Kaolin memiliki cadangan yang melimpah di negara saya, dan cadangan geologis yang terbukti sekitar 3 miliar ton, terutama tersebar di Guangdong, Guangxi, Jiangxi, Fujian, Jiangsu, dan tempat-tempat lain. Karena alasan pembentukan geologis yang berbeda, komposisi dan struktur kaolin dari berbagai daerah penghasil juga berbeda. Kaolin adalah silikat berlapis tipe 1:1, yang terdiri dari oktahedron dan tetrahedron. Komponen utamanya adalah SiO2 dan Al2O3. Ia juga mengandung sejumlah kecil Fe2O3, TiO2, MgO, CaO, K2O, dan Na2O, dll. Kaolin memiliki banyak sifat fisik dan kimia serta karakteristik proses yang sangat baik, sehingga banyak digunakan dalam petrokimia, pembuatan kertas, material fungsional, pelapis, keramik, material tahan air, dll. Dengan kemajuan ilmu dan teknologi modern, penggunaan baru kaolin terus berkembang, dan mulai menembus bidang-bidang yang berteknologi tinggi, presisi, dan mutakhir. Bijih kaolin mengandung sejumlah kecil (biasanya 0,5% hingga 3%) mineral besi (oksida besi, ilmenit, siderit, pirit, mika, turmalin, dll.), yang memberi warna pada kaolin dan memengaruhi proses sinterisasinya. Keputihan dan sifat-sifat lainnya membatasi penerapan kaolin. Oleh karena itu, analisis komposisi kaolin dan penelitian tentang teknologi penghilangan pengotornya sangat penting. Pengotor berwarna ini biasanya memiliki sifat magnetik yang lemah dan dapat dihilangkan dengan pemisahan magnetik. Pemisahan magnetik adalah metode pemisahan partikel mineral dalam medan magnet dengan menggunakan perbedaan magnetik mineral. Untuk mineral yang bersifat magnetik lemah, diperlukan medan magnet kuat dengan gradien tinggi untuk pemisahan magnetik.
Struktur dan prinsip kerja pemisah magnetik bubur gradien tinggi HTDZ
1.1 Struktur pemisah magnetik gradien tinggi bubur elektromagnetik
Mesin ini terutama terdiri dari rangka, kumparan eksitasi berpendingin oli, sistem magnetik, media pemisah, sistem pendingin kumparan, sistem pembilasan, sistem pemasukan dan pengeluaran bijih, sistem kontrol, dll.
Gambar 1 Diagram struktur pemisah magnetik gradien tinggi untuk bubur elektromagnetik
1- Kumparan eksitasi 2- Sistem magnetik 3- Media pemisah 4- Katup pneumatik 5- Saluran keluar pulp
6-Eskalator 7-Pipa masuk 8-Pipa pembuangan terak
1.2 Karakteristik teknis pemisah magnetik gradien tinggi bubur elektromagnetik HTDZ
◎Teknologi pendinginan oli: Oli pendingin yang tertutup rapat digunakan untuk pendinginan, pertukaran panas dilakukan menggunakan prinsip pertukaran panas oli-air, dan digunakan pompa oli transformator cakram aliran besar. Oli pendingin memiliki kecepatan sirkulasi yang cepat, kapasitas pertukaran panas yang kuat, kenaikan suhu koil yang rendah, dan kekuatan medan magnet yang tinggi.
◎Teknologi penyearahan arus dan stabilisasi arusMelalui modul penyearah, keluaran arus yang stabil dapat diwujudkan, dan arus eksitasi disesuaikan sesuai dengan karakteristik material yang berbeda untuk memastikan kekuatan medan magnet yang stabil dan mencapai indeks pengayaan terbaik.
◎Teknologi magnet fisik berkinerja tinggi berlapis baja rongga besarGunakan pelindung besi untuk membungkus kumparan berongga, rancang struktur rangkaian elektromagnetik yang wajar, kurangi saturasi pelindung besi, kurangi kebocoran fluks magnetik, dan bentuk kekuatan medan tinggi di dalam rongga penyortiran.
◎Teknologi pemisahan tiga fase padat-cair-gasMaterial di dalam ruang pemisahan dipengaruhi oleh gaya apung, gravitasi sendiri, dan gaya magnet untuk mencapai efek pengayaan yang tepat dalam kondisi yang sesuai. Kombinasi air yang dikeluarkan dan tekanan udara tinggi membuat media menjadi lebih bersih.
◎Teknologi material konduktif magnetik dan magnetik stainless steel berduri baru.Media pemilahan menggunakan wol baja, jaring media berbentuk berlian, atau kombinasi wol baja dan jaring media berbentuk berlian. Media ini menggabungkan karakteristik peralatan, dan hasil penelitian serta pengembangan baja tahan karat berpermeabilitas tinggi yang tahan aus. Gradien induksi medan magnetnya besar, sehingga lebih mudah menangkap mineral magnetik lemah, remanensinya kecil, dan media lebih mudah dicuci saat bijih dikeluarkan.
1.3 Analisis prinsip peralatan dan analisis distribusi medan magnet
1.3.1Prinsip pengurutan adalahDi dalam kumparan berlapis baja, sejumlah wol baja tahan karat konduktif magnetik (atau logam yang diperluas) ditempatkan. Setelah kumparan diaktifkan, wol baja tahan karat konduktif magnetik tersebut akan termagnetisasi, dan medan magnet yang sangat tidak merata akan dihasilkan di permukaannya, yaitu medan magnet pengmagnetan gradien tinggi. Ketika material paramagnetik melewati wol baja di dalam tangki penyortiran, material tersebut akan menerima gaya medan magnet yang sebanding dengan hasil perkalian medan magnet yang diterapkan dan gradien medan magnet, dan akan terserap pada permukaan wol baja, bukan material non-magnetik yang langsung melewati medan magnet. Material tersebut mengalir ke tangki produk non-magnetik melalui katup dan pipa non-magnetik. Ketika material magnetik lemah yang dikumpulkan oleh wol baja mencapai tingkat tertentu (ditentukan oleh persyaratan proses), hentikan pengumpanan bijih. Putuskan sambungan catu daya pengaktifan dan bilas benda-benda magnetik. Benda-benda magnetik mengalir ke tangki produk magnetik melalui katup dan pipa magnetik. Kemudian lakukan tugas kedua, dan ulangi siklus ini.
1.3.2Analisis distribusi medan magnet: Menggunakan perangkat lunak elemen hingga tingkat lanjut untuk mensimulasikan peta awan distribusi medan magnet dengan cepat, mempersingkat siklus desain dan analisis; mengadopsi desain yang dioptimalkan untuk mengurangi konsumsi daya peralatan dan mengurangi biaya pengguna; menemukan potensi masalah sebelum pembuatan produk, meningkatkan keandalan produk dan proyek; mensimulasikan berbagai skema pengujian, mengurangi waktu dan biaya pengujian;
Karakteristik pergerakan mineral
2.1 Analisis pergerakan material
Separator magnetik gradien tinggi HTDZ cocok untuk pengumpanan rendah saat penyortiran kaolin. Peralatan ini menggunakan wol baja tahan karat multi-lapisan (atau logam berlubang) sebagai media penyortiran, sehingga lintasan partikel bijih tidak beraturan dalam arah vertikal dan horizontal. Pergerakan lengkung partikel mineral ditunjukkan pada Gambar 1. Oleh karena itu, memperpanjang waktu dan jarak tempuh mineral di area pemisahan membantu penyerapan penuh magnet lemah. Selain itu, laju aliran bubur, gravitasi, dan daya apung selama proses pemisahan saling berinteraksi. Efeknya adalah menjaga partikel bijih dalam keadaan terpisah setiap saat, mengurangi adhesi antar partikel bijih, dan meningkatkan efisiensi penghilangan besi. Sehingga diperoleh efek penyortiran yang baik.
Gambar 4 Diagram skematis pergerakan mineral
1. Jaringan media 2. Partikel magnetik 3. Partikel non-magnetik.
2. Sifat bijih mentah dan proses dasar pengolahannya
2.1 Sifat-sifat dari suatu bahan mineral kaolin tertentu di Guangdong:
Mineral pengotor kaolin di suatu daerah di Guangdong meliputi kuarsa, muskovit, biotit, dan feldspar, serta sejumlah kecil mineral merah dan limonit. Kuarsa terutama terkonsentrasi pada ukuran butir +0,057 mm, kandungan mineral mika dan feldspar terkonsentrasi pada ukuran butir menengah (0,02-0,6 mm), dan kandungan kaolinit serta sejumlah kecil mineral gelap secara bertahap meningkat seiring dengan penurunan ukuran butir. Kaolinit mulai terkonsentrasi pada ukuran -0,057 mm, dan terkonsentrasi secara signifikan pada ukuran -0,020 mm.
Tabel 1 Hasil analisis multi-elemen bijih kaolin%
2.2 Kondisi pengolahan utama yang berlaku untuk eksplorasi eksperimental sampel kecil
Faktor utama yang memengaruhi proses pemisahan magnetik pada pemisah magnetik bubur gradien tinggi HTDZ adalah laju aliran bubur, kekuatan medan magnet latar belakang, dan lain-lain. Dua kondisi utama berikut diuji dalam studi eksperimental ini.
2.2.1 Laju aliran bubur: Ketika laju aliran besar, hasil konsentrat lebih tinggi, dan kandungan besinya juga tinggi; ketika laju aliran rendah, kandungan besi konsentrat rendah, dan hasilnya juga rendah. Data eksperimen ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2 Hasil eksperimen laju aliran bubur
Catatan: Uji laju aliran bubur dilakukan pada kondisi medan magnet latar belakang 1,25T dan dosis dispersan 0,25%.
Gambar 5. Korelasi antara laju aliran dan Fe2O3
Gambar 6. Korelasi antara kecepatan aliran dan warna putih kering.
Dengan mempertimbangkan biaya pengolahan secara komprehensif, laju aliran bubur harus dikendalikan pada 12 mm/detik.
2.2.2 Medan magnet latar belakang: Intensitas medan magnet latar belakang pemisah magnetik bubur konsisten dengan hukum indeks penghilangan besi pada pemisahan magnetik kaolin, yaitu, ketika intensitas medan magnet tinggi, hasil konsentrat dan kandungan besi pemisah magnetik keduanya rendah, dan tingkat penghilangan besi relatif rendah. Tinggi, efek penghilangan besi yang baik.
Tabel 3 Hasil eksperimen medan magnet latar belakang
Catatan: Uji medan magnet latar belakang dilakukan pada kondisi laju aliran bubur sebesar 12 mm/s dan dosis dispersan sebesar 0,25%.
Karena semakin tinggi intensitas medan magnet latar belakang, semakin besar daya eksitasi, semakin tinggi konsumsi energi peralatan, dan semakin tinggi biaya produksi per unit. Dengan mempertimbangkan biaya pengolahan, medan magnet latar belakang yang dipilih ditetapkan pada 1,25T.
Gambar 7. Korelasi antara kekuatan medan magnet dan kandungan Fe2O3.
2.3 Pemilihan proses dasar pemisahan magnetik
Tujuan utama pengolahan bijih kaolin adalah untuk menghilangkan besi dan memurnikannya. Berdasarkan perbedaan magnetik masing-masing mineral, penggunaan medan magnet gradien tinggi untuk menghilangkan besi dan memurnikan kaolin efektif, dan prosesnya sederhana serta mudah diterapkan di industri. Oleh karena itu, pemisah magnetik bubur gradien tinggi, satu kasar dan satu halus, digunakan sebagai proses pemilahan.
Produksi industri
3.1 Proses produksi industri kaolin
Untuk menghilangkan besi dari bijih kaolin di suatu daerah di Guangdong, kombinasi seri HTDZ-1000 digunakan untuk membentuk proses pemisahan magnetik kasar-halus. Diagram alirnya ditunjukkan pada Gambar 2.
3.2 Kondisi produksi industri
3.2.1Klasifikasi material: tujuan utama1. Pisahkan terlebih dahulu pengotor seperti kuarsa, feldspar, dan mika dalam kaolin melalui siklon dua tahap, kurangi tekanan peralatan selanjutnya, dan klasifikasikan ukuran partikel untuk memenuhi persyaratan peralatan selanjutnya. 2. Karena media pemisah pada pemisah magnetik bubur adalah wol baja 3#, ukuran partikel harus di bawah 250 mesh untuk memastikan tidak ada partikel yang tersisa di media wol baja agar tidak terjadi penyumbatan pada media wol baja, yang dapat memengaruhi indeks pengayaan dan pencucian media serta kapasitas pemrosesan peralatan, dll.
3.2.2Kondisi pengoperasian pemisahan magnetikAlur proses mengadopsi satu pengujian kasar dan satu pengujian halus serta satu proses sirkuit terbuka kasar dan satu proses sirkuit terbuka halus. Berdasarkan percobaan sampel, kekuatan medan latar belakang pemisah magnetik bubur gradien tinggi untuk operasi pengasaran adalah 0,7T, pemisah magnetik gradien tinggi untuk operasi seleksi adalah 1,25T, dan pemisah magnetik HTDZ-1000 digunakan untuk bubur pengasaran. Dilengkapi dengan pemisah magnetik bubur terpilih HTDZ-1000.
3.3 Hasil produksi industri
Produksi industri kaolin untuk penghilangan besi di suatu tempat di Guangdong, sampel produk berupa kue yang dihasilkan oleh pemisah magnetik gradien tinggi bubur HTDZ ditunjukkan pada Gambar 3, dan datanya ditunjukkan pada Tabel 2.
Kue 1: Ini adalah kue sampel bijih mentah yang masuk ke pemisah magnetik bubur pemisahan kasar.
Pie 2: Contoh pie yang dipilih secara kasar
Pai 3, Pai 4, Pai 5: Sampel terpilih
Tabel 2 Hasil produksi industri (hasil pengambilan sampel dan pemecahan kue pada pukul 20:30 tanggal 6 November)
Gambar 3. Contoh kue yang dihasilkan dari kaolin di suatu tempat di Guangdong.
Hasil produksi menunjukkan bahwa kandungan Fe2O3 dalam konsentrat dapat dikurangi sekitar 50% melalui dua kali pemisahan magnetik gradien tinggi pada bubur, dan efek penghilangan besi yang baik dapat diperoleh.
应用案例
Waktu posting: 27 Maret 2021