Каолиндин менин өлкөмдө мол запасы бар жана анын далилденген геологиялык запасы болжол менен 3 миллиард тоннаны түзөт, негизинен Гуандун, Гуанси, Цзянси, Фуцзянь, Цзянсу жана башка жерлерде таралган. Геологиялык пайда болуу себептеринин ар кандай болушуна байланыштуу, ар кандай өндүрүш аймактарынан алынган каолиндин курамы жана түзүлүшү да ар башка. Каолин - бул 1:1 типтеги катмарлуу силикат, ал октаэдр жана тетраэдрден турат. Анын негизги компоненттери SiO2 жана Al2O3. Ошондой эле анын курамында аз өлчөмдө Fe2O3, TiO2, MgO, CaO, K2O жана Na2O ж.б. бар. Каолин көптөгөн мыкты физикалык жана химиялык касиеттерге жана процесстик мүнөздөмөлөргө ээ, ошондуктан ал нефть химиясында, кагаз жасоодо, функционалдык материалдарда, каптоолордо, керамикада, суу өткөрбөй турган материалдарда ж.б. кеңири колдонулат. Заманбап илимдин жана технологиянын өнүгүшү менен каолиндин жаңы колдонулушу тынымсыз кеңейип, алар жогорку, так жана алдыңкы тармактарга кире баштады. Каолин рудасында аз өлчөмдө (адатта 0,5% дан 3% га чейин) темир минералдары (темир кычкылдары, ильменит, сидерит, пирит, слюда, турмалин ж.б.) бар, алар каолинге түс берип, анын бышыруу процессине таасир этет. Актыгы жана башка касиеттери каолиндин колдонулушун чектейт. Ошондуктан, каолиндин курамын талдоо жана анын кошулмаларын жок кылуу технологиясын изилдөө өзгөчө маанилүү. Бул түстүү кошулмалар, адатта, алсыз магниттик касиетке ээ жана аларды магниттик бөлүү менен жок кылууга болот. Магниттик бөлүү - бул минералдардын магниттик айырмасын колдонуу менен магнит талаасындагы минералдык бөлүкчөлөрдү бөлүү ыкмасы. Алсыз магниттик минералдар үчүн магниттик бөлүү үчүн жогорку градиенттүү күчтүү магнит талаасы талап кылынат.
HTDZ жогорку градиенттүү шлам магниттик сепараторунун түзүлүшү жана иштөө принциби
1.1 Электромагниттик шлам жогорку градиенттүү магниттик сепаратордун түзүлүшү
Машина негизинен рамадан, май менен муздатуучу козгоо катушкасынан, магниттик системадан, бөлүүчү чөйрөдөн, катушка муздатуу системасынан, жууп-тазалоо системасынан, руданы киргизүү жана чыгаруу системасынан, башкаруу системасынан ж.б. турат.
1-сүрөт. Электромагниттик шлам үчүн жогорку градиенттүү магниттик сепаратордун түзүлүш схемасы
1- Козгогуч катушка 2- Магниттик система 3- Бөлүүчү чөйрө 4- Пневматикалык клапан 5- Целлюлоза чыгуучу түтүк
6-Эскалатор 7-Кирүүчү түтүк 8-Шлак чыгаруучу түтүк
1.2 HTDZ электромагниттик шламынын жогорку градиенттүү магниттик сепараторунун техникалык мүнөздөмөлөрү
◎Майды муздатуу технологиясыМуздатуу үчүн толугу менен герметикалык муздатуучу май колдонулат, жылуулук алмашуу май-суу жылуулук алмашуу принциби боюнча жүргүзүлөт жана чоң агымдуу диск трансформаторунун май насосу колдонулат. Муздатуучу май тез айлануу ылдамдыгына, күчтүү жылуулук алмашуу кубаттуулугуна, катушканын температурасынын төмөн көтөрүлүшүнө жана жогорку магнит талаасынын күчүнө ээ.
◎Токту түзөтүү жана токту турукташтыруу технологиясы: Түзөткүч модулу аркылуу туруктуу ток чыгышы ишке ашырылат жана магнит талаасынын туруктуу күчүн камсыз кылуу жана эң жакшы байытуу индексине жетүү үчүн ар кандай материалдардын мүнөздөмөлөрүнө ылайык козгоо тогу жөнгө салынат.
◎Чоң көңдөй брондолгон жогорку өндүрүмдүү физикалык магнит технологиясы: Көңдөй катушканы ороо үчүн темир соотту колдонуңуз, акылга сыярлык электромагниттик магниттик схема түзүмүн иштеп чыгыңыз, темир сооттун каныккандыгын азайтыңыз, магниттик агымдын агып кетишин азайтыңыз жана сорттоочу көңдөйдө жогорку талаа күчүн түзүңүз.
◎Катуу-суюк-газ үч фазалуу бөлүү технологиясыБөлүүчү камерадагы материал тийиштүү шарттарда тийиштүү байытуу эффектине жетүү үчүн калкып жүрүү күчүнө, өзүнүн тартылуу күчүнө жана магниттик күчкө дуушар болот. Суу түшүрүү жана жогорку аба басымынын айкалышы ортомчуну жууп-тазалайт.
◎Жаңы тикенектүү дат баспас болоттон жасалган магнит өткөргүч жана магниттик материал технологиясы: сорттоочу чөйрө болот жүндү, ромб формасындагы медиа торду же болот жүн менен ромб формасындагы медиа тордун айкалышын кабыл алат. Бул чөйрө жабдуулардын мүнөздөмөлөрүн жана эскирүүгө туруктуу жогорку өткөрүмдүүлүккө ээ дат баспас болотту изилдөө жана иштеп чыгууну айкалыштырат. Магнит талаасынын индукция градиенти чоң, алсыз магниттик минералдарды кармоо оңой, калдык аз жана руда чыгарылганда чөйрөнү жуу оңой.
1.3 Жабдуулардын принциптик анализи жана магнит талаасынын бөлүштүрүлүшүн анализдөө
1.3.1Сорттоо принцибиСооттолгон катушкага белгилүү бир өлчөмдөгү магнит өткөрүүчү дат баспас болоттон жасалган жүн (же кеңейтилген металл) салынат. Катушка дүүлүккөндөн кийин, магнит өткөрүүчү дат баспас болоттон жасалган жүн магниттелет жана бетинде өтө бирдей эмес магнит талаасы пайда болот, тактап айтканда, жогорку градиенттүү магниттештирүүчү магнит талаасы. Парамагниттик материал сорттоочу резервуардагы болот жүн аркылуу өткөндө, ал колдонулган магнит талаасынын жана магнит талаасынын градиентинин көбөйтүндүсүнө пропорционалдуу магнит талаасынын күчүн алат жана ал магниттик эмес материалдын ордуна болот жүндүн бетинде адсорбцияланат, ал эми магниттик эмес материал магнит талаасын түз өткөрбөйт. Ал магниттик эмес клапан жана түтүк аркылуу магниттик эмес продукт резервуарына агат. Болот жүн тарабынан чогултулган алсыз магниттик материал белгилүү бир деңгээлге жеткенде (процесстин талаптары менен аныкталат), руданы берүүнү токтотуңуз. Козготуучу кубат булагын ажыратып, магниттик объектилерди жууп салыңыз. Магниттик объектилер магниттик клапан жана түтүк аркылуу магниттик продукт резервуарына агат. Андан кийин экинчи үй тапшырмасын аткарып, бул циклди кайталаңыз.
1.3.2Магнит талаасынын таралышын талдооМагнит талаасынын бөлүштүрүлүшүнүн булут картасын тез симуляциялоо, долбоорлоо жана талдоо циклин кыскартуу үчүн өркүндөтүлгөн чектүү элементтер программасын колдонуу; жабдуулардын энергия керектөөсүн азайтуу жана колдонуучулардын чыгымдарын азайтуу үчүн оптималдаштырылган дизайнды кабыл алуу; продукцияны өндүрүүдөн мурун мүмкүн болгон көйгөйлөрдү аныктоо, продукциялардын жана долбоорлордун ишенимдүүлүгүн жогорулатуу; ар кандай сыноо схемаларын симуляциялоо, сыноо убактысын жана чыгымдарын азайтуу;
Минералдардын кыймылынын мүнөздөмөлөрү
2.1 Материалдык кыймылды талдоо
HTDZ жогорку градиенттүү магниттик сепаратору каолинди сорттоодо төмөнкү азыктандыруу үчүн ылайыктуу. Жабдуу сорттоочу чөйрө катары көп катмарлуу дат баспас болоттон жасалган жүндү (же кеңейтилген металлды) колдонот, ошондуктан руда бөлүкчөлөрүнүн траекториясы вертикалдык жана горизонталдык багыттар боюнча бирдей эмес. Минералдык бөлүкчөлөрдүн ийри кыймылы 1-сүрөттө көрсөтүлгөн. Ошондуктан, бөлүү аймагындагы минералдардын иштөө убактысын жана аралыгын узартуу алсыз магниттердин толук адсорбциясы үчүн пайдалуу. Мындан тышкары, бөлүү процессиндеги шламдын агымынын ылдамдыгы, тартылуу күчү жана калкып жүрүү күчү бири-бири менен өз ара аракеттенет. Натыйжасы руда бөлүкчөлөрүн ар дайым бош абалда кармап туруу, руда бөлүкчөлөрүнүн ортосундагы адгезияны азайтуу жана темирди алып салуунун натыйжалуулугун жогорулатуу болуп саналат. Жакшы сорттоо эффектин алыңыз.
4-сүрөт. Минералдардын кыймылынын схемалык диаграммасы
1. Медиа тармак 2. Магниттик бөлүкчөлөр 3. Магниттик эмес бөлүкчөлөр.
2. Чийки руданын мүнөзү жана байытуунун негизги процесси
2.1 Гуандун провинциясындагы белгилүү бир каолин минералдык материалынын касиеттери:
Гуандун провинциясынын белгилүү бир аймагындагы каолиндин ганг минералдарына кварц, мусковит, биотит жана талаа шпаты, ошондой эле аз өлчөмдө кызыл жана лимонит кирет. Кварц негизинен +0,057 мм данча өлчөмүндө байытылган, слюда жана талаа шпаты минералдарынын курамы ортоңку данча өлчөмүндө (0,02-0,6 мм) байытылган, ал эми каолиниттин жана аз өлчөмдөгү кара минералдардын курамы данча өлчөмү кичирейген сайын акырындык менен жогорулайт. Каолинит -0,057 ммде байый баштайт жана -0,020 мм өлчөмүндө байытылат.
1-таблица. Каолин рудасынын көп элементтүү анализинин жыйынтыктары %
2.2 Кичинекей үлгүнү эксперименталдык изилдөөгө колдонулуучу байытуунун негизги шарттары
HTDZ жогорку градиенттүү шлам магниттик сепараторунун магниттик бөлүү процессине таасир этүүчү негизги факторлор - бул шламдын агым ылдамдыгы, фондук магнит талаасынын күчү ж.б. Бул эксперименталдык изилдөөдө төмөнкү эки негизги шарт текшерилген.
2.2.1 Шламдын агым ылдамдыгы: Агым ылдамдыгы жогору болгондо, концентраттын чыгышы жогору болот жана анын курамындагы темирдин курамы да жогору болот; агым ылдамдыгы төмөн болгондо, концентраттын темирдин курамы аз болот жана анын чыгышы да төмөн болот. Эксперименталдык маалыматтар 2-таблицада көрсөтүлгөн.
2-таблица. Шламдын агым ылдамдыгынын эксперименталдык жыйынтыктары
Эскертүү: Шламдын агым ылдамдыгын текшерүү 1,25 Т фондук магнит талаасынын жана 0,25% диспергатордун дозасынын шарттарында жүргүзүлөт.
5-сүрөт. Агым ылдамдыгы менен Fe2O3 ортосундагы байланыш
6-сүрөт. Агым ылдамдыгы менен кургак актын ортосундагы дал келүүчүлүк.
Байытуунун баасын комплекстүү эске алуу менен, шламдын агым ылдамдыгы 12 мм/с деңгээлинде көзөмөлдөнүшү керек.
2.2.2 Фондук магнит талаасы: Шламдык магниттик сепаратордун фондук магнит талаасынын интенсивдүүлүгү каолин магниттик сепараторунун темирди бөлүп алуу индексинин мыйзамына дал келет, башкача айтканда, магнит талаасынын интенсивдүүлүгү жогору болгондо, магниттик сепаратордун концентраттын чыгышы жана темирдин курамы төмөн болот, ал эми темирди бөлүп алуу ылдамдыгы салыштырмалуу төмөн болот. Темирди бөлүп алуунун жогорку эффектиси жакшы.
3-таблица. Фондук магнит талаасынын эксперименталдык жыйынтыктары.
Эскертүү: Фондук магнит талаасынын сыноосу суспензиянын агым ылдамдыгы 12 мм/с жана диспергатордун дозасы 0,25% шарттарында жүргүзүлөт.
Фондук магнит талаасынын интенсивдүүлүгү канчалык жогору болсо, козгоо күчү ошончолук жогору болот, жабдуулардын энергия керектөөсү ошончолук жогору болот жана бирдик өндүрүшүнүн баасы ошончолук жогору болот. Байытуунун баасын эске алуу менен, тандалган фондук магнит талаасы 1,25 Т деп белгиленет.
7-сүрөт. Магнит талаасынын күчү менен Fe2O3 курамынын ортосундагы дал келүүчүлүк.
2.3 Магниттик бөлүүнүн негизги процессин тандоо
Каолин рудасын байытуунун негизги максаты - темирди бөлүп алып, тазалоо. Ар бир минералдын магниттик айырмачылыгына жараша, темирди бөлүп алып, каолинди тазалоо үчүн жогорку градиенттүү магнит талаасын колдонуу натыйжалуу болуп саналат жана бул процесс өнөр жайда жөнөкөй жана колдонууга оңой. Ошондуктан, сорттоо процесси катары жогорку градиенттүү шлам магниттик сепаратору, бири ири, бири майда колдонулат.
Өнөр жай өндүрүшү
3.1 Каолин өнөр жай өндүрүшү
Гуандун провинциясынын белгилүү бир аймагында каолин рудасынан темирди бөлүп алуу үчүн HTDZ-1000 сериясындагы айкалыш ири жана майда магниттик бөлүү процессин түзүү үчүн колдонулат. Агым схемасы 2-сүрөттө көрсөтүлгөн.
3.2 Өнөр жай өндүрүшүнүн шарттары
3.2.1Материалдык классификация: негизги максаты: 1. Каолиндеги кварц, талаа шпаты жана слюда сыяктуу кошулмаларды эки баскычтуу циклон аркылуу алдын ала бөлүп, кийинки жабдуулардын басымын азайтып, бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн кийинки жабдуулардын талаптарына ылайыкташтырып классификациялаңыз. 2. Шлам магниттик сепараторунун бөлүүчү чөйрөсү 3# болот жүн болгондуктан, болот жүн чөйрөсүндө эч кандай бөлүкчөлөр калбашы үчүн, болот жүн чөйрөсүнүн болот жүн чөйрөсүн тосуп калышына жол бербөө үчүн бөлүкчөлөрдүн өлчөмү 250 тордон төмөн болушу керек, бул байытуу индексине жана чөйрөнү жууганга жана жабдуулардын иштетүү кубаттуулугуна ж.б. таасир этет.
3.2.2Магниттик бөлүүнүн иштөө шарттары: процесстин агымы бир орой жана бир майда сыноону жана бир орой жана бир майда ачык схема процессин кабыл алат. Үлгү экспериментине ылайык, орой иштетүү үчүн жогорку градиенттүү шлам магниттик сепараторунун фон талаасынын чыңалуусунун мааниси 0,7 Т, тандоо операциясы үчүн жогорку градиенттүү магниттик сепаратор 1,25 Т жана орой аралаш шылам үчүн HTDZ-1000 магниттик сепаратору колдонулат. HTDZ-1000 тандалган шлам магниттик сепаратору менен жабдылган.
3.3 Өнөр жай өндүрүшүнүн жыйынтыктары
Гуандун провинциясынын белгилүү бир жеринде темирди бөлүп алуу үчүн каолиндин өнөр жайлык өндүрүшү, HTDZ суспензиясынын жогорку градиенттүү магниттик сепаратору тарабынан өндүрүлгөн продуктунун үлгүсү 3-сүрөттө, ал эми маалыматтар 2-таблицада көрсөтүлгөн.
1-торт: Бул чийки руда үлгүсүндөгү торт ири бөлүүчү шламды магниттик сепараторго кирет
2-пирог: Болжол менен тандалып алынган үлгү пирог
3-торт, 4-торт, 5-торт: Тандалган үлгүлөр
2-таблица. Өнөр жай өндүрүшүнүн жыйынтыктары (6-ноябрда саат 20:30га карата үлгүлөрдү алуу жана тортторду сындыруу боюнча жыйынтыктар)
3-сүрөт. Гуандун провинциясынын белгилүү бир жеринде каолин менен өндүрүлгөн торттун үлгүсү.
Өндүрүш жыйынтыктары көрсөткөндөй, концентраттагы Fe2O3 курамын шламды эки жогорку градиенттүү магниттик бөлүү аркылуу болжол менен 50% га азайтууга болот жана темирди жакшы алып салуу эффектине жетишүүгө болот.
应用案例
Жарыяланган убактысы: 2021-жылдын 27-марты