Kaolien komt in mijn land in overvloed voor, met bewezen geologische reserves van ongeveer 3 miljard ton, voornamelijk verspreid over Guangdong, Guangxi, Jiangxi, Fujian, Jiangsu en andere regio's. Door de verschillende geologische formaties verschillen de samenstelling en structuur van kaolien uit de verschillende productiegebieden. Kaolien is een gelaagd silicaat van het 1:1-type, opgebouwd uit octaëders en tetraëders. De belangrijkste componenten zijn SiO2 en Al2O3. Het bevat ook een kleine hoeveelheid Fe2O3, TiO2, MgO, CaO, K2O en Na2O, enz. Kaolien heeft vele uitstekende fysische en chemische eigenschappen en verwerkingskenmerken, waardoor het op grote schaal wordt gebruikt in de petrochemie, papierproductie, functionele materialen, coatings, keramiek, waterafstotende materialen, enz. Met de vooruitgang van de moderne wetenschap en technologie breiden de nieuwe toepassingen van kaolien zich voortdurend uit en beginnen ze door te dringen tot hoogwaardige, precieze en geavanceerde gebieden. Kaolienerts bevat een kleine hoeveelheid (meestal 0,5% tot 3%) ijzermineralen (ijzeroxiden, ilmeniet, sideriet, pyriet, mica, toermalijn, enz.), die de kaolien kleuren en de witheid en andere eigenschappen van het sinterproces beïnvloeden. Deze eigenschappen beperken de toepassingsmogelijkheden van kaolien. Daarom zijn de analyse van de samenstelling van kaolien en het onderzoek naar technologieën voor het verwijderen van onzuiverheden bijzonder belangrijk. Deze gekleurde onzuiverheden hebben meestal zwakke magnetische eigenschappen en kunnen worden verwijderd door magnetische scheiding. Magnetische scheiding is een methode om mineraaldeeltjes in een magnetisch veld te scheiden door gebruik te maken van het magnetische verschil tussen mineralen. Voor zwak magnetische mineralen is een sterk magnetisch veld met een hoge gradiënt nodig voor magnetische scheiding.
Structuur en werkingsprincipe van de HTDZ magnetische scheider voor slurry met hoge gradiënt
1.1 De structuur van de elektromagnetische slurry-magnetische scheider met hoge gradiënt
De machine bestaat hoofdzakelijk uit een frame, een oliegekoelde excitatiespoel, een magnetisch systeem, een scheidingsmedium, een spoelkoelsysteem, een spoelsysteem, een ertsinvoer- en -uitvoersysteem, een besturingssysteem, enzovoort.
Figuur 1 Structuurdiagram van een magnetische scheider met hoge gradiënt voor elektromagnetische slurry.
1- Excitatiespoel 2- Magnetisch systeem 3- Scheidingsmedium 4- Pneumatische klep 5- Pulpuitlaatleiding
6-Roltrap 7-Inlaatpijp 8-Slakafvoerpijp
1.2 Technische kenmerken van de HTDZ elektromagnetische slurry magnetische scheider met hoge gradiënt
◎OliekoelingstechnologieEr wordt gebruikgemaakt van volledig afgesloten koelolie voor de koeling, de warmteoverdracht vindt plaats volgens het principe van olie-waterwarmteoverdracht en er wordt een transformatoroliepomp met een grote capaciteit toegepast. De koelolie heeft een hoge circulatiesnelheid, een sterk warmteoverdrachtsvermogen, een lage temperatuurstijging van de spoel en een hoge magnetische veldsterkte.
◎Stroomgelijkrichtings- en stroomstabilisatietechnologieDoor middel van de gelijkrichtermodule wordt een stabiele stroomoutput gerealiseerd en wordt de excitatiestroom aangepast aan de eigenschappen van verschillende materialen om een stabiele magnetische veldsterkte te garanderen en de beste verrijkingsindex te bereiken.
◎Grote, gepantserde, hoogwaardige fysieke magneettechnologieGebruik een ijzeren pantser om de holle spoel te omwikkelen, ontwerp een redelijke elektromagnetische circuitstructuur, verminder de verzadiging van het ijzeren pantser, verminder magnetische fluxlekkage en creëer een hoge veldsterkte in de sorteerholte.
◎driefasenscheidingstechnologie voor vaste stoffen, vloeistoffen en gassenHet materiaal in de scheidingskamer wordt blootgesteld aan drijfkracht, eigen zwaartekracht en magnetische kracht om onder de juiste omstandigheden een optimaal zuiveringsproces te bereiken. De combinatie van afvoerwater en hoge luchtdruk zorgt voor een schonere spoeling van het medium.
◎Nieuwe puntige roestvrijstalen magnetische geleidende en magnetische materiaaltechnologieHet sorteermedium bestaat uit staalwol, een diamantvormig gaas of een combinatie van staalwol en een diamantvormig gaas. Dit medium combineert de eigenschappen van de apparatuur met de door onderzoek en ontwikkeling ontwikkelde slijtvaste, zeer permeabele roestvrijstalen eigenschappen. De magnetische veldinductiegradiënt is groot, waardoor zwak magnetische mineralen gemakkelijker kunnen worden afgevangen. Bovendien is de remanentie laag en is het medium gemakkelijker te reinigen bij het afvoeren van het erts.
1.3 Analyse van het werkingsprincipe van de apparatuur en analyse van de magnetische veldverdeling
1.3.1Het sorteerprincipe isIn de gepantserde spoel wordt een bepaalde hoeveelheid magnetisch geleidende roestvrijstalen wol (of geëxpandeerd metaal) geplaatst. Nadat de spoel is geactiveerd, wordt de magnetisch geleidende roestvrijstalen wol gemagnetiseerd en ontstaat er een sterk ongelijkmatig magnetisch veld op het oppervlak, namelijk een magnetiserend veld met een hoge gradiënt. Wanneer het paramagnetische materiaal door de staalwol in de sorteertank stroomt, ondervindt het een magnetische veldkracht die evenredig is met het product van het aangelegde magnetische veld en de magnetische veldgradiënt. Hierdoor wordt het materiaal geadsorbeerd aan het oppervlak van de staalwol, in tegenstelling tot niet-magnetisch materiaal dat direct door het magnetische veld stroomt. Het stroomt vervolgens via de niet-magnetische klep en leiding naar de tank voor niet-magnetisch product. Wanneer het door de staalwol opgevangen zwakmagnetische materiaal een bepaald niveau bereikt (bepaald door de procesvereisten), wordt de toevoer van erts gestopt. De stroomtoevoer wordt onderbroken en de magnetische deeltjes worden weggespoeld. De magnetische deeltjes stromen vervolgens via de magnetische klep en leiding naar de tank voor magnetisch product. Daarna wordt de tweede stap uitgevoerd en wordt deze cyclus herhaald.
1.3.2Analyse van de magnetische veldverdeling: Gebruik geavanceerde eindige-elementensoftware om snel de magnetische veldverdeling in de vorm van een wolk te simuleren, waardoor de ontwerp- en analysecyclus wordt verkort; pas een geoptimaliseerd ontwerp toe om het energieverbruik van apparatuur en de gebruikerskosten te verlagen; ontdek potentiële problemen vóór de productproductie, waardoor de betrouwbaarheid van producten en projecten wordt verhoogd; simuleer verschillende testscenario's, waardoor de testtijd en -kosten worden verlaagd;
Kenmerken van mineraalbeweging
2.1 Analyse van materiaalverplaatsing
De HTDZ magnetische scheider met hoge gradiënt is geschikt voor de lagere invoer bij het sorteren van kaolien. De apparatuur maakt gebruik van meerlaagse roestvrijstalen wol (of geëxpandeerd metaal) als sorteermedium, waardoor de trajecten van de ertsdeeltjes onregelmatig zijn in verticale en horizontale richting. De kromming van de beweging van de mineraaldeeltjes is weergegeven in Figuur 1. Het verlengen van de looptijd en de afstand van de mineralen in het scheidingsgebied is daarom gunstig voor de volledige adsorptie door zwakke magneten. Bovendien werken de slurrystroom, de zwaartekracht en het drijfvermogen tijdens het scheidingsproces op elkaar in. Dit zorgt ervoor dat de ertsdeeltjes te allen tijde los blijven, vermindert de hechting tussen de ertsdeeltjes en verbetert de efficiëntie van de ijzerverwijdering. Dit resulteert in een goed sorteerresultaat.
Figuur 4 Schematisch diagram van mineraalverplaatsing
1. Medianetwerk 2. Magnetische deeltjes 3. Niet-magnetische deeltjes.
2. De aard van ruw erts en het basisproces van ertsbewerking.
2.1 De eigenschappen van een bepaald kaolienmineraal in Guangdong:
De ganggesteentemineralen van kaolien in een bepaald gebied in Guangdong omvatten kwarts, muscoviet, biotiet en veldspaat, en een kleine hoeveelheid rode mineralen en limoniet. Kwarts is voornamelijk geconcentreerd in de korrelgrootte van +0,057 mm, het gehalte aan mica en veldspaatmineralen is geconcentreerd in de middelgrote korrelgrootte (0,02-0,6 mm), en het gehalte aan kaoliniet en een kleine hoeveelheid donkere mineralen neemt geleidelijk toe naarmate de korrelgrootte afneemt. Kaoliniet begint geconcentreerd te raken bij -0,057 mm en is duidelijk geconcentreerd bij -0,020 mm.
Tabel 1 Resultaten van de multi-elementanalyse van kaolienerts%
2.2 De belangrijkste verwerkingscondities die van toepassing zijn op het experimenteel onderzoek van kleine monsters
De belangrijkste factoren die het magnetische scheidingsproces van de HTDZ-magnetische scheider voor slurry met hoge gradiënt beïnvloeden, zijn de slurrystroomsnelheid, de sterkte van het achtergrondmagnetisch veld, enzovoort. De volgende twee hoofdcondities worden in dit experimentele onderzoek getest.
2.2.1 Debiet van de slurry: Bij een hoog debiet is de opbrengst van het concentraat hoger en het ijzergehalte ook hoger; bij een laag debiet is het ijzergehalte van het concentraat laag en de opbrengst ook lager. De experimentele gegevens zijn weergegeven in tabel 2.
Tabel 2 Experimentele resultaten van de slurrystroomsnelheid
Opmerking: De test voor de slurrystroomsnelheid wordt uitgevoerd onder de omstandigheden van een achtergrondmagnetisch veld van 1,25 T en een dispergeermiddeldosering van 0,25%.
Figuur 5 Correlatie tussen stroomsnelheid en Fe2O3
Figuur 6. Correlatie tussen stroomsnelheid en droog wit.
Rekening houdend met de totale verwerkingskosten, dient de slurrystroomsnelheid te worden beperkt tot 12 mm/s.
2.2.2 Achtergrondmagnetisch veld: De intensiteit van het achtergrondmagnetisch veld van de magnetische scheider voor slurry volgt de wetmatigheid van de ijzerverwijderingsindex bij magnetische scheiding van kaolien. Dat wil zeggen: wanneer de intensiteit van het magnetisch veld hoog is, zijn zowel de concentraatopbrengst als het ijzergehalte van de magnetische scheider laag, en is de ijzerverwijderingsgraad relatief laag. Een hoge intensiteit duidt op een goed effect van de ijzerverwijdering.
Tabel 3 Experimentele resultaten van het achtergrondmagnetisch veld
Opmerking: De test van het achtergrondmagnetisch veld wordt uitgevoerd onder de omstandigheden van een slurrystroomsnelheid van 12 mm/s en een dispergeermiddeldosering van 0,25%.
Omdat een hogere achtergrondmagnetische veldsterkte leidt tot een groter excitatievermogen, een hoger energieverbruik van de apparatuur en hogere productiekosten per eenheid. Rekening houdend met de verwerkingskosten is de gekozen achtergrondmagnetische veldsterkte ingesteld op 1,25 T.
Figuur 7. Correlatie tussen magnetische veldsterkte en Fe2O3-gehalte.
2.3 Basisprocesselectie voor magnetische scheiding
Het hoofddoel van de verwerking van kaolienerts is het verwijderen van ijzer en het zuiveren ervan. Op basis van de magnetische eigenschappen van elk mineraal is het gebruik van een magnetisch veld met een hoge gradiënt effectief voor het verwijderen van ijzer en het zuiveren van kaolien. Dit proces is eenvoudig en gemakkelijk in de industrie te implementeren. Daarom wordt een magnetische scheider met hoge gradiënt, bestaande uit een grof en een fijn filter, gebruikt voor het sorteerproces.
Industriële productie
3.1 Industrieel productieproces van kaolien
Voor de ijzerwinning uit kaolienerts in een bepaald gebied in Guangdong wordt een combinatie van HTDZ-1000-serie-apparatuur gebruikt voor een grof-fijn magnetisch scheidingsproces. Het stroomschema is weergegeven in figuur 2.
3.2 Industriële productieomstandigheden
3.2.1Materiaalclassificatie: hoofddoel1. Onzuiverheden zoals kwarts, veldspaat en mica in kaolien worden vooraf gescheiden met behulp van een tweetrapscycloon, waardoor de druk voor de daaropvolgende apparatuur wordt verlaagd en de deeltjesgrootte wordt gesorteerd om aan de eisen van de daaropvolgende apparatuur te voldoen. 2. Aangezien het scheidingsmedium van de magnetische slurryscheider staalwol (3#) is, moet de deeltjesgrootte kleiner zijn dan 250 mesh om te voorkomen dat er deeltjes in het staalwolmedium achterblijven. Dit voorkomt verstopping van het staalwolmedium, wat de verrijkingsindex, de mediumreiniging en de verwerkingscapaciteit van de apparatuur negatief beïnvloedt.
3.2.2Bedrijfsomstandigheden van magnetische scheidingHet procesverloop omvat een grove en een fijne test, en een grof en een fijn open circuitproces. Volgens het proefstuk is de achtergrondveldsterkte van de magnetische scheider voor slurry met hoge gradiënt voor de voorbehandeling 0,7 T, die voor de selectiebehandeling 1,25 T, en wordt een HTDZ-1000 magnetische scheider voor de voorbehandeling van slurry gebruikt. De installatie is uitgerust met een HTDZ-1000 magnetische scheider voor de selectie van slurry.
3.3 Resultaten van de industriële productie
De industriële productie van kaolien voor ijzerverwijdering op een bepaalde locatie in Guangdong, het productmonster (de filterkoek) geproduceerd door de HTDZ-slurry magnetische scheider met hoge gradiënt, wordt weergegeven in figuur 3, en de gegevens staan in tabel 2.
Koekje 1: Dit is het ruwe ertsmonsterkoekje dat de magnetische scheider voor grove scheiding van de slurry binnenkomt.
Taart 2: Ruw gekozen voorbeeldtaart
Taart 3, Taart 4, Taart 5: Geselecteerde voorbeelden
Tabel 2 Resultaten van de industriële productie (resultaten van het nemen van monsters en het breken van cakes om 20:30 uur op 6 november)
Figuur 3. Een voorbeeld van een cake geproduceerd door kaolien op een bepaalde locatie in Guangdong.
De productieresultaten tonen aan dat het Fe2O3-gehalte van het concentraat met ongeveer 50% kan worden verlaagd door twee magnetische scheidingsstappen met hoge gradiënt van de slurry, en dat een goed ijzerverwijderingseffect kan worden bereikt.
Er zijn geen producten gevonden die aan je zoekcriteria voldoen
Geplaatst op: 27 maart 2021