五分彩

磁选机生产厂家,磁选设备领导品牌欢迎您的访问!
价格咨询:0332-8668887

低温超导磁选机非金属矿降铁除杂试验与分析

发布日期:2018-04-16 15:00 浏览: 作者:磁选机生产厂家

  随着我国非金属矿业的飞速发展,相关加工行业对非金属矿选矿产品的要求越来越高,降铁提纯是一项重要的工艺要求。铁磁性矿物的存在会影响非金属矿物白度特性及烧结特性,在陶瓷、造纸、玻璃等行业中对铁磁性矿物含量的要求极为严格,如何有效地除去非金属矿中铁磁性杂质已成为了非金属矿行业的迫切要求。

低温超导磁选机

  对于非金属矿中铁磁性杂质的去除目前主要依靠磁选的方法,通过一系列磁选设备除去铁磁性矿物,达到除铁增白的目的。从磁选设备的发展历程来看,最初的磁选设备为永磁磁选机和电磁磁选机,永磁磁选机的特点是磁场恒定,无冷热态变化,低能耗,故障点少,价格低廉,操作方便, 缺点是不易进行磁屏蔽,安装运输均不方便,存在一定的操作危险。而电磁磁选机主要是利用 通电线圈产生强大的背景磁场,这种磁选机的特点是操作方便、工作周期长、选矿效率高,同时这种磁选机受到磁芯及热电阻的限制,磁场强度一般在 10,000Gs ~ 20,000Gs 之间。随着技术的发展,超导磁选机的出现打破了常规磁选机热冷却的限制,能够获得远高于常规磁选机的背景场强。我国第一台工业级超导磁选机,由潍坊新力超导磁电科技有限公司研发的 5. 5T /300 型低温超导磁选机中心场强可达 5. 5T,是普通电磁设备的 2. 5 倍以上,这类磁选机的特点是背景场强高,能耗低,自动化操作,使用寿命长,维护费用低。该设备自下线以来,对不同的非金属矿进行了几百次试验研究,均取得了良好的分选指标,并在实际生产中得到了有效的应用。

磁选机

一、低温超导磁选机降铁除杂试验部分

  1、原料、试剂

  所用长石矿样分别来自莱州、烟台、肥城、商洛; 高岭土矿样分别来至韶关、耒阳、怀集、北海; 粉煤灰矿样分别来至维统、准能中试厂、成都。所有矿样经破碎粉磨后过筛,配浆。试验用分散剂为六偏磷酸钠 为分析纯。

  2、铁含量及白度测试方法

  将待测样品烘干后,与高纯溶剂按一定比例混合后置于 750°马弗炉中熔融,取出后用盐酸浸出,加入铁试剂及抗坏血酸放入多元素快速分析仪( 型号 DHF83( B) ,湘潭市松山仪器有限公司) 中测试铁含量; 利用白度仪( 型号 DN - B2,杭州高新自动化仪器公司)   进行试样的白度测定。

  3、往复式低温超导磁选机概述

  (1)磁选机结构

  潍坊新力超导磁电科技有限公司生产制造的往复式低温超导磁选机( 见图 1) ,最高背景场强可以达到 5. 5T,矿浆处理所需的磁场是由一个超导磁体提供的,该磁体由一个小型专用励磁电源励磁,当磁场上升到设定场强之后,磁场自动进入永久状态。在这种模式下,磁场永久保持,不需要任何外部电源。然后,电极缩回。只有在需要完全拆下分选腔、维护冷头或填充氦时磁体才需要消磁。

图 1    往复式超导磁选机总图

  当励磁完成后,分选腔内能够产生稳定的极高背景场强和磁场梯度,分选过程则是通过把矿浆泵送通过一个由不锈钢毛织成的、处于强磁场内的钢毛垫实现的。钢毛垫装在一个圆筒( 有效分选腔段) 内,当矿浆经过钢毛介质时,矿浆内铁磁性矿物会受到场强和梯度的作用而向分选介质 聚集,非磁性或逆磁性矿物则随流体运动而被排出分选腔进入精矿池,从而达到分选的目的。

  (2)超导磁体

  往复式低温超导磁选机的核心是超导磁体, 该磁体主要由超导线圈、液氦部分、磁低温箱、屏蔽罩冷却器及铁轭等部分构成。超导线圈由铌 - 钛合金材料制成,在 4. 2K 低温下能够呈现超导状态。液氦部分及磁低温箱部分为超导线圈提供4. 2K 低温工作环境,外部设有绝热罩,由屏蔽罩冷却器冷却,各部分共同维持 4. 2K 低温。铁轭用于磁场在分选区域内,以免使其外散( 见图 2) 。

图 2    低温磁体结构示意图

  (3)分选系统

  往复式超导磁选机分选腔组由夹在三个无效分选腔内的两个有效分选腔组成( 见图 3) 。有效分选腔与无效分选腔是磁平衡的,这使分选腔组能够在不需要较大外力的情况下在磁场内移动。分选腔组在电机和皮带系统的驱动下以预定时间间隔水平往复移动,矿物进行分选时,磁体内分选腔进行分选,磁体外分选腔进行冲洗,交替往复运行,极大地提高了选矿效率。

图 3    分选腔结构示意图

  (4)试验方法

  分别取不同地区的钾钠长石、高岭土、粉煤灰三种矿物,各编号为 1 #、2 #、3 #、4 #,每种矿样经200目泰勒标准筛筛分后,筛下产品配制成浓度15% 的矿浆,各取 400L 均匀分成两份,编号为 1#- 01、1# - 02、2# - 01、2# - 02、3# - 01、3# - 02、4#- 01、4# - 02,01 系列矿样进入 1. 3T 湿式强磁高梯度磁选机分选,02 系列矿样进入 5. 5T /300  型低温超导磁选机进行分选。分选介质都选用 5 #钢毛,矿浆经过钢毛介质的流速为 1. 5cm / s。

二、结果与讨论

  1、长石

图 4    不同地区长石 Fe2 O3 含量和白度

  试验采用往复式低温超导磁选机和高梯度磁选机对四个地区的长石进行磁选分离试验,从图4 中可知,四个产地的长石经不同磁选机处理后, 铁含量均大幅度降低,白度大幅度增大,并且往复式低温超导磁选机的效果要明显优于高梯度磁选机的效果。以山东莱州产长石为例,原矿铁含量为 1. 26% ,白度为 23,经一段高梯度磁选机处理,铁含量降低为 0. 57% ,白度增大到 46,而经过一段往复式超导磁选机处理,铁含量降低到 0. 21,白度增大到 53。

图 5    不同地区高岭土 Fe2 O3 含量和白度

  2、高岭土

  高岭土作为造纸、油漆、陶瓷等产业的重要原料,白度是衡量其质量的重要指标,而影响高岭土白度的主要原因就是掺杂其中的铁或其他杂质。选取四个产地的高岭土经不同磁选设备处理,试验结果如图 5 所示。图 5 表示的是铁含量的变化,经磁选设备处理后,铁含量都有明显降低,白度明显增大,且往复式超导磁选机的效果要好于高梯度磁选机的效果。如广东怀集产高岭土,原矿铁含量为 1. 13% ,白度为 39,经过高梯度磁选机进行选别,铁含量降低为 0. 79% ,白度增大到72,而经过往复式超导磁选机进行处理,铁含量降低到 0. 54% ,白度增大到 85,已达到工业生产要求,目前已投入生产使用。

  3、粉煤灰

  粉煤灰在建工、建材、水利等各部门都有广泛应用,而颜色是一项重要的质量指标,磁性氧化铁对颜色有重要影响。从图 6 中可知,磁选设备明显降低粉煤灰中铁含量。山东维统产 B 类粉煤灰,原矿铁含量高达 5. 2% ,而经过高梯度磁选机进行选别,铁含量降低到 2. 1% ,经过往复式超导磁选机进行选别,铁含量降低到 1. 33% ,效果明显。

图 6    不同地区粉煤灰 Fe2 O3 含量

  4、机理分析

  矿浆中的磁颗粒在有效分选腔中受到磁力Fm、水流作用力 Fd、重力 Fg、范德华力 Fv等作用。合力中磁力 Fm、水流作用力 Fd起主导作用,Fg和 Fvdw可忽略不计。因此,当 Fm > Fd 时,颗粒所受合力可指向钢毛,磁颗粒向钢毛靠拢并吸附在其表面,实现了磁性矿物与非磁性矿物的分离。因此,磁颗粒在磁场中受到的磁场力就会影响分选的效果。而磁颗粒在磁场中受到的磁场 力与磁场强度有关。

  为了探究磁场强度的影响,对广东怀集产高岭土进行了不同磁场强度的磁选试验。试验结果如图 7 所示。

图 7    不同磁场强度条件下高岭土 Fe2 O3 含量

  图 7 中,我们可以看出,随着磁场强度的增大,铁含量逐渐下降,在 0 - 2. 5T 范围内,铁含量迅速下降,从 1. 13% 减少到 0. 67% ,但降低的速度逐渐减小。当磁场强度大于 3. 5T,铁含量减小速度较慢,在磁场强度为 6. 5T 时,高岭土铁含量达到最低,为 0. 53% 。磁颗粒在磁场中受到的磁场力与颗粒产生的磁化强度、颗粒体积、外磁场强 度及其梯度有关。计算公式为

  Fm =  χVHdH / dx ( 2)

  式中 Fm为磁场力,χ 为磁化强度,V 为颗粒体积,

  H 为磁场强度,dH / dx 为磁场梯度。由此可见,磁场强度越高磁场梯度越大,Fm越大,Fm与 Fd的比值越大,磁分离效果也就越好,且磁性矿物的 回收率也相应增大。因此往复式超导磁选机因其 磁场强度高,电能消耗小等技术优势很好地解决了非金属矿的提纯问题,有效地去除其中的铁杂质。

三、结论

  磁场强度是影响超导磁选高岭土的一项重要因素。
  由本实验得出结论:

  往复式低温超导磁选机适 用于钾钠长石、高岭土、粉煤灰等大部分非金属矿,分选范围较广,且分选指标明显优于常规电磁 选设备; 磁场强度对分选指标的影响非常大,随着磁场强度的逐渐增高,精矿产品中  Fe2 O3 含量逐渐降低; 磁场强度的增加能够提高磁性颗粒所受磁力,增加介质捕收区域和捕收能力,对磁性矿物 含量较低的非金属矿降铁提纯,背景场强越高选别效果越好。

友情链接:新生彩票官网  新贝彩票  新贝彩票官网  新贝彩票官网  新生彩票官网  新生彩票平台  新生彩票  

免责声明: 本站资料及图片来源互联网文章,本网不承担任何由内容信息所引起的争议和法律责任。所有作品版权归原创作者所有,与本站立场无关,如用户分享不慎侵犯了您的权益,请联系我们告知,我们将做删除处理!