Caolinul are rezerve abundente în țara mea, iar rezervele geologice dovedite sunt de aproximativ 3 miliarde de tone, distribuite în principal în Guangdong, Guangxi, Jiangxi, Fujian, Jiangsu și alte locuri. Datorită diferitelor motive de formare geologică, compoziția și structura caolinului din diferite zone de producție sunt, de asemenea, diferite. Caolinul este un silicat stratificat de tip 1:1, care este compus dintr-un octaedru și un tetraedru. Principalele sale componente sunt SiO2 și Al2O3. De asemenea, conține o cantitate mică de ingrediente precum Fe2O3, TiO2, MgO, CaO, K2O și Na2O etc. Caolinul are multe proprietăți fizice și chimice excelente și caracteristici de proces, așa că este utilizat pe scară largă în petrochimie, fabricarea hârtiei, materiale funcționale, acoperiri, ceramică, materiale rezistente la apă etc. Odată cu avansul științei și tehnologiei moderne, noile utilizări ale caolinului sunt în continuă expansiune și încep să pătrundă în domenii înalte, precise și de ultimă generație. Minereul de caolin conține o cantitate mică (de obicei 0,5% până la 3%) de minerale de fier (oxizi de fier, ilmenit, siderit, pirită, mică, turmalină etc.), care colorează caolinul și îi afectează sinterizarea. Albul și alte proprietăți limitează utilizarea caolinului. Prin urmare, analiza compoziției caolinului și cercetarea tehnologiei de îndepărtare a impurităților sunt deosebit de importante. Aceste impurități colorate au de obicei proprietăți magnetice slabe și pot fi îndepărtate prin separare magnetică. Separarea magnetică este o metodă de separare a particulelor minerale într-un câmp magnetic utilizând diferența magnetică a mineralelor. Pentru mineralele slab magnetice, este necesar un câmp magnetic puternic cu gradient ridicat pentru separarea magnetică.
Structura și principiul de funcționare al separatorului magnetic de suspensie cu gradient ridicat HTDZ
1.1 Structura separatorului magnetic cu gradient ridicat pentru suspensie electromagnetică
Mașina este compusă în principal din cadru, bobină de excitație răcită cu ulei, sistem magnetic, mediu de separare, sistem de răcire a bobinei, sistem de spălare, sistem de admisie și descărcare a minereului, sistem de control etc.
Figura 1 Diagrama structurii separatorului magnetic cu gradient ridicat pentru suspensie electromagnetică
1- Bobină de excitație 2- Sistem magnetic 3- Mediu de separare 4- Supapă pneumatică 5- Conductă de evacuare a celulozei
6-Scară rulantă 7-Țeavă de admisie 8-Țeavă de evacuare a zgurii
1.2 Caracteristicile tehnice ale separatorului magnetic cu gradient ridicat pentru suspensie electromagnetică HTDZ
◎Tehnologia de răcire a uleiuluiPentru răcire se utilizează ulei de răcire complet etanș, schimbul de căldură se realizează folosind principiul schimbului de căldură ulei-apă și se adoptă o pompă de ulei pentru transformator cu disc cu debit mare. Uleiul de răcire are o viteză mare de circulație, o capacitate mare de schimb de căldură, o creștere redusă a temperaturii bobinei și o intensitate ridicată a câmpului magnetic.
◎Tehnologie de rectificare și stabilizare a curentuluiPrin intermediul modulului redresor, se realizează un curent de ieșire stabil, iar curentul de excitație este ajustat în funcție de caracteristicile diferitelor materiale pentru a asigura o intensitate stabilă a câmpului magnetic și a obține cel mai bun indice de beneficiere.
◎Tehnologie magnetică fizică de înaltă performanță, blindată cu cavitate mareFolosiți o armură de fier pentru a înfășura bobina goală, proiectați o structură rezonabilă a circuitului magnetic electromagnetic, reduceți saturația armurii de fier, reduceți scurgerile de flux magnetic și formați o intensitate ridicată a câmpului în cavitatea de sortare.
◎Tehnologie de separare trifazică solid-lichid-gazMaterialul din camera de separare este supus flotabilității, gravitației proprii și forței magnetice pentru a obține un efect de beneficiere adecvat în condiții adecvate. Combinația dintre apa de descărcare și presiunea ridicată a aerului face ca spălarea mediului să fie mai curată.
◎Nouă tehnologie a materialelor magnetice și conductive magnetice din oțel inoxidabil cu țepiMediul de sortare utilizează vată de oțel, plasă de mediu în formă de diamant sau o combinație de vată de oțel și plasă de mediu în formă de diamant. Acest mediu combină caracteristicile echipamentului cu cercetarea și dezvoltarea oțelului inoxidabil de înaltă permeabilitate, rezistent la uzură. Gradientul de inducție a câmpului magnetic este mare, este mai ușor de captat mineralele magnetice slabe, remanența este mică, iar mediul este mai ușor de spălat atunci când minereul este descărcat.
1.3 Analiza principiilor echipamentului și analiza distribuției câmpului magnetic
1.3.1Principiul sortării esteÎn bobina blindată se plasează o anumită cantitate de vată de oțel inoxidabilă conductivă magnetic (sau metal expandat). După excitarea bobinei, vata de oțel inoxidabilă conductivă magnetic este magnetizată și se generează un câmp magnetic extrem de neuniform la suprafață, și anume un câmp magnetic de magnetizare cu gradient ridicat. Când materialul paramagnetic trece prin vata de oțel în rezervorul de sortare, acesta va primi o forță a câmpului magnetic proporțională cu produsul câmpului magnetic aplicat și gradientului câmpului magnetic și va fi adsorbit pe suprafața vatei de oțel, în loc ca materialul nemagnetic să treacă direct prin câmpul magnetic. Aceasta curge în rezervorul de produs nemagnetic prin supapa și conducta nemagnetică. Când materialul slab magnetic colectat de vata de oțel atinge un anumit nivel (determinat de cerințele procesului), opriți alimentarea cu minereu. Deconectați sursa de alimentare a excitației și curățați obiectele magnetice. Obiectele magnetice curg în rezervorul de produs magnetic prin supapa și conducta magnetică. Apoi efectuați a doua verificare și repetați acest ciclu.
1.3.2Analiza distribuției câmpului magneticUtilizarea software-ului avansat cu elemente finite pentru a simula rapid harta norilor de distribuție a câmpului magnetic, scurtarea ciclului de proiectare și analiză; adoptarea unui design optimizat pentru a reduce consumul de energie al echipamentelor și costurile de utilizare; descoperirea problemelor potențiale înainte de fabricarea produsului, creșterea fiabilității produselor și proiectelor; simularea diverselor scheme de testare, reducerea timpului și a cheltuielilor de testare;
Caracteristicile mișcării mineralelor
2.1 Analiza mișcării materialelor
Separatorul magnetic cu gradient ridicat HTDZ este potrivit pentru alimentarea redusă la sortarea caolinului. Echipamentul folosește vată de oțel inoxidabil multistrat (sau metal expandat) ca mediu de sortare, astfel încât traiectoria particulelor de minereu este neregulată pe direcții verticale și orizontale. Mișcarea curbă a particulelor minerale este prezentată în Figura 1. Prin urmare, extinderea timpului de parcurs și a distanței mineralelor în zona de separare este utilă pentru adsorbția completă a magneților slabi. În plus, debitul suspensiei, gravitația și flotabilitatea în timpul procesului de separare interacționează între ele. Efectul este de a menține particulele de minereu într-o stare liberă în permanență, de a reduce aderența dintre particulele de minereu și de a îmbunătăți eficiența îndepărtării fierului. Obține un efect bun de sortare.
Figura 4 Diagramă schematică a mișcării mineralelor
1. Rețea media 2. Particule magnetice 3. Particule nemagnetice
2. Natura minereului brut și procesul de bază al valorificării
2.1 Proprietățile unui anumit material mineral de caolin din Guangdong:
Mineralele de gangă ale caolinului dintr-o anumită zonă din Guangdong includ cuarț, muscovit, biotit și feldspat, precum și o cantitate mică de roșu și limonit. Cuarțul este îmbogățit în principal la dimensiunea granulelor de +0,057 mm, conținutul de mică și minerale de feldspat este îmbogățit la dimensiunea granulelor medie (0,02-0,6 mm), iar conținutul de caolinit și o cantitate mică de minerale închise la culoare crește treptat pe măsură ce dimensiunea granulelor scade. Caolinitul începe să se îmbogățească la -0,057 mm și este evident îmbogățit la -0,020 mm.
Tabelul 1 Rezultatele analizei multi-elementelor pentru minereul de caolin (%)
2.2 Principalele condiții de valorificare aplicabile explorării experimentale a unor eșantioane mici
Principalii factori care afectează procesul de separare magnetică al separatorului magnetic de suspensie cu gradient ridicat HTDZ sunt debitul suspensiei, intensitatea câmpului magnetic de fond etc. Următoarele două condiții principale sunt testate în acest studiu experimental.
2.2.1 Debitul suspensiei: Când debitul este mare, randamentul concentratului este mai mare, iar conținutul de fier este, de asemenea, ridicat; când debitul este mic, conținutul de fier al concentratului este scăzut, iar randamentul este, de asemenea, scăzut. Datele experimentale sunt prezentate în Tabelul 2.
Tabelul 2 Rezultate experimentale ale debitului de suspensie
Notă: Testul de curgere a suspensiei se efectuează în condițiile unui câmp magnetic de fond de 1,25 T și o doză de dispersant de 0,25%.
Figura 5 Corespondența dintre debit și Fe2O3
Figura 6 Corespondența dintre viteza de curgere și alb uscat.
Luând în considerare costul de îmbogățire în ansamblu, debitul nămolului trebuie controlat la 12 mm/s.
2.2.2 Câmp magnetic de fond: Intensitatea câmpului magnetic de fond al separatorului magnetic de suspensie este în concordanță cu legea indicelui de îndepărtare a fierului din separarea magnetică a caolinului, adică atunci când intensitatea câmpului magnetic este mare, randamentul concentratului și conținutul de fier al separatorului magnetic sunt ambele scăzute, iar rata de îndepărtare a fierului este relativ scăzută. Mare, efect bun de îndepărtare a fierului.
Tabelul 3 Rezultate experimentale ale câmpului magnetic de fond
Notă: Testul de câmp magnetic de fond se efectuează în condițiile unui debit de suspensie de 12 mm/s și o doză de dispersant de 0,25%.
Deoarece cu cât intensitatea câmpului magnetic de fond este mai mare, cu atât puterea de excitație este mai mare, cu atât consumul de energie al echipamentului este mai mare și costul unitar de producție este mai mare. Având în vedere costul de valorificare, câmpul magnetic de fond selectat este stabilit la 1,25 T.
Figura 7 Corespondența dintre intensitatea câmpului magnetic și conținutul de Fe2O3.
2.3 Selectarea procesului de bază pentru separarea magnetică
Scopul principal al extracției minereului de caolin este de a îndepărta fierul și de a-l purifica. În funcție de diferența magnetică a fiecărui mineral, utilizarea unui câmp magnetic cu gradient ridicat pentru a îndepărta fierul și a purifica caolinul este eficientă, iar procesul este simplu și ușor de implementat în industrie. Prin urmare, se utilizează un separator magnetic de suspensie cu gradient ridicat, unul grosier și unul fin, ca proces de sortare.
Producția industrială
3.1 Procesul de producție industrială a caolinului
Pentru îndepărtarea fierului din minereul de caolin într-o anumită zonă din Guangdong, se utilizează combinația din seria HTDZ-1000 pentru a forma un proces de separare magnetică grosier-fin. Diagrama de flux este prezentată în Figura 2.
3.2 Condiții de producție industrială
3.2.1Clasificarea materialelor: scopul principal1. Separați în prealabil impuritățile precum cuarțul, feldspatul și mica din caolin printr-un ciclon în două etape, reduceți presiunea echipamentului ulterior și clasificați dimensiunea particulelor pentru a îndeplini cerințele echipamentului ulterior. 2. Deoarece mediul de separare al separatorului magnetic de suspensie este vată de oțel de 3#, dimensiunea particulelor trebuie să fie sub 250 mesh pentru a se asigura că nu rămân particule în mediul de vată de oțel pentru a preveni blocarea mediului de vată de oțel, afectând indicele de beneficiere și spălarea mediului, precum și capacitatea de procesare a echipamentului etc.
3.2.2Condiții de funcționare ale separării magneticeFluxul procesului adoptă un test grosier și unul fin și un proces cu circuit deschis grosier și unul fin. Conform experimentului eșantion, intensitatea câmpului de fond al separatorului magnetic de suspensie cu gradient înalt pentru operațiunea de degroșare este de 0,7 T, separatorul magnetic cu gradient înalt pentru operațiunea de selecție este de 1,25 T, iar pentru degroșarea suspensiei se utilizează un separator magnetic HTDZ-1000. Echipat cu un separator magnetic de suspensie selectată HTDZ-1000.
3.3 Rezultatele producției industriale
Producția industrială de caolin pentru îndepărtarea fierului într-o anumită zonă din Guangdong, turta de probă produsă de separatorul magnetic cu gradient înalt pentru suspensie HTDZ este prezentată în Figura 3, iar datele sunt prezentate în Tabelul 2.
Turta 1: Turta de probă de minereu brut intră în separatorul magnetic de suspensie de separare grosieră
Plăcintă 2: Plăcintă eșantion selectată aproximativ
Plăcinta 3, Plăcinta 4, Plăcinta 5: Mostre selectate
Tabelul 2 Rezultatele producției industriale (rezultatele prelevării de probe și spargerii turtelor la ora 20:30 pe 6 noiembrie)
Figura 3 O mostră de prăjitură produsă cu caolin într-un anumit loc din Guangdong
Rezultatele producției arată că, prin două separări magnetice cu gradient ridicat ale suspensiei, conținutul de Fe2O3 al concentratului poate fi redus cu aproximativ 50%, obținându-se un efect bun de îndepărtare a fierului.
应用案例
Data publicării: 27 martie 2021