Каолін має значні запаси в моїй країні, а розвідані геологічні запаси становлять близько 3 мільярдів тонн, в основному розташовані в Гуандуні, Гуансі, Цзянсі, Фуцзяні, Цзянсу та інших місцях. Через різні геологічні особливості формування, склад і структура каоліну з різних районів видобутку також відрізняються. Каолін - це шаруватий силікат типу 1:1, який складається з октаедра та тетраедра. Його основними компонентами є SiO2 та Al2O3. Він також містить невелику кількість Fe2O3, TiO2, MgO, CaO, K2O та Na2O тощо. Каолін має багато чудових фізичних та хімічних властивостей та технологічних характеристик, тому він широко використовується в нафтохімії, паперовому виробництві, функціональних матеріалах, покриттях, кераміці, водостійких матеріалах тощо. З розвитком сучасної науки і техніки нові способи використання каоліну постійно розширюються, і вони починають проникати у високоточні та передові галузі. Каолінова руда містить невелику кількість (зазвичай від 0,5% до 3%) залізних мінералів (оксиди заліза, ільменіт, сидерит, пірит, слюда, турмалін тощо), які забарвлюють каолін і впливають на його спікання. Білизна та інші властивості обмежують застосування каоліну. Тому аналіз складу каоліну та дослідження технології видалення його домішок є особливо важливими. Ці кольорові домішки зазвичай мають слабкі магнітні властивості та можуть бути видалені за допомогою магнітної сепарації. Магнітна сепарація - це метод розділення мінеральних частинок у магнітному полі за допомогою магнітної різниці мінералів. Для слабомагнітних мінералів для магнітної сепарації потрібне сильне магнітне поле з високим градієнтом.
Структура та принцип роботи високоградієнтного шламового магнітного сепаратора HTDZ
1.1 Структура електромагнітного шламового високоградієнтного магнітного сепаратора
Машина в основному складається з рами, котушки збудження з масляним охолодженням, магнітної системи, розділювального середовища, системи охолодження котушки, системи промивання, системи впуску та випуску руди, системи керування тощо.
Рисунок 1. Структурна схема високоградієнтного магнітного сепаратора для електромагнітної пульпи
1. Котушка збудження 2. Магнітна система 3. Роздільне середовище 4. Пневматичний клапан 5. Трубопровід виходу пульпи
6-Ескалатор 7-Впускна труба 8-Шлаковідвідна труба
1.2 Технічні характеристики електромагнітного шламового високоградієнтного магнітного сепаратора HTDZ
◎Технологія охолодження оліїДля охолодження використовується повністю герметична охолоджувальна олива, теплообмін здійснюється за принципом теплообміну масло-вода, а також використовується масляний насос великої продуктивності для дисків трансформатора. Охолоджувальна олива має високу швидкість циркуляції, високу теплоємність, низьке підвищення температури котушки та високу напруженість магнітного поля.
◎Технологія випрямлення та стабілізації струмуЗа допомогою випрямляючого модуля реалізується стабільний вихідний струм, а струм збудження регулюється відповідно до характеристик різних матеріалів для забезпечення стабільної напруженості магнітного поля та досягнення найкращого показника збагачення.
◎Технологія високопродуктивних фізичних магнітів з великою порожниною та броньованим корпусомВикористовуйте залізну броню для обгортання порожнистої котушки, спроектуйте розумну структуру електромагнітного магнітного кола, зменшіть насичення залізної броні, зменшіть витік магнітного потоку та сформуйте високу напруженість поля в сортувальній порожнині.
◎Технологія трифазного розділення твердих, рідких та газоподібних речовинМатеріал у розділювальній камері піддається впливу плавучості, власної сили тяжіння та магнітної сили для досягнення належного ефекту збагачення за належних умов. Поєднання розвантажувальної води та високого тиску повітря робить промивне середовище чистішим.
◎Нова технологія гострих нержавіючих магнітних провідних та магнітних матеріалів: сортувальне середовище використовує сталеву вату, ромбоподібну сітку або комбінацію сталевої вати та ромбоподібної сітки. Це середовище поєднує характеристики обладнання та дослідження та розробки зносостійкої високопроникної нержавіючої сталі. Великий градієнт індукції магнітного поля дозволяє легше захоплювати слабкі магнітні мінерали, мала залишкова магнітна напруженість, а середовище легше промивається після вивантаження руди.
1.3 Аналіз принципу роботи обладнання та аналіз розподілу магнітного поля
1.3.1Принцип сортування такийУ броньовану котушку поміщається певна кількість магнітопровідної вовни з нержавіючої сталі (або розширеного металу). Після збудження котушки магнітопровідна вовна з нержавіючої сталі намагнічується, і на її поверхні генерується дуже нерівномірне магнітне поле, а саме високоградієнтне магнітне поле намагнічування. Коли парамагнітний матеріал проходить через сталеву вовну в сортувальному резервуарі, він отримує силу магнітного поля, пропорційну добутку прикладеного магнітного поля та градієнта магнітного поля, і він адсорбується на поверхні сталевої вовни, замість того, щоб немагнітний матеріал проходив безпосередньо через магнітне поле. Він потрапляє в резервуар з немагнітним продуктом через немагнітний клапан і трубопровід. Коли слабомагнітний матеріал, зібраний сталевою ватою, досягне певного рівня (визначеного вимогами процесу), припиніть подачу руди. Відключіть джерело збудження та промийте магнітні об'єкти. Магнітні об'єкти потрапляють у резервуар з магнітним продуктом через магнітний клапан і трубопровід. Потім виконайте друге домашнє завдання та повторіть цей цикл.
1.3.2Аналіз розподілу магнітного поляВикористовуйте передове програмне забезпечення для методу скінченних елементів для швидкого моделювання карти хмар розподілу магнітного поля, скорочення циклу проектування та аналізу; впроваджуйте оптимізований дизайн для зменшення споживання енергії обладнанням та зменшення витрат користувачів; виявляйте потенційні проблеми до початку виробництва продукції, підвищуйте надійність продукції та проектів; моделюйте різні схеми випробувань, скорочуйте час та витрати на випробування;
Характеристики руху корисних копалин
2.1 Аналіз руху матеріалів
Високоградієнтний магнітний сепаратор HTDZ підходить для нижнього подачі під час сортування каоліну. Обладнання використовує багатошарову вату з нержавіючої сталі (або розширений метал) як сортувальне середовище, завдяки чому траєкторія частинок руди є нерівномірною у вертикальному та горизонтальному напрямках. Крива руху мінеральних частинок показана на рисунку 1. Таким чином, збільшення часу та відстані мінералів у зоні розділення сприяє повній адсорбції слабких магнітів. Крім того, швидкість потоку суспензії, сила тяжіння та плавучість під час процесу розділення взаємодіють один з одним. Ефект полягає в тому, щоб частинки руди постійно залишалися в пухкому стані, зменшували адгезію між частинками руди та підвищували ефективність видалення заліза. Отримують хороший ефект сортування.
Рисунок 4. Схематична діаграма руху мінералу
1. Медіамережа 2. Магнітні частинки 3. Немагнітні частинки.
2. Природа сирої руди та основний процес збагачення
2.1 Властивості певного мінерального матеріалу каоліну в Гуандуні:
Мінерали пустої породи каоліну в певній місцевості провінції Гуандун включають кварц, мусковіт, біотит і польовий шпат, а також невелику кількість червоного руди та лімоніту. Кварц переважно збагачений розміром зерна +0,057 мм, вміст слюди та мінералів польового шпату збагачений середнім розміром зерна (0,02-0,6 мм), а вміст каолініту та невеликої кількості темних мінералів поступово збільшується зі зменшенням розміру зерна. Каолініт починає збагачуватися при розмірі -0,057 мм і, очевидно, збагачується при розмірі -0,020 мм.
Таблиця 1 Результати багатоелементного аналізу каолінової руди, %
2.2 Основні умови збагачення, що застосовуються до експериментального дослідження невеликої вибірки
Основними факторами, що впливають на процес магнітної сепарації у високоградієнтному шламовому магнітному сепараторі HTDZ, є швидкість потоку шламу, напруженість фонового магнітного поля тощо. У цьому експериментальному дослідженні перевіряються наступні дві основні умови.
2.2.1 Швидкість потоку шламу: При великій швидкості потоку вихід концентрату вищий, а вміст заліза в ньому також високий; при низькій швидкості потоку вміст заліза в концентраті низький, а його вихід також низький. Експериментальні дані наведено в таблиці 2.
Таблиця 2 Експериментальні результати швидкості потоку пульпи
Примітка: Випробування на швидкість потоку пульпи проводиться в умовах фонового магнітного поля 1,25 Тл та дозування диспергатора 0,25%.
Рисунок 5. Відповідність між швидкістю потоку та Fe2O3
Рисунок 6. Відповідність між швидкістю потоку та сухою білою фарбою.
Враховуючи вартість збагачення в цілому, швидкість потоку пульпи слід контролювати на рівні 12 мм/с.
2.2.2 Фонове магнітне поле: Напруженість фонового магнітного поля шламового магнітного сепаратора відповідає закону індексу видалення заліза магнітним розділенням каоліну, тобто, коли напруженість магнітного поля висока, вихід концентрату та вміст заліза в магнітному сепараторі низькі, а швидкість видалення заліза відносно низька. Високий, хороший ефект видалення заліза.
Таблиця 3 Експериментальні результати фонового магнітного поля
Примітка: Випробування фонового магнітного поля проводиться за умов швидкості потоку суспензії 12 мм/с та дозування диспергатора 0,25%.
Оскільки чим вища напруженість фонового магнітного поля, тим більша потужність збудження, тим вище енергоспоживання обладнання та тим вища собівартість одиниці продукції. Враховуючи вартість збагачення, вибране фонове магнітне поле встановлено на рівні 1,25 Тл.
Рисунок 7. Відповідність між напруженістю магнітного поля та вмістом Fe2O3.
2.3 Вибір основного процесу магнітної сепарації
Основною метою збагачення каолінової руди є видалення та очищення заліза. Залежно від магнітної різниці кожного мінералу, використання високоградієнтного магнітного поля для видалення заліза та очищення каоліну є ефективним, а процес простий та легко впроваджується в промисловості. Тому для процесу сортування використовується високоградієнтний шламовий магнітний сепаратор, один грубий, а один дрібний.
Промислове виробництво
3.1 Промисловий процес виробництва каоліну
Для видалення заліза з каолінової руди в певному районі провінції Гуандун використовується комбінація серії HTDZ-1000 для формування процесу магнітної сепарації грубого та тонкого помелу. Блок-схема показана на рисунку 2.
3.2 Умови промислового виробництва
3.2.1Класифікація матеріалів: основне призначення: 1. Попередньо відокремити домішки, такі як кварц, польовий шпат та слюда, у каоліні за допомогою двоступеневого циклону, зменшити тиск наступного обладнання та класифікувати розмір частинок відповідно до вимог наступного обладнання. 2. Оскільки розділювальним середовищем шламового магнітного сепаратора є сталева вата 3#, розмір частинок повинен бути менше 250 меш, щоб забезпечити відсутність частинок у сталевій ваті, щоб запобігти блокуванню сталевою ватою, що впливає на індекс збагачення та промивання середовища, а також на продуктивність обладнання тощо.
3.2.2Умови роботи магнітної сепарації: технологічний процес використовує один грубий та один дрібний тест, а також один грубий та один дрібний процес розімкнутого контуру. Згідно з експериментальним зразком, напруженість фонового поля високоградієнтного магнітного сепаратора шламу для чорнової обробки становить 0,7 Тл, високоградієнтного магнітного сепаратора для селекційної операції - 1,25 Тл, а для чорнової обробки шламу використовується магнітний сепаратор HTDZ-1000. Оснащений селективним магнітним сепаратором шламу HTDZ-1000.
3.3 Результати промислового виробництва
Промислове виробництво каоліну для видалення заліза в певному місці в Гуандуні, зразок кеку, отриманого за допомогою суспензійного високоградієнтного магнітного сепаратора HTDZ, показано на рисунку 3, а дані наведено в таблиці 2.
Пиріг 1: Це пиріг зразка сирої руди, який потрапляє в магнітний сепаратор грубої сепарації шламу.
Пиріг 2: Приблизно вибраний зразок пирога
Пиріг 3, Пиріг 4, Пиріг 5: Вибрані зразки
Таблиця 2 Результати промислового виробництва (результати відбору проб та розбивання тортів о 20:30 6 листопада)
Рисунок 3. Зразок кекса, виробленого з каоліну в певному місці в Гуандуні
Результати виробництва показують, що вміст Fe2O3 у концентраті можна зменшити приблизно на 50% за допомогою двох високоградієнтних магнітних сепарацій суспензії, що дозволяє отримати хороший ефект видалення заліза.
应用案例
Час публікації: 27 березня 2021 р.