Do hoạt động khai thác khoáng sản kim loại đen quy mô lớn ở nước ta, nguồn tài nguyên hạn chế đang ngày càng trở nên khan hiếm. Vì vậy, yêu cầu đối với thiết bị chế biến khoáng sản ngày càng cao, đặc biệt là việc tận dụng tổng hợp chất thải quặng có liên quan trực tiếp đến sự bền vững của tài nguyên nước ta. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để thực hiện các chính sách tiết kiệm năng lượng, giảm tiêu thụ và giảm phát thải do nhà nước đề ra, duy trì việc sử dụng tài nguyên lâu dài và tối đa hóa giá trị tài nguyên đã trở thành một vấn đề quan trọng đối với ngành khai khoáng.
Hiện nay, cường độ từ trường dùng trong quá trình tách từ quặng sắt ở nước ta chỉ khoảng 1600Gs, và rất khó để thu hồi các khoáng chất có từ tính yếu trong quặng. Vì lý do đó, cần thiết phải phát triển thiết bị tuyển khoáng có cường độ từ trường cao và có khả năng giảm hàm lượng sắt trong quặng để tối đa hóa việc sử dụng tài nguyên khoáng sản hiện có ở nước ta.
Công ty TNHH Công nghệ Từ điện Sơn Đông Huate đã chuyên tâm nghiên cứu thiết bị thu hồi quặng sắt từ tính từ năm 2005. Hiện nay, công ty đã sản xuất một lượng lớn máy thu hồi quặng sắt từ tính sử dụng vật liệu ferrite, và đã hình thành ba dòng sản phẩm với nhiều thông số kỹ thuật khác nhau, trở thành thiết bị chính cho việc thu hồi quặng. Để nâng cao hơn nữa tỷ lệ thu hồi sắt của thiết bị thu hồi quặng, sau khi nghiên cứu, trình diễn và thử nghiệm phân tích kỹ lưỡng, việc sử dụng vật liệu từ tính neodymium sắt boron và phương pháp dỡ tải trong vùng không từ tính đã cải thiện hơn nữa tỷ lệ thu hồi sắt, đồng thời việc dỡ tải cũng dễ dàng hơn, đáp ứng được yêu cầu sử dụng.
Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của máy thu hồi quặng đuôi tự dỡ tải bán từ trường cường độ trung bình
Máy thu hồi quặng đuôi bán từ mạnh từ trường trung bình sử dụng neodymium sắt boron làm vật liệu từ tính. Không gian tách có vùng từ trung bình và vùng từ yếu. Các cực từ xen kẽ tạo thành hệ thống từ hình bán nguyệt. Một vỏ xoay được bố trí bên ngoài hệ thống từ. Hệ thống từ được cố định, một phần vỏ được ngâm trong hỗn hợp quặng, và các hạt từ trong hỗn hợp được liên tục hút vào bằng phương pháp quay liên tục. Các hạt từ tiếp tục chuyển động cùng với sự quay của vỏ, do đó các vật liệu không từ tính trong vật liệu từ được liên tục rửa trôi. Phần trên bên phải của hệ thống từ bán nguyệt không có từ trường. Khi vật liệu từ đi vào vùng không từ tính, dưới tác dụng của nước rửa và trọng lực, vật liệu được đưa vào bể chứa quặng cô đặc.
Máy thu hồi chất thải tự dỡ bán từ tính cường độ từ trường trung bình là một cấu trúc kết hợp dạng đĩa, và số lượng đĩa từ có thể được xác định theo yêu cầu của công suất xử lý. Cấu trúc của nó được thể hiện trong Hình 1, 2 và 3. 1- khung; 2- bể chứa bùn; 3- cơ cấu điều chỉnh đĩa; 4- trục trung tâm; 5- tấm chắn; 6- khay thu gom; 7- khối khuấy; 8- ống xả; 9- máng chứa; 10- bộ giảm tốc; 11- động cơ; 12- vùng từ mạnh; 13- vùng từ yếu; 14- đĩa cố định; 15- vùng không từ tính.
Khung được làm bằng thép hàn và chủ yếu được sử dụng để đỡ trục trung tâm, lắp đặt hệ thống truyền động và lắp đặt bồn chứa bùn.
Đĩa từ là một cấu trúc bán từ tính, và một đĩa thu kín được lắp đặt bên ngoài, một tấm dẫn từ được kẹp giữa hai lớp thép từ, và phần dưới của đĩa thu được nhúng vào bể chứa bùn 2.
Đĩa từ được trang bị một vùng từ trường trung bình, một vùng từ trường yếu và một vùng không từ tính, và nó được cố định trên trục trung tâm.
Hai đầu của chảo thu gom được trang bị nhiều tấm dẫn hướng bố trí theo hình tia, và nhiều khối khuấy được phân bố đều trên chu vi bên ngoài.
Hiện nay, một số nhà máy tuyển quặng ở nước ta sử dụng máy thu hồi quặng đuôi dạng đĩa có từ trường trung bình, nhưng do hiệu quả tách bùn kém, vật liệu từ tính sẽ bị hút ngược trở lại khi đi vào vùng không từ tính từ từ trường trung bình, dẫn đến đĩa và lưỡi gạt bị mòn nhanh chóng. Việc sử dụng máy này còn có một số hạn chế.
Trước tình hình nêu trên, công ty chúng tôi sử dụng đĩa bán nguyệt có cường độ từ trường trung bình với cấu trúc neodymium-sắt-boron kín hoàn toàn được cố định trên trục trung tâm, và trục trung tâm được cố định không quay. Khay thu gom có thể xoay, phần dưới của khay thu gom được nhúng vào máng dẫn dòng bùn để hấp thụ vật liệu từ tính. Một động cơ và bộ giảm tốc được sử dụng để dẫn động khay thu gom quay, và vật liệu từ tính được hấp thụ sẽ đi qua từ trường trung bình và từ trường yếu, sau đó được thải ra sau khi đến vùng không có từ trường, giải quyết được các vấn đề nêu trên.
Một máng dẫn vật liệu được bố trí giữa mỗi khay thu gom, và vật liệu từ tính trên khay thu gom sẽ được rửa trôi xuống và chảy ra dọc theo máng dẫn vật liệu.
Hệ thống truyền động bao gồm động cơ biến tần, bộ giảm tốc, khớp nối, ống truyền động, v.v. Các bộ phận nêu trên được lắp đặt trên trục trung tâm và khung để thực hiện chuyển động quay liên tục của khay thu gom.
Tủ điều khiển được trang bị biến tần, công tắc điều khiển và các bộ phận khác để điều khiển tốc độ quay của đĩa từ bất cứ lúc nào.
Nam châm vĩnh cửu trong vùng từ tính được cấu tạo từ một mảnh hoặc nhiều mảnh theo hướng độ dày, và một lớp đĩa cố định được kẹp ở giữa. Vùng từ tính sử dụng nhiều bộ cặp cực từ có cực tính ngược nhau được sắp xếp xen kẽ. Trong quá trình quay liên tục của chảo thu gom, vật liệu từ tính liên tục được đảo trộn trong chảo thu gom và trong nước để rửa và loại bỏ cặn, nhờ đó vật liệu từ tính thu hồi được kết hợp với chất thải thông thường. So với máy tái chế, độ tinh khiết cao hơn và hiệu quả tái chế tốt hơn.
Một vùng từ yếu được thiết lập giữa vùng từ trường và vùng không từ tính trong đĩa. Khi vật liệu từ tính đi vào vùng không từ tính, do vùng chuyển tiếp từ trường yếu và diện tích hấp thụ từ trường yếu giảm dần, hiện tượng di chuyển ngược của vật liệu từ tính được giảm thiểu đáng kể. Vách ngăn nghiêng trên khay chứa vật liệu cũng ngăn chặn sự di chuyển ngược của vật liệu từ tính và sự rò rỉ vật liệu, đồng thời giúp vật liệu từ tính di chuyển dần xuống. Nhờ tác dụng của trọng lực và nước rửa, quá trình dỡ hàng nhanh chóng được thực hiện.
Khay hứng có cấu trúc rỗng và kín hoàn toàn, bề mặt hấp thụ vật liệu từ tính được cấu tạo từ vật liệu không từ tính. Trên khay hứng, tấm dẫn hướng có các gờ ở bên ngoài, nghiêng một góc nhất định so với bề mặt cuối của khay hứng. Mục đích chính là để ngăn chặn sự chuyển động ngược và rò rỉ vật liệu từ tính. Để giảm sự lắng đọng của bùn quặng, nhiều khối khuấy được bố trí xung quanh khay hứng, đồng thời giảm thiểu sự mài mòn của tấm hứng do sự lắng đọng của bùn quặng.
Ứng dụng sản xuất công nghiệp
Phân tích hiệu quả thu hồi của máy thu hồi chất thải bán từ tự dỡ tải cường độ trung bình
Một máy thu hồi quặng đuôi tự dỡ tải bán từ trường cường độ trung bình, model YCBW-15-8, do một công ty khai thác mỏ đưa vào sử dụng, được lắp đặt phía sau máy thu hồi quặng đuôi cấu tạo từ ferrite trong hệ thống từ tính. Sau hơn nửa năm hoạt động, thiết bị hoạt động bình thường và hiệu quả thu hồi tốt. Sau nhiều lần thử nghiệm lấy mẫu, kết quả đều khả quan. Kết quả của nhiều lần thử nghiệm lấy mẫu như sau:
Dựa trên phân tích dữ liệu nêu trên:
Hiệu quả thu hồi của thiết bị này: hàm lượng quặng đuôi giảm 2,16% sau khi phân loại, hàm lượng sắt từ giảm 1,27% sau khi phân loại, và hàm lượng trung bình của quặng trung bình đạt 26,53%. Hiệu quả thu hồi rất rõ rệt.
Triển vọng thị trường và lợi ích kinh tế
Hiện nay, Trung Quốc có nhiều doanh nghiệp tuyển từ, nhưng chỉ một số ít sử dụng máy thu hồi quặng đuôi ferrite, chứ chưa sử dụng máy thu hồi quặng đuôi tự dỡ bán từ trường cường độ trung bình. Do đó, triển vọng thị trường rất rộng mở. Nếu 20% nhà máy chế biến từ tính đầu tư vào thiết bị này, tính toán dựa trên 300 đơn vị mỗi năm và model YCBW-15-8. Mỗi đơn vị có thể thu hồi 7 tấn quặng khô mỗi giờ, 168 tấn quặng khô mỗi ngày, và 330 ngày làm việc mỗi năm, tổng sản lượng thu hồi đạt 55,44 triệu tấn, và tổng cộng 16,632 triệu tấn được tái chế bởi 300 đơn vị. Lợi ích kinh tế là rất đáng kể, và việc sử dụng thiết bị này có thể giảm thiểu lượng lớn tài nguyên khoáng sản bị lãng phí cho đất nước mỗi năm.
Hiện nay, hàm lượng quặng sắt trong quặng thải ở nước ta sau khi phân loại thường cao, gây lãng phí tài nguyên lớn. Tài nguyên khoáng sản là nền tảng cho sự sống còn và phát triển của con người. Hơn 95% năng lượng và 80% nguyên liệu công nghiệp ở nước ta có nguồn gốc từ khai thác mỏ. Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế đất nước, nhu cầu về tài nguyên khoáng sản ngày càng tăng. Một mặt, tài nguyên khoáng sản của nước ta đang phải đối mặt với áp lực nghiêm trọng từ sự khan hiếm ngày càng tăng. Tài nguyên khoáng sản chất lượng cao, dễ phân loại đang giảm dần, trong khi tài nguyên khoáng sản chất lượng thấp, khó phân loại lại ngày càng được coi trọng. Việc phát triển và nghiên cứu máy móc thu hồi quặng thải trên 300 tấn có tác động tích cực đến việc giảm thiểu lãng phí tài nguyên quốc gia và tăng tỷ lệ sử dụng tài nguyên khoáng sản. Từ góc độ phát triển và hiệu quả ứng dụng, nó đã cải thiện hiệu quả tỷ lệ thu hồi quặng từ tính. Sản phẩm đáp ứng các yêu cầu thiết kế và xứng đáng được推广 và ứng dụng.
Thời gian đăng bài: 12 tháng 5 năm 2021