В связи с масштабной добычей железосодержащих минеральных ресурсов в нашей стране, ее ограниченные ресурсы становятся все более дефицитными. Поэтому требования к оборудованию для переработки минералов постоянно растут, особенно в части комплексного использования отходов обогащения, что напрямую связано с сохранением запасов ресурсов страны. Вопрос о том, как реализовать предложенную государством политику энергосбережения, сокращения потребления и выбросов, обеспечить долгосрочное использование ресурсов и максимизировать их ценность, стал важной проблемой для горнодобывающей промышленности.
В настоящее время в нашей стране магнитная сепарация отходов обогащения руды черных металлов в нашем регионе составляет около 1600 Гс, что затрудняет извлечение слабомагнитных минералов из этих отходов. По этой причине существует острая необходимость в разработке обогатительного оборудования с высокой напряженностью поля, способного снижать содержание железа в отходах, чтобы максимально эффективно использовать имеющиеся в нашей стране минеральные ресурсы.
Компания Shandong Huate Magnetoelectric Technology Co., Ltd. с 2005 года занимается исследованиями оборудования для магнитной сепарации отходов обогащения магнетита. В настоящее время производится большое количество ферритовых магнитов для извлечения отходов обогащения, и сформированы три серии таких машин. Продукция различных спецификаций стала основным оборудованием для извлечения отходов обогащения. Для дальнейшего повышения коэффициента извлечения железа в оборудовании для извлечения отходов обогащения, после тщательных исследований, демонстрационных и аналитических испытаний, использование неодимовых железо-борных магнитных материалов и метод выгрузки в немагнитной зоне позволили еще больше улучшить коэффициент извлечения железа, а также упростить выгрузку, что отвечает требованиям эксплуатации.
Конструкция и принцип работы полумагнитной саморазгружающейся машины для извлечения хвостов средней напряженности поля
В машине для извлечения хвостов из отвалов со средним магнитным полем и сильным полумагнитным полем в качестве магнитного материала используется неодим-железо-бор. Пространство разделения имеет среднюю и слабую магнитные зоны. Магнитные полюса чередуются, образуя полукруглую кольцевую магнитную систему. Снаружи магнитной системы предусмотрен вращающийся корпус. Магнитная система закреплена, часть корпуса погружена в пульпу, и магнитные частицы в пульпе непрерывно поглощаются методом непрерывного вращения. Магнитные частицы продолжают вращаться вместе с вращением корпуса, так что немагнитные материалы в магнитных материалах непрерывно вымываются. Верхняя правая часть полукольцевой магнитной системы не имеет магнитного поля. Когда магнитные материалы попадают в немагнитную зону, под действием промывочной воды и силы тяжести материала, материал выгружается в резервуар для концентрата.
Полумагнитная саморазгружающаяся машина для извлечения хвостов средней напряженности магнитного поля представляет собой комбинированную конструкцию дискового типа, а количество магнитных дисков может определяться в зависимости от требований к производительности обработки. Ее конструкция показана на рисунках 1, 2 и 3. 1- рама; 2- резервуар для пульпы; 3- механизм регулировки дисков; 4- центральный вал; 5- дефлектор; 6- сборный лоток; 7- мешалка; 8- промывочная труба; 9- удерживающий желоб; 10- редуктор; 11- двигатель; 12- зона сильного магнитного поля; 13- зона слабого магнитного поля; 14- неподвижный диск; 15- немагнитная зона.
Рама изготовлена из сварной стали и в основном используется для поддержки центрального вала, установки системы трансмиссии и монтажа резервуара для пульпы.
Магнитный диск представляет собой полумагнитную конструкцию, снаружи установлен закрытый собирающий диск, между слоями двухслойной магнитной стали находится магнитопроводящая пластина, а нижняя часть собирающего диска погружена в резервуар с суспензией 2.
Магнитный диск снабжен средним магнитным полем, слабым магнитным полем и немагнитной областью и закреплен на центральной оси.
На обоих концах поддона для сбора жидкости расположены направляющие пластины, распределенные в форме лучей, а по внешней периферии размещены равномерно расположенные мешалки.
В настоящее время в некоторых обогатительных фабриках моей страны используются дисковые машины для извлечения отходов средней напряженности магнитного поля, но из-за низкой эффективности удаления шлама магнитный материал будет всасываться обратно при попадании в немагнитную зону из зоны средней напряженности магнитного поля, что приводит к быстрому износу дисков и скребков. При этом существуют определенные ограничения в использовании.
Ввиду вышеизложенной ситуации, наша компания использует полукольцевой диск средней напряженности магнитного поля с полностью герметичной структурой из неодима, железа и бора, закрепленный на центральной оси, которая фиксируется без вращения. Вращающийся поддон для сбора магнитных материалов, нижняя часть которого погружена в желоб для потока суспензии, используется для поглощения магнитных материалов. Для вращения поддона используются двигатель и редуктор, а поглощенный магнитный материал проходит через среднее и слабое магнитное поле, а затем высвобождается после достижения немагнитного поля, что решает вышеуказанные проблемы.
Между каждой накопительной емкостью расположен желоб для материала, через который магнитный материал смывается и вытекает по желобу.
Система передачи состоит из частотно-регулируемого двигателя, редуктора, муфты, передаточной втулки и т. д. Указанные детали установлены на центральном валу и раме для обеспечения непрерывного вращения сборного лотка.
Шкаф управления оснащен инверторами, переключателями управления и другими компонентами для регулирования скорости вращения магнитного диска в любое время.
Постоянный магнит в магнитной зоне состоит из одного или нескольких элементов по толщине, а между ними расположен неподвижный дисковый элемент. В магнитной зоне используются несколько пар магнитных полюсов с противоположной полярностью, расположенных попеременно. Во время непрерывного вращения собирающего поддона магнитные материалы постоянно перемешиваются в поддоне и в воде, промываясь и очищаясь от осадка, благодаря чему извлеченные магнитные материалы смешиваются с обычными отходами. По сравнению с перерабатывающим оборудованием, чистота материала выше, а эффект переработки лучше.
Между магнитным полем и немагнитной зоной в диске создается зона слабого магнитного поля. Когда магнитный материал попадает в немагнитную зону, из-за зоны перехода слабого магнитного поля и постепенного уменьшения площади поглощения слабого магнитного поля явление обратной миграции магнитного материала значительно уменьшается. Наклонная перегородка на лотке для материала также предотвращает обратное перемещение магнитных материалов и их утечку, обеспечивая постепенное перемещение магнитных материалов вниз. Благодаря действию силы тяжести и промывочной воды обеспечивается быстрая выгрузка.
Сборный лоток представляет собой полую и полностью герметичную конструкцию, а поверхность для адсорбции магнитных материалов выполнена из немагнитных материалов. На сборном лотке направляющая пластина имеет ребра снаружи, наклоненные под определенным углом к торцевой поверхности сборного лотка. Главная цель — предотвращение обратного перемещения и утечки материалов под воздействием магнетизма. Для уменьшения отложения рудной суспензии вокруг сборного лотка расположено множество перемешивающих блоков, предназначенных для перемешивания рудной суспензии, что одновременно снижает износ сборной пластины из-за отложения рудной суспензии.
Применение в промышленном производстве
Анализ эффективности извлечения отходов с помощью полумагнитной саморазгружающейся машины для переработки отходов средней мощности.
За машиной для извлечения отходов, в магнитной системе которой используется феррит, установлена полумагнитная саморазгружающаяся машина для извлечения отходов средней напряженности поля модели YCBW-15-8, используемая горнодобывающим предприятием. После более чем полугода эксплуатации оборудование работает нормально, и эффективность извлечения отходов хорошая. После многочисленных выборочных испытаний результаты оказались удовлетворительными. Результаты многократных выборочных испытаний следующие:
На основании проведенного выше анализа данных:
Эффективность извлечения с помощью этого оборудования: содержание полезных ископаемых в отходах после сортировки снижается на 2,16%, содержание магнитного железа после сортировки снижается на 1,27%, а среднее содержание полезных ископаемых в средней руде составляет 26,53%. Эффект извлечения очевиден.
Рыночные перспективы и экономические выгоды
В настоящее время в Китае существует множество предприятий магнитной сепарации, и лишь немногие из них используют машины для извлечения ферритовых отходов, но не применяют полумагнитные саморазгружающиеся машины для извлечения отходов средней напряженности поля. Поэтому рыночные перспективы широки. Если 20% предприятий магнитной сепарации инвестируют в это оборудование, то, исходя из 300 единиц в год и модели YCBW-15-8, каждая установка может извлекать 7 т/ч сухой руды в час, 168 т/ч сухой руды в сутки и работать 330 дней в году, что в сумме составляет 55,44 млн тонн, а всего 300 установок перерабатывают 16,632 млн тонн. Экономическая выгода значительна, и использование этого оборудования позволит ежегодно сокращать потери значительного количества минеральных ресурсов страны.
В настоящее время в нашей стране после сортировки отходы обогащения руды черных металлов, как правило, имеют высокое качество, что приводит к значительным потерям ресурсов. Минеральные ресурсы являются основой выживания и развития человечества. Более 95% энергии и 80% промышленного сырья в нашей стране получают за счет добычи полезных ископаемых. С быстрым развитием экономики страны спрос на минеральные ресурсы продолжает расти. С одной стороны, минеральные ресурсы страны испытывают сильное давление из-за растущего дефицита. Запасы высококачественных, легко сортируемых минеральных ресурсов сокращаются, а низкосортные, трудно сортируемые минеральные ресурсы все больше ценятся. Разработка и исследование машин для извлечения отходов обогащения производительностью более 300 тонн оказывает положительное влияние на сокращение потерь национальных ресурсов и повышение коэффициента использования минеральных ресурсов. С точки зрения разработки и применения, это эффективно повысило коэффициент извлечения магнитной руды. Это соответствует проектным требованиям и является продуктом, достойным продвижения и применения.
Дата публикации: 12 мая 2021 г.