高场强干式永磁磁选机的除铁实验

编辑来源:开元机械       发布时间: 2017-03-10 03:23
导读:1、引言 霞石正长岩是最常见的似长石矿物,其化学组成为Na(AISiO4)或KNa3(AISiO4)4,六方单锥晶类,晶体呈柱状或厚板状,常见粒状或致密状集合体。天然霞石一般含有钾,通常钾、钠含量

1、引言

霞石正长岩是最常见的似长石矿物,其化学组成为Na(AISiO4)或KNa3(AISiO4)4,六方单锥晶类,晶体呈柱状或厚板状,常见粒状或致密状集合体。天然霞石一般含有钾,通常钾、钠含量比为3:1。无色或白色,因含杂质而常带浅黄、浅褐和浅红等色调;玻璃光泽,断口油脂光泽,有明显和不完整解理,贝壳状断口。莫氏硬度5~6,性脆。其密度为2.55~2.66g/cm3。霞石是碱性高(富含NaO,而贫SiO2)的标准岩浆矿物,主要产于正长岩有关的侵入岩及其伟晶岩和火山岩中,由钠长石、 微斜长石和霞石以及少量的铁镁质硅酸盐和其他副矿物组成。最常见的副矿物包括磁铁矿、赤铁矿、方解石、石榴石等。霞石具有熔点低和助熔的性能。在1150~1250℃范围内完全熔化,由于霞石与钠长石之间有一个低共熔点,所以霞石烧结范围稳定,而且高温下霞石能熔解石英使石英溶液粘度提高。可代替钠长石作为助熔剂使石英溶液粘度提高。可代替钠长石作为助熔剂使用。用霞石制成的产品不易变形,热稳定性好,烧成温度低,烧成周期快,使燃料和耐火材料成本大大降低,减少制品翘曲变形造成的损耗,广泛应用于玻璃和陶瓷工业。

玻璃工业对矿石原料和化工原料铁的含量要求非常低,因为铁进入玻璃后生成氧化物。不论是氧化铁还是氧化亚铁对玻璃的物理性质危害都很大,特别是对玻璃的光透过率和热学性质的影响更甚。它们使玻璃染上不同的颜色、亚铁离子使之成为淡绿色。另外,由于氧化铁和氧化亚铁对辐射能强烈的吸取作用,所以对玻璃熔化也造成了巨大的影响。它对熔制工艺的影响大致表现在以下几个方面:①降低玻璃的透热性;②氧化铁含量相当高的玻璃液,对熔窑寿命影响大;③含铁量高时,从稳定熔化作业制度来看也是不利的。所以如何有效的降低矿石原料中铁的含量显得更加重要。

2、磁选

2.1、磁选是利用各种矿物的磁性差别,在不均匀磁场中实现分选的一种选矿方法。选矿是磁选机中进行的。矿物颗粒通过磁选机磁场时,同时受到磁力和机械力(重力、离心力、介质阻力、摩擦力等)的作用,磁性较强的矿粒所受的磁力大于其所受的机械力,而非磁性矿粒受磁力小,则以机械力占优势。由于作用在各种矿粒上的磁力和机械力的全力不同,使它们运动轨迹不同,从而实现分选。所以分离磁性矿物的必要条件是:磁性矿粒所受的磁力必须大于它方向相反的机械力的全力。而实现这一必要条件主要取决于以下两个因素:1)磁场的不均匀性。磁场的非均匀性用磁场梯度表示。用符号dh/dx或grandH表示。矿物颗粒在均匀磁场中只受转矩的作用,使它的长轴平行于磁场方向。在非均匀磁场中,矿粒不仅受到转矩的作用还受磁力的作用。结果使它即发生转动,又向磁场梯度增大的方向移动,最后被吸在磁极外表面上。2)矿粒磁性的比磁化系数X0和反映磁场特性的磁场力HgradH(磁场强度与磁场梯度乘积)。当分选强磁性矿物时,矿物的X0很大,所需磁场力可相应低些;当分选弱磁性矿物时,矿物的X0很小,所需的磁场力就要大些。根据矿物的加工生产工艺的要求不同,磁选机可分为湿式磁选和干式磁选。根据组成磁场材料的不同,分为电磁磁选和永磁磁选。传统的湿式磁选机磁场强度弱,磁场梯度小,水资源浪费严重,甚至受到严重污染,加工工艺复杂,先期投入大,制造成本高,仅能用于磁选分离比磁化系数X0很大的强磁性矿物。而传统的干式磁选机,外表构造大都以滚筒式为主,最高磁场强度只能达到6000Gs,只能适用于分离比磁化系数X0较大的中性磁性矿物。而霞石中的铁以矿物晶体结构铁Fe2O3为主,属弱磁性矿物。所以如何磁选分离弱磁性矿物Fe2O3成为分离的关键。本次实验采用烟台天元实业企业生产的TYCX199-1000-3高性能干式永磁强力磁选机。

2.2、干式永磁强力磁选机

2.2.1、磁辊总成

磁辊采用高性能钕铁硼磁钢精密制作,磁路按照N-S极性交替排列挤压聚磁而成,开放磁系,有效表面磁场长度为1000mm,磁辊表面最高磁场强度达1.5T,平均场强为1.35T,磁场梯度达280T/m。分选传送带采用厚度为0.2mm表面涂有超强磨材料的高性能特殊基布制成,连续工作时间可达500h/条。

2.2.2、工作原理

物料经料仓进入振动给料器后,物料均匀而平衡地分布在传送带上,磁性矿粒在磁辊磁场的作用下被磁化,从而受磁场的吸引力的作用,使其吸在皮带表面上,并随之转动的皮带带至排矿端,进入磁性产品尾料仓。非磁性矿粒,由于所受的磁场力很小,沿运行轨道惯性落入精矿仓。磁选分离过程结束。见下图。

磁选分离过程

3、实验

样品提取:采用干式选矿生产工艺,霞石经破碎->磨矿->筛分->磁选后,提取三种粒度不同的矿石样品,样品中Fe2O3的含量为1.27%,分别进行一级、二级、三级分选比较,实验结果见下表。

实验结果

由表实验结果分析:高场强干式水磁辊式磁选机可以较好的降低霞石中铁的含量,除铁率最高可达92.1%,并最终生产出含铁量低于0.1%的优质霞石产品。

4、结论

4.1、通过对三种粒度不同的霞石矿粉进行除铁实验,-50+325目粒度矿粉除铁效果较好,Fe2O3含量最低可降至0.1%,提高了产品竞争力。

4.2、由于该霞石矿最终产品为满足玻璃工业需要,在-30+200目范围内,所以完全可以采用简单的干式选矿生产工艺。

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