У маёй краіне каалін мае багатыя запасы, а даказаныя геалагічныя запасы складаюць каля 3 мільярдаў тон, у асноўным размешчаныя ў правінцыях Гуандун, Гуансі, Цзянсі, Фуцзянь, Цзянсу і іншых месцах. З-за розных геалагічных прычын утварэння склад і структура кааліну з розных раёнаў здабычы таксама адрозніваюцца. Каалін - гэта слаісты сілікат тыпу 1:1, які складаецца з актаэдра і тэтраэдра. Яго асноўнымі кампанентамі з'яўляюцца SiO2 і Al2O3. Ён таксама змяшчае невялікую колькасць Fe2O3, TiO2, MgO, CaO, K2O і Na2O і г.д. Каалін валодае многімі выдатнымі фізічнымі і хімічнымі ўласцівасцямі і тэхналагічнымі характарыстыкамі, таму ён шырока выкарыстоўваецца ў нафтахіміі, вытворчасці паперы, функцыянальных матэрыялаў, пакрыццяў, керамікі, воданепранікальных матэрыялаў і г.д. З развіццём сучаснай навукі і тэхналогій новыя сферы прымянення кааліну пастаянна пашыраюцца, і ён пачынае пранікаць у высокія, дакладныя і перадавыя галіны. Каолінавая руда змяшчае невялікую колькасць (звычайна ад 0,5% да 3%) жалезных мінералаў (аксіды жалеза, ільменіт, сідэрыт, пірыт, слюда, турмалін і г.д.), якія афарбоўваюць каолін і ўплываюць на яго спяканне. Беласць і іншыя ўласцівасці абмяжоўваюць прымяненне каоліну. Таму асабліва важным з'яўляецца аналіз складу каоліну і даследаванне тэхналогіі выдалення яго прымешак. Гэтыя каляровыя прымешкі звычайна маюць слабыя магнітныя ўласцівасці і могуць быць выдалены з дапамогай магнітнай сепарацыі. Магнітная сепарацыя - гэта метад падзелу мінеральных часціц у магнітным полі з выкарыстаннем магнітнай рознасці мінералаў. Для слабамагнітных мінералаў для магнітнай сепарацыі патрабуецца высокаградыентнае моцнае магнітнае поле.
Структура і прынцып працы высокаградыентнага шламавага магнітнага сепаратара HTDZ
1.1 Структура электрамагнітнага шламавага высокаградыентнага магнітнага сепаратара
Машына ў асноўным складаецца з рамы, шпулькі ўзбуджэння з алейным астуджэннем, магнітнай сістэмы, сепарацыйнага асяроддзя, сістэмы астуджэння шпулькі, сістэмы прамывання, сістэмы ўваходу і выхаду руды, сістэмы кіравання і г.д.
Малюнак 1. Структурная схема высокаградыентнага магнітнага сепаратара для электрамагнітнай пульпы
1. Узбуджальная шпулька 2. Магнітная сістэма 3. Падзяляльнае асяроддзе 4. Пнеўматычны клапан 5. Выхадны трубаправод пульпы
6-Эскалатар 7-Уваходная труба 8-Труба для адводу шлаку
1.2 Тэхнічныя характарыстыкі электрамагнітнага шламовага высокаградыентнага магнітнага сепаратара HTDZ
◎Тэхналогія астуджэння алеюДля астуджэння выкарыстоўваецца цалкам герметычны алейны астуджальны матэрыял, цеплаабмен ажыццяўляецца па прынцыпе цеплаабмену алей-вада, і выкарыстоўваецца помпа для трансфарматарнага алею з вялікім патокам. Алейны астуджальны матэрыял мае высокую хуткасць цыркуляцыі, высокую цеплаёмістасць, нізкае павышэнне тэмпературы шпулькі і высокую напружанасць магнітнага поля.
◎Тэхналогія выпрамлення і стабілізацыі токуЗ дапамогай выпрамляльнага модуля рэалізуецца стабільны выхадны ток, а ток узбуджэння рэгулюецца ў адпаведнасці з характарыстыкамі розных матэрыялаў, каб забяспечыць стабільную напружанасць магнітнага поля і дасягнуць найлепшага індэкса ўзбагачэння.
◎Тэхналогія высокапрадукцыйных фізічных магнітаў з вялікай паражнінойВыкарыстоўвайце жалезную браню для абкручвання полай шпулькі, распрацуйце разумную структуру электрамагнітнага магнітнага ланцуга, паменшыце насычэнне жалезнай брані, паменшыце ўцечку магнітнага патоку і сфармуйце высокую напружанасць поля ў сартавальнай поласці.
◎Тэхналогія трохфазнага падзелу цвёрдай, вадкай і газападобнай фазыМатэрыял у сепарацыйнай камеры падвяргаецца ўздзеянню плавучасці, уласнай гравітацыі і магнітнай сілы для дасягнення належнага эфекту ўзбагачэння ў адпаведных умовах. Спалучэнне разгружанай вады і высокага ціску паветра робіць прамыўное асяроддзе больш чыстым.
◎Новая тэхналогія вырабу з калючага нержавеючага магнітнага праводзячага і магнітнага матэрыялуУ якасці сартавальнага асяроддзя выкарыстоўваецца сталёвая вата, ромбападобная сетка або камбінацыя сталёвай ваты і ромбападобнай сеткі. Гэта асяроддзе спалучае ў сабе характарыстыкі абсталявання і даследаванні і распрацоўкі зносаўстойлівай высокапранікальнай нержавеючай сталі. Вялікі градыент індукцыі магнітнага поля лягчэй захопліваць слабыя магнітныя мінералы, малая рэманентнасць, і асяроддзе лягчэй прамываць пры выгрузцы руды.
1.3 Аналіз прынцыпу абсталявання і аналіз размеркавання магнітнага поля
1.3.1Прынцып сартавання такіУ браняваную шпульку змяшчаецца пэўная колькасць магнітаправоднай воўны з нержавеючай сталі (або пашыранага металу). Пасля ўзбуджэння шпулькі магнітаправодная воўна з нержавеючай сталі намагнічваецца, і на паверхні ствараецца вельмі нераўнамернае магнітнае поле, а менавіта высокаградыентнае магнітнае поле намагнічвання. Калі парамагнітны матэрыял праходзіць праз сталёвую вату ў сартавальным баку, ён атрымлівае сілу магнітнага поля, прапарцыйную здабытку прыкладзенага магнітнага поля і градыенту магнітнага поля, і ён адсарбуецца на паверхні сталёвай ваты, замест таго, каб немагнітны матэрыял праходзіў непасрэдна праз магнітнае поле. Ён паступае ў рэзервуар з немагнітным прадуктам праз немагнітны клапан і трубаправод. Калі слабамагнітны матэрыял, сабраны сталёвай ватай, дасягне пэўнага ўзроўню (вызначанага патрабаваннямі працэсу), спыніце падачу руды. Адключыце крыніцу ўзбуджэння і прамыйце магнітныя аб'екты. Магнітныя аб'екты паступаюць у рэзервуар з магнітным прадуктам праз магнітны клапан і трубаправод. Затым выканайце другое хатняе заданне і паўтарыце гэты цыкл.
1.3.2Аналіз размеркавання магнітнага поляВыкарыстоўваць перадавое праграмнае забеспячэнне для метаду канчатковых элементаў для хуткага мадэлявання карты размеркавання магнітнага поля ў воблаках, скараціць цыкл праектавання і аналізу; укараняць аптымізаваную канструкцыю для зніжэння спажывання энергіі абсталяваннем і зніжэння выдаткаў карыстальнікаў; выяўляць патэнцыйныя праблемы перад вытворчасцю прадукцыі; павышаць надзейнасць прадукцыі і праектаў; мадэляваць розныя схемы выпрабаванняў, скарачаць час і выдаткі на выпрабаванні;
Характарыстыкі руху карысных выкапняў
2.1 Аналіз руху матэрыялаў
Высокаградыентны магнітны сепаратар HTDZ падыходзіць для ніжняй падачы пры сартаванні каоліну. У якасці сартавальнага асяроддзя ў абсталяванні выкарыстоўваецца шматслаёвая вата з нержавеючай сталі (або пашыраны метал), таму траекторыя руху часціц руды нерэгулярная ў вертыкальным і гарызантальным напрамках. Крывая руху мінеральных часціц паказана на малюнку 1. Такім чынам, павелічэнне часу руху і адлегласці мінералаў у зоне падзелу спрыяе поўнай адсорбцыі слабых магнітаў. Акрамя таго, хуткасць патоку пульпы, сіла цяжару і плавучасць падчас працэсу падзелу ўзаемадзейнічаюць адзін з адным. Эфект заключаецца ў тым, каб часціцы руды заўсёды заставаліся ў друзлым стане, памяншалася счапленне паміж часціцамі руды і павышалася эфектыўнасць выдалення жалеза. Дасягаецца добры эфект сартавання.
Малюнак 4. Схематычная дыяграма руху мінералаў
1. Медыясетка 2. Магнітныя часціцы 3. Немагнітныя часціцы.
2. Характар сырой руды і асноўны працэс яе ўзбагачэння
2.1 Уласцівасці пэўнага мінеральнага матэрыялу каоліну ў правінцыі Гуандун:
У пэўным раёне правінцыі Гуандун у якасці мінералаў пустой пароды каоліну сустракаюцца кварц, мускавіт, біятыт і палявы шпат, а таксама невялікая колькасць чырвонага руды і ліманіту. Кварц у асноўным узбагачаны памерам зерняў +0,057 мм, утрыманне мінералаў слюды і палявога шпату ўзбагачана ў сярэднім памеры зерняў (0,02-0,6 мм), а ўтрыманне каолініту і невялікай колькасці цёмных мінералаў паступова павялічваецца па меры памяншэння памеру зерняў. Каолініт пачынае ўзбагачацца пры памеры -0,057 мм і відавочна ўзбагачаецца пры памеры -0,020 мм.
Табліца 1 Вынікі шматэлементнага аналізу каолінавай руды, %
2.2 Асноўныя ўмовы ўзбагачэння, якія прымяняюцца да эксперыментальнага даследавання невялікай выбаркі
Асноўнымі фактарамі, якія ўплываюць на працэс магнітнага падзелу ў высокаградыентным шламавым магнітным сепаратары HTDZ, з'яўляюцца хуткасць патоку шламу, напружанасць фонавага магнітнага поля і г.д. У гэтым эксперыментальным даследаванні правераны наступныя дзве асноўныя ўмовы.
2.2.1 Хуткасць патоку пульпы: Пры вялікай хуткасці патоку выхад канцэнтрату вышэйшы, і ўтрыманне жалеза ў ім таксама высокае; пры нізкай хуткасці патоку ўтрыманне жалеза ў канцэнтраце нізкае, і яго выхад таксама нізкі. Эксперыментальныя дадзеныя паказаны ў табліцы 2.
Табліца 2 Эксперыментальныя вынікі хуткасці патоку пульпы
Заўвага: Выпрабаванне хуткасці патоку пульпы праводзіцца ва ўмовах фонавага магнітнага поля 1,25 Тл і дозы дысперганта 0,25%.
Малюнак 5. Суадносіны паміж хуткасцю патоку і Fe2O3
Малюнак 6. Суадносіны паміж хуткасцю патоку і сухой белай фарбай.
Улічваючы ўсебаковы кошт узбагачэння, хуткасць патоку пульпы варта кантраляваць на ўзроўні 12 мм/с.
2.2.2 Фонавае магнітнае поле: Інтэнсіўнасць фонавага магнітнага поля пульпнага магнітнага сепаратара адпавядае закону індэкса выдалення жалеза з каоліну, гэта значыць, калі інтэнсіўнасць магнітнага поля высокая, выхад канцэнтрату і ўтрыманне жалеза ў магнітным сепаратары нізкія, а хуткасць выдалення жалеза адносна нізкая. Высокі ўзровень, добры эфект выдалення жалеза.
Табліца 3 Эксперыментальныя вынікі фонавага магнітнага поля
Заўвага: Выпрабаванне фонавага магнітнага поля праводзіцца пры хуткасці патоку пульпы 12 мм/с і дозе дысперганта 0,25%.
Паколькі чым вышэйшая інтэнсіўнасць фонавага магнітнага поля, тым большая магутнасць узбуджэння, тым вышэйшае спажыванне энергіі абсталяваннем і тым вышэйшы сабекошт вытворчасці адзінкі. Улічваючы кошт узбагачэння, выбранае фонавае магнітнае поле ўстаноўлена на ўзроўні 1,25 Тл.
Малюнак 7. Суадносіны паміж напружанасцю магнітнага поля і ўтрыманнем Fe2O3.
2.3 Асноўны выбар працэсу магнітнай сепарацыі
Асноўнай мэтай узбагачэння каолінавай руды з'яўляецца выдаленне жалеза і ачыстка. У залежнасці ад магнітных адрозненняў кожнага мінерала, выкарыстанне высокаградыентнага магнітнага поля для выдалення жалеза і ачысткі каоліну з'яўляецца эфектыўным, а працэс просты і лёгка рэалізуецца ў прамысловасці. Таму ў якасці працэсу сартавання выкарыстоўваецца высокаградыентны шламовы магнітны сепаратар, адзін грубы, а другі дробны.
Прамысловая вытворчасць
3.1 Прамысловы працэс вытворчасці каоліну
Для выдалення жалеза з каолінавай руды ў пэўным раёне правінцыі Гуандун выкарыстоўваецца камбінацыя серыі HTDZ-1000 для стварэння працэсу магнітнага падзелу буйной і дробнай фракцый. Блок-схема паказана на малюнку 2.
3.2 Умовы прамысловай вытворчасці
3.2.1Класіфікацыя матэрыялаў: асноўнае прызначэнне: 1. Папярэдне аддзяліць прымешкі, такія як кварц, палявы шпат і слюда, у каоліне праз двухступеньчаты цыклон, знізіць ціск наступнага абсталявання і класіфікаваць памер часціц у адпаведнасці з патрабаваннямі наступнага абсталявання. 2. Паколькі сепарацыйным асяроддзем магнітнага сепаратара шламу з'яўляецца сталёвая вата 3#, памер часціц павінен быць менш за 250 меш, каб гарантаваць, што ў асяроддзі са сталёвай ваты не застанецца часціц, каб прадухіліць блакаванне асяроддзя са сталёвай ватой, што паўплывае на індэкс узбагачэння і прамыўку асяроддзя, а таксама на перапрацоўчую магутнасць абсталявання і г.д.
3.2.2Умовы працы магнітнай сепарацыіПрацэс выкарыстоўвае адзін грубы і адзін дробны тэст, а таксама адзін грубы і адзін дробны працэс з адкрытым контурам. Згодна з эксперыментальным узорам, напружанасць фонавага поля высокаградыентнага магнітнага сепаратара для шлама для чарнавой апрацоўкі складае 0,7 Тл, высокаградыентнага магнітнага сепаратара для селекцыі — 1,25 Тл, а для чарнавой апрацоўкі шлама выкарыстоўваецца магнітны сепаратар HTDZ-1000. Абсталяваны адборным магнітным сепаратарам шлама HTDZ-1000.
3.3 Вынікі прамысловай вытворчасці
Прамысловая вытворчасць каоліну для выдалення жалеза ў пэўным месцы ў правінцыі Гуандун, узор прадукту, атрыманы з дапамогай шламовага высокаградыентнага магнітнага сепаратара HTDZ, паказана на малюнку 3, а дадзеныя прыведзены ў табліцы 2.
Торт 1: Гэта торт пробы сырой руды, які паступае ў магнітны сепаратар грубай сепарацыі пульпы.
Пірог 2: Прыблізна выбраны ўзор пірага
Пірог 3, пірог 4, пірог 5: Выбраныя ўзоры
Табліца 2 Вынікі прамысловай вытворчасці (вынікі адбору проб і разбівання тартоў а 20:30 6 лістапада)
Малюнак 3. Узор жэле, вырабленага з каоліну ў пэўным месцы ў правінцыі Гуандун.
Вынікі вытворчасці паказваюць, што ўтрыманне Fe2O3 у канцэнтраце можна знізіць прыкладна на 50% дзякуючы двух высокаградыентнаму магнітнаму падзелу суспензіі, і можна атрымаць добры эфект выдалення жалеза.
应用案例
Час публікацыі: 27 сакавіка 2021 г.