Kaoliinilla on maassani runsaasti varantoja, ja todistetut geologiset varannot ovat noin 3 miljardia tonnia, ja ne sijaitsevat pääasiassa Guangdongin, Guangxin, Jiangxin, Fujianin, Jiangsun ja muiden paikkojen alueella. Eri geologisten muodostumien vuoksi myös eri tuotantoalueilla tuotetun kaoliinin koostumus ja rakenne vaihtelevat. Kaoliini on 1:1-tyyppinen kerrossilikaatti, joka koostuu oktaedristä ja tetraedristä. Sen pääkomponentit ovat SiO2 ja Al203. Se sisältää myös pienen määrän Fe203:a, Ti02:ta, MgO:ta, CaO:ta, K2O:ta ja Na2O:ta jne. Kaoliinilla on monia erinomaisia fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia ja prosessiominaisuuksia, joten sitä käytetään laajalti petrokemian, paperinvalmistuksen, toiminnallisten materiaalien, pinnoitteiden, keramiikan, vedenkestävien materiaalien jne. teollisuudessa. Nykyaikaisen tieteen ja teknologian kehittyessä kaoliinin uudet käyttötarkoitukset laajenevat jatkuvasti, ja ne alkavat tunkeutua korkean, tarkan ja huippuluokan tekniikan aloille. Kaoliinimalmi sisältää pienen määrän (yleensä 0,5–3 %) rautamineraaleja (rautaoksideja, ilmeniittiä, sideriittiä, pyriittiä, kiillettä, turmaliinia jne.), jotka värjäävät kaoliinin ja vaikuttavat sen sintrautumiseen. Valkoisuus ja muut ominaisuudet rajoittavat kaoliinin käyttöä. Siksi kaoliinin koostumuksen analysointi ja sen epäpuhtauksien poistotekniikan tutkimus ovat erityisen tärkeitä. Näillä värillisillä epäpuhtauksilla on yleensä heikot magneettiset ominaisuudet, ja ne voidaan poistaa magneettisella erottelulla. Magneettinen erottelu on menetelmä, jossa mineraalihiukkaset erotetaan magneettikentässä käyttämällä mineraalien magneettista erotusta. Heikosti magneettisten mineraalien magneettiseen erotteluun tarvitaan korkeagradienttinen voimakas magneettikenttä.
HTDZ-korkeagradienttisen lietemagneettierottimen rakenne ja toimintaperiaate
1.1 Sähkömagneettisen lietemäisen korkeagradienttimagneettierottimen rakenne
Kone koostuu pääasiassa rungosta, öljyjäähdytteisestä herätekäämistä, magneettijärjestelmästä, erotusväliaineesta, käämin jäähdytysjärjestelmästä, huuhtelujärjestelmästä, malmin imu- ja poistojärjestelmästä, ohjausjärjestelmästä jne.
Kuva 1. Sähkömagneettisen lietteen korkeagradienttimagneettierottelijan rakennekaavio
1. Herätekela 2. Magneettinen järjestelmä 3. Erotusväliaine 4. Pneumaattinen venttiili 5. Massan poistoputki
6-Liukuportaat 7-Tuloputki 8-Kuonan poistoputki
1.2 HTDZ-sähkömagneettisen lieteerottelijan tekniset ominaisuudet
◎ÖljynjäähdytystekniikkaJäähdytykseen käytetään täysin suljettua jäähdytysöljyä, lämmönvaihto tapahtuu öljy-vesi-lämmönvaihdon periaatteella ja käytetään suurivirtauslevymuuntajaöljypumppua. Jäähdytysöljyllä on nopea kiertonopeus, vahva lämmönvaihtokapasiteetti, alhainen kelan lämpötilan nousu ja suuri magneettikentän voimakkuus.
◎Virran tasasuuntaus- ja vakautustekniikkaTasasuuntaajamoduulin kautta saavutetaan vakaa virrantuotto ja viritysvirtaa säädetään eri materiaalien ominaisuuksien mukaan vakaan magneettikentän voimakkuuden varmistamiseksi ja parhaan rikastusindeksin saavuttamiseksi.
◎Suurionteloinen panssaroitu, tehokas fyysinen magneettiteknologia: Käytä rautapanssaria onton kelan käärimiseen, suunnittele kohtuullinen sähkömagneettinen magneettipiirirakenne, vähennä rautapanssarin kylläisyyttä, vähennä magneettivuon vuotoa ja muodosta suuri kentänvoimakkuus lajitteluonteloon.
◎Kiinteän-nestemäisen-kaasun kolmifaasierotustekniikkaErotuskammiossa olevaan materiaaliin kohdistuu kelluvuus, oma painovoima ja magneettinen voima, jotta saavutetaan asianmukainen rikastusvaikutus oikeissa olosuhteissa. Purkuveden ja korkean ilmanpaineen yhdistelmä tekee huuhtelusta puhtaamman.
◎Uusi piikikäs ruostumattomasta teräksestä valmistettu magneettisesti johtava ja magneettinen materiaaliteknologiaLajitteluväliaineena käytetään teräsvillaa, timantinmuotoista väliaineverkkoa tai teräsvillan ja timantinmuotoisen väliaineverkon yhdistelmää. Tämä väliaine yhdistää laitteiden ominaisuudet sekä kulutusta kestävän, erittäin läpäisevän ruostumattoman teräksen tutkimus- ja kehitystyön. Magneettikentän induktiogradientti on suuri, mikä helpottaa heikkojen magneettisten mineraalien talteenottoa, jäännösvoima on pieni ja väliaine on helpompi pestä malmin purkamisen jälkeen.
1.3 Laitteiden periaateanalyysi ja magneettikentän jakautumisanalyysi
1.3.1Lajitteluperiaate onPanssaroidun kelan sisään asetetaan tietty määrä magneettisesti johtavaa ruostumatonta teräsvillaa (tai verkkometallia). Kun kela on viritetty, magneettisesti johtava ruostumaton teräsvilla magnetoituu ja pinnalle syntyy erittäin epätasainen magneettikenttä, nimittäin voimakas magnetointikenttä. Kun paramagneettinen materiaali kulkee teräsvillan läpi lajittelusäiliössä, se saa magneettikentän voiman, joka on verrannollinen käytetyn magneettikentän ja magneettikentän gradientin tuloon, ja se adsorboituu teräsvillan pinnalle sen sijaan, että ei-magneettinen materiaali kulkisi suoraan magneettikentän läpi. Se virtaa ei-magneettiseen tuotesäiliöön ei-magneettisen venttiilin ja putkiston kautta. Kun teräsvillan keräämä heikosti magneettinen materiaali saavuttaa tietyn tason (prosessivaatimusten mukaan), malmin syöttö lopetetaan. Herätysvirtalähde irrotetaan ja magneettiset esineet huuhdellaan. Magneettiset esineet virtaavat magneettisen tuotesäiliöön magneettiventtiilin ja putkiston kautta. Suorita sitten toinen kotitehtävä ja toista tämä sykli.
1.3.2Magneettikentän jakauman analyysiKäytä edistynyttä äärellisten elementtien menetelmää magneettikentän jakautumispilvikartan nopeaan simulointiin, lyhennä suunnittelu- ja analyysisykliä; ota käyttöön optimoitu suunnittelu laitteiden virrankulutuksen ja käyttäjäkustannusten vähentämiseksi; löydä mahdolliset ongelmat ennen tuotteen valmistusta, lisää tuotteiden ja projektien luotettavuutta; simuloi erilaisia testijärjestelmiä, lyhennä testiaikaa ja -kustannuksia.
Mineraalien liikkumisominaisuudet
2.1 Materiaalin liikkumisen analyysi
HTDZ-suurgradienttimagneettierotin soveltuu kaoliinin lajitteluun alemmalla syötöllä. Laite käyttää lajitteluväliaineena monikerroksista ruostumatonta teräsvillaa (tai verkkometallia), minkä ansiosta malmihiukkasten liikerata on epäsäännöllinen sekä pysty- että vaakasuunnassa. Mineraalihiukkasten käyräliike on esitetty kuvassa 1. Siksi mineraalien kulkuajan ja matkan pidentäminen erotusalueella auttaa heikkojen magneettien täydellisessä adsorptiossa. Lisäksi lietteen virtausnopeus, painovoima ja kelluvuus erotteluprosessin aikana vaikuttavat toisiinsa. Tämän vaikutuksena on pitää malmihiukkaset irtonaisina koko ajan, vähentää malmihiukkasten välistä tarttumista ja parantaa raudanpoiston tehokkuutta. Saadaan hyvä lajittelutulos.
Kuva 4 Mineraalien liikkeen kaaviokuva
1. Mediaverkko 2. Magneettiset hiukkaset 3. Ei-magneettiset hiukkaset.
2. Raakamalmin luonne ja rikastuksen perusprosessi
2.1 Tietyn kaoliinimineraalimateriaalin ominaisuudet Guangdongissa:
Guangdongin tietyllä alueella esiintyvän kaoliinin sivukivimineraaleihin kuuluvat kvartsi, muskoviitti, biotiitti ja maasälpä sekä pieni määrä punaista ja limoniittia. Kvartsi on pääasiassa rikastettu +0,057 mm:n raekokoon, kiille- ja maasälpämineraalien pitoisuus on keskikokoinen (0,02–0,6 mm), ja kaoliniitin ja pienen määrän tummien mineraalien pitoisuus kasvaa vähitellen raekoon pienentyessä. Kaoliniitti alkaa rikastua -0,057 mm:n raekooltaan ja on selvästi rikastettu -0,020 mm:n raekokoon.
Taulukko 1 Kaoliinmalmin monialkuaineanalyysin tulokset (%)
2.2 Pienten näytteiden kokeelliseen tutkimukseen sovellettavat tärkeimmät rikastusehdot
HTDZ-korkeagradienttisen lietemagneettierottelijan magneettiseen erotusprosessiin vaikuttavat tärkeimmät tekijät ovat lietteen virtausnopeus, taustamagneettikentän voimakkuus jne. Tässä kokeellisessa tutkimuksessa testataan seuraavia kahta pääolosuhdetta.
2.2.1 Lietteen virtausnopeus: Kun virtausnopeus on suuri, rikasteen saanto on suurempi ja sen rautapitoisuus on myös korkea; kun virtausnopeus on pieni, rikasteen rautapitoisuus on pieni ja sen saanto on myös alhainen. Kokeelliset tiedot on esitetty taulukossa 2.
Taulukko 2 Lietteen virtausnopeuden kokeelliset tulokset
Huomautus: Lietteen virtausnopeustesti suoritetaan 1,25 T:n taustamagneettikentän ja 0,25 %:n dispergointiaineannoksen olosuhteissa.
Kuva 5 Virtausnopeuden ja Fe2O3:n välinen vastaavuus
Kuva 6. Virtausnopeuden ja kuivan valkoisen välinen vastaavuus.
Kun rikastuskustannukset otetaan kokonaisvaltaisesti huomioon, lietteen virtausnopeutta tulisi säätää 12 mm/s:iin.
2.2.2 Taustamagneettikenttä: Lietemagneettierottelijan taustamagneettikentän voimakkuus on yhdenmukainen kaoliinin magneettierottelun raudanpoistoindeksin lain kanssa, eli kun magneettikentän voimakkuus on korkea, sekä rikasteen saanto että magneettierottelijan rautapitoisuus ovat alhaiset ja raudanpoistonopeus on suhteellisen alhainen. Suuri ja hyvä raudanpoistovaikutus.
Taulukko 3 Taustamagneettikentän kokeelliset tulokset
Huomautus: Taustamagneettikentän testi suoritetaan lietteen virtausnopeudella 12 mm/s ja dispergointiaineannoksella 0,25 %.
Koska mitä suurempi taustamagneettikentän intensiteetti on, sitä suurempi on heräteteho, sitä suurempi on laitteen energiankulutus ja sitä korkeammat ovat yksikkökohtaiset tuotantokustannukset. Rikastuskustannukset huomioon ottaen taustamagneettikentän voimakkuudeksi on valittu 1,25 T.
Kuva 7. Magneettikentän voimakkuuden ja Fe2O3-pitoisuuden välinen vastaavuus.
2.3 Magneettisen erottelun perusprosessin valinta
Kaoliinimalmin rikastuksen päätarkoitus on poistaa rautaa ja puhdistaa se. Kunkin mineraalin magneettisesta erosta riippuen korkeagradienttisen magneettikentän käyttö raudan poistamiseen ja kaoliinin puhdistamiseen on tehokasta, ja prosessi on yksinkertainen ja helppo toteuttaa teollisuudessa. Siksi lajitteluprosessina käytetään korkeagradienttista lietemagneettierottelijaa, jossa on yksi karkea ja yksi hienojakoinen erottelu.
Teollinen tuotanto
3.1 Kaoliinin teollinen tuotantoprosessi
Raudan poistamiseksi kaoliinimalmista tietyllä Guangdongin alueella käytetään HTDZ-1000-sarjan yhdistelmää karkean ja hienon magneettisen erotusprosessin muodostamiseksi. Vuokaavio on esitetty kuvassa 2.
3.2 Teollisen tuotannon olosuhteet
3.2.1Materiaaliluokitus: päätarkoitus1. Erota kaoliinista epäpuhtaudet, kuten kvartsi, maasälpä ja kiille, etukäteen kaksivaiheisen syklonin avulla, alenna seuraavien laitteiden painetta ja luokittele hiukkaskoko seuraavien laitteiden vaatimusten täyttämiseksi. 2. Koska lietemagneettierottimen erotusväliaine on 3 # teräsvillaa, hiukkaskoon on oltava alle 250 mesh, jotta teräsvillaan ei jää hiukkasia. Tämä estää teräsvillan tukkeutumisen, mikä vaikuttaa rikastusindeksiin ja väliaineen pesuun sekä laitteiden käsittelykapasiteettiin jne.
3.2.2Magneettisen erottelun käyttöolosuhteetProsessikierrossa käytetään yhtä karkeaa ja yhtä hienoa testiä sekä yhtä karkeaa ja yhtä hienoa avoimen piirin prosessia. Näytekokeen mukaan karkeakäsittelyssä käytettävän korkeagradienttisen lietemagneettierottelijan taustakentänvoimakkuus on 0,7 T, valintakäsittelyssä käytettävän korkeagradienttisen lietemagneettierottelijan taustakentänvoimakkuus on 1,25 T ja karkeakäsittelyssä käytetään HTDZ-1000-magneettierottelijaa. Se on varustettu HTDZ-1000-valikoidulla lietemagneettierottelijalla.
3.3 Teollisuustuotannon tulokset
Kaoliinin teollinen tuotanto raudanpoistoon tietyssä paikassa Guangdongissa, HTDZ-lieteellä varustetulla korkeagradienttimagneettierottelijalla tuotettu näytekakku on esitetty kuvassa 3 ja tiedot taulukossa 2.
Kakku 1: Raaka malminäytekakku tulee karkeaan lietemagneettierottelijaan.
Piirakka 2: Karkeasti valittu näytepiirakka
Piirakka 3, Piirakka 4, Piirakka 5: Valittuja näytteitä
Taulukko 2 Teollisuustuotannon tulokset (näytteenoton ja kakkujen rikkomisen tulokset klo 20.30 6. marraskuuta)
Kuva 3 Näytekakku, joka on tuotettu kaoliinilla tietyssä paikassa Guangdongissa
Tuotantotulokset osoittavat, että lietteen Fe2O3-pitoisuutta voidaan vähentää noin 50 % kahdella korkeagradienttisella magneettierottelulla, ja saavutetaan hyvä raudanpoistovaikutus.
应用案例
Julkaisun aika: 27.3.2021