Kaolín má v mojej krajine bohaté zásoby a preukázané geologické zásoby predstavujú približne 3 miliardy ton, ktoré sa nachádzajú najmä v provinciách Guangdong, Guangxi, Jiangxi, Fujian, Jiangsu a ďalších oblastiach. Vzhľadom na rôzne geologické formácie sa zloženie a štruktúra kaolínu z rôznych produkčných oblastí tiež líšia. Kaolín je vrstevnatý silikát typu 1:1, ktorý sa skladá z oktaédra a tetraédra. Jeho hlavnými zložkami sú SiO2 a Al203. Obsahuje tiež malé množstvo Fe203, Ti02, MgO, CaO, K2O a Na2O atď. Kaolín má mnoho vynikajúcich fyzikálnych a chemických vlastností a procesných charakteristík, takže sa široko používa v petrochemickom priemysle, výrobe papiera, funkčných materiálov, náterov, keramiky, vodeodolných materiálov atď. S pokrokom modernej vedy a techniky sa neustále rozširujú nové využitia kaolínu a začínajú prenikať do oblastí s vysokou presnosťou a špičkovou technológiou. Kaolínová ruda obsahuje malé množstvo (zvyčajne 0,5 % až 3 %) železných minerálov (oxidy železa, ilmenit, siderit, pyrit, sľuda, turmalín atď.), ktoré farbia kaolín a ovplyvňujú jeho spekanie. Belosť a ďalšie vlastnosti obmedzujú použitie kaolínu. Preto je obzvlášť dôležitá analýza zloženia kaolínu a výskum technológie odstraňovania nečistôt. Tieto farebné nečistoty majú zvyčajne slabé magnetické vlastnosti a možno ich odstrániť magnetickou separáciou. Magnetická separácia je metóda separácie minerálnych častíc v magnetickom poli s využitím magnetického rozdielu minerálov. Pre slabo magnetické minerály je na magnetickú separáciu potrebné silné magnetické pole s vysokým gradientom.
Štruktúra a princíp činnosti vysokogradientného magnetického separátora suspenzie HTDZ
1.1 Štruktúra elektromagnetického magnetického separátora s vysokým gradientom suspenzie
Stroj sa skladá hlavne z rámu, olejom chladenej budiacej cievky, magnetického systému, separačného média, systému chladenia cievky, preplachovacieho systému, systému vstupu a výstupu rudy, riadiaceho systému atď.
Obrázok 1 Štruktúrna schéma vysokogradientového magnetického separátora pre elektromagnetickú suspenziu
1 - Budiaca cievka 2 - Magnetický systém 3 - Separačné médium 4 - Pneumatický ventil 5 - Výstupné potrubie buničiny
6-Eskalátor 7-Vstupné potrubie 8-Výpustné potrubie trosky
1.2 Technické charakteristiky elektromagnetického kalového vysokogradientného magnetického separátora HTDZ
◎Technológia chladenia olejaNa chladenie sa používa plne utesnený chladiaci olej, výmena tepla sa vykonáva na princípe výmeny tepla olej-voda a je použité olejové čerpadlo s veľkým prietokom. Chladiaci olej má vysokú cirkuláciu, silnú tepelnú výmennú kapacitu, nízky nárast teploty cievky a vysokú intenzitu magnetického poľa.
◎Technológia usmerňovania a stabilizácie prúduProstredníctvom usmerňovacieho modulu sa dosahuje stabilný prúdový výstup a budiaci prúd sa upravuje podľa charakteristík rôznych materiálov, aby sa zabezpečila stabilná sila magnetického poľa a dosiahol sa najlepší index zhodnocovania.
◎Technológia vysokovýkonných fyzikálnych magnetov s veľkou dutinouPoužite železné pancierovanie na obalenie dutej cievky, navrhnite primeranú štruktúru elektromagnetického magnetického obvodu, znížte saturáciu železného panciera, znížte únik magnetického toku a vytvorte vysokú intenzitu poľa v triediacej dutine.
◎Technológia trojfázovej separácie tuhých látok, kvapalín a plynovMateriál v separačnej komore je vystavený vztlaku, vlastnej gravitácii a magnetickej sile, aby sa za vhodných podmienok dosiahol správny zušľachťovací účinok. Kombinácia odvádzanej vody a vysokého tlaku vzduchu robí preplachovacie médium čistejším.
◎Nová technológia špicatého nerezového magnetického vodivého a magnetického materiálu: Triediace médium používa oceľovú vlnu, diamantové pletivo alebo kombináciu oceľovej vlny a diamantového pletiva. Toto médium kombinuje vlastnosti zariadenia a výskum a vývoj vysoko permeabilnej nehrdzavejúcej ocele odolnej voči opotrebovaniu. Indukčný gradient magnetického poľa je veľký, slabé magnetické minerály sa ľahšie zachytávajú, remanencia je malá a médium sa ľahšie premýva po vyprázdňovaní rudy.
1.3 Analýza princípu zariadenia a analýza rozloženia magnetického poľa
1.3.1Princíp triedenia jeV pancierovej cievke sa umiestni určité množstvo magneticky vodivej vlny z nehrdzavejúcej ocele (alebo expandovaného kovu). Po vybudení cievky sa magneticky vodivá vlna z nehrdzavejúcej ocele zmagnetizuje a na povrchu sa vytvorí vysoko nerovnomerné magnetické pole, a to vysokogradientové magnetizačné magnetické pole. Keď paramagnetický materiál prechádza oceľovou vlnou v triediacej nádrži, dostane silu magnetického poľa úmernú súčinu aplikovaného magnetického poľa a gradientu magnetického poľa a adsorbuje sa na povrchu oceľovej vlny, namiesto toho, aby nemagnetický materiál prechádzal priamo magnetickým poľom. Cez nemagnetický ventil a potrubie prúdi do nádrže s nemagnetickým produktom. Keď slabo magnetický materiál zachytený oceľovou vlnou dosiahne určitú úroveň (určenú požiadavkami procesu), zastavte privádzanie rudy. Odpojte budiaci zdroj a prepláchnite magnetické predmety. Magnetické predmety prúdia cez magnetický ventil a potrubie do nádrže s magnetickým produktom. Potom vykonajte druhú domácu úlohu a zopakujte tento cyklus.
1.3.2Analýza rozloženia magnetického poľaPoužite pokročilý softvér s metódou konečných prvkov na rýchlu simuláciu mapy rozloženia oblakov magnetického poľa, skráťte cyklus návrhu a analýzy; prispôsobte optimalizovaný návrh na zníženie spotreby energie zariadení a nákladov na používateľa; odhalte potenciálne problémy pred výrobou produktu, zvýšte spoľahlivosť produktov a projektov; simulujte rôzne testovacie schémy, skráťte čas a náklady na testovanie;
Charakteristiky pohybu minerálov
2.1 Analýza pohybu materiálu
Vysokotlakový magnetický separátor HTDZ je vhodný na spodné dávkovanie pri triedení kaolínu. Zariadenie používa ako triediace médium viacvrstvovú vlnu z nehrdzavejúcej ocele (alebo expandovanú oceľ), takže trajektória častíc rudy je nepravidelná vo vertikálnom a horizontálnom smere. Krivka pohybu minerálnych častíc je znázornená na obrázku 1. Preto je predĺženie doby pohybu a vzdialenosti minerálov v separačnej oblasti užitočné pre úplnú adsorpciu slabých magnetov. Okrem toho prietok suspenzie, gravitácia a vztlak počas separačného procesu vzájomne pôsobia. Účinkom je udržiavanie častíc rudy v neustálom voľnom stave, zníženie adhézie medzi časticami rudy a zlepšenie účinnosti odstraňovania železa. Dosiahnutie dobrého triediaceho účinku.
Obrázok 4 Schematický diagram pohybu minerálov
1. Mediálna sieť 2. Magnetické častice 3. Nemagnetické častice.
2. Povaha surovej rudy a základný proces obohacovania
2.1 Vlastnosti určitého kaolínového minerálneho materiálu v provincii Guangdong:
Medzi hlušinové minerály kaolínu v určitej oblasti v provincii Guangdong patrí kremeň, muskovit, biotit a živec a malé množstvo červeného a limonitu. Kremeň je obohatený prevažne o zrnitosť +0,057 mm, obsah sľudy a živcových minerálov je obohatený o strednú zrnitosť (0,02 – 0,6 mm) a obsah kaolinitu a malého množstva tmavých minerálov sa postupne zvyšuje so znižujúcou sa zrnitosťou. Kaolinit sa začína obohacovať pri -0,057 mm a zjavne sa obohacuje pri -0,020 mm.
Tabuľka 1 Výsledky viacprvkovej analýzy kaolínovej rudy %
2.2 Hlavné podmienky obohacovania platné pre experimentálny prieskum malej vzorky
Hlavnými faktormi, ktoré ovplyvňujú proces magnetickej separácie vysokogradientového magnetického separátora suspenzie HTDZ, sú prietok suspenzie, intenzita magnetického poľa pozadia atď. V tejto experimentálnej štúdii sa testujú nasledujúce dve hlavné podmienky.
2.2.1 Prietok suspenzie: Pri veľkom prietoku je výťažnosť koncentrátu vyššia a obsah železa je tiež vysoký; pri nízkom prietoku je obsah železa v koncentráte nízky a jeho výťažnosť je tiež nízka. Experimentálne údaje sú uvedené v tabuľke 2.
Tabuľka 2 Experimentálne výsledky prietoku suspenzie
Poznámka: Skúška prietoku suspenzie sa vykonáva za podmienok magnetického poľa pozadia 1,25 T a dávky dispergačného činidla 0,25 %.
Obrázok 5 Vzťah medzi prietokom a Fe2O3
Obrázok 6 Vzťah medzi rýchlosťou prúdenia a suchou bielou farbou.
Pri zohľadnení nákladov na obohacovanie by sa prietok kalu mal regulovať na 12 mm/s.
2.2.2 Magnetické pole pozadia: Intenzita magnetického poľa pozadia suspenzného magnetického separátora je v súlade so zákonom indexu odstránenia železa pri magnetickej separácii kaolínu, to znamená, že keď je intenzita magnetického poľa vysoká, výťažok koncentrátu aj obsah železa v magnetickom separátore sú nízke a rýchlosť odstránenia železa je relatívne nízka. Vysoká, dobrý účinok odstránenia železa.
Tabuľka 3 Experimentálne výsledky magnetického poľa pozadia
Poznámka: Skúška magnetickým poľom pozadia sa vykonáva za podmienok prietoku suspenzie 12 mm/s a dávkovania dispergačného činidla 0,25 %.
Pretože čím vyššia je intenzita magnetického poľa pozadia, tým väčší je budiaci výkon, tým vyššia je spotreba energie zariadenia a tým vyššie sú jednotkové výrobné náklady. Vzhľadom na náklady na obohatenie je zvolené magnetické pole pozadia nastavené na 1,25 T.
Obrázok 7 Vzťah medzi silou magnetického poľa a obsahom Fe2O3.
2.3 Základný výber procesu magnetickej separácie
Hlavným účelom obohacovania kaolínovej rudy je odstránenie železa a jeho čistenie. V závislosti od magnetického rozdielu každého minerálu je použitie vysokogradientného magnetického poľa na odstránenie železa a čistenie kaolínu účinné a proces je jednoduchý a ľahko implementovateľný v priemysle. Preto sa ako triediaci proces používa vysokogradientný magnetický separátor v suspenzii, jeden hrubý a jeden jemný.
Priemyselná výroba
3.1 Priemyselný výrobný proces kaolínu
Na odstraňovanie železa z kaolínovej rudy v určitej oblasti v provincii Guangdong sa používa kombinácia série HTDZ-1000 na vytvorenie procesu magnetickej separácie hrubej a jemnej štruktúry. Vývojový diagram je znázornený na obrázku 2.
3.2 Podmienky priemyselnej výroby
3.2.1Klasifikácia materiálu: hlavný účel1. Vopred oddeľte nečistoty, ako je kremeň, živec a sľuda v kaolíne, pomocou dvojstupňového cyklónu, znížte tlak v následnom zariadení a klasifikujte veľkosť častíc tak, aby spĺňali požiadavky nasledujúceho zariadenia. 2. Keďže separačným médiom magnetického separátora suspenzie je oceľová vlna s veľkosťou 3#, veľkosť častíc musí byť menšia ako 250 mesh, aby sa zabezpečilo, že v médiu z oceľovej vlny nezostanú žiadne častice a zabránilo sa tak upchatiu média z oceľovej vlny, čo by ovplyvnilo index obohacovania a premývanie média a spracovateľskú kapacitu zariadenia atď.
3.2.2Prevádzkové podmienky magnetickej separácie: Priebeh procesu zahŕňa jeden hrubý a jeden jemný test a jeden hrubý a jeden jemný proces s otvoreným obvodom. Podľa experimentu so vzorkou je sila poľa pozadia vysokogradientového magnetického separátora suspenzie pre hrubú operáciu 0,7 T, vysokogradientového magnetického separátora pre selekčnú operáciu 1,25 T a pre hrubú suspenziu sa používa magnetický separátor HTDZ-1000. Je vybavený selektovaným magnetickým separátorom suspenzie HTDZ-1000.
3.3 Výsledky priemyselnej výroby
Priemyselná výroba kaolínu na odstraňovanie železa na určitom mieste v Guangdongu, vzorka koláča vyrobená pomocou vysokogradientového magnetického separátora HTDZ, je znázornená na obrázku 3 a údaje sú uvedené v tabuľke 2.
Koláč 1: Je to koláč vzorky surovej rudy, ktorý vstupuje do magnetického separátora hrubej separačnej suspenzie.
Koláč 2: Zhruba vybraná vzorka koláča
Koláč 3, Koláč 4, Koláč 5: Vybrané vzorky
Tabuľka 2 Výsledky priemyselnej výroby (výsledky odberu vzoriek a lámania koláčov o 20:30 hod. 6. novembra)
Obrázok 3 Vzorka koláča vyrobeného z kaolínu na určitom mieste v Guangdongu
Výsledky výroby ukazujú, že obsah Fe2O3 v koncentráte sa dá znížiť približne o 50 % pomocou dvoch vysokogradientových magnetických separácií suspenzie a dosiahnuť dobrý účinok odstránenia železa.
应用案例
Čas uverejnenia: 27. marca 2021