Каолин имеет богатые запасы в моей стране, а доказанные геологические запасы составляют около 3 миллиардов тонн, в основном они распределены в Гуандуне, Гуанси, Цзянси, Фуцзянь, Цзянсу и других местах. Из-за различных причин геологического образования состав и структура каолина из разных районов добычи также различны. Каолин представляет собой слоистый силикат типа 1:1, состоящий из октаэдра и тетраэдра. Его основными компонентами являются SiO2 и Al203. Он также содержит небольшое количество Fe203, Ti02, MgO, CaO, K2O, Na2O и т. д. ингредиентов. Каолин обладает множеством превосходных физических и химических свойств и технологических характеристик, поэтому он широко используется в нефтехимии, производстве бумаги, функциональных материалах, покрытиях, керамике, водостойких материалах и т. д. С развитием современной науки и техники появляются новые области применения каолина. постоянно расширяются и начинают проникать в высокие, точные и передовые области. Каолиновая руда содержит небольшое количество (обычно от 0,5% до 3%) минералов железа (оксиды железа, ильменит, сидерит, пирит, слюда, турмалин и т. д.), которые окрашивают каолин и влияют на его спекание. Белизна и другие свойства ограничивают применение из каолина. Поэтому анализ состава каолина и исследование технологии удаления из него примесей приобретают особое значение. Эти окрашенные примеси обычно обладают слабыми магнитными свойствами и могут быть удалены магнитной сепарацией. Магнитная сепарация — метод разделения минеральных частиц в магнитном поле с использованием магнитной разности минералов. Для слабомагнитных минералов для магнитной сепарации требуется высокоградиентное сильное магнитное поле.
Конструкция и принцип работы высокоградиентного магнитного сепаратора шлама HTDZ
1.1 Конструкция электромагнитного высокоградиентного магнитного сепаратора суспензии
Машина в основном состоит из рамы, катушки возбуждения с масляным охлаждением, магнитной системы, разделительной среды, системы охлаждения катушки, системы промывки, системы подачи и выгрузки руды, системы управления и т. д.
Рисунок 1. Структурная схема высокоградиентного магнитного сепаратора для электромагнитных шламов.
1- Катушка возбуждения 2- Магнитная система 3- Разделительная среда 4- Пневматический клапан 5- Выходной трубопровод пульпы
6-Эскалатор 7-Впускная труба 8-Труба для отвода шлака
1.2 Технические характеристики электромагнитного высокоградиентного магнитного сепаратора суспензии HTDZ
◎Технология охлаждения масла: Для охлаждения используется полностью герметичное охлаждающее масло, теплообмен осуществляется по принципу теплообмена масло-вода, используется дисковый трансформаторный масляный насос с большим расходом. Охлаждающее масло имеет высокую скорость циркуляции, высокую теплообменную способность, низкий рост температуры катушки и высокую напряженность магнитного поля.
◎Технология выпрямления и стабилизации тока: Благодаря выпрямительному модулю реализуется стабильный выходной ток, а ток возбуждения регулируется в соответствии с характеристиками различных материалов, чтобы обеспечить стабильную напряженность магнитного поля и достичь наилучшего индекса обогащения.
◎Технология высокопроизводительного физического магнита с большой полостью в броне: Используйте железную броню для обертывания полой катушки, спроектируйте разумную структуру электромагнитной магнитной цепи, уменьшите насыщение железной брони, уменьшите утечку магнитного потока и создайте высокую напряженность поля в сортировочной полости.
◎Технология трехфазного разделения твердая жидкость-газ: Материал в сепарационной камере подвергается воздействию плавучести, собственной силы тяжести и магнитной силы для достижения надлежащего эффекта обогащения в соответствующих условиях. Сочетание выходящей воды и высокого давления воздуха делает среднюю промывку чище.
◎Новая технология магнитопроводящих и магнитных материалов из нержавеющей стали с шипами: в качестве сортировочного материала используется стальная вата, ромбовидная сетка или комбинация стальной ваты и ромбовидной сетки. Эта среда сочетает в себе характеристики оборудования, а также исследования и разработки износостойкой нержавеющей стали с высокой проницаемостью. Градиент индукции магнитного поля велик, легче захватывать слабые магнитные минералы, остаточная намагниченность мала, а среда легче промывать при выгрузке руды.
1.3 Анализ принципа работы оборудования и анализ распределения магнитного поля
1.3.1Принцип сортировки заключается в следующем.: В армированную катушку помещено определенное количество магнитопроводящей ваты из нержавеющей стали (или просечно-вытяжного материала). После возбуждения катушки магнитопроводящая вата из нержавеющей стали намагничивается, и на поверхности создается сильно неравномерное магнитное поле, а именно высокоградиентное магнитное поле намагничивания, когда парамагнитный материал проходит через стальную вату в сортировочном резервуаре, он получит силу магнитного поля, пропорциональную произведению приложенного магнитного поля и градиента магнитного поля, и будет адсорбироваться на поверхности стальной ваты вместо того, чтобы немагнитный материал напрямую пропускал магнитное поле. Он поступает в немагнитный резервуар для продукта через немагнитный клапан и трубопровод. Когда слабомагнитный материал, собранный стальной ватой, достигнет определенного уровня (определяемого технологическими требованиями), прекратите подачу руды. Отключите источник питания возбуждения и промойте магнитные объекты. Магнитные объекты попадают в резервуар для магнитного продукта через магнитный клапан и трубопровод. Затем выполните второе домашнее задание и повторите этот цикл.
1.3.2Анализ распределения магнитного поля: Используйте передовое программное обеспечение конечных элементов для быстрого моделирования карты распределения облаков магнитного поля, сокращайте цикл проектирования и анализа; принять оптимизированную конструкцию для снижения энергопотребления оборудования и снижения затрат пользователей; обнаруживать потенциальные проблемы до производства продукции, повышать надежность продукции и проектов; моделировать различные схемы испытаний, сокращать время и затраты на испытания;
Характеристики движения минералов
2.1 Анализ движения материалов
Высокоградиентный магнитный сепаратор HTDZ подходит для нижней подачи при сортировке каолина. В качестве сортировочной среды в оборудовании используется многослойная вата из нержавеющей стали (или просечно-вытяжная сетка), поэтому траектория частиц руды неравномерна в вертикальном и горизонтальном направлениях. Кривая движения минеральных частиц показана на рисунке 1. Таким образом, увеличение времени движения и расстояния минералов в зоне разделения полезно для полной адсорбции слабых магнитов. Кроме того, скорость потока суспензии, сила тяжести и плавучесть во время процесса разделения взаимодействуют друг с другом. Результатом является постоянное удержание частиц руды в рыхлом состоянии, уменьшение адгезии между частицами руды и повышение эффективности удаления железа. Получите хороший эффект сортировки.
Рисунок 4. Принципиальная схема движения минералов.
1. Медиа-сеть 2. Магнитные частицы 3. Немагнитные частицы。
2. Природа рудного сырья и основные процессы обогащения.
2.1 Свойства определенного каолинового минерального материала в Гуандуне:
Жильные минералы каолина в определенном районе провинции Гуандун включают кварц, мусковит, биотит и полевой шпат, а также небольшое количество красного и лимонита. Кварц в основном обогащен зернами +0,057 мм, содержание минералов слюды и полевого шпата обогащено средним зерном (0,02-0,6 мм), а содержание каолинита и небольшого количества темных минералов постепенно увеличивается по мере увеличения зерна. размер уменьшается. Каолинит начинает обогащаться при размере -0,057 мм и, очевидно, обогащается при размере -0,020 мм.
Таблица 1 Результаты многоэлементного анализа каолиновой руды %
2.2 Основные условия обогащения, применимые к экспериментальной разведке небольших проб
Основными факторами, влияющими на процесс магнитной сепарации высокоградиентного шламового магнитного сепаратора HTDZ, являются скорость потока суспензии, напряженность фонового магнитного поля и т. д. В этом экспериментальном исследовании проверяются следующие два основных условия.
2.2.1 Скорость потока пульпы: при большой скорости потока выход концентрата выше, а содержание железа в нем также велико; при низкой скорости потока содержание железа в концентрате низкое, а выход его также низкий. Экспериментальные данные представлены в таблице 2.
Таблица 2. Экспериментальные результаты скорости потока суспензии
Примечание. Испытание скорости потока суспензии проводится в условиях фонового магнитного поля 1,25 Тл и дозировки диспергатора 0,25%.
Рисунок 5. Соответствие между расходом и Fe2O3.
Рисунок 6. Соответствие между скоростью потока и сухим белым веществом.
Учитывая все затраты на обогащение, скорость потока пульпы следует контролировать на уровне 12 мм/с.
2.2.2 Фоновое магнитное поле: Интенсивность фонового магнитного поля шламового магнитного сепаратора соответствует закону показателя удаления железа при магнитной сепарации каолина, то есть, когда интенсивность магнитного поля высока, выход концентрата и содержание железа в оба магнитных сепаратора низкие, а скорость удаления железа относительно низкая. Высокий, хороший эффект удаления железа.
Таблица 3. Экспериментальные результаты фонового магнитного поля
Примечание. Испытание фоновым магнитным полем проводится при скорости потока суспензии 12 мм/с и дозировке диспергатора 0,25%.
Потому что чем выше интенсивность фонового магнитного поля, тем больше мощность возбуждения, тем выше энергопотребление оборудования и тем выше себестоимость единицы продукции. Учитывая стоимость обогащения, выбранное фоновое магнитное поле установлено на уровне 1,25 Тл.
Рисунок 7. Соответствие между напряженностью магнитного поля и содержанием Fe2O3.
2.3 Выбор основного процесса магнитной сепарации
Основной целью обогащения каолиновой руды является удаление железа и очистка. В соответствии с магнитной разницей каждого минерала использование высокоградиентного магнитного поля для удаления железа и очистки каолина является эффективным, а этот процесс прост и легко реализуем в промышленности. Поэтому в качестве процесса сортировки используется высокоградиентный магнитный сепаратор шлама, один для грубой и один для мелкой фракции.
Промышленное производство
3.1 Процесс промышленного производства каолина
Для удаления железа из каолиновой руды в определенном районе провинции Гуандун используется комбинация серии HTDZ-1000 для формирования процесса грубо-тонкой магнитной сепарации. Блок-схема показана на рисунке 2.
3.2 Условия промышленного производства
3.2.1Классификация материалов: основное назначение: 1. Отделите примеси, такие как кварц, полевой шпат и слюда, в каолине заранее через двухступенчатый циклон, снизьте давление последующего оборудования и классифицируйте размер частиц в соответствии с требованиями последующего оборудования. 2. Поскольку сепарационная среда магнитного сепаратора шлама представляет собой стальную вату 3#, размер частиц должен быть менее 250 меш, чтобы гарантировать, что в среде из стальной ваты не осталось частиц, чтобы предотвратить блокирование среды из стальной ваты. , что влияет на индекс обогащения и промывку среды, а также на производительность оборудования и т. д.
3.2.2Условия эксплуатации магнитной сепарации: технологический процесс включает один грубый и один точный тест, а также один грубый и один точный процесс разомкнутой цепи. Согласно типовому эксперименту, фоновая напряженность поля высокоградиентного магнитного сепаратора пульпы для черновой операции составляет 0,7 Тл, высокоградиентного магнитного сепаратора для операции отбора - 1,25 Тл, а для черновой обработки используется магнитный сепаратор HTDZ-1000. . Оборудован магнитным сепаратором шлама HTDZ-1000.
3.3 Результаты промышленного производства
Промышленное производство каолина для обезжелезивания в определенном месте в Гуандуне, образец продукта, полученный высокоградиентным магнитным сепаратором суспензии HTDZ, показан на рисунке 3, а данные показаны в таблице 2.
Кек 1: Кек сырой руды поступает в магнитный сепаратор шлама грубой сепарации.
Пирог 2: Примерно выбранный образец пирога
Пирог 3, Пирог 4, Пирог 5: избранные образцы
Таблица 2. Результаты промышленного производства (результаты отбора проб и разлома лепешек в 20:30 6 ноября)
Рисунок 3. Образец пирога, изготовленного из каолина в определенном месте в провинции Гуандун.
Результаты производства показывают, что содержание Fe2O3 в концентрате можно снизить примерно на 50% за счет двухградиентной магнитной сепарации суспензии и получить хороший эффект удаления железа.
应用案例
Время публикации: 27 марта 2021 г.