【华特选矿百科】电磁浆料高梯度磁选机助力非金属矿物提纯!

发布时间: 2021-07-08
来源: 华特新闻

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general situation



非金属矿物作为基础性功能材料,被广泛应用于信息技术、高端装备、新材料、新能源、节能环保等产业中,非金属矿行业的快速发展,有力推动了经济快速发展。非金属矿物材料一般对纯度要求较高,杂质含量往往决定了产品的质量等级,特别是其中的铁含量,在非金属矿的加工过程中一般都需要进行除铁作业。


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目前非金属矿的除铁提纯方法主要有磁选法、浮选法、重选法、电选法、化学选矿法、摩擦选矿法、光电拣选法等。随着人类对环境保护意识的提高和矿产资源高效利用的需要,磁选法成为非金属矿除杂的主要方法。一般非金属矿物中的铁、钛杂质具有磁性弱、粒度细、去除难等特点。针对目前除铁磁选设备存在的技术问题,山东威尼斯人81818官方网站-【威尼斯客户端】科技股份威尼斯人81818官方网站研发生产了HTDZ型电磁浆料磁选机,该设备具有选矿效率高、适应面广、选矿成本低、 设备作业率高、使用寿命长等优点,可广泛应用于如石英、长石、霞石、高岭土等非金属矿物的除铁提纯,可有效降低铁、钛等有害杂质的含量。

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HTDZ型电磁浆料磁选机简介

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该设备主要由由磁系、激磁线圈、冷却系统、分选系统、冲洗系统、电气控制柜、支架总成及物料管道等组成,设备结构见图1。通过磁系及线圈结构的调整,优化了分选腔体内的磁感应强度分布,减少漏磁和提高电效率,使设备具有良好的激磁性能。

选矿工作时在分选腔中装入特殊材料的导磁介质(钢毛、钢板网、波纹片等),通过磁场感应,使分选介质表面产生高梯度磁场,当矿物流经分选区中的导磁介质时,铁磁性杂质会被有效的吸除。

在冲洗时采用正、反冲水和高压气体结合的方式清理磁介质,通过大流量、高压力短时间的正反向冲洗,能有效地清洗吸附在介质上的磁性矿物,同时节省用水量。

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HTDZ型电磁浆料磁选机技术特点

采用油冷却方式 

电磁浆料磁选机采用全密封油冷却方式,外置式高效热交换器进行油水热量交换,实现油水复合冷却,冷却速度快,线圈温度稳定,保证了稳定的磁场强度。

独特的线圈结构


线圈采用多层绕组结构浸泡在变压器油中,使线圈的换热面积倍增,在每一层线圈之间形成相对独立的冷却油通道,有效地控制了冷却油的流动,实现了线圈与变压器油的快速热交换,保证了线圈温升不大于25℃。

特殊磁分选介质


质节点处产生极高的磁场梯度,除铁效果更佳。介质采用特制的导磁不锈钢材质,在背景磁场的激发下可以产生极高的梯度磁场,对于低含量的弱磁性杂质有很强的吸附作用,除铁效果更佳。

先进的控制系统


控制系统采用可编程控制器作为核心控制部件,能有效控制各执行机构按照工艺需求周期运行;并实时检测现场数据,方便用户查询。同时采用先进的人机界面技术,通过Host Link总线与可编程控制器实时高速通信,可实现互联网在线监控设备运行状况和故障诊断。

气水组合式卸矿


设备除铁时,使用高压水和压缩空气对介质清洗,并且可以实现清洗时间的用户设定,对于不同矿物、不同阶段除铁可做分别设定,满足不同矿物的除铁要求。

背景场强高


采用计算机模拟技术对磁体进行有限元分析,可定量计算磁场的分布及大小,保证了磁路的合理设计,背景场强可达1.8T。

目前华特公司生产的HTDZ型电磁浆料磁选机系列产品有HTDZ -520、780、1000、1200、1500、2000 等机型

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电磁浆料磁选机在非金属矿除杂中的应用

在高领土除杂中的应用


福建某厂高岭土的矿石中的磁性物主要为钛铁矿、褐铁矿以及少量黄铁矿。该高岭土矿采用电磁浆料磁选机提纯高岭土是行之有效的,而且流程简单、工业上也易实施。通过分析该厂原矿中铁、钛等杂质矿物的特性,威尼斯人81818官方网站采用HTDZ -2000型电磁浆料磁选机作为工业除铁设备。其磁选生产工艺简图,如图2所示。

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图2:  生产工艺简图

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HTDZ型电磁浆料磁选机给料的主要元素分析结果,如下表1所示:

表1高岭土磁选给料的主要元素分析结果


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经HTDZ型电磁浆料磁选机成品的主要元素分析结果,如下表2所示:

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通过生产结果表明 ,通过两道浆料高梯度磁选 ,精矿Fe2O3 含量可降低58%左右,获良好的除铁效果。产品白度提高效果明显。该设备质量稳定,各项指标达到设计要求,标志威尼斯人81818官方网站国第一台分选腔直径为2000mm的大型电磁浆料磁选机,在高岭土除铁提纯工业中成功应用。

在长石除杂中的应用


河南洛阳某企业的长石原矿品质较差,主要的磁性物Fe2O3含量为0.5%,原矿白度为22。该公司采用永磁板式磁选机、LHGC-1750型立环高梯度磁选机、2台HTDZ -780(1.5T)电磁浆料磁选机串联工艺,对长石进行提纯除铁,工艺流程简图如图3所示。

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图3:河南洛阳长石工业生产流程简图

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永磁板式磁选机处理量大,先除去部分磁性铁等,立环高梯度磁选机介质感应磁场高,可以有效去除大颗粒的弱磁性杂质,得到白度为42度的粗精矿。长石粗精矿再通过HTDZ-780(1.5T)电磁浆料磁选机进行精选,去除矿浆中细粒级、弱磁性铁杂质。经提纯后长石精矿铁含量降低到0.08%,白度可以提高到64度,可以满足优质陶瓷原料的要求。

HTDZ-780电磁浆料磁选机给料的主要元素分析结果,如下表3所示:

表3粗精矿的主要元素分析结果

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经HTDZ-780电磁浆料磁选机成品的主要元素分析结果,如下表4所示:

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表4长石精矿主要元素分析结果

在石英砂除杂中的应用


石英砂的物理、化学特性具有独特性,在航空航天、微电子、集成电路、AI人工智能等领域中占有重要地位。因为石英砂特殊的分子结构使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性,在许多高科技产品中发挥的着越来越重要的作用。

在高科技领域对石英砂的纯度要求极为严格,尤其是铁、钛杂质的含量,必须保证在非常低的范围以下。近年来,HTDZ型电磁浆料磁选机在河北邢台、广东湛江、安徽凤阳、山东临朐、临沂沂水等地得到广泛的应用,该设备操作简单、运行可靠,受到用户的一致好评。

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在广东湛江某选矿厂,该厂石英砂中的杂质主要为长石、云母、赤铁矿、褐铁矿、黑云母、闪角石等。该矿石的主要成分如表5所示

表5广东湛江某选矿厂石英砂原矿主要成分

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该选矿厂采用选矿的流程如图4所示,


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图4石英砂选矿的流程简图

该选矿工艺流程经过脱泥,螺旋溜槽擦洗,一次永磁板式磁选机,主要是去除强磁性矿物,磁化部分弱磁性矿物,再经过LHGC立环高梯度磁选机,去除粗颗粒弱磁性矿物,最后通过HTDZ-1250型电磁浆料磁选机,去除细粒级弱磁性矿物。HTDZ-1250型电磁浆料磁选机给矿的主要元素含量如表6所示,HTDZ-1250型电磁浆料磁选机精矿的主要元素含量如表7所示。

表6:HTDZ-1250型电磁浆料磁选机给矿的主要元素成分

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表7:HTDZ-1250型电磁浆料磁选机精矿的主要元素成分

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在陶瓷土除铁中的应用


在福建南安某厂为地面砖生产线,需要陶瓷配方土为原料制作地面砖,该配方土主要为粘土(粘土是一个混合物,不同地区的粘土,其所含成分略有差异,并不完全相同。泛泛的说,粘土的主要矿物成分是高岭石,约占总量的80-90%,其次是水白云母和石英。还有少数以三水铝石为主要成分。粘土中二氧化硅含量为43-55%,三氧化二铁为1-3.5%,三氧化二铝为20-25%,二氧化钛为0.8-1.2%)、长石、黑泥等天然矿物原料按不同配方配制而成。

陶瓷土矿浆主要的特点在于浓度高(浓度在62-65%)、弱磁性物多,在整个除铁过程中不允许浓度发生大范围变化。因矿浆的特性与选矿条件的要求,常采用永磁棒组进行磁选,但存在以下几个不足之处,首先因物料的浓度高,大量的弱磁性物包裹在矿浆中,无法较好的进行除杂,除铁效率低。其次,永磁棒组需要大量人员进行清洗,工作人员劳动强度大,同时因人为因素的影响,造成选矿指标稳定性差。再次,因物料对永磁棒的磨损,需要长期对永磁棒进行维护更换。

考虑到永磁棒组存在的不利因素居多,该厂利用HTDZ-520型电磁浆料磁选机对陶瓷土进行半工业实验,得到优良的选矿指标。

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实验过程:

(1)取该厂为陶瓷配方土原料矿样,磨至100目全通,化验该物料原矿含铁1.11%。矿样做两段电磁强磁选除杂,化验分析各精矿Fe元素含量及煅烧白度。

(2)具体试验流程为:陶瓷配方土矿样→电磁浆料磁选机(1.5T)→电磁浆料磁选机(1.5T)→脱水烘干,如图5所示

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图5实验流程图


(3)实验数据结果如表8所示

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表8:HTDZ型-520型电磁浆料磁选机对陶瓷土除铁结果

(4)由表8数据可知,陶瓷配方土矿样通过两段电磁浆料磁选机,进行强磁选除杂试验,最终可将陶瓷配方土Fe2O3含量由1.08%降至0.52%,与原矿相比,白度提高到40.8,该实验结果达到客户的指标要求。因该设备在排铁时仅有进水口与排铁口打开,并通过管道将磁性物单独排走,不影响物料浓度。同时该设备全自动运行,提高了设备的利用率,避免了选矿指标的波动。

(5)该厂于2018年采购两台HTDZ-1000型浆料磁选机(1.5T),用于陶瓷土除铁。两台设备(该型号分选腔内径1000mm)串联,提高16-18个白度值,干矿处理量为12-15T/h。给该公司带来了良好的经济效益。

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(1) 电磁浆料磁选机,目前已广泛应用于高岭土、长石、石英砂、陶瓷土等行业,该设备自动化程度高、磁场梯度大、同时利用钢毛(或菱形网)作为介质,能有效排除微细粒级弱磁性矿物。

(2) 电磁浆料磁选机可以有效降低非金属矿物中的杂质,使产品的质量等级大幅提升,经济效益显著,具有较大的推广应用价值。

(3) 目前电磁浆料磁选机是非金属矿除铁提纯的先进设备之一,在非金属矿选矿领域对于高岭土、细粒级长石等物料的除铁效果要优于常规磁选机

(4) 电磁浆料磁选机可以用于高浓度物料去除磁性物的生产工艺中,具有分选效果的稳定、连续可靠的优点。

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华特选矿工程设计院技术服务范围

①常见元素的分析和金属材料检测。

②石英、长石、高岭土、铝土矿、锂辉石、叶蜡石等非金属矿除杂提纯。

③铁、钛、锰、铬、钒等黑色金属选矿。

④稀土、黑钨矿、钽铌矿、石榴石、电气石等弱磁性矿物选矿。

⑤各种尾矿、尾渣等二次资源综合利用。

⑥有色金属矿物磁选+重选或浮选等联合选矿。

⑦黑色、有色、非金属矿物智能传感分选。

⑧物料粉碎、球磨、分级等粉体超细加工。

⑨半工业化连选试验。

⑩矿山选厂破碎、预选、磨矿、磁(重、浮)选、干排等EPC交钥匙工程

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