Cao lanh có trữ lượng dồi dào ở nước tôi, trữ lượng địa chất đã được chứng minh là khoảng 3 tỷ tấn, chủ yếu phân bố ở Quảng Đông, Quảng Tây, Giang Tây, Phúc Kiến, Giang Tô và những nơi khác. Do lý do hình thành địa chất khác nhau nên thành phần, cấu trúc của cao lanh ở các vùng sản xuất khác nhau cũng khác nhau. Cao lanh là loại silicat phân lớp theo tỷ lệ 1:1, bao gồm một khối bát diện và một khối tứ diện. Thành phần chính của nó là SiO2 và Al203. Nó cũng chứa một lượng nhỏ thành phần Fe203, Ti02, MgO, CaO, K2O và Na2O, v.v. Cao lanh có nhiều tính chất lý hóa tuyệt vời và đặc tính xử lý nên được sử dụng rộng rãi trong hóa dầu, sản xuất giấy, vật liệu chức năng, sơn, gốm sứ, vật liệu chịu nước, v.v. Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ hiện đại, những ứng dụng mới của cao lanh đang không ngừng mở rộng và bắt đầu thâm nhập vào các lĩnh vực cao, chính xác và tiên tiến. Quặng cao lanh chứa một lượng nhỏ (thường là 0,5% đến 3%) khoáng chất sắt (oxit sắt, ilmenit, siderit, pyrit, mica, tourmaline, v.v.), tạo màu cho cao lanh và ảnh hưởng đến quá trình thiêu kết của nó. của cao lanh. Vì vậy, việc phân tích thành phần cao lanh và nghiên cứu công nghệ loại bỏ tạp chất của nó là đặc biệt quan trọng. Những tạp chất có màu này thường có tính chất từ yếu và có thể được loại bỏ bằng phương pháp tách từ. Tách từ là phương pháp tách các hạt khoáng chất trong từ trường bằng cách sử dụng sự chênh lệch từ tính của các khoáng chất. Đối với các khoáng chất có từ tính yếu, cần có từ trường mạnh có độ dốc cao để tách từ.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy tách từ bùn có độ dốc cao HTDZ
1.1 Cấu trúc của máy tách từ tính độ dốc cao bùn điện từ
Máy chủ yếu bao gồm khung, cuộn dây kích thích làm mát bằng dầu, hệ thống từ tính, môi trường tách, hệ thống làm mát cuộn dây, hệ thống xả, hệ thống đầu vào và xả quặng, hệ thống điều khiển, v.v.
Hình 1 Sơ đồ cấu trúc của máy tách từ có độ dốc cao cho bùn điện từ
1- Cuộn dây kích thích 2- Hệ thống từ tính 3- Môi chất tách 4- Van khí nén 5- Đường ống thoát bột giấy
6-Thang cuốn 7-Ống vào 8-Ống xả xỉ
1.2 Đặc tính kỹ thuật của máy tách từ tính độ dốc cao bùn điện từ HTDZ
◎Công nghệ làm mát dầu: Dầu làm mát kín hoàn toàn được sử dụng để làm mát, quá trình trao đổi nhiệt được thực hiện theo nguyên tắc trao đổi nhiệt dầu-nước và sử dụng bơm dầu biến áp đĩa lưu lượng lớn. Dầu làm mát có tốc độ tuần hoàn nhanh, khả năng trao đổi nhiệt mạnh, tăng nhiệt độ cuộn dây thấp và cường độ từ trường cao.
◎Công nghệ chỉnh lưu và ổn định dòng điện: Thông qua mô-đun chỉnh lưu, đầu ra dòng điện ổn định được thực hiện và dòng điện kích thích được điều chỉnh theo đặc tính của các vật liệu khác nhau để đảm bảo cường độ từ trường ổn định và đạt được chỉ số hưởng lợi tốt nhất.
◎Công nghệ nam châm vật lý hiệu suất cao bọc thép khoang lớn: Sử dụng áo giáp sắt để bọc cuộn dây rỗng, thiết kế cấu trúc mạch điện từ hợp lý, giảm độ bão hòa của áo giáp sắt, giảm rò rỉ từ thông và hình thành cường độ trường cao trong khoang phân loại.
◎Công nghệ tách ba pha rắn-lỏng-khí: Vật liệu trong buồng phân tách chịu lực nổi, trọng lực riêng và lực từ để đạt được hiệu quả làm giàu thích hợp trong các điều kiện thích hợp. Sự kết hợp giữa xả nước và áp suất không khí cao làm cho quá trình xả trung bình trở nên sạch hơn.
◎Công nghệ vật liệu từ tính và dẫn điện từ không gỉ có gai nhọn mới: phương tiện phân loại sử dụng len thép, lưới phương tiện hình kim cương hoặc sự kết hợp giữa len thép và lưới phương tiện hình kim cương. Phương tiện này kết hợp các đặc tính của thiết bị, nghiên cứu và phát triển thép không gỉ có độ thấm cao chống mài mòn, Độ dốc cảm ứng từ trường lớn, dễ dàng thu giữ các khoáng chất từ tính yếu, độ dư nhỏ và môi trường là dễ dàng rửa sạch hơn khi quặng được thải ra.
1.3 Phân tích nguyên lý thiết bị và phân tích phân bố từ trường
1.3.1Nguyên tắc sắp xếp là: Trong cuộn dây bọc thép, một lượng len thép không gỉ (hoặc kim loại giãn nở) dẫn điện từ tính nhất định được đặt. Sau khi cuộn dây được kích thích, len thép không gỉ dẫn từ được từ hóa và một từ trường rất không đồng đều được tạo ra trên bề mặt, cụ thể là Từ trường từ hóa độ dốc cao, khi vật liệu thuận từ đi qua len thép trong bể phân loại, nó sẽ nhận được một lực từ trường tỷ lệ thuận với tích của từ trường ứng dụng và độ dốc từ trường, và nó sẽ được hấp phụ trên bề mặt của len thép, thay vì vật liệu không từ tính truyền trực tiếp từ trường. Nó chảy vào thùng sản phẩm không từ tính thông qua van và đường ống không từ tính. Khi vật liệu từ tính yếu được thu thập bởi len thép đạt đến một mức nhất định (được xác định bởi yêu cầu của quy trình), hãy ngừng cấp quặng. Ngắt kết nối nguồn điện kích thích và xả các vật thể từ tính. Các vật thể từ tính chảy vào thùng sản phẩm từ tính thông qua van từ và đường ống. Sau đó thực hiện bài tập về nhà thứ hai và lặp lại chu trình này.
1.3.2Phân tích phân bố từ trường: Sử dụng phần mềm phần tử hữu hạn tiên tiến để mô phỏng nhanh bản đồ đám mây phân bố từ trường, rút ngắn chu trình thiết kế và phân tích; áp dụng thiết kế tối ưu để giảm mức tiêu thụ điện năng của thiết bị và giảm chi phí người dùng; phát hiện các vấn đề tiềm ẩn trước khi sản xuất sản phẩm, Tăng độ tin cậy của sản phẩm và dự án; mô phỏng các chương trình thử nghiệm khác nhau, giảm thời gian và chi phí thử nghiệm;
Đặc điểm chuyển động khoáng sản
2.1 Phân tích chuyển động vật chất
Máy tách từ có độ dốc cao HTDZ thích hợp cho việc cấp liệu thấp hơn khi phân loại cao lanh. Thiết bị sử dụng len thép không gỉ nhiều lớp (hoặc kim loại giãn nở) làm môi trường phân loại, do đó quỹ đạo của các hạt quặng không đều theo hướng dọc và ngang. Chuyển động cong của các hạt khoáng chất được thể hiện trong Hình 1. Do đó, việc kéo dài thời gian và khoảng cách chạy của các khoáng chất trong vùng phân tách sẽ giúp ích cho việc hấp phụ hoàn toàn các nam châm yếu. Ngoài ra, tốc độ dòng bùn, trọng lực và độ nổi trong quá trình tách tương tác với nhau. Tác dụng là giữ cho các hạt quặng luôn ở trạng thái lỏng lẻo, giảm độ bám dính giữa các hạt quặng và nâng cao hiệu quả loại bỏ sắt. Có được hiệu ứng sắp xếp tốt.
Hình 4 Sơ đồ chuyển động khoáng sản
1. Mạng truyền thông 2. Hạt từ tính 3. Hạt không từ tính。
2. Bản chất quặng thô và quá trình tuyển quặng cơ bản
2.1 Tính chất của một số loại khoáng vật cao lanh Quảng Đông:
Các khoáng chất gangue của cao lanh ở một khu vực nhất định ở Quảng Đông bao gồm thạch anh, muscovit, biotit và fenspat, cùng một lượng nhỏ đỏ và limonit. Thạch anh chủ yếu được làm giàu ở kích thước hạt +0,057mm, hàm lượng khoáng chất mica và fenspat được làm giàu ở kích thước hạt trung bình (0,02-0,6mm), hàm lượng kaolinite và một lượng nhỏ khoáng chất tối tăng dần khi hạt kích thước giảm đi. , Kaolinite bắt đầu được làm giàu ở kích thước -0,057mm, và rõ ràng là được làm giàu ở kích thước -0,020mm.
Bảng 1 Kết quả phân tích đa nguyên tố quặng cao lanh %
2.2 Các điều kiện hưởng lợi chính áp dụng cho thăm dò thử nghiệm mẫu nhỏ
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình tách từ của máy tách từ bùn độ dốc cao HTDZ là tốc độ dòng bùn, cường độ từ trường nền, v.v. Hai điều kiện chính sau đây được thử nghiệm trong nghiên cứu thực nghiệm này.
2.2.1 Tốc độ dòng bùn: Khi tốc độ dòng chảy lớn thì hiệu suất cô đặc cao hơn và hàm lượng sắt cũng cao; khi tốc độ dòng chảy thấp, hàm lượng sắt đậm đặc thấp và hiệu suất của nó cũng thấp. Dữ liệu thực nghiệm được thể hiện trong Bảng 2
Bảng 2 Kết quả thí nghiệm về tốc độ dòng bùn
Lưu ý: Thử nghiệm tốc độ dòng bùn được thực hiện trong điều kiện từ trường nền là 1,25T và liều lượng phân tán là 0,25%.
Hình 5 Sự tương ứng giữa tốc độ dòng chảy và Fe2O3
Hình 6. Sự tương ứng giữa tốc độ dòng chảy và màu trắng khô。
Xem xét chi phí chế biến một cách toàn diện, tốc độ dòng bùn phải được kiểm soát ở mức 12mm/s.
2.2.2 Từ trường nền: Cường độ từ trường nền của máy tách từ bùn phù hợp với quy luật chỉ số loại bỏ sắt của quá trình tách từ cao lanh, nghĩa là khi cường độ từ trường cao thì hiệu suất cô đặc và hàm lượng sắt của bộ tách từ đều thấp và tốc độ loại bỏ sắt tương đối thấp. Cao, tác dụng loại bỏ sắt tốt.
Bảng 3 Kết quả thí nghiệm từ trường nền
Lưu ý: Thử nghiệm từ trường nền được thực hiện trong điều kiện tốc độ dòng bùn là 12mm/s và liều lượng phân tán là 0,25%.
Bởi vì cường độ từ trường nền càng cao thì công suất kích thích càng lớn, mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị càng cao và chi phí sản xuất đơn vị càng cao. Xem xét chi phí hưởng lợi, từ trường nền được chọn được đặt ở mức 1,25T.
Hình 7 Sự tương ứng giữa cường độ từ trường và hàm lượng Fe2O3。
2.3 Lựa chọn quy trình cơ bản của quá trình tách từ
Mục đích chính của việc làm giàu quặng cao lanh là loại bỏ sắt và làm sạch. Theo sự khác biệt từ tính của từng khoáng chất, việc sử dụng từ trường có độ dốc cao để loại bỏ sắt và tinh chế cao lanh là hiệu quả, quy trình này đơn giản và dễ thực hiện trong công nghiệp. Do đó, một máy tách từ bùn có độ dốc cao, một loại thô và một loại mịn, được sử dụng làm quá trình phân loại.
Sản xuất công nghiệp
3.1 Quy trình sản xuất công nghiệp cao lanh
Để loại bỏ sắt khỏi quặng cao lanh ở một khu vực nhất định ở Quảng Đông, tổ hợp dòng HTDZ-1000 được sử dụng để tạo thành quy trình tách từ thô-mịn. Biểu đồ dòng chảy được thể hiện trong Hình 2.
3.2 Điều kiện sản xuất công nghiệp
3.2.1Phân loại vật liệu: mục đích chính: 1. Tách trước các tạp chất như thạch anh, fenspat và mica trong cao lanh thông qua lốc xoáy hai giai đoạn, giảm áp suất của thiết bị tiếp theo và phân loại kích thước hạt để đáp ứng yêu cầu của thiết bị tiếp theo. 2. Vì môi trường tách của máy tách từ bùn là len thép 3 # nên kích thước hạt phải dưới 250 lưới để đảm bảo không còn hạt nào trong môi trường len thép để ngăn môi trường len thép chặn môi trường len thép , ảnh hưởng đến chỉ số tạo lợi và quá trình rửa trung bình Và khả năng xử lý của thiết bị, v.v.
3.2.2Điều kiện hoạt động của tách từ: quy trình xử lý thông qua một thử nghiệm thô và một thử nghiệm tinh và một quy trình mạch hở thô và một tinh. Theo thí nghiệm mẫu, cường độ trường nền của máy tách từ bùn có độ dốc cao cho hoạt động gia công thô là 0,7T, máy tách từ có độ dốc cao cho hoạt động lựa chọn là 1,25T và máy tách từ tính HTDZ-1000 cho quá trình gia công thô được sử dụng . Được trang bị máy tách từ tính bùn được lựa chọn HTDZ-1000.
3.3 Kết quả sản xuất công nghiệp
Quá trình sản xuất công nghiệp cao lanh để loại bỏ sắt ở một nơi nhất định ở Quảng Đông, bánh mẫu sản phẩm được sản xuất bởi máy tách từ tính độ dốc cao bùn HTDZ được thể hiện trong Hình 3 và dữ liệu được thể hiện trong Bảng 2.
Bánh 1: Là bánh mẫu quặng thô đi vào máy tách từ bùn tách thô
Bánh 2: Bánh mẫu được chọn sơ bộ
Bánh 3, Bánh 4, Bánh 5: Các mẫu chọn lọc
Bảng 2 Kết quả sản xuất công nghiệp (kết quả lấy mẫu và bẻ bánh lúc 20h30 ngày 6/11)
Hình 3 Một mẫu bánh cao lanh được sản xuất tại một địa điểm ở Quảng Đông
Kết quả sản xuất cho thấy hàm lượng Fe2O3 trong chất cô đặc có thể giảm khoảng 50% thông qua hai lần tách bùn từ tính có độ dốc cao và có thể thu được hiệu quả loại bỏ sắt tốt.
应用案例
Thời gian đăng: 27-03-2021