Le kaolin a des réserves abondantes dans mon pays, et les réserves géologiques prouvées sont d'environ 3 milliards de tonnes, principalement réparties dans le Guangdong, le Guangxi, le Jiangxi, le Fujian, le Jiangsu et d'autres endroits.En raison des différentes raisons de formation géologique, la composition et la structure du kaolin provenant de différentes zones de production sont également différentes.Le kaolin est un silicate stratifié de type 1:1, composé d'un octaèdre et d'un tétraèdre.Ses principaux composants sont SiO2 et Al203.Il contient également une petite quantité d'ingrédients Fe203, Ti02, MgO, CaO, K2O et Na2O, etc.Le kaolin possède de nombreuses propriétés physiques et chimiques et caractéristiques de processus excellentes, il est donc largement utilisé dans la pétrochimie, la fabrication du papier, les matériaux fonctionnels, les revêtements, la céramique, les matériaux résistants à l'eau, etc. Avec les progrès de la science et de la technologie modernes, les nouvelles utilisations du kaolin sont en constante expansion et commencent à pénétrer dans les domaines élevés, précis et pointus.Le minerai de kaolin contient une petite quantité (généralement 0,5% à 3%) de minéraux de fer (oxydes de fer, ilménite, sidérite, pyrite, mica, tourmaline, etc.), qui colorent le kaolin et affectent son frittage La blancheur et d'autres propriétés limitent l'application de kaolin.Par conséquent, l'analyse de la composition du kaolin et la recherche sur sa technologie d'élimination des impuretés sont particulièrement importantes.Ces impuretés colorées ont généralement de faibles propriétés magnétiques et peuvent être éliminées par séparation magnétique.La séparation magnétique est une méthode de séparation des particules minérales dans un champ magnétique en utilisant la différence magnétique des minéraux.Pour les minéraux faiblement magnétiques, un champ magnétique fort à gradient élevé est nécessaire pour la séparation magnétique.
Structure et principe de fonctionnement du séparateur magnétique de boue à gradient élevé HTDZ
1.1 La structure du séparateur magnétique à gradient élevé de boue électromagnétique
La machine est principalement composée d'un cadre, d'une bobine d'excitation refroidie à l'huile, d'un système magnétique, d'un milieu de séparation, d'un système de refroidissement de bobine, d'un système de rinçage, d'un système d'admission et de décharge de minerai, d'un système de contrôle, etc.
Figure 1 Schéma de structure d'un séparateur magnétique à gradient élevé pour suspension électromagnétique
1- Bobine d'excitation 2- Système magnétique 3- Milieu séparateur 4- Vanne pneumatique 5- Canalisation de sortie de la pulpe
6-Escalator 7-Tuyau d'entrée 8-Tuyau d'évacuation des scories
1.2 Caractéristiques techniques du séparateur magnétique à haut gradient de boue électromagnétique HTDZ
◎Technologie de refroidissement d'huile: L'huile de refroidissement entièrement scellée est utilisée pour le refroidissement, l'échange de chaleur est effectué en utilisant le principe de l'échange de chaleur huile-eau et une pompe à huile de transformateur à disque à grand débit est adoptée.L'huile de refroidissement a une vitesse de circulation rapide, une forte capacité d'échange de chaleur, une faible élévation de température de la bobine et une intensité de champ magnétique élevée.
◎Technologie de redressement et de stabilisation du courant: Grâce au module redresseur, une sortie de courant stable est réalisée et le courant d'excitation est ajusté en fonction des caractéristiques des différents matériaux pour assurer une intensité de champ magnétique stable et obtenir le meilleur indice d'enrichissement.
◎Technologie d'aimant physique haute performance blindé à grande cavité: Utilisez une armure de fer pour envelopper la bobine creuse, concevoir une structure de circuit magnétique électromagnétique raisonnable, réduire la saturation de l'armure de fer, réduire les fuites de flux magnétique et former une intensité de champ élevée dans la cavité de tri.
◎Technologie de séparation triphasique solide-liquide-gaz: Le matériau dans la chambre de séparation est soumis à la flottabilité, à la gravité propre et à la force magnétique pour obtenir un effet d'enrichissement approprié dans des conditions appropriées.La combinaison de l'eau de déchargement et de la haute pression d'air rend le rinçage moyen plus propre.
◎Nouvelle technologie de matériaux magnétiques conducteurs et magnétiques en acier inoxydable: le support de tri adopte de la laine d'acier, une maille de support en forme de losange ou la combinaison de laine d'acier et de maille de support en forme de losange.Ce support combine les caractéristiques de l'équipement et la recherche et le développement d'acier inoxydable à haute perméabilité résistant à l'usure. Le gradient d'induction de champ magnétique est important, il est plus facile de capturer des minéraux magnétiques faibles, la rémanence est faible et le support est plus facile à laver lorsque le minerai est déchargé.
1.3 Analyse du principe de l'équipement et analyse de la distribution du champ magnétique
1.3.1Le principe de tri est: Dans la bobine blindée, une certaine quantité de laine d'acier inoxydable magnétiquement conductrice (ou de métal déployé) est placée.Une fois la bobine excitée, la laine d'acier inoxydable magnétiquement conductrice est magnétisée et un champ magnétique très irrégulier est généré à la surface, à savoir un champ magnétique magnétisant à gradient élevé, lorsque le matériau paramagnétique traverse la laine d'acier dans le réservoir de tri, il recevra une force de champ magnétique proportionnelle au produit du champ magnétique appliqué et du gradient de champ magnétique, et il sera adsorbé sur la surface de la laine d'acier, au lieu que le matériau non magnétique passe directement le champ magnétique.Il s'écoule dans le réservoir de produit non magnétique à travers la vanne non magnétique et la canalisation.Lorsque le matériau faiblement magnétique collecté par la laine d'acier atteint un certain niveau (déterminé par les exigences du processus), arrêtez d'alimenter le minerai.Débrancher l'alimentation d'excitation et rincer les objets magnétiques.Les objets magnétiques s'écoulent dans le réservoir de produit magnétique à travers la vanne magnétique et le pipeline.Effectuez ensuite le deuxième devoir et répétez ce cycle.
1.3.2Analyse de la distribution du champ magnétique: Utilisez un logiciel d'éléments finis avancé pour simuler rapidement la carte nuageuse de distribution de champ magnétique, raccourcir le cycle de conception et d'analyse ;adopter une conception optimisée pour réduire la consommation d'énergie des équipements et réduire les coûts d'utilisation ;découvrir les problèmes potentiels avant la fabrication du produit, augmenter la fiabilité des produits et des projets ;simuler divers schémas de test, réduire le temps et les dépenses de test ;
Caractéristiques du mouvement minéral
2.1 Analyse des mouvements de matériaux
Le séparateur magnétique à haut gradient HTDZ convient à l'alimentation inférieure lors du tri du kaolin.L'équipement adopte de la laine d'acier inoxydable multicouche (ou du métal déployé) comme milieu de tri, de sorte que la trajectoire des particules de minerai soit irrégulière dans les directions verticale et horizontale.Le mouvement de la courbe des particules minérales est illustré à la figure 1. Par conséquent, l'extension du temps de fonctionnement et de la distance des minéraux dans la zone de séparation est utile pour l'adsorption complète des aimants faibles.De plus, le débit de boue, la gravité et la flottabilité pendant le processus de séparation interagissent les uns avec les autres.L'effet est de maintenir les particules de minerai dans un état lâche à tout moment, de réduire l'adhérence entre les particules de minerai et d'améliorer l'efficacité de l'élimination du fer.Obtenir un bon effet de tri.
Figure 4 Diagramme schématique du mouvement des minéraux
1. Réseau multimédia 2. Particules magnétiques 3. Particules non magnétiques。
2. La nature du minerai brut et le processus de base de la valorisation
2.1 Les propriétés d'un certain matériau minéral de kaolin dans le Guangdong :
Les minéraux de la gangue de kaolin dans une certaine zone du Guangdong comprennent le quartz, la muscovite, la biotite et le feldspath, ainsi qu'une petite quantité de rouge et de limonite.Le quartz est principalement enrichi dans la granulométrie de +0,057 mm, la teneur en minéraux de mica et de feldspath est enrichie dans la granulométrie moyenne (0,02-0,6 mm), et la teneur en kaolinite et une petite quantité de minéraux foncés augmentent progressivement au fur et à mesure que le grain la taille diminue., la kaolinite commence à s'enrichir à -0,057 mm, et s'enrichit évidemment à -0,020 mm.
Tableau 1 Résultats de l'analyse multi-élémentaire du minerai de kaolin%
2.2 Les principales conditions d'enrichissement applicables à l'exploration expérimentale de petits échantillons
Les principaux facteurs qui affectent le processus de séparation magnétique du séparateur magnétique de boue à gradient élevé HTDZ sont le débit de boue, l'intensité du champ magnétique de fond, etc. Les deux conditions principales suivantes sont testées dans cette étude expérimentale.
2.2.1 Débit de lisier : lorsque le débit est important, le rendement du concentré est plus élevé et sa teneur en fer est également élevée ;lorsque le débit est faible, la teneur en fer du concentré est faible et son rendement est également faible.Les données expérimentales sont présentées dans le tableau 2
Tableau 2 Résultats expérimentaux du débit de lisier
Remarque : Le test de débit de lisier est réalisé dans les conditions d'un champ magnétique de fond de 1,25 T et d'un dosage de dispersant de 0,25 %.
Figure 5 Correspondance entre débit et Fe2O3
Figure 6 Correspondance entre la vitesse d'écoulement et le blanc sec。
Compte tenu du coût d'enrichissement dans son ensemble, le débit de lisier doit être contrôlé à 12 mm/s.
2.2.2 Champ magnétique de fond : l'intensité du champ magnétique de fond du séparateur magnétique à lisier est conforme à la loi de l'indice d'élimination du fer de la séparation magnétique du kaolin, c'est-à-dire que lorsque l'intensité du champ magnétique est élevée, le rendement du concentré et la teneur en fer de le séparateur magnétique sont tous deux faibles et le taux d'élimination du fer est relativement faible.Élevé, bon effet d'élimination du fer.
Tableau 3 Résultats expérimentaux du champ magnétique de fond
Remarque : Le test de champ magnétique de fond est réalisé dans les conditions d'un débit de lisier de 12 mm/s et d'un dosage de dispersant de 0,25 %.
Parce que plus l'intensité du champ magnétique de fond est élevée, plus la puissance d'excitation est élevée, plus la consommation d'énergie de l'équipement est élevée et plus le coût de production unitaire est élevé.Compte tenu du coût de l'enrichissement, le champ magnétique de fond sélectionné est fixé à 1,25T.
Figure 7 Correspondance entre l'intensité du champ magnétique et la teneur en Fe2O3。
2.3 Sélection du processus de base de la séparation magnétique
Le but principal de l'enrichissement du minerai de kaolin est d'éliminer le fer et de le purifier.Selon la différence magnétique de chaque minéral, l'utilisation d'un champ magnétique à haut gradient pour éliminer le fer et purifier le kaolin est efficace, et le procédé est simple et facile à mettre en œuvre dans l'industrie.Par conséquent, un séparateur magnétique de boue à gradient élevé, un grossier et un fin, est utilisé comme processus de tri.
Production industrielle
3.1 Processus de production industrielle du kaolin
Pour l'élimination du fer du minerai de kaolin dans une certaine zone du Guangdong, la combinaison de la série HTDZ-1000 est utilisée pour former un processus de séparation magnétique grossière-fine.L'organigramme est illustré à la figure 2.
3.2 Conditions de production industrielle
3.2.1Classification des matériaux : objectif principal: 1. Séparez à l'avance les impuretés telles que le quartz, le feldspath et le mica dans le kaolin à travers un cyclone à deux étages, réduisez la pression de l'équipement ultérieur et classez la taille des particules pour répondre aux exigences de l'équipement ultérieur.2. Étant donné que le milieu de séparation du séparateur magnétique à lisier est de la laine d'acier 3 #, la taille des particules doit être inférieure à 250 mesh pour s'assurer qu'il ne reste aucune particule dans le milieu de laine d'acier pour empêcher le milieu de laine d'acier de bloquer le milieu de laine d'acier. , affectant l'indice d'enrichissement et le lavage moyen et la capacité de traitement de l'équipement, etc.
3.2.2Conditions de fonctionnement de la séparation magnétique: le flux de processus adopte un test grossier et un test fin et un processus en circuit ouvert grossier et un fin.Selon l'expérience de l'échantillon, l'intensité du champ de fond du séparateur magnétique de boue à gradient élevé pour l'opération de dégrossissage est de 0,7 T, le séparateur magnétique à gradient élevé pour l'opération de sélection est de 1,25 T et un séparateur magnétique HTDZ-1000 pour la boue de dégrossissage est utilisé. .Équipé d'un séparateur magnétique de lisier sélectionné HTDZ-1000.
3.3 Résultats de la production industrielle
La production industrielle de kaolin pour l'élimination du fer dans un certain endroit du Guangdong, le gâteau d'échantillon de produit produit par le séparateur magnétique à haut gradient de suspension HTDZ est illustré à la figure 3 et les données sont présentées au tableau 2.
Gâteau 1 : C'est le gâteau d'échantillon de minerai brut qui entre dans le séparateur magnétique de boue de séparation grossière
Tarte 2 : Échantillon de tarte grossièrement sélectionné
Secteur 3, Secteur 4, Secteur 5 : Échantillons sélectionnés
Tableau 2 Résultats de la production industrielle (résultats du prélèvement et du brisage des gâteaux à 20h30 le 6 novembre)
Figure 3 Un échantillon de gâteau produit par le kaolin dans un certain endroit du Guangdong
Les résultats de production montrent que la teneur en Fe2O3 du concentré peut être réduite d'environ 50 % grâce à deux séparations magnétiques à gradient élevé de la suspension, et un bon effet d'élimination du fer peut être obtenu.
应用案例
Heure de publication : 27 mars 2021