Kaolin har rigelige reserver i mit land, og de dokumenterede geologiske reserver er omkring 3 milliarder tons, hovedsageligt fordelt i Guangdong, Guangxi, Jiangxi, Fujian, Jiangsu og andre steder. På grund af de forskellige geologiske dannelsesårsager er sammensætningen og strukturen af kaolin fra forskellige produktionsområder også forskellig. Kaolin er et 1:1-lagdelt silikat, der er sammensat af en oktaeder og en tetraeder. Dets hovedkomponenter er SiO2 og Al203. Det indeholder også en lille mængde ingredienser som Fe203, Ti02, MgO, CaO, K2O og Na2O osv. Kaolin har mange fremragende fysiske og kemiske egenskaber og proceskarakteristika, så det er meget anvendt i petrokemikalier, papirfremstilling, funktionelle materialer, belægninger, keramik, vandafvisende materialer osv. Med fremskridtene inden for moderne videnskab og teknologi udvides de nye anvendelser af kaolin konstant, og de begynder at trænge ind på højtydende, præcise og banebrydende områder. Kaolinmalm indeholder en lille mængde (normalt 0,5% til 3%) jernmineraler (jernoxider, ilmenit, siderit, pyrit, glimmer, turmalin osv.), som farver kaolinen og påvirker dens sintring. Hvidhed og andre egenskaber begrænser anvendelsen af kaolin. Derfor er analysen af kaolins sammensætning og forskning i dens teknologi til fjernelse af urenheder særlig vigtig. Disse farvede urenheder har normalt svage magnetiske egenskaber og kan fjernes ved magnetisk separation. Magnetisk separation er en metode til at adskille mineralpartikler i et magnetfelt ved hjælp af mineralernes magnetiske forskel. For svagt magnetiske mineraler kræves et stærkt magnetfelt med høj gradient til magnetisk separation.
Struktur og arbejdsprincip for HTDZ magnetisk separator med høj gradientopslæmning
1.1 Strukturen af den elektromagnetiske opslæmningsseparator med høj gradient
Maskinen består hovedsageligt af en ramme, oliekølet excitationsspole, magnetisk system, separationsmedium, spolekølesystem, skyllesystem, malmindløbs- og udløbssystem, styresystem osv.
Figur 1 Strukturdiagram for højgradientmagnetisk separator til elektromagnetisk opslæmning
1- Excitationsspole 2- Magnetisk system 3- Separationsmedium 4- Pneumatisk ventil 5- Pulpudløbsrørledning
6-Rulletrappe 7-Indløbsrør 8-Slaggeudløbsrør
1.2 Tekniske egenskaber ved HTDZ elektromagnetisk opslæmningsseparator med høj gradient
◎OliekølingsteknologiTil køling anvendes fuldt forseglet køleolie, varmevekslingen udføres ved hjælp af princippet om olie-vand-varmeveksling, og der anvendes en storstrøms-transformatoroliepumpe. Køleolien har en hurtig cirkulationshastighed, stærk varmevekslingskapacitet, lav spoletemperaturstigning og høj magnetfeltstyrke.
◎Strømensretnings- og strømstabiliseringsteknologiGennem ensrettermodulet opnås en stabil strømudgang, og excitationsstrømmen justeres i henhold til forskellige materialers egenskaber for at sikre stabil magnetfeltstyrke og opnå det bedste forstærkningsindeks.
◎Stort hulrumsarmeret højtydende fysisk magnetteknologiBrug jernpanser til at pakke den hule spole ind, design en rimelig elektromagnetisk magnetisk kredsløbsstruktur, reducer mætningen af jernpanseret, reducer magnetisk fluxlækage og skab høj feltstyrke i sorteringshulrummet.
◎Trefase-separationsteknologi til fast-væske-gasMaterialet i separationskammeret udsættes for opdrift, egen tyngdekraft og magnetisk kraft for at opnå en passende oprensningseffekt under de rette forhold. Kombinationen af aflastningsvand og højt lufttryk gør mediets skylning renere.
◎Ny spids rustfri magnetisk ledende og magnetisk materialeteknologiSorteringsmediet anvender ståluld, diamantformet medienet eller en kombination af ståluld og diamantformet medienet. Dette medie kombinerer udstyrets egenskaber med forskning og udvikling af slidstærkt rustfrit stål med høj permeabilitet. Magnetfeltets induktionsgradient er stor, det er lettere at indfange svage magnetiske mineraler, remanensen er lille, og mediet er lettere at vaske, når malmen udledes.
1.3 Analyse af udstyrsprincipper og analyse af magnetfeltfordeling
1.3.1Sorteringsprincippet erI den pansrede spole placeres en vis mængde magnetisk ledende rustfrit ståluld (eller strækmetal). Efter at spolen er exciteret, magnetiseres den magnetisk ledende rustfri ståluld, og der genereres et meget ujævnt magnetfelt på overfladen, nemlig et højgradient magnetiserende magnetfelt. Når det paramagnetiske materiale passerer gennem stålulden i sorteringstanken, vil det modtage en magnetfeltkraft, der er proportional med produktet af det påførte magnetfelt og magnetfeltgradienten, og det vil blive adsorberet på overfladen af stålulden, i stedet for at det ikke-magnetiske materiale passerer magnetfeltet direkte. Det strømmer ind i den ikke-magnetiske produkttank gennem den ikke-magnetiske ventil og rørledning. Når det svagt magnetiske materiale, der er opsamlet af stålulden, når et vist niveau (bestemt af proceskravene), skal du stoppe med at tilføre malmen. Afbryd excitationsstrømforsyningen, og skyl de magnetiske objekter. De magnetiske objekter strømmer ind i den magnetiske produkttank gennem den magnetiske ventil og rørledning. Udfør derefter den anden hjemmeopgave, og gentag denne cyklus.
1.3.2Analyse af magnetfeltfordelingBrug avanceret finite element-software til hurtigt at simulere magnetfeltfordelingens skykort, forkorte design- og analysecyklussen; anvende optimeret design for at reducere udstyrets strømforbrug og brugeromkostninger; opdage potentielle problemer før produktproduktion, øge pålideligheden af produkter og projekter; simulere forskellige testskemaer, reducere testtid og -omkostninger;
Mineralbevægelseskarakteristika
2.1 Analyse af materialebevægelse
HTDZ-højgradientmagnetseparatoren er egnet til nedre tilførsel ved sortering af kaolin. Udstyret anvender flerlags rustfri ståluld (eller strækmetal) som sorteringsmedium, således at malmpartiklernes bane er uregelmæssig i lodret og vandret retning. Mineralpartiklernes kurvebevægelse er vist i figur 1. Derfor er det nyttigt at forlænge mineralernes driftstid og afstand i separationsområdet for at opnå fuld adsorption af svage magneter. Derudover interagerer slamstrømmens strømningshastighed, tyngdekraften og opdriften under separationsprocessen med hinanden. Effekten er at holde malmpartiklerne i en løs tilstand hele tiden, reducere adhæsionen mellem malmpartiklerne og forbedre effektiviteten af jernfjernelsen. Der opnås en god sorteringseffekt.
Figur 4 Skematisk diagram over mineralbevægelse
1. Medienetværk 2. Magnetiske partikler 3. Ikke-magnetiske partikler.
2. Råmalmens natur og den grundlæggende forarbejdningsproces
2.1 Egenskaberne ved et bestemt kaolinmineralmateriale i Guangdong:
Kaolinens gangmineraler i et bestemt område i Guangdong omfatter kvarts, muskovit, biotit og feldspat samt en lille mængde rød og limonit. Kvarts er hovedsageligt beriget med en kornstørrelse på +0,057 mm, indholdet af glimmer- og feldspatmineraler er beriget med den mellemste kornstørrelse (0,02-0,6 mm), og indholdet af kaolinit og en lille mængde mørke mineraler stiger gradvist, efterhånden som kornstørrelsen falder. Kaolinit begynder at blive beriget ved -0,057 mm og er tydeligvis beriget ved -0,020 mm.
Tabel 1 Resultater af multielementanalyse af kaolinmalm%
2.2 De vigtigste fordelingsbetingelser, der gælder for eksperimentel undersøgelse af små stikprøver
De vigtigste faktorer, der påvirker den magnetiske separationsproces i HTDZ-højgradient-slamseparatoren, er slamstrømmens flowhastighed, baggrundsmagnetfeltets styrke osv. Følgende to hovedbetingelser testes i denne eksperimentelle undersøgelse.
2.2.1 Opslæmningens strømningshastighed: Når strømningshastigheden er stor, er koncentratudbyttet højere, og dets jernindhold er også højt; når strømningshastigheden er lav, er koncentratjernindholdet lavt, og dets udbytte er også lavt. De eksperimentelle data er vist i tabel 2.
Tabel 2 Eksperimentelle resultater af slamstrømningshastighed
Bemærk: Slamflowhastighedstesten udføres under betingelser med et baggrundsmagnetfelt på 1,25 T og en dispergeringsmiddeldosering på 0,25 %.
Figur 5 Korrespondance mellem strømningshastighed og Fe2O3
Figur 6 Korrespondance mellem strømningshastighed og tørt hvidt.
I betragtning af forarbejdningsomkostningerne bør slamstrømmen kontrolleres til 12 mm/s.
2.2.2 Baggrundsmagnetfelt: Baggrundsmagnetfeltintensiteten for den magnetiske separator i opslæmningen er i overensstemmelse med loven om jernfjernelsesindekset for kaolinmagnetisk separation, dvs. når magnetfeltintensiteten er høj, er både koncentratudbyttet og jernindholdet i den magnetiske separator lavt, og jernfjernelseshastigheden er relativt lav. Høj, god effekt af jernfjernelse.
Tabel 3 Eksperimentelle resultater af baggrundsmagnetfelt
Bemærk: Baggrundsmagnetfelttesten udføres under betingelser med en opslæmningsstrømningshastighed på 12 mm/s og en dispergeringsmiddeldosering på 0,25%.
Fordi jo højere baggrundsmagnetfeltets intensitet er, desto større excitationseffekt, desto højere er udstyrets energiforbrug og desto højere er produktionsomkostningerne pr. enhed. I betragtning af omkostningerne ved forædling er det valgte baggrundsmagnetfelt sat til 1,25 T.
Figur 7 Korrespondance mellem magnetfeltstyrke og Fe2O3-indhold.
2.3 Grundlæggende procesvalg for magnetisk separation
Hovedformålet med opredning af kaolinmalm er at fjerne jern og rense det. Afhængigt af den magnetiske forskel i hvert mineral er brugen af et højgradientmagnetfelt til at fjerne jern og rense kaolin effektiv, og processen er enkel og nem at implementere i industrien. Derfor anvendes en højgradientmagnetisk opslæmningsseparator, en grov og en fin, som sorteringsproces.
Industriel produktion
3.1 Industriel produktionsproces for kaolin
Til fjernelse af jern fra kaolinmalm i et bestemt område i Guangdong anvendes en kombination af HTDZ-1000-serien til at danne en grov-fin magnetisk separationsproces. Flowdiagrammet er vist i figur 2.
3.2 Industrielle produktionsforhold
3.2.1Materialeklassificering: hovedformål1. Separer urenheder som kvarts, feldspat og glimmer i kaolin på forhånd gennem en totrinscyklon, reducer trykket i det efterfølgende udstyr, og klassificer partikelstørrelsen for at opfylde kravene i det efterfølgende udstyr. 2. Da separationsmediet i den magnetiske separator for opslæmning er 3# ståluld, skal partikelstørrelsen være under 250 mesh for at sikre, at der ikke er partikler tilbage i ståluldsmediet. Dette forhindrer ståluldsmediet i at blokere ståluldsmediet, hvilket påvirker forædlingsindekset, mediets vask og udstyrets forarbejdningskapacitet osv.
3.2.2Driftsbetingelser for magnetisk separationProcesflowet anvender én grov og én fin test samt én grov og én fin åben kredsløbsproces. Ifølge prøveforsøget er baggrundsfeltstyrken for den magnetiske separator med høj gradientslam til grovbearbejdning 0,7 T, den magnetiske separator med høj gradientslam til selektionsdrift er 1,25 T, og der anvendes en magnetisk separator HTDZ-1000 til grovbearbejdning af slam. Udstyret med en magnetisk separator med HTDZ-1000 selekteret slam.
3.3 Resultater af industriel produktion
Den industrielle produktion af kaolin til fjernelse af jern på et bestemt sted i Guangdong, produktprøvekagen produceret af HTDZ-opslæmningshøjgradientmagnetseparatoren er vist i figur 3, og dataene er vist i tabel 2.
Kage 1: Det er den rå malmprøvekage, der kommer ind i den magnetiske separator til grovseparationsopslæmning.
Tærte 2: Groft udvalgt prøvetærte
Tærte 3, Tærte 4, Tærte 5: Udvalgte prøver
Tabel 2 Resultater af industriel produktion (resultater af prøveudtagning og knusning af kager kl. 20:30 den 6. november)
Figur 3. En prøvekage produceret af kaolin et bestemt sted i Guangdong
Produktionsresultaterne viser, at Fe2O3-indholdet i koncentratet kan reduceres med ca. 50 % gennem to højgradientmagnetiske separationer af opslæmningen, og at der kan opnås en god jernfjernelseseffekt.
应用案例
Opslagstidspunkt: 27. marts 2021