientslam
1.1 Strukturen til den elektromagnetiske oppslemmingsseparatoren med høy gradient
Maskinen består hovedsakelig av ramme, oljekjølt eksitasjonsspole, magnetisk system, separasjonsmedium, spolekjølesystem, spylesystem, malminnløps- og utløpssystem, kontrollsystem, etc.
Figur 1 Strukturdiagram for høygradientmagnetisk separator for elektromagnetisk slurry
1- Eksitasjonsspole 2- Magnetisk system 3- Separasjonsmedium 4- Pneumatisk ventil 5- Masseutløpsrørledning
6-Rulletrapp 7-Innløpsrør 8-Slaggutløpsrør
1.2 Tekniske egenskaper ved HTDZ elektromagnetisk oppslemming med høy gradientmagnetisk separator
◎OljekjølingsteknologiHelt forseglet kjøleolje brukes til kjøling, varmevekslingen utføres ved hjelp av prinsippet om olje-vann-varmeveksling, og det brukes en storstrøms transformatoroljepumpe. Kjøleoljen har rask sirkulasjonshastighet, sterk varmevekslingskapasitet, lav spoletemperaturøkning og høy magnetfeltstyrke.
◎Strømrettifisering og strømstabiliseringsteknologiGjennom likerettermodulen oppnås stabil strømutgang, og eksitasjonsstrømmen justeres i henhold til egenskapene til forskjellige materialer for å sikre stabil magnetfeltstyrke og oppnå den beste fordelingsindeksen.
◎Stort hulromspansret høytytende fysisk magnetteknologiBruk jernpansring til å pakke inn den hule spolen, design en rimelig elektromagnetisk magnetisk kretsstruktur, reduser metningen av jernpansringen, reduser magnetisk flukslekkasje og danne høy feltstyrke i sorteringshulrommet.
◎Trefase-separasjonsteknologi for fast-væske-gassMaterialet i separasjonskammeret utsettes for oppdrift, egen tyngdekraft og magnetisk kraft for å oppnå en riktig opprenskingseffekt under riktige forhold. Kombinasjonen av avløpsvann og høyt lufttrykk gjør at mediet skylles renere.
◎Ny piggete rustfrie magnetiske ledende og magnetiske materialteknologiSorteringsmediet bruker stålull, diamantformet medianett, eller en kombinasjon av stålull og diamantformet medianett. Dette mediet kombinerer egenskapene til utstyret og forskning og utvikling av slitesterkt rustfritt stål med høy permeabilitet. Magnetfeltets induksjonsgradient er stor, det er lettere å fange opp svake magnetiske mineraler, remanensen er liten, og mediet er lettere å vaske når malmen slippes ut.
1.3 Prinsippanalyse av utstyr og analyse av magnetfeltfordeling
1.3.1Sorteringsprinsippet erI den pansrede spolen plasseres en viss mengde magnetisk ledende rustfritt stålull (eller strekkmetall). Etter at spolen er eksitert, magnetiseres den magnetisk ledende rustfrie stålullen, og et svært ujevnt magnetfelt genereres på overflaten, nemlig et magnetiserende magnetfelt med høy gradient. Når det paramagnetiske materialet passerer gjennom stålullen i sorteringstanken, vil det motta en magnetfeltkraft proporsjonal med produktet av det påførte magnetfeltet og magnetfeltgradienten, og det vil bli adsorbert på overflaten av stålullen, i stedet for at det ikke-magnetiske materialet passerer magnetfeltet direkte. Det strømmer inn i den ikke-magnetiske produkttanken gjennom den ikke-magnetiske ventilen og rørledningen. Når det svakt magnetiske materialet som samles opp av stålullen når et visst nivå (bestemt av prosesskravene), stopp matingen av malmen. Koble fra eksitasjonsstrømforsyningen og skyll de magnetiske objektene. De magnetiske objektene strømmer inn i den magnetiske produkttanken gjennom den magnetiske ventilen og rørledningen. Utfør deretter den andre hjemmeleksen, og gjenta denne syklusen.
1.3.2Analyse av magnetfeltfordelingBruk avansert programvare for endelige elementer for raskt å simulere magnetfeltfordelingens skykart, forkorte design- og analysesyklusen; ta i bruk optimalisert design for å redusere utstyrets strømforbruk og brukerkostnader; oppdag potensielle problemer før produktproduksjon, øk påliteligheten til produkter og prosjekter; simuler ulike testskjemaer, reduser testtid og -utgifter;
Mineralbevegelsesegenskaper
2.1 Analyse av materialbevegelse
HTDZ høygradientmagnetseparator er egnet for nedre mating ved sortering av kaolin. Utstyret bruker flerlags rustfritt stålull (eller strekkmetall) som sorteringsmedium, slik at malmpartiklenes bane er uregelmessig i vertikal og horisontal retning. Kurvebevegelsen til mineralpartiklene er vist i figur 1. Derfor er det nyttig å forlenge kjøretiden og avstanden til mineralene i separasjonsområdet for full adsorpsjon av svake magneter. I tillegg samhandler slammestrømningshastigheten, tyngdekraften og oppdriften under separasjonsprosessen med hverandre. Effekten er å holde malmpartiklene i en løs tilstand til enhver tid, redusere adhesjonen mellom malmpartiklene og forbedre effektiviteten av jernfjerningen. Dette oppnår en god sorteringseffekt.
Figur 4 Skjematisk diagram av mineralbevegelse
1. Medienettverk 2. Magnetiske partikler 3. Ikke-magnetiske partikler.
2. Råmalmens natur og den grunnleggende foredlingsprosessen
2.1 Egenskapene til et bestemt kaolinmineralmateriale i Guangdong:
Gangmineralene i kaolin i et visst område i Guangdong inkluderer kvarts, muskovitt, biotitt og feltspat, og en liten mengde rød stein og limonitt. Kvarts er hovedsakelig anriket i kornstørrelse +0,057 mm, innholdet av glimmer- og feltspatmineraler er anriket i middels kornstørrelse (0,02-0,6 mm), og innholdet av kaolinitt og en liten mengde mørke mineraler øker gradvis etter hvert som kornstørrelsen avtar. Kaolinitt begynner å bli anriket ved -0,057 mm, og er tydelig anriket ved -0,020 mm.
Tabell 1 Resultater av flerelementanalyse av kaolinmalm%
2.2 De viktigste fordelingsbetingelsene som gjelder for eksperimentell utforskning av små utvalg
Hovedfaktorene som påvirker den magnetiske separasjonsprosessen til HTDZ-magnetseparatoren med høy gradientslam er slammets strømningshastighet, bakgrunnsmagnetfeltets styrke, osv. Følgende to hovedbetingelser testes i denne eksperimentelle studien.
2.2.1 Slamstrømningshastighet: Når strømningshastigheten er stor, er konsentratutbyttet høyere, og jerninnholdet er også høyt. Når strømningshastigheten er lav, er jerninnholdet i konsentratet lavt, og utbyttet er også lavt. De eksperimentelle dataene er vist i tabell 2.
Tabell 2 Eksperimentelle resultater av slamstrømningshastighet
Merk: Slurry-strømningshastighetstesten utføres under forhold med et bakgrunnsmagnetfelt på 1,25 T og en dispergeringsmiddeldosering på 0,25 %.
Figur 5 Samsvar mellom strømningshastighet og Fe2O3
Figur 6 Samsvar mellom strømningshastighet og tørt hvitt.
Når man tar en helhetlig vurdering av foredlingskostnadene, bør slamstrømmen kontrolleres til 12 mm/s.
2.2.2 Bakgrunnsmagnetfelt: Bakgrunnsmagnetfeltintensiteten til den magnetiske separatoren for oppslemning er i samsvar med loven om jernfjerningsindeksen for magnetisk separasjon av kaolin, det vil si at når magnetfeltintensiteten er høy, er både konsentratutbyttet og jerninnholdet i den magnetiske separatoren lavt, og jernfjerningshastigheten er relativt lav. Høy, god effekt av jernfjerning.
Tabell 3 Eksperimentelle resultater av bakgrunnsmagnetfelt
Merk: Bakgrunnsmagnetfelttesten utføres under forhold med en slamstrømningshastighet på 12 mm/s og en dispergeringsmiddeldosering på 0,25 %.
Fordi jo høyere bakgrunnsmagnetfeltets intensitet er, desto større eksitasjonseffekt, desto høyere utstyrets energiforbruk og desto høyere enhetsproduksjonskostnaden. Med tanke på kostnaden for foredling er det valgte bakgrunnsmagnetfeltet satt til 1,25 T.
Figur 7 Samsvar mellom magnetfeltstyrke og Fe₂O₃-innhold.
2.3 Grunnleggende prosessvalg for magnetisk separasjon
Hovedformålet med foredling av kaolinmalm er å fjerne jern og rense det. I henhold til den magnetiske forskjellen til hvert mineral er bruk av et høygradientmagnetfelt for å fjerne jern og rense kaolin effektivt, og prosessen er enkel og lett å implementere i industrien. Derfor brukes en høygradientmagnetisk oppslamningsseparator, en grov og en fin, som sorteringsprosess.
Industriell produksjon
3.1 Industriell produksjonsprosess for kaolin
For fjerning av jern fra kaolinmalm i et bestemt område i Guangdong, brukes HTDZ-1000-serien til å danne en grov-fin magnetisk separasjonsprosess. Flytskjemaet er vist i figur 2.
3.2 Industrielle produksjonsforhold
3.2.1Materialklassifisering: hovedformål1. Separer urenheter som kvarts, feltspat og glimmer i kaolin på forhånd gjennom en totrinns syklon, reduser trykket i det påfølgende utstyret og klassifiser partikkelstørrelsen for å oppfylle kravene til det påfølgende utstyret. 2. Siden separasjonsmediet til den magnetiske separatoren for oppslemming er 3# stålull, må partikkelstørrelsen være under 250 mesh for å sikre at det ikke er noen partikler igjen i stålullmediet. Dette forhindrer at stålullmediet blokkerer stålullmediet, noe som påvirker foredlingsindeksen og mediets vask. Og utstyrets prosesseringskapasitet osv.
3.2.2Driftsforhold for magnetisk separasjonProsessflyten benytter én grov og én fin test og én grov og én fin åpen kretsprosess. I følge prøveeksperimentet er bakgrunnsfeltstyrken til den magnetiske separatoren med høy gradientslam for grovbearbeiding 0,7 T, den magnetiske separatoren med høy gradient for seleksjonsoperasjon er 1,25 T, og det brukes en magnetisk separator HTDZ-1000 for grovbearbeiding av slam. Utstyrt med en magnetisk separator HTDZ-1000 for selektert slam.
3.3 Resultater fra industriproduksjonen
Industriell produksjon av kaolin for jernfjerning på et bestemt sted i Guangdong, produktprøvekaken produsert av HTDZ-slamseparatoren med høy gradient er vist i figur 3, og dataene er vist i tabell 2.
Kake 1: Det er den rå malmprøvekaken som kommer inn i den magnetiske separatoren for grovseparasjonsslam
Pai 2: Grovt valgt eksempelpai
Pai 3, Pai 4, Pai 5: Utvalgte prøver
Tabell 2 Resultater av industriproduksjon (resultater av prøvetaking og knusing av kaker kl. 20:30 den 6. november)
Figur 3 En prøvekake produsert av kaolin på et bestemt sted i Guangdong
Produksjonsresultatene viser at Fe2O3-innholdet i konsentratet kan reduseres med omtrent 50 % gjennom to høygradientmagnetiske separasjoner av slammet, og en god jernfjerningseffekt kan oppnås.
应用案例
Publisert: 27. mars 2021