Kaoliinil on minu riigis rikkalikud varud ja tõestatud geoloogilised varud on umbes 3 miljardit tonni, mis paiknevad peamiselt Guangdongis, Guangxis, Jiangxis, Fujianis, Jiangsus ja mujal. Erinevate geoloogiliste tekkepõhjuste tõttu on ka eri tootmispiirkondadest pärit kaoliini koostis ja struktuur erinev. Kaoliin on 1:1 tüüpi kihiline silikaat, mis koosneb oktaeedritest ja tetraeedritest. Selle peamised komponendid on SiO2 ja Al203. See sisaldab ka väheses koguses Fe203, Ti02, MgO, CaO, K2O ja Na2O jne koostisosi. Kaoliinil on palju suurepäraseid füüsikalisi ja keemilisi omadusi ning töötlemisomadusi, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt naftakeemias, paberitootmises, funktsionaalsetes materjalides, katetes, keraamikas, veekindlates materjalides jne. Tänapäeva teaduse ja tehnoloogia arenguga laienevad kaoliini uued kasutusalad pidevalt ning need hakkavad tungima kõrgetasemelistesse, täpsetesse ja tipptasemel valdkondadesse. Kaoliinimaak sisaldab väikeses koguses (tavaliselt 0,5–3%) raua mineraale (raudoksiidid, ilmeniit, sideriit, püriit, vilgukivi, turmaliin jne), mis värvivad kaoliini ja mõjutavad selle paakumist. Valgesus ja muud omadused piiravad kaoliini kasutamist. Seetõttu on kaoliini koostise analüüs ja selle lisandite eemaldamise tehnoloogia uurimine eriti olulised. Nendel värvilistel lisanditel on tavaliselt nõrgad magnetilised omadused ja neid saab eemaldada magnetilise eraldamise teel. Magnetiline eraldamine on mineraalosakeste eraldamise meetod magnetväljas, kasutades mineraalide magnetilist erinevust. Nõrgalt magnetiliste mineraalide puhul on magnetiliseks eraldamiseks vaja suure gradiendiga tugevat magnetvälja.
HTDZ kõrge gradiendiga läga magnetseparaatori struktuur ja tööpõhimõte
1.1 Elektromagnetilise suspensiooni kõrge gradiendiga magnetseparaatori struktuur
Masin koosneb peamiselt raamist, õlijahutusega ergutusmähist, magnetsüsteemist, eralduskeskkonnast, mähise jahutussüsteemist, loputussüsteemist, maagi sisse- ja väljalaskesüsteemist, juhtimissüsteemist jne.
Joonis 1. Elektromagnetilise suspensiooni jaoks mõeldud suure gradiendiga magnetseparaatori struktuuriskeem
1. Ergutusmähis 2. Magnetsüsteem 3. Eralduskeskkond 4. Pneumaatiline ventiil 5. Tselluloosi väljalasketorustik
6-Eskalaator 7-Sisselasketoru 8-Räbu väljalasketoru
1.2 HTDZ elektromagnetilise suspensiooni kõrge gradiendiga magnetseparaatori tehnilised omadused
◎ÕlijahutustehnoloogiaJahutamiseks kasutatakse täielikult suletud jahutusõli, soojusvahetus toimub õli-vee soojusvahetuse põhimõttel ja kasutatakse suure vooluhulgaga ketastrafoõlipumpa. Jahutusõlil on kiire ringluskiirus, tugev soojusvahetusvõime, madal mähise temperatuuri tõus ja kõrge magnetvälja tugevus.
◎Praegune alaldamine ja voolu stabiliseerimise tehnoloogiaAlaldi mooduli kaudu saavutatakse stabiilne voolutugevus ja ergastusvoolu reguleeritakse vastavalt erinevate materjalide omadustele, et tagada stabiilne magnetvälja tugevus ja saavutada parim rikastusindeks.
◎Suure õõnsusega soomustatud suure jõudlusega füüsikalise magneti tehnoloogiaRaudsoomuse abil mähkige õõnes mähis, kujundage mõistlik elektromagnetiline magnetahela struktuur, vähendage rauasoomuse küllastumist, vähendage magnetvoo leket ja moodustage sorteerimisõõnsuses kõrge väljatugevus.
◎Tahke-vedel-gaasi kolmefaasilise eraldustehnoloogiaEralduskambris olev materjal allutatakse ujuvusele, oma gravitatsioonile ja magnetjõule, et saavutada sobivates tingimustes nõuetekohane rikastusefekt. Mahalaadimisvee ja kõrge õhurõhu kombinatsioon muudab keskmise loputusmeetodi puhtamaks.
◎Uus terava roostevaba magnetjuhtiva ja magnetilise materjali tehnoloogiaSorteerimiskeskkond: kasutatakse terasvilla, teemantkujulist võrku või terasvilla ja teemantkujulise võrkvõrgu kombinatsiooni. See keskkond ühendab seadmete omadused ning kulumiskindla ja suure läbilaskvusega roostevaba terase uurimis- ja arendustegevuse. Magnetvälja induktsioonigradient on suur, nõrku magnetilisi mineraale on lihtsam püüda, jääkmagnetism on väike ja keskkonda on maagi tühjendamisel lihtsam pesta.
1.3 Seadme põhimõtteline analüüs ja magnetvälja jaotuse analüüs
1.3.1Sorteerimise põhimõte onSoomustatud mähisesse asetatakse teatud kogus magnetiliselt juhtivat roostevabast terasest villa (või paisutatud metalli). Pärast mähise ergastamist magnetiliselt juhtiv roostevabast terasest vill magnetiseerub ja pinnale tekib väga ebaühtlane magnetväli, nimelt suure gradiendiga magnetiseeriv magnetväli. Kui paramagnetiline materjal läbib sorteerimispaagis olevat terasvilla, saab see magnetvälja jõu, mis on proportsionaalne rakendatud magnetvälja ja magnetvälja gradiendi korrutisega, ning see adsorbeerub terasvilla pinnale, selle asemel et mittemagnetiline materjal läbiks otse magnetvälja. See voolab mittemagnetilise klapi ja torustiku kaudu mittemagnetilise tootepaaki. Kui terasvilla poolt kogutud nõrgalt magnetilise materjali kogus jõuab teatud tasemeni (määratud protsessi nõuete järgi), peatage maagi etteanne. Ühendage ergutustoiteallikas lahti ja loputage magnetilised objektid läbi. Magnetilised objektid voolavad magnetilise klapi ja torustiku kaudu magnetilise tootepaaki. Seejärel tehke teine kodutöö ja korrake seda tsüklit.
1.3.2Magnetvälja jaotuse analüüsKasutage täiustatud lõplike elementide tarkvara, et simuleerida magnetvälja jaotuspilve kaarti kiiresti, lühendada disaini- ja analüüsitsüklit; võtta kasutusele optimeeritud disain, et vähendada seadmete energiatarbimist ja kasutajakulusid; avastada võimalikke probleeme enne toote tootmist, suurendada toodete ja projektide töökindlust; simuleerida erinevaid katseskeeme, vähendada testimise aega ja kulusid.
Mineraalide liikumise omadused
2.1 Materjali liikumise analüüs
HTDZ kõrge gradiendiga magnetseparaator sobib kaoliini sorteerimisel madalama söötmise korral. Seade kasutab sorteerimiskeskkonnana mitmekihilist roostevabast terasest villa (või paisutatud metalli), nii et maagiosakeste trajektoor on vertikaalselt ja horisontaalselt ebaühtlane. Mineraalosakeste kõverjooneline liikumine on näidatud joonisel 1. Seega on mineraalide liikumisaja ja vahemaa pikendamine eralduspiirkonnas kasulik nõrkade magnetite täielikuks adsorptsiooniks. Lisaks interakteeruvad suspensiooni voolukiirus, gravitatsioon ja ujuvus eraldusprotsessi ajal üksteisega. Selle tulemusena hoitakse maagiosakesi kogu aeg lahtises olekus, vähendatakse maagiosakeste vahelist adhesiooni ja parandatakse raua eemaldamise efektiivsust. Saavutatakse hea sorteerimisefekt.
Joonis 4. Mineraalide liikumise skemaatiline diagramm
1. Meediavõrk 2. Magnetilised osakesed 3. Mittemagnetilised osakesed.
2. Toormaagi olemus ja rikastamise põhiprotsess
2.1 Teatud kaoliini mineraalmaterjali omadused Guangdongis:
Guangdongi teatud piirkonnas leidub kaoliini aheraineid kvartsi, muskoviiti, biotiiti ja päevakivi ning väike kogus punast kivi ja limoniiti. Kvarts on peamiselt rikastatud terasuurusega +0,057 mm, vilgukivi ja päevakivi mineraalide sisaldus on keskmise terasuurusega (0,02–0,6 mm) ning kaoliniidi ja väikese koguse tumedate mineraalide sisaldus suureneb järk-järgult terasuuruse vähenedes. Kaoliniit hakkab rikastuma -0,057 mm juures ja on ilmselgelt rikastatud -0,020 mm suuruse terasuurusega.
Tabel 1 Kaoliinimaagi mitmeelemendilise analüüsi tulemused%
2.2 Väikeste proovide eksperimentaalse uurimise peamised rikastamise tingimused
HTDZ kõrggradiendiga suspensiooni magnetseparaatori magnetilise eralduse protsessi mõjutavad peamised tegurid on suspensiooni voolukiirus, taustmagnetvälja tugevus jne. Selles eksperimentaalses uuringus testitakse järgmisi kahte peamist tingimust.
2.2.1 Suspensiooni voolukiirus: suure voolukiiruse korral on kontsentraadi saagis suurem ja ka selle rauasisaldus on kõrge; väikese voolukiiruse korral on kontsentraadi rauasisaldus madal ja ka selle saagis on madal. Katseandmed on esitatud tabelis 2.
Tabel 2. Suspensiooni voolukiiruse katsetulemused
Märkus: Suspensiooni voolukiiruse katse viiakse läbi 1,25 T taustmagnetvälja ja 0,25% dispergeeriva aine annuse tingimustes.
Joonis 5 Voolukiiruse ja Fe2O3 vaheline seos
Joonis 6. Voolukiiruse ja kuiva valge aine vastavus.
Rikastamise kulusid terviklikult arvestades tuleks läga voolukiirust reguleerida kiirusele 12 mm/s.
2.2.2 Taustamagnetväli: Suspensiooni magnetseparaatori taustmagnetvälja intensiivsus on kooskõlas kaoliini magnetseparaatori rauaeemaldusindeksi seadusega, st kui magnetvälja intensiivsus on kõrge, on nii kontsentraadi saagis kui ka magnetseparaatori rauasisaldus madal ning rauaeemalduskiirus on suhteliselt madal. Raua eemaldamise efektiivsus on kõrge ja hea.
Tabel 3. Taustamagnetvälja eksperimentaalsed tulemused
Märkus: Taustamagnetvälja katse viiakse läbi suspensiooni voolukiirusel 12 mm/s ja dispergeeriva aine annusel 0,25%.
Kuna mida suurem on taustmagnetvälja intensiivsus, seda suurem on ergastusvõimsus, seda suurem on seadme energiatarve ja seda kõrgem on ühiku tootmiskulu, siis rikastamise kulusid arvestades on valitud taustmagnetväli 1,25 T-le.
Joonis 7. Magnetvälja tugevuse ja Fe2O3 sisalduse vastavus.
2.3 Magnetilise eralduse põhiprotsessi valik
Kaoliinimaagi rikastamise peamine eesmärk on raua eemaldamine ja puhastamine. Iga mineraali magnetilise erinevuse põhjal on raua eemaldamiseks ja kaoliini puhastamiseks kõrge gradiendiga magnetvälja kasutamine efektiivne ning protsess on lihtne ja tööstuses hõlpsasti rakendatav. Seetõttu kasutatakse sorteerimisprotsessina kõrge gradiendiga suspensiooni magnetseparaatorit, millest üks on jäme ja teine peen.
Tööstuslik tootmine
3.1 Kaoliini tööstuslik tootmisprotsess
Guangdongi teatud piirkonnas kasutatakse kaoliinimaagist raua eraldamiseks jämeda-peene magnetilise eraldusprotsessi teostamiseks HTDZ-1000 seeria kombinatsiooni. Vooskeem on näidatud joonisel 2.
3.2 Tööstusliku tootmise tingimused
3.2.1Materjali klassifikatsioon: peamine eesmärk1. Eraldage kaoliinis olevad lisandid, nagu kvarts, päevakivi ja vilgukivi, eelnevalt kaheastmelise tsükloni abil, vähendage järgneva seadme rõhku ja klassifitseerige osakeste suurus vastavalt järgneva seadme nõuetele. 2. Kuna suspensiooni magnetseparaatori eralduskeskkond on 3# terasvill, peab osakeste suurus olema alla 250 mešši, et tagada terasvilla keskkonda jäävate osakeste puudumine ja vältida terasvilla keskkonna blokeerimist, mis mõjutaks rikastusindeksit ja keskkonna pesemist ning seadmete töötlemisvõimsust jne.
3.2.2Magnetilise eraldamise töötingimusedProtsessivoos kasutatakse ühte jämeda ja ühte peentesti ning ühte jämeda ja ühte peent avatud ahelaga protsessi. Näidiskatse kohaselt on jämeda töötlemise jaoks mõeldud kõrge gradiendiga läga magnetseparaatori taustvälja tugevus 0,7 T, selektsiooni jaoks mõeldud kõrge gradiendiga magnetseparaatori taustvälja tugevus on 1,25 T ja jämeda töötlemiseks kasutatakse HTDZ-1000 magnetseparaatorit. See on varustatud HTDZ-1000 selekteeritud läga magnetseparaatoriga.
3.3 Tööstustoodangu tulemused
Raua eemaldamiseks mõeldud kaoliini tööstuslik tootmine Guangdongi teatud kohas, HTDZ läga kõrge gradiendiga magnetseparaatoriga toodetud tooteproovikook on näidatud joonisel 3 ja andmed on esitatud tabelis 2.
Kook 1: See on toores maagiproovi kook, mis siseneb jämeda eralduslurva magnetseparaatorisse.
Pirukas 2: Ligikaudu valitud näidispirukas
Pirukas 3, pirukas 4, pirukas 5: valitud näidised
Tabel 2 Tööstusliku tootmise tulemused (proovide võtmise ja kookide purustamise tulemused 6. novembril kell 20.30)
Joonis 3. Näidiskook, mis on toodetud kaoliinist teatud kohas Guangdongis.
Tootmistulemused näitavad, et kontsentraadi Fe2O3 sisaldust saab vähendada umbes 50% võrra kahe suure gradiendiga magnetilise suspensiooni eraldamise abil ja saavutada hea raua eemaldamise efekt.
应用案例
Postituse aeg: 27. märts 2021