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Aplicación industrial del separador magnético de lodos de alto gradiente HTDZ en la eliminación de hierro y la purificación de caolín

El caolín tiene abundantes reservas en mi país, y las reservas geológicas comprobadas son de aproximadamente 3 mil millones de toneladas, distribuidas principalmente en Guangdong, Guangxi, Jiangxi, Fujian, Jiangsu y otros lugares.Debido a las diferentes razones de formación geológica, la composición y estructura del caolín de diferentes áreas productoras también son diferentes.El caolín es un silicato en capas de tipo 1:1, que se compone de un octaedro y un tetraedro.Sus componentes principales son SiO2 y Al2O3.También contiene una pequeña cantidad de Fe2O3, TiO2, MgO, CaO, K2O y Na2O, etc.El caolín tiene muchas propiedades físicas y químicas excelentes y características de proceso, por lo que se usa ampliamente en productos petroquímicos, fabricación de papel, materiales funcionales, revestimientos, cerámica, materiales resistentes al agua, etc. Con el avance de la ciencia y la tecnología modernas, los nuevos usos del caolín están en constante expansión, y están comenzando a penetrar en los campos altos, precisos y de vanguardia.El mineral de caolín contiene una pequeña cantidad (normalmente del 0,5 % al 3 %) de minerales de hierro (óxidos de hierro, ilmenita, siderita, pirita, mica, turmalina, etc.), que colorean el caolín y afectan su sinterización. La blancura y otras propiedades limitan la aplicación. de caolín.Por lo tanto, el análisis de la composición del caolín y la investigación sobre su tecnología de eliminación de impurezas son particularmente importantes.Estas impurezas coloreadas suelen tener propiedades magnéticas débiles y pueden eliminarse mediante separación magnética.La separación magnética es un método para separar partículas minerales en un campo magnético utilizando la diferencia magnética de los minerales.Para minerales débilmente magnéticos, se requiere un fuerte campo magnético de alto gradiente para la separación magnética.

Estructura y principio de funcionamiento del separador magnético de lodos de alto gradiente HTDZ

1.1 La estructura del separador magnético de alto gradiente de lodo electromagnético

La máquina se compone principalmente de estructura, bobina de excitación enfriada por aceite, sistema magnético, medio de separación, sistema de enfriamiento de bobina, sistema de lavado, sistema de entrada y descarga de mineral, sistema de control, etc.

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Figura 1 Diagrama de estructura del separador magnético de alto gradiente para lodo electromagnético
1- Bobina de excitación 2- Sistema magnético 3- Medio separador 4- Válvula neumática 5- Tubería de salida de pulpa
6-Escalera mecánica 7-Tubo de entrada 8-Tubo de descarga de escoria

1.2 Características técnicas del separador magnético de alto gradiente electromagnético de lodos HTDZ
Tecnología de enfriamiento de aceite: El aceite de refrigeración completamente sellado se utiliza para la refrigeración, el intercambio de calor se lleva a cabo utilizando el principio de intercambio de calor de agua y aceite y se adopta una bomba de aceite de transformador de disco de gran flujo.El aceite refrigerante tiene una velocidad de circulación rápida, una gran capacidad de intercambio de calor, un bajo aumento de la temperatura del serpentín y una gran fuerza de campo magnético.

Rectificación de corriente y tecnología de estabilización de corriente.: A través del módulo rectificador, se realiza una salida de corriente estable y la corriente de excitación se ajusta de acuerdo con las características de los diferentes materiales para garantizar una fuerza de campo magnético estable y lograr el mejor índice de beneficio.
Tecnología de imán físico de alto rendimiento blindado de cavidad grande: Use una armadura de hierro para envolver la bobina hueca, diseñe una estructura de circuito magnético electromagnético razonable, reduzca la saturación de la armadura de hierro, reduzca la fuga de flujo magnético y forme una alta fuerza de campo en la cavidad de clasificación.
Tecnología de separación trifásica sólido-líquido-gas: El material en la cámara de separación está sujeto a flotabilidad, gravedad propia y fuerza magnética para lograr un efecto de beneficio adecuado en las condiciones adecuadas.La combinación de descarga de agua y alta presión de aire hace que el lavado medio sea más limpio.

Nueva tecnología de materiales magnéticos y conductivos magnéticos inoxidables puntiagudos: el medio de clasificación adopta lana de acero, malla de medios en forma de diamante o la combinación de lana de acero y malla de medios en forma de diamante.Este medio combina las características del equipo y la investigación y el desarrollo de acero inoxidable de alta permeabilidad resistente al desgaste. El gradiente de inducción del campo magnético es grande, es más fácil capturar minerales magnéticos débiles, la remanencia es pequeña y el medio es más fácil de lavar cuando se descarga el mineral.

1.3 Análisis de principio de equipo y análisis de distribución de campo magnético
1.3.1El principio de clasificación es: En la bobina blindada, se coloca una cierta cantidad de lana de acero inoxidable conductora magnéticamente (o metal expandido).Después de excitar la bobina, la lana de acero inoxidable conductora magnéticamente se magnetiza y se genera un campo magnético muy desigual en la superficie, es decir, un campo magnético magnetizante de alto gradiente, cuando el material paramagnético pasa a través de la lana de acero en el tanque de clasificación, se recibirá una fuerza de campo magnético proporcional al producto del campo magnético aplicado y el gradiente del campo magnético, y se adsorberá en la superficie de la lana de acero, en lugar de que el material no magnético pase el campo magnético directamente.Fluye hacia el tanque de producto no magnético a través de la válvula y la tubería no magnéticas.Cuando el material débilmente magnético recolectado por la lana de acero alcance un cierto nivel (determinado por los requisitos del proceso), deje de alimentar el mineral.Desconecte la fuente de alimentación de excitación y enjuague los objetos magnéticos.Los objetos magnéticos fluyen hacia el tanque de producto magnético a través de la válvula magnética y la tubería.Luego realice la segunda tarea y repita este ciclo.

1.3.2Análisis de distribución de campo magnético: Use software avanzado de elementos finitos para simular rápidamente el mapa de nubes de distribución de campo magnético, acorte el ciclo de diseño y análisis;adoptar un diseño optimizado para reducir el consumo de energía del equipo y reducir los costos del usuario;descubrir problemas potenciales antes de la fabricación del producto, aumentar la confiabilidad de los productos y proyectos;simular varios esquemas de prueba, reducir el tiempo y los gastos de prueba;

Características del movimiento mineral

2.1 Análisis de movimiento de materiales
El separador magnético de alto gradiente HTDZ es adecuado para la alimentación inferior al clasificar el caolín.El equipo adopta lana de acero inoxidable multicapa (o metal expandido) como medio de clasificación, por lo que la trayectoria de las partículas de mineral es irregular en las direcciones vertical y horizontal.El movimiento de la curva de las partículas minerales se muestra en la Figura 1. Por lo tanto, extender el tiempo de funcionamiento y la distancia de los minerales en el área de separación es útil para la adsorción completa de los imanes débiles.Además, el caudal de lodo, la gravedad y la flotabilidad durante el proceso de separación interactúan entre sí.El efecto es mantener las partículas de mineral sueltas en todo momento, reducir la adherencia entre las partículas de mineral y mejorar la eficiencia de la eliminación de hierro.Obtener un buen efecto de clasificación.
Figura 4 Diagrama esquemático del movimiento de minerales

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1. Red de medios 2. Partículas magnéticas 3. Partículas no magnéticas。

2. La naturaleza del mineral en bruto y el proceso básico de beneficio
2.1 Las propiedades de cierto material mineral de caolín en Guangdong:
Los minerales de ganga de caolín en cierta área de Guangdong incluyen cuarzo, moscovita, biotita y feldespato, y una pequeña cantidad de rojo y limonita.El cuarzo está principalmente enriquecido en el tamaño de grano de +0,057 mm, el contenido de minerales de mica y feldespato está enriquecido en el tamaño de grano medio (0,02-0,6 mm), y el contenido de caolinita y una pequeña cantidad de minerales oscuros aumenta gradualmente a medida que el grano el tamaño disminuye., la caolinita comienza a enriquecerse a -0,057 mm y, obviamente, se enriquece a un tamaño de -0,020 mm.
Tabla 1 Resultados del análisis de elementos múltiples del % de mineral de caolín

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2.2 Las principales condiciones de beneficio aplicables a la exploración experimental de muestras pequeñas
Los principales factores que afectan el proceso de separación magnética del separador magnético de lodo de alto gradiente HTDZ son el caudal de lodo, la intensidad del campo magnético de fondo, etc. Las siguientes dos condiciones principales se prueban en este estudio experimental.
2.2.1 Tasa de flujo de lodo: cuando la tasa de flujo es grande, el rendimiento del concentrado es mayor y su contenido de hierro también es alto;cuando el caudal es bajo, el contenido de hierro concentrado es bajo y su rendimiento también es bajo.Los datos experimentales se muestran en la Tabla 2

Tabla 2 Resultados experimentales del caudal de lodo

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Nota: La prueba de caudal de lodo se lleva a cabo en condiciones de un campo magnético de fondo de 1,25 T y una dosis de dispersante de 0,25 %.

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Figura 5 Correspondencia entre caudal y Fe2O3

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Figura 6 Correspondencia entre velocidad de flujo y blanco seco。

Teniendo en cuenta el costo de beneficio de manera integral, la tasa de flujo de lodo debe controlarse a 12 mm/s.
2.2.2 Campo magnético de fondo: La intensidad del campo magnético de fondo del separador magnético de lodos es consistente con la ley del índice de remoción de hierro de la separación magnética de caolín, es decir, cuando la intensidad del campo magnético es alta, el rendimiento de concentrado y el contenido de hierro de el separador magnético son bajos y la tasa de eliminación de hierro es relativamente baja.Alto, buen efecto de eliminación de hierro.
Tabla 3 Resultados experimentales del campo magnético de fondo

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Nota: La prueba de campo magnético de fondo se lleva a cabo en condiciones de un caudal de suspensión de 12 mm/s y una dosis de dispersante de 0,25 %.
Porque cuanto mayor sea la intensidad del campo magnético de fondo, mayor será la potencia de excitación, mayor será el consumo de energía del equipo y mayor será el costo unitario de producción.Teniendo en cuenta el costo del beneficio, el campo magnético de fondo seleccionado se establece en 1,25 T.

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Figura 7 Correspondencia entre la intensidad del campo magnético y el contenido de Fe2O3。

2.3 Selección del proceso básico de separación magnética
El objetivo principal del beneficio del mineral de caolín es eliminar el hierro y purificarlo.De acuerdo con la diferencia magnética de cada mineral, el uso de un campo magnético de alto gradiente para eliminar el hierro y purificar el caolín es efectivo, y el proceso es simple y fácil de implementar en la industria.Por lo tanto, se utiliza un separador magnético de lodo de alto gradiente, uno grueso y otro fino, como proceso de clasificación.

Producción industrial

3.1 Proceso de producción industrial de caolín
Para la eliminación de hierro del mineral de caolín en un área determinada de Guangdong, la combinación de la serie HTDZ-1000 se utiliza para formar un proceso de separación magnética grueso-fino.El diagrama de flujo se muestra en la Figura 2.

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3.2 Condiciones de producción industrial
3.2.1Clasificación de materiales: propósito principal: 1. Separe las impurezas como el cuarzo, el feldespato y la mica en caolín por adelantado a través de un ciclón de dos etapas, reduzca la presión del equipo posterior y clasifique el tamaño de partícula para cumplir con los requisitos del equipo posterior.2. Dado que el medio de separación del separador magnético de lodos es lana de acero 3#, el tamaño de las partículas debe estar por debajo de la malla 250 para garantizar que no queden partículas en el medio de lana de acero para evitar que el medio de lana de acero bloquee el medio de lana de acero , afectando el índice de beneficio y el lavado medio y la capacidad de procesamiento del equipo, etc.

3.2.2Condiciones de funcionamiento de la separación magnética: el flujo del proceso adopta una prueba gruesa y una fina y un proceso de circuito abierto grueso y uno fino.De acuerdo con el experimento de muestra, la intensidad del campo de fondo del separador magnético de lodos de alto gradiente para la operación de desbaste es de 0,7 T, el separador magnético de alto gradiente para la operación de selección es de 1,25 T y se utiliza un separador magnético HTDZ-1000 para el desbaste de lodos .Equipado con un separador magnético de lodos seleccionados HTDZ-1000.

3.3 Resultados de la producción industrial
La producción industrial de caolín para la eliminación de hierro en un lugar determinado en Guangdong, la torta de muestra del producto producida por el separador magnético de alto gradiente de lodo HTDZ se muestra en la Figura 3, y los datos se muestran en la Tabla 2.

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Torta 1: Es la torta de muestra de mineral crudo que ingresa al separador magnético de lodo de separación gruesa
Pastel 2: pastel de muestra seleccionado aproximadamente
Tarta 3, Tarta 4, Tarta 5: Muestras seleccionadas

Tabla 2 Resultados de la producción industrial (resultados del muestreo y rotura de tortas a las 20:30 horas del 6 de noviembre)

Figura 3 Torta de muestra producida por caolín en cierto lugar en Guangdong

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Los resultados de producción muestran que el contenido de Fe2O3 del concentrado se puede reducir en aproximadamente un 50% a través de dos separaciones magnéticas de alto gradiente de la suspensión, y se puede obtener un buen efecto de eliminación de hierro.

应用案例

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Hora de publicación: 27-mar-2021