לקאולין יש עתודות רבות במדינה שלי, והעתודות הגיאולוגיות המוכחות הן כ-3 מיליארד טון, המופצות בעיקר בגואנגדונג, גואנגשי, ג'יאנגשי, פוג'יאן, ג'יאנגסו ומקומות נוספים. בשל הסיבות ההיווצרות הגיאולוגיות השונות, גם ההרכב והמבנה של קאולין מאזורי ייצור שונים שונים. קאולין הוא סיליקט שכבות מסוג 1:1, המורכב מאוקטהדרון וטטרהדרון. המרכיבים העיקריים שלו הם SiO2 ו- Al203. הוא מכיל גם כמות קטנה של Fe203, Ti02, MgO, CaO, K2O ו-Na2O וכו'. לקאולין יש הרבה תכונות פיסיקליות וכימיות מצוינות ומאפייני תהליך, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב בפטרוכימיקלים, ייצור נייר, חומרים פונקציונליים, ציפויים, קרמיקה, חומרים עמידים במים וכו'. עם התקדמות המדע והטכנולוגיה המודרניים, השימושים החדשים של קאולין מתרחבים כל הזמן, והם מתחילים לחדור אל התחומים הגבוהים, המדויקים והחדשניים. עפרת קאולין מכילה כמות קטנה (בדרך כלל 0.5% עד 3%) של מינרלים של ברזל (תחמוצות ברזל, אילמניט, סידריט, פיריט, נציץ, טורמלין וכו'), אשר צובעים את הקאולין ומשפיעים על הלבנה שלו ותכונות אחרות מגבילות את היישום. של קאולין. לכן, ניתוח הרכב הקאולין והמחקר על טכנולוגיית הסרת הטומאה שלו חשובים במיוחד. לזיהומים צבעוניים אלו בדרך כלל יש תכונות מגנטיות חלשות וניתן להסירם על ידי הפרדה מגנטית. הפרדה מגנטית היא שיטה להפרדת חלקיקי מינרלים בשדה מגנטי על ידי שימוש בהפרש המגנטי של מינרלים. עבור מינרלים מגנטיים חלשים, נדרש שדה מגנטי חזק בדרגה גבוהה להפרדה מגנטית.
מבנה ועקרון העבודה של מפריד מגנטי של שיפוע גבוה של HTDZ
1.1 מבנה המפריד המגנטי האלקטרומגנטי בשיפוע גבוה
המכונה מורכבת בעיקר ממסגרת, סליל עירור מקורר שמן, מערכת מגנטית, מדיום הפרדה, מערכת קירור סליל, מערכת שטיפה, מערכת כניסה ופריקה של עפרות, מערכת בקרה וכו'.
איור 1 דיאגרמת מבנה של מפריד מגנטי בשיפוע גבוה עבור רפש אלקטרומגנטי
1- סליל עירור 2- מערכת מגנטית 3- אמצעי הפרדה 4- שסתום פנאומטי 5- צינור יציאת עיסת
6-דרגנוע 7-צינור כניסת 8-צינור פריקה של סלג
1.2 מאפיינים טכניים של מפריד מגנטי אלקטרומגנטי של HTDZ
◎טכנולוגיית קירור שמן: שמן קירור אטום לחלוטין משמש לקירור, חילופי חום מתבצעים באמצעות העיקרון של חילופי חום שמן-מים, ומאומצת משאבת שמן שנאי דיסק בזרימה גדולה. לשמן הקירור מהירות מחזור מהירה, יכולת חילופי חום חזקה, עליית טמפרטורת סליל נמוכה וחוזק שדה מגנטי גבוה.
◎תיקון זרם וטכנולוגיית ייצוב נוכחית: באמצעות מודול המיישר, מימוש פלט זרם יציב, וזרם העירור מותאם בהתאם למאפיינים של חומרים שונים כדי להבטיח חוזק שדה מגנטי יציב ולהשיג את אינדקס ההטבה הטוב ביותר.
◎משוריין חלל גדול טכנולוגיית מגנט פיזי בעל ביצועים גבוהים: השתמש בשריון ברזל כדי לעטוף את הסליל החלול, תכנן מבנה מעגל מגנטי אלקטרומגנטי סביר, הפחתת הרוויה של שריון הברזל, הפחתת דליפת שטף מגנטי ויצירת חוזק שדה גבוה בחלל המיון.
◎טכנולוגיית הפרדה תלת פאזית מוצק-נוזל-גז: החומר בתא ההפרדה נתון לציפה, כוח משיכה וכוח מגנטי כדי להשיג אפקט מיטיב מתאים בתנאים מתאימים. השילוב של פריקת מים ולחץ אוויר גבוה הופך את השטיפה הבינונית לנקה יותר.
◎טכנולוגיית חומרים מגנטיים מוליכים מגנטיים מגנטיים דוקרניים ונירוסטה: מדיום המיון מאמץ צמר פלדה, רשת מדיה בצורת יהלום, או שילוב של צמר פלדה ורשת מדיה בצורת יהלום. מדיום זה משלב בין מאפייני הציוד לבין מחקר ופיתוח של פלדת אל-חלד עמידה בפני שחיקה, שיפוע השראת השדה המגנטי גדול, קל יותר ללכוד מינרלים מגנטיים חלשים, הרזולוציה קטנה והמדיום הוא קל יותר לשטוף כאשר העפרה משוחררת.
1.3 ניתוח עקרונות הציוד וניתוח התפלגות שדה מגנטי
1.3.1עקרון המיון הוא: בסליל המשוריין מניחים כמות מסוימת של צמר נירוסטה מוליך מגנטית (או מתכת מורחבת). לאחר התרגשות הסליל, מתמגנט צמר הנירוסטה המוליך מגנטית, ונוצר שדה מגנטי מאוד לא אחיד על פני השטח, כלומר שדה מגנטי מגנטי בעל שיפוע גבוה, כאשר החומר הפרמגנטי עובר דרך צמר הפלדה במיכל המיון, יקבל כוח שדה מגנטי פרופורציונלי למכפלת השדה המגנטי המופעל ושיפוע השדה המגנטי, והוא ייספג על פני השטח של צמר הפלדה, במקום שהחומר הלא מגנטי יעבור ישירות את השדה המגנטי. זה זורם לתוך מיכל המוצר הלא מגנטי דרך השסתום והצינור הלא מגנטי. כאשר החומר המגנטי החלש שנאסף על ידי צמר הפלדה מגיע לרמה מסוימת (שנקבעת על פי דרישות התהליך), הפסיקו להזין את העפרה. נתק את אספקת החשמל של העירור ושטוף את העצמים המגנטיים. העצמים המגנטיים זורמים לתוך מיכל המוצר המגנטי דרך השסתום המגנטי והצינור. לאחר מכן בצע את שיעורי הבית השני, וחזור על מחזור זה.
1.3.2ניתוח התפלגות שדה מגנטי: השתמש בתוכנת אלמנטים סופיים מתקדמת כדי לדמות במהירות את מפת הענן של הפצת השדה המגנטי, לקצר את מחזור התכנון והניתוח; לאמץ עיצוב אופטימלי כדי להפחית את צריכת החשמל של הציוד ולהפחית את עלויות המשתמש; לגלות בעיות פוטנציאליות לפני ייצור המוצר, להגדיל את האמינות של מוצרים ופרויקטים; לדמות תוכניות בדיקה שונות, להפחית את זמן הבדיקה וההוצאות;
מאפייני תנועת מינרלים
2.1 ניתוח תנועת חומר
המפריד המגנטי HTDZ בשיפוע גבוה מתאים להאכלה נמוכה יותר בעת מיון קאולין. הציוד מאמץ צמר נירוסטה רב שכבתי (או מתכת מורחבת) כמדיום המיון, כך שמסלול חלקיקי העפר אינו סדיר בכיוונים האנכיים והאופקיים. תנועת העקומה של חלקיקי המינרלים מוצגת באיור 1. לכן, הארכת זמן הריצה והמרחק של המינרלים באזור ההפרדה מועילה לספיחה מלאה של מגנטים חלשים. בנוסף, קצב זרימת השטף, כוח המשיכה והציפה במהלך תהליך ההפרדה מתקשרים זה עם זה. ההשפעה היא לשמור על חלקיקי העפר במצב רופף כל הזמן, להפחית את ההידבקות בין חלקיקי העפר, ולשפר את היעילות של פינוי ברזל. השג אפקט מיון טוב.
איור 4 תרשים סכמטי של תנועת מינרלים
1. רשת מדיה 2. חלקיקים מגנטיים 3. חלקיקים לא מגנטיים.
2. אופי העפר הגולמי והתהליך הבסיסי של ההטבה
2.1 התכונות של חומר מינרל קאולין מסוים בגואנגדונג:
מינרלי הגנג של קאולין באזור מסוים בגואנגדונג כוללים קוורץ, מוסקוביט, ביוטיט ופלדספר, וכמות קטנה של אדום ולימוניט. הקוורץ מועשר בעיקר בגודל הגרגיר +0.057 מ"מ, תכולת מינרלי הנציץ והפלד מועשרת בגודל הגרגיר האמצעי (0.02-0.6 מ"מ), ותכולת הקאוליניט וכמות קטנה של מינרלים כהים עולה בהדרגה ככל שהגרגר הגודל יורד. , Kaolinite מתחיל להיות מועשר ב-0.057 מ"מ, וברור שהוא מועשר בגודל -0.020 מ"מ.
טבלה 1 תוצאות ניתוח רב-אלמנטים של עפרות קאולין%
2.2 תנאי ההטבה העיקריים החלים על מחקר ניסיוני של מדגם קטן
הגורמים העיקריים המשפיעים על תהליך ההפרדה המגנטי של המפריד המגנטי HTDZ High Gradient Slurry הם קצב זרימת ה-surry, עוצמת השדה המגנטי ברקע וכו'. שני התנאים העיקריים הבאים נבדקים במחקר ניסיוני זה.
2.2.1 קצב זרימת תפוחים: כאשר קצב הזרימה גדול, תפוקת התרכיז גבוהה יותר, וגם תכולת הברזל שלו גבוהה; כאשר קצב הזרימה נמוך, תכולת הברזל בתרכיז נמוכה, וגם התפוקה שלו נמוכה. הנתונים הניסויים מוצגים בטבלה 2
טבלה 2 תוצאות ניסוי של קצב זרימת הרחצה
הערה: בדיקת קצב זרימת השטיפה מתבצעת בתנאים של שדה מגנטי רקע של 1.25T ומינון חומר פיזור של 0.25%.
איור 5 התאמה בין קצב זרימה ל-Fe2O3
איור 6 התאמה בין מהירות זרימה ללבן יבש.
בהתחשב בעלות ההטבה באופן מקיף, יש לשלוט על קצב זרימת השטיפה ב-12 מ"מ לשנייה.
2.2.2 שדה מגנטי רקע: עוצמת השדה המגנטי של הרקע של מפריד המגנטי התרחיץ עולה בקנה אחד עם חוק מדד הסרת הברזל של ההפרדה המגנטית של קאולין, כלומר, כאשר עוצמת השדה המגנטי גבוהה, תפוקת התרכיז ותכולת הברזל של המפריד המגנטי שניהם נמוך, ושיעור הסרת הברזל נמוך יחסית. השפעה גבוהה וטובה של הסרת ברזל.
טבלה 3 תוצאות ניסוי של שדה מגנטי ברקע
הערה: בדיקת השדה המגנטי ברקע מבוצעת בתנאים של קצב זרימת תפוחים של 12 מ"מ לשנייה ומינון חומר פיזור של 0.25%.
מכיוון שככל שעוצמת השדה המגנטי ברקע גבוהה יותר, כוח העירור גדול יותר, צריכת האנרגיה של הציוד גבוהה יותר ועלות הייצור ליחידה גבוהה יותר. בהתחשב בעלות ההטבה, השדה המגנטי הרקע שנבחר מוגדר ל-1.25T.
איור 7 התאמה בין עוצמת השדה המגנטי לתוכן Fe2O3.
2.3 בחירת תהליך בסיסי של הפרדה מגנטית
המטרה העיקרית של הטבת עפרות קאולין היא להסיר ברזל ולטהר. על פי ההבדל המגנטי של כל מינרל, השימוש בשדה מגנטי גבוה להסרת ברזל וטיהור קאולין יעיל, והתהליך פשוט וקל ליישום בתעשייה. לכן, מפריד מגנטי של תבלין בדרגה גבוהה, אחד גס ואחד עדין, משמש כתהליך המיון.
ייצור תעשייתי
3.1 תהליך ייצור תעשייתי של קאולין
להסרת ברזל מעפרות קאולין באזור מסוים בגואנגדונג, נעשה שימוש בשילוב סדרת HTDZ-1000 ליצירת תהליך הפרדה מגנטי גס-עדין. תרשים הזרימה מוצג באיור 2.
3.2 תנאי ייצור תעשייתיים
3.2.1סיווג חומר: מטרה עיקרית: 1. הפרד מראש זיהומים כגון קוורץ, פלדספאר ונציץ בקאולין באמצעות ציקלון דו-שלבי, הפחת את הלחץ של הציוד העוקב וסיווג את גודל החלקיקים כדי לעמוד בדרישות הציוד הבא. 2. מכיוון שמדיום ההפרדה של המפריד המגנטי של התרחיץ הוא צמר פלדה 3#, גודל החלקיקים חייב להיות מתחת ל-250 mesh כדי להבטיח שלא יישארו חלקיקים במדיום צמר הפלדה כדי למנוע מהמדיום של צמר הפלדה לחסום את המדיום של צמר הפלדה , המשפיעים על מדד ההטבה וכביסה בינונית ויכולת העיבוד של הציוד וכו'.
3.2.2תנאי הפעלה של הפרדה מגנטית: זרימת התהליך מאמצת בדיקה אחת גסה ואחת עדינה ותהליך מעגל פתוח אחד גס ואחד עדין. על פי הניסוי המדגם, עוצמת שדה הרקע של המפריד המגנטי בדרגת שיפוע גבוה לפעולת חיספוס היא 0.7T, המפריד המגנטי בדרגה גבוהה לפעולת הבחירה הוא 1.25T, ונעשה שימוש במפריד מגנטי מסוג HTDZ-1000 לעיבוד גס. . מצויד במפריד מגנטי מסוג HTDZ-1000 שנבחר.
3.3 תוצאות ייצור תעשייתי
הייצור התעשייתי של קאולין להסרת ברזל במקום מסוים בגואנגדונג, עוגת דגימת המוצר המיוצרת על ידי המפריד המגנטי בשיפוע גבוה HTDZ, מוצגת באיור 3, והנתונים מוצגים בטבלה 2.
עוגה 1: עוגת דגימת העפרות הגולמית היא שנכנסת למפריד המגנטי של תבלית ההפרדה הגסה
פשטידה 2: פשטידה לדוגמה שנבחרה בערך
פאי 3, פאי 4, פאי 5: דוגמאות נבחרות
טבלה 2 תוצאות ייצור תעשייתי (תוצאות של דגימה ושבירת עוגות בשעה 20:30 ב-6 בנובמבר)
איור 3 עוגה לדוגמה המיוצרת על ידי קאולין במקום מסוים בגואנגדונג
תוצאות הייצור מראות שניתן להפחית את תכולת ה-Fe2O3 של התרכיז בכ-50% באמצעות שני הפרדה מגנטית בדרגה גבוהה של התרחיץ, וניתן להשיג אפקט טוב של הסרת ברזל.
应用案例
זמן פרסום: 27 במרץ 2021