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【華特選礦百科】電磁漿料高梯度磁選機(jī)助力非金屬礦物提純!

發(fā)布時(shí)間: 2021-07-08
來源: 華特新聞

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general situation



非金屬礦物作為基礎(chǔ)性功能材料,被廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)、高端裝備、新材料、新能源、節(jié)能環(huán)保等產(chǎn)業(yè)中,非金屬礦行業(yè)的快速發(fā)展,有力推動了經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。非金屬礦物材料一般對純度要求較高,雜質(zhì)含量往往決定了產(chǎn)品的質(zhì)量等級,特別是其中的鐵含量,在非金屬礦的加工過程中一般都需要進(jìn)行除鐵作業(yè)。


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目前非金屬礦的除鐵提純方法主要有磁選法、浮選法、重選法、電選法、化學(xué)選礦法、摩擦選礦法、光電揀選法等。隨著人類對環(huán)境保護(hù)意識的提高和礦產(chǎn)資源高效利用的需要,磁選法成為非金屬礦除雜的主要方法。一般非金屬礦物中的鐵、鈦雜質(zhì)具有磁性弱、粒度細(xì)、去除難等特點(diǎn)。針對目前除鐵磁選設(shè)備存在的技術(shù)問題,山東華特磁電科技股份有限公司研發(fā)生產(chǎn)了HTDZ型電磁漿料磁選機(jī),該設(shè)備具有選礦效率高、適應(yīng)面廣、選礦成本低、 設(shè)備作業(yè)率高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于如石英、長石、霞石、高嶺土等非金屬礦物的除鐵提純,可有效降低鐵、鈦等有害雜質(zhì)的含量。

01

HTDZ型電磁漿料磁選機(jī)簡介

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該設(shè)備主要由由磁系、激磁線圈、冷卻系統(tǒng)、分選系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)、電氣控制柜、支架總成及物料管道等組成,設(shè)備結(jié)構(gòu)見圖1。通過磁系及線圈結(jié)構(gòu)的調(diào)整,優(yōu)化了分選腔體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布,減少漏磁和提高電效率,使設(shè)備具有良好的激磁性能。

選礦工作時(shí)在分選腔中裝入特殊材料的導(dǎo)磁介質(zhì)(鋼毛、鋼板網(wǎng)、波紋片等),通過磁場感應(yīng),使分選介質(zhì)表面產(chǎn)生高梯度磁場,當(dāng)?shù)V物流經(jīng)分選區(qū)中的導(dǎo)磁介質(zhì)時(shí),鐵磁性雜質(zhì)會被有效的吸除。

在沖洗時(shí)采用正、反沖水和高壓氣體結(jié)合的方式清理磁介質(zhì),通過大流量、高壓力短時(shí)間的正反向沖洗,能有效地清洗吸附在介質(zhì)上的磁性礦物,同時(shí)節(jié)省用水量。

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02


HTDZ型電磁漿料磁選機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

采用油冷卻方式 

電磁漿料磁選機(jī)采用全密封油冷卻方式,外置式高效熱交換器進(jìn)行油水熱量交換,實(shí)現(xiàn)油水復(fù)合冷卻,冷卻速度快,線圈溫度穩(wěn)定,保證了穩(wěn)定的磁場強(qiáng)度。

獨(dú)特的線圈結(jié)構(gòu)


線圈采用多層繞組結(jié)構(gòu)浸泡在變壓器油中,使線圈的換熱面積倍增,在每一層線圈之間形成相對獨(dú)立的冷卻油通道,有效地控制了冷卻油的流動,實(shí)現(xiàn)了線圈與變壓器油的快速熱交換,保證了線圈溫升不大于25℃。

特殊磁分選介質(zhì)


質(zhì)節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生極高的磁場梯度,除鐵效果更佳。介質(zhì)采用特制的導(dǎo)磁不銹鋼材質(zhì),在背景磁場的激發(fā)下可以產(chǎn)生極高的梯度磁場,對于低含量的弱磁性雜質(zhì)有很強(qiáng)的吸附作用,除鐵效果更佳。

先進(jìn)的控制系統(tǒng)


控制系統(tǒng)采用可編程控制器作為核心控制部件,能有效控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照工藝需求周期運(yùn)行;并實(shí)時(shí)檢測現(xiàn)場數(shù)據(jù),方便用戶查詢。同時(shí)采用先進(jìn)的人機(jī)界面技術(shù),通過Host Link總線與可編程控制器實(shí)時(shí)高速通信,可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況和故障診斷。

氣水組合式卸礦


設(shè)備除鐵時(shí),使用高壓水和壓縮空氣對介質(zhì)清洗,并且可以實(shí)現(xiàn)清洗時(shí)間的用戶設(shè)定,對于不同礦物、不同階段除鐵可做分別設(shè)定,滿足不同礦物的除鐵要求。

背景場強(qiáng)高


采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對磁體進(jìn)行有限元分析,可定量計(jì)算磁場的分布及大小,保證了磁路的合理設(shè)計(jì),背景場強(qiáng)可達(dá)1.8T。

目前華特公司生產(chǎn)的HTDZ型電磁漿料磁選機(jī)系列產(chǎn)品有HTDZ -520、780、1000、1200、1500、2000 等機(jī)型

03


電磁漿料磁選機(jī)在非金屬礦除雜中的應(yīng)用

在高領(lǐng)土除雜中的應(yīng)用


福建某廠高嶺土的礦石中的磁性物主要為鈦鐵礦、褐鐵礦以及少量黃鐵礦。該高嶺土礦采用電磁漿料磁選機(jī)提純高嶺土是行之有效的,而且流程簡單、工業(yè)上也易實(shí)施。通過分析該廠原礦中鐵、鈦等雜質(zhì)礦物的特性,我們采用HTDZ -2000型電磁漿料磁選機(jī)作為工業(yè)除鐵設(shè)備。其磁選生產(chǎn)工藝簡圖,如圖2所示。

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圖2:  生產(chǎn)工藝簡圖

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HTDZ型電磁漿料磁選機(jī)給料的主要元素分析結(jié)果,如下表1所示:

表1高嶺土磁選給料的主要元素分析結(jié)果


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經(jīng)HTDZ型電磁漿料磁選機(jī)成品的主要元素分析結(jié)果,如下表2所示:

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通過生產(chǎn)結(jié)果表明 ,通過兩道漿料高梯度磁選 ,精礦Fe2O3 含量可降低58%左右,獲良好的除鐵效果。產(chǎn)品白度提高效果明顯。該設(shè)備質(zhì)量穩(wěn)定,各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,標(biāo)志我國第一臺分選腔直徑為2000mm的大型電磁漿料磁選機(jī),在高嶺土除鐵提純工業(yè)中成功應(yīng)用。

在長石除雜中的應(yīng)用


河南洛陽某企業(yè)的長石原礦品質(zhì)較差,主要的磁性物Fe2O3含量為0.5%,原礦白度為22。該公司采用永磁板式磁選機(jī)、LHGC-1750型立環(huán)高梯度磁選機(jī)、2臺HTDZ -780(1.5T)電磁漿料磁選機(jī)串聯(lián)工藝,對長石進(jìn)行提純除鐵,工藝流程簡圖如圖3所示。

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圖3:河南洛陽長石工業(yè)生產(chǎn)流程簡圖

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永磁板式磁選機(jī)處理量大,先除去部分磁性鐵等,立環(huán)高梯度磁選機(jī)介質(zhì)感應(yīng)磁場高,可以有效去除大顆粒的弱磁性雜質(zhì),得到白度為42度的粗精礦。長石粗精礦再通過HTDZ-780(1.5T)電磁漿料磁選機(jī)進(jìn)行精選,去除礦漿中細(xì)粒級、弱磁性鐵雜質(zhì)。經(jīng)提純后長石精礦鐵含量降低到0.08%,白度可以提高到64度,可以滿足優(yōu)質(zhì)陶瓷原料的要求。

HTDZ-780電磁漿料磁選機(jī)給料的主要元素分析結(jié)果,如下表3所示:

表3粗精礦的主要元素分析結(jié)果

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經(jīng)HTDZ-780電磁漿料磁選機(jī)成品的主要元素分析結(jié)果,如下表4所示:

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表4長石精礦主要元素分析結(jié)果

在石英砂除雜中的應(yīng)用


石英砂的物理、化學(xué)特性具有獨(dú)特性,在航空航天、微電子、集成電路、AI人工智能等領(lǐng)域中占有重要地位。因?yàn)槭⑸疤厥獾姆肿咏Y(jié)構(gòu)使其具有的耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及其獨(dú)特的光學(xué)特性,在許多高科技產(chǎn)品中發(fā)揮的著越來越重要的作用。

在高科技領(lǐng)域?qū)κ⑸暗募兌纫髽O為嚴(yán)格,尤其是鐵、鈦雜質(zhì)的含量,必須保證在非常低的范圍以下。近年來,HTDZ型電磁漿料磁選機(jī)在河北邢臺、廣東湛江、安徽鳳陽、山東臨朐、臨沂沂水等地得到廣泛的應(yīng)用,該設(shè)備操作簡單、運(yùn)行可靠,受到用戶的一致好評。

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在廣東湛江某選礦廠,該廠石英砂中的雜質(zhì)主要為長石、云母、赤鐵礦、褐鐵礦、黑云母、閃角石等。該礦石的主要成分如表5所示

表5廣東湛江某選礦廠石英砂原礦主要成分

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該選礦廠采用選礦的流程如圖4所示,


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圖4石英砂選礦的流程簡圖

該選礦工藝流程經(jīng)過脫泥,螺旋溜槽擦洗,一次永磁板式磁選機(jī),主要是去除強(qiáng)磁性礦物,磁化部分弱磁性礦物,再經(jīng)過LHGC立環(huán)高梯度磁選機(jī),去除粗顆粒弱磁性礦物,最后通過HTDZ-1250型電磁漿料磁選機(jī),去除細(xì)粒級弱磁性礦物。HTDZ-1250型電磁漿料磁選機(jī)給礦的主要元素含量如表6所示,HTDZ-1250型電磁漿料磁選機(jī)精礦的主要元素含量如表7所示。

表6:HTDZ-1250型電磁漿料磁選機(jī)給礦的主要元素成分

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表7:HTDZ-1250型電磁漿料磁選機(jī)精礦的主要元素成分

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在陶瓷土除鐵中的應(yīng)用


在福建南安某廠為地面磚生產(chǎn)線,需要陶瓷配方土為原料制作地面磚,該配方土主要為粘土(粘土是一個(gè)混合物,不同地區(qū)的粘土,其所含成分略有差異,并不完全相同。泛泛的說,粘土的主要礦物成分是高嶺石,約占總量的80-90%,其次是水白云母和石英。還有少數(shù)以三水鋁石為主要成分。粘土中二氧化硅含量為43-55%,三氧化二鐵為1-3.5%,三氧化二鋁為20-25%,二氧化鈦為0.8-1.2%)、長石、黑泥等天然礦物原料按不同配方配制而成。

陶瓷土礦漿主要的特點(diǎn)在于濃度高(濃度在62-65%)、弱磁性物多,在整個(gè)除鐵過程中不允許濃度發(fā)生大范圍變化。因礦漿的特性與選礦條件的要求,常采用永磁棒組進(jìn)行磁選,但存在以下幾個(gè)不足之處,首先因物料的濃度高,大量的弱磁性物包裹在礦漿中,無法較好的進(jìn)行除雜,除鐵效率低。其次,永磁棒組需要大量人員進(jìn)行清洗,工作人員勞動強(qiáng)度大,同時(shí)因人為因素的影響,造成選礦指標(biāo)穩(wěn)定性差。再次,因物料對永磁棒的磨損,需要長期對永磁棒進(jìn)行維護(hù)更換。

考慮到永磁棒組存在的不利因素居多,該廠利用HTDZ-520型電磁漿料磁選機(jī)對陶瓷土進(jìn)行半工業(yè)實(shí)驗(yàn),得到優(yōu)良的選礦指標(biāo)。

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實(shí)驗(yàn)過程:

(1)取該廠為陶瓷配方土原料礦樣,磨至100目全通,化驗(yàn)該物料原礦含鐵1.11%。礦樣做兩段電磁強(qiáng)磁選除雜,化驗(yàn)分析各精礦Fe元素含量及煅燒白度。

(2)具體試驗(yàn)流程為:陶瓷配方土礦樣→電磁漿料磁選機(jī)(1.5T)→電磁漿料磁選機(jī)(1.5T)→脫水烘干,如圖5所示

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圖5實(shí)驗(yàn)流程圖


(3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果如表8所示

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表8:HTDZ型-520型電磁漿料磁選機(jī)對陶瓷土除鐵結(jié)果

(4)由表8數(shù)據(jù)可知,陶瓷配方土礦樣通過兩段電磁漿料磁選機(jī),進(jìn)行強(qiáng)磁選除雜試驗(yàn),最終可將陶瓷配方土Fe2O3含量由1.08%降至0.52%,與原礦相比,白度提高到40.8,該實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到客戶的指標(biāo)要求。因該設(shè)備在排鐵時(shí)僅有進(jìn)水口與排鐵口打開,并通過管道將磁性物單獨(dú)排走,不影響物料濃度。同時(shí)該設(shè)備全自動運(yùn)行,提高了設(shè)備的利用率,避免了選礦指標(biāo)的波動。

(5)該廠于2018年采購兩臺HTDZ-1000型漿料磁選機(jī)(1.5T),用于陶瓷土除鐵。兩臺設(shè)備(該型號分選腔內(nèi)徑1000mm)串聯(lián),提高16-18個(gè)白度值,干礦處理量為12-15T/h。給該公司帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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(1) 電磁漿料磁選機(jī),目前已廣泛應(yīng)用于高嶺土、長石、石英砂、陶瓷土等行業(yè),該設(shè)備自動化程度高、磁場梯度大、同時(shí)利用鋼毛(或菱形網(wǎng))作為介質(zhì),能有效排除微細(xì)粒級弱磁性礦物。

(2) 電磁漿料磁選機(jī)可以有效降低非金屬礦物中的雜質(zhì),使產(chǎn)品的質(zhì)量等級大幅提升,經(jīng)濟(jì)效益顯著,具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。

(3) 目前電磁漿料磁選機(jī)是非金屬礦除鐵提純的先進(jìn)設(shè)備之一,在非金屬礦選礦領(lǐng)域?qū)τ诟邘X土、細(xì)粒級長石等物料的除鐵效果要優(yōu)于常規(guī)磁選機(jī)

(4) 電磁漿料磁選機(jī)可以用于高濃度物料去除磁性物的生產(chǎn)工藝中,具有分選效果的穩(wěn)定、連續(xù)可靠的優(yōu)點(diǎn)。

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華特磁電工業(yè)園)

華特選礦工程設(shè)計(jì)院技術(shù)服務(wù)范圍

①常見元素的分析和金屬材料檢測。

②石英、長石、高嶺土、鋁土礦、鋰輝石、葉蠟石等非金屬礦除雜提純。

③鐵、鈦、錳、鉻、釩等黑色金屬選礦。

④稀土、黑鎢礦、鉭鈮礦、石榴石、電氣石等弱磁性礦物選礦。

⑤各種尾礦、尾渣等二次資源綜合利用。

⑥有色金屬礦物磁選+重選或浮選等聯(lián)合選礦。

⑦黑色、有色、非金屬礦物智能傳感分選。

⑧物料粉碎、球磨、分級等粉體超細(xì)加工。

⑨半工業(yè)化連選試驗(yàn)。

⑩礦山選廠破碎、預(yù)選、磨礦、磁(重、浮)選、干排等EPC交鑰匙工程

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