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新型超精细高梯度湿式磁选机在长石除铁中的应用

技术应用 | 来源:本网 | 发布日期:2017-11-18 查看次数:449

核心提示:  1前言长石是由钾钠钙钡的铝酸盐组成的族矿物,长石既可作为陶瓷坯料的熔剂使用,同时又是釉料的主要成份。长石中铁杂质的存在会严重影响其原料的质量。铁杂质的来源主要有两种情况:是长石在破碎加工过程中被污

  1前言长石是由钾钠钙钡的铝酸盐组成的族矿物,长石既可作为陶瓷坯料的熔剂使用,同时又是釉料的主要成份。长石中铁杂质的存在会严重影响其原料的质量。铁杂质的来源主要有两种情况:是长石在破碎加工过程中被污染的机械铁,这一部分杂质可以用一般的弱磁或中磁的筒式磁选机进行清理;另一部分是长石中的铁矿石、黑云母、金红石等,除去较为困难。因此,本文采用新型DLSD超精细高梯度湿式磁选机,以除去长石中含有的铁杂质。

  2新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机的机理及优点2.1新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机的机理新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机是岳阳大力神电磁机械有限公司结合国内外强磁磁选机的特点以及立环高梯度磁选机的优点,自行研制开发的一种新型非金属矿除铁用强磁磁选机(该系列产品已获国家专利,)。其除铁机理为:依靠电磁线圈通入直流电产生磁场,磁力线通过腔体内的磁介质产生高梯度磁场,当含有磁性物质的矿浆自下而上流过磁介质时,磁性颗粒被磁介质表面强大的磁场所吸附,然后通过PLC程序控制各个阀门和电气原件的自动运行,从而达到自动除铁的目的。

  2.2新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机的优点对于长石中弱磁性矿物的去除,现一般采用立环高梯度磁选机,立环高梯度磁选机采用立式旋转、反冲精矿。与其它的磁选除铁设备相比,其除铁效果已得到了很大的改善,但由于立环高梯度磁选机背景磁场强度仍然偏低,磁选路径偏短,磁选介质单,因而对长石矿的除铁效果仍不够理想。

  与立环高梯度磁选机相比,新型DLSD系列超精细破碎机高梯度湿式磁选机主要有如下特点:更高的背景磁场强度现在国内生产的立环高梯度磁选机的背景磁场强度―般不超过1.2T,新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机的背景磁场强度能够达到1.8T以上甚至更高,更高的背景磁场强度能更好地除去些弱磁选性矿物。

  立环高梯度磁选机的磁选路径长度一般为100~ 150mm,新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机的磁选路径长度能达到1800mm,甚至更长,使得磁性物质在除铁分选腔内能得到更充分的磁选分离。

  更独特的磁选介质设计立环高梯度磁选机般米用1.5mm或者2.0mm的不锈钢的导磁棒介质,而新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机的磁选介质的形状和材质都进行了很大的改进:使用国内优质导磁材料,对一部分难选矿,可以使用高科技航天材料;采用经过特殊处理的钢粒、钢棒、五角星等独特形状介质,该类型介质与立环高梯度磁选机通常采用的棒介质相比能得到更高的梯度场强。因此也能获得更满意的除铁效果。

  3试验内容3.1原矿性质笔者公司的原矿采自湖南衡阳某地,原矿经粉碎、混匀,缩分成试样和试验样。试样总体呈灰白色,经镜下鉴定、X射线衍射分析结果综合研究表明主要矿物为长石(约70%)、石英、云母类矿物、黑云母。铁矿物主要为褐铁矿,其它微量矿物尚可见黄铁矿、碾石、锆石等。原矿样品多元素分析结果见表1,原矿样品铁化学物相结果见表2.表1原矿样品多元素分析结果合计表2原矿样品铁化学物相结果赤(褐)碳酸合计铁相磁铁矿铁矿盐硫化物硅酸盐铁金属量分布率3.2试验参数试验机型:DLSD-1型超精细高梯度湿式磁选机;使用玛瑙研钵和刚玉球磨矿;磁选介质:五角星形状导磁不锈钢介质;单个磁选周期的给矿时间为150s、回矿时间为15s、排铁时间为40s. 3.3试验流程及试验结果3.3.1试验流程新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机的除铁工艺流程见。

  原矿球磨机DLSD-1型超褙细高梯度湿式磁选机磁选锖矿尾矿新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机的除铁流程。3.2除铁效果通过新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机,其除铁效果,见表3.由表3可知,最好的除铁率可达81.88%,最差的达81.51%,且精矿中铁的含量较低,为0.08%;说明已达到较好的好的除铁效果。表4为给矿与精矿煅烧后白度对比,由表4可知,当煅烧温度都为1200°C时,没经过除铁前,产品煅烧后的白度为23.4,通过新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机除铁后,其白度最低可达73.8,平均可达74.1,因此,除铁后产品的白度明显增加。将表3中的三次试验的精矿混匀取样,其分析结果见表5.由可知,混合成分中的铁含量仅为0.05%,说明其除铁效果较好,可以满足生产中的需要。

  4探索试验为了进一步研究新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机的除铁效果,设置了探索试验,通过改变不同的条表3铁含量及除铁率情况试验原矿精矿尾矿除铁率号产率平均表4.原矿与精矿煅烧后白度对比试验号原矿精矿平均表5三次试验的精矿混匀取样分析结果总和件去研究铁的含量、除铁率等情况。

  4.1改变背景磁场强度的大小背景磁场的高低能对除铁效果产生根本的影响,在磁选路径长度为1200mm、磁选介质为五角星形状导磁不锈钢时,分别采用0.8T、1.2T、1.8T的背景磁场进行除铁,试验结果见表6、表7.表6改变背景磁场强度试验的产率、铁含量及除铁率情况背景磁原矿精矿尾矿除铁率场强度产率表7改变背景磁场强度试验的原矿、精矿煅烧后的白度背景磁场强度原矿精矿由表6、表7可知,当原矿中铁的含量为0.35%时,随着背景磁场强度的增加,其精矿的产率不断降低,尾矿的产率、除铁率以及精矿的白度都不断增加。但从经济、精矿产率、除铁效果等综合考虑,背景磁场强度不能太高,也不能太低,需适宜。

  4.2改变磁选路径的长度增加磁选路径的长度能使矿石中的磁性物质得到更充分的去除,在磁选背景磁场强度为1.6T、磁选介质为五角星形状导磁不锈钢时,分别采用600mm、1200mm、1800mm的磁选路径进行除铁,试验结果见表8、表9.表8改变磁选路径长度试验的产率、铁含量、除铁率磁选路给矿精矿尾矿除铁率径长度产率/%表9改变磁选路径长度试验的原矿、精矿煅烧后的白度磁选路径长度给矿精矿由表8、表9可知,随着磁选路径长度的增加,精矿的产率不断降低,产品率、除铁率、以及精矿都不断升高。因此,除铁效果与磁选路径成正比关系。

  4.3改变磁选介质类型不同材质和不同形状的磁选介质会产生不同大小的梯度场强,从而产生不同的磁选除铁效果,在背景场强为1.6T,磁选路径长度为1200mm时,分别采用三种不同类型的磁选介质进行试验,其中丨号为直径为2mm的棒介质、丨丨号介质为粒状、五角星形状、圆柱状的混合介质、三号为五角星形状的高科技航天材料介质,试验结果见表由表10、表11可知,当磁选介质为五角星形状的高科技航天材料时,除铁效果以及精矿的白度都是最高的。

  当介质为直径为2mm的棒,其除铁效果最差。

  表10改变磁选介质类型试验的精矿产率、铁含量、除铁率情况磁选原矿精矿尾矿除铁率介质产率(下转第37页)(10)313.155kN=31.246tf.此结果与充液阀计算仿真结果,以F=Kx2-mg冲击动载荷因数及实物测试结果相近。

  式(10)中,F为充液阀关闭后对阀的静压力。由此可见,冲击动载荷因数Kd表示冲击载荷F与冲击后静力F的比值。

  +41.Kd的分子中,增大L可降低冲击应力,此外减小弹簧行程(X1-X2),也可以将降低冲击载荷。当X1X2,即相当于弹簧瞬间关闭,此时冲击动载荷因数Kd=2,即冲击载荷F也相当于缓慢关闭充液阀引起的静应力的2倍。

  5结语在机械设计上,基于能量法来计算冲击载荷的应用较为常见,但多数为动能、重力势能与应变能之间的计算。本文中探讨了弹簧势能与应变能转换的能量计算法来分析冲击应力,尤其是计算陶瓷压砖机的充液阀关闭过程的冲击应力,为陶瓷压砖机的设计提供理论依据。

  在实际冲击过程中,不可避免地会有声、热等其它的能量损耗,由能量法所算出的冲击应力荷因数Kd偏大,因而,这种计算方法是安全的。

  4YP压机充液阀冲击应力计算某型号YP压机的充液阀相关参数如下:将上述参数代入式(9~11),可求得静压力Fd=70.211kgf、冲击动载荷因数Kd=473.970、冲击动应力F=KdF.=


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