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カオリンの鉄除去および精製におけるHTDZ高勾配スラリー磁気分離器の工業的応用

カオリンは私の国に豊富な埋蔵量があり、証明された地質埋蔵量は約30億トンで、主に広東省、広西チワン族自治区、江西省、福建省、江蘇省などに分布しています。異なる地質形成の理由により、異なる産地からのカオリンの組成と構造も異なります。カオリンは、八面体と四面体で構成される1:1タイプの層状ケイ酸塩です。その主成分はSiO2とAl203です。また、少量のFe203、TiO2、MgO、CaO、K2O、Na2Oなどの成分が含まれています。カオリンは、多くの優れた物理的および化学的特性とプロセス特性を備えているため、石油化学、製紙、機能性材料、コーティング、セラミック、耐水性材料などに広く使用されています。現代の科学技術の進歩に伴い、カオリンの新しい用途絶えず拡大しており、それらは高く、正確で最先端の分野に浸透し始めています。カオリン鉱石には少量(通常0.5%から3%)の鉄鉱物(酸化鉄、イルメナイト、菱鉄鉱、黄鉄鉱、雲母、トルマリンなど)が含まれており、カオリンを着色し、その焼結に影響を与えます。白色度やその他の特性により、用途が制限されます。カオリンの。したがって、カオリンの組成の分析とその不純物除去技術の研究は特に重要です。これらの着色された不純物は通常弱い磁気特性を持っており、磁気分離によって取り除くことができます。磁気分離は、鉱物の磁気差を利用して磁場中の鉱物粒子を分離する方法です。弱磁性鉱物の場合、磁気分離には高勾配の強磁場が必要です。

HTDZ高勾配スラリー磁気分離器の構造と動作原理

1.1電磁スラリー高勾配磁気分離器の構造

機械は主にフレーム、油冷励起コイル、磁気システム、分離媒体、コイル冷却システム、フラッシングシステム、鉱石の入口と排出システム、制御システムなどで構成されています。

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図1電磁スラリー用高勾配磁気分離器の構造図
1-励起コイル2-磁気システム3-分離媒体4-空気圧バルブ5-パルプ出口パイプライン
6-エスカレーター7-インレットパイプ8-スラグ排出パイプ

1.2HTDZ電磁スラリー高勾配磁気分離器の技術的特性
油冷技術:冷却には完全密閉型の冷却油を使用し、油水熱交換の原理で熱交換を行い、大流量ディスクトランスオイルポンプを採用しています。冷却油は、循環速度が速く、熱交換能力が高く、コイル温度の上昇が少なく、磁場強度が高い。

電流整流および電流安定化技術:整流器モジュールにより、安定した電流出力を実現し、材料の特性に応じて励起電流を調整することで、安定した磁界強度を確保し、最高の選鉱指数を実現します。
大空洞装甲高性能物理磁石技術:鉄製の装甲を使用して中空コイルを包み、合理的な電磁磁気回路構造を設計し、鉄製の装甲の飽和を減らし、磁束の漏れを減らし、選別キャビティに高い電界強度を形成します。
固液ガス三相分離技術:分離チャンバー内の材料は、適切な条件下で適切な選鉱効果を達成するために、浮力、自重、および磁力にさらされます。除水と高気圧の組み合わせにより、中程度のフラッシングがよりクリーンになります。

新しい先端のとがったステンレス磁性導電性および磁性材料技術:選別媒体は、スチールウール、ダイアモンド型メディアメッシュ、またはスチールウールとダイアモンド型メディアメッシュの組み合わせを採用しています。この媒体は、装置の特性と耐摩耗性高透磁率ステンレス鋼の研究開発を組み合わせたもので、磁場誘導勾配が大きく、弱磁性鉱物の捕捉が容易で、残留磁気が小さく、媒体は鉱石が排出されるときに洗浄しやすくなります。

1.3機器の原理分析と磁場分布分析
1.3.1ソートの原則は:装甲コイルには、一定量の磁気伝導性ステンレススチールウール(またはエキスパンドメタル)が配置されています。コイルが励起された後、磁性伝導性のステンレス鋼ウールが磁化され、超磁性材料が選別タンク内の鋼ウールを通過するときに、表面に非常に不均一な磁場、すなわち高勾配磁場が生成されます。印加された磁場と磁場勾配の積に比例した磁場力を受け取り、磁場を直接通過する非磁性材料ではなく、スチールウールの表面に吸着されます。非磁性バルブとパイプラインを通って非磁性製品タンクに流れ込みます。スチールウールによって収集された弱磁性材料が特定のレベル(プロセス要件によって決定される)に達したら、鉱石の供給を停止します。励起電源を切断し、磁性体を洗い流します。磁性体は、電磁弁とパイプラインを通って磁性製品タンクに流れ込みます。次に、2回目の宿題を実行し、このサイクルを繰り返します。

1.3.2磁場分布分析:高度な有限要素ソフトウェアを使用して、磁場分布クラウドマップをすばやくシミュレートし、設計と分析のサイクルを短縮します。最適化された設計を採用して、機器の消費電力を削減し、ユーザーのコストを削減します。製品製造前に潜在的な問題を発見し、製品とプロジェクトの信頼性を高めます。さまざまなテストスキームをシミュレートし、テストの時間と費用を削減します。

ミネラルの動きの特徴

2.1材料の動きの分析
HTDZ高勾配磁気分離器は、カオリンを選別する際の低供給に適しています。この装置は、選別媒体として多層ステンレススチールウール(またはエキスパンドメタル)を採用しているため、鉱石粒子の軌道は垂直方向と水平方向で不規則です。鉱物粒子の曲線の動きを図1に示します。したがって、分離領域の鉱物の実行時間と距離を延長すると、弱い磁石を完全に吸着するのに役立ちます。さらに、分離プロセス中のスラリーの流量、重力、浮力は相互に作用します。その効果は、鉱石粒子を常に緩い状態に保ち、鉱石粒子間の付着を減らし、鉄除去の効率を改善することです。優れたソート効果が得られます。
図4ミネラルの動きの概略図

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1.メディアネットワーク2.磁性粒子3.非磁性粒子。

2.生鉱石の性質と選鉱の基本的なプロセス
2.1広東省の特定のカオリン鉱物材料の特性:
広東省の特定の地域にあるカオリンの脈石鉱物には、石英、白雲母、黒雲母、長石、および少量の赤と褐鉄鉱が含まれます。石英は主に+0.057mmの粒径に富み、雲母と長石の鉱物の含有量は中粒径(0.02〜0.6mm)に富み、カオリナイトと少量の暗色の鉱物の含有量は粒子が進むにつれて徐々に増加します。サイズが小さくなります。、カオリナイトは-0.057mmで濃縮され始め、明らかに-0.020mmのサイズで濃縮されます。
表1カオリン鉱石の多元素分析結果%

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2.2少量サンプルの実験的探査に適用可能な主な選鉱条件
HTDZ高勾配スラリー磁気分離器の磁気分離プロセスに影響を与える主な要因は、スラリーの流量、バックグラウンド磁場の強さなどです。この実験的研究では、次の2つの主な条件がテストされています。
2.2.1スラリー流量:流量が多い場合、精鉱の収率が高くなり、鉄含有量も高くなります。流量が少ないと精鉱含有量が少なく、収率も低くなります。実験データを表2に示す。

表2スラリー流量の実験結果

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注:スラリー流量試験は、1.25Tのバックグラウンド磁場と0.25%の分散剤投与量の条件下で実施されます。

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図5流量とFe2O3の対応

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図6流速とドライホワイトの対応。

選鉱費用を総合的に考慮すると、スラリー流量は12mm/sに制御する必要があります。
2.2.2バックグラウンド磁場:スラリー磁気分離器のバックグラウンド磁場強度は、カオリン磁気分離の鉄除去指数の法則と一致しています。つまり、磁場強度が高い場合、濃縮物の収量と鉄含有量は磁気分離器は両方とも低く、鉄の除去率は比較的低いです。鉄分除去効果が高く、効果があります。
表3バックグラウンド磁場の実験結果

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注:バックグラウンド磁界試験は、12mm / sのスラリー流量と0.25%の分散剤投与量の条件下で実施されます。
バックグラウンド磁場強度が高いほど、励起電力が大きくなり、機器のエネルギー消費量が高くなり、製造単価が高くなります。選鉱のコストを考慮して、選択されたバックグラウンド磁場は1.25Tに設定されています。

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図7磁場強度とFe2O3含有量の対応。

2.3磁気分離の基本的なプロセス選択
カオリン鉱石の選鉱の主な目的は、鉄を取り除き、浄化することです。各鉱物の磁気の違いに応じて、高勾配磁場を使用して鉄を除去し、カオリンを精製することが効果的であり、プロセスは単純で、産業で簡単に実行できます。したがって、1つは粗く、もう1つは細かい高勾配スラリー磁気分離器が選別プロセスとして使用されます。

鉱工業生産

3.1カオリン工業生産プロセス
広東省の特定の地域のカオリン鉱石から鉄を除去するために、HTDZ-1000シリーズの組み合わせを使用して粗微磁気分離プロセスを形成します。フローチャートを図2に示します。

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3.2工業生産条件
3.2.1材料分類:主な目的:1。2段サイクロンであらかじめカオリン中の石英、長石、雲母などの不純物を分離し、後続装置の圧力を下げ、後続装置の要件を満たすように粒度を分類します。2.スラリー磁気セパレーターの分離媒体は3#スチールウールであるため、スチールウール媒体がスチールウール媒体をブロックしないように、スチールウール媒体に粒子が残っていないことを確認するために、粒子サイズを250メッシュ未満にする必要があります。 、選鉱指数と中程度の洗浄に影響を与え、機器の処理能力などに影響を与えます。

3.2.2磁気分離の動作条件:プロセスフローは、1つの粗いテストと1つの細かいテスト、および1つの粗い開回路プロセスと1つの細かい開回路プロセスを採用しています。サンプル実験によると、粗面化操作用の高勾配スラリー磁気分離器のバックグラウンド強度は0.7T、選択操作用の高勾配磁気分離器は1.25T、粗面化スラリー用のHTDZ-1000磁気分離器を使用しています。 。HTDZ-1000選択スラリー磁気分離器を装備。

3.3工業生産の結果
広東省のある場所での鉄除去用カオリンの工業生産、HTDZスラリー高勾配磁気分離器によって製造された製品サンプルケーキを図3に、データを表2に示します。

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ケーキ1:粗分離スラリー磁気分離器に入るのは生鉱石サンプルケーキです
パイ2:大まかに選択されたサンプルパイ
パイ3、パイ4、パイ5:選択したサンプル

表2工業生産の結果(11月6日20時30分にケーキをサンプリングして破った結果)

図3広東省の特定の場所でカオリンによって製造されたサンプルケーキ

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製造結果は、濃縮物のFe2O3含有量がスラリーの2つの高勾配磁気分離によって約50%減少することができ、良好な鉄除去効果が得られることを示しています。

から用案例

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投稿時間:2021年3月27日