SLon磁选机在淮北煤系高岭土提纯中的应用于研究.pdf

S u p p l A u g u s t2 0 0 4 金鬣母 灿 M E T A LM I N E 增刊 2 0 0 4 年8 月 S L o n 磁选机在淮北煤系高岭土 提纯中的研究与应用 熊大和 。 赣州立环磁电设备高技术有限责任公司 摘要在我国煤系高岭土占高岭土总储量的9 8 ％，目前绝大部分是以煤矸石的形式排除，只有极少部分得 到利用。近年安徽淮北金岩高岭土公司采用S L o n 一1 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机作为煤系高岭土除铁设备建成1 条年生产1 万t 煅烧高岭土的生产线，最终煅烧高岭土产品达到白度9 3 ％，粒度为9 0 ％一2 肚m ，实现了将煤矸石 变为每吨价值几千元的优质造纸涂料。 关键词S L o n 立环脉动高梯度磁选机煤系高岭土高岭土除铁 m 愕m g a t i 伽佩A p p l i c a t i 吼o f 哑舢M 赠喊i cs e p a r a t o ri I lP 嘶触‰o f 孙| a i b e iC 【l a lS 喇荡＆I o I i I l X i o n gD a h e ＆n 砌D “％r f i ∞￡R i 增M 殛挖g 删贸￡疵E 舛矽优8 n ￡岛．，L 掰． A b s t r a c t I nd 缸n a ，c o a ls e r i e sk a o l i na m o u n t st o9 8 ％o ft h et o t a lk a o l i nr e S e Ⅳe ，虹o s to fw l l i c hi sd i s c a r d e d 踮 w a S t ea tp r e s e n t ，w i t ho n l yv e r yh t t l eo fi tb e i n gu t i h z e d ．I nr e c e n ty e a r S ，H I 璁i b dJ i r 哆a nK a o h nC o m p a r 珥，A n h u i ，h 弱 b u i l tal O0 0 0 t ／ak a o n nc a l c i n a t i o np r o d u c t i o nl i n ew h i c hu S e sS L o n 一1 5 0 0v e r t i c a lr i n gp u l S a t i n gl l i g hg r a d i e n tm a g n e t i c s e p a r a t o ra si r o nr e m o v i n ge q u i p m e n tf o rc o a ls e r i e sk a o l i n ．T h ef i n a lk a o l i np r o d u c th a Saw h j t e n e 豁r e a c I l i n g9 3 ％a n da p a r t i c a ls i z eo f9 0 ％ 一2 p m ，r e a l i z i n gt h ec h a n g eo fw a s t e i n t of i n eq u a L i t yp a p e rc o a t i n g 、∞r t hs e v e r a lt h o u s a r l d m a np e r t O n ． K e y w o r d sS L o nv e r t i c a lr i n gp u l s a t i n gh i g hg r a d i e n tm a g n e t i cs e p a r a t o r ， b a ls e r i e sk a o l i n ， I r o nr e m o v a lf r o m k a o l i n 高岭土是一种重要的非金属矿产资源，在工业 上广泛应用于造纸涂料、油漆填料、塑料填料、橡胶 填料和陶瓷行业。用于造纸涂料的为高等级的高岭 土，其技术要求为白度 9 0 ％，粒度一2 肛m 8 6 ％。 煤系高岭土的储量占我国高岭土储量的9 8 ％，安徽 淮北市是我国重要的煤炭生产地之一，其采煤的附 产品一一煤矸石中存在着大量的煤系高岭土。过 去，因煤系高岭土含铁较高和颜色呈灰黑状而很少 得到利用，自2 0 世纪8 0 年代以来，随着高岭土开发 技术的发展和我国工业对高岭土需求量的增大，煤 系高岭土的开发利用越来越受到重视。实践证明， 经过深加工后的煤系高岭土具有白度高、质量好的 优点。煤系高岭土的开发和应用前景将越来越广 阔。 2 0 0 1 年初，我们与安徽淮北金岩高岭土公司开 始共同研究煤系高岭土的除铁提纯问题。至2 0 0 3 年底，该公司建成了1 座年产1 万t 优质煤系高岭 土的生产线，其中除铁工序采用S L o n 一1 5 0 0 立环 脉动高梯度磁选机，使S L o n 立环脉动高梯度磁选 机在高岭土除铁工业中首次应用成功。 l 脉动高梯度磁选探索试验 1 ．1 试料性质 试样为淮北金岩高岭土公司提供的煤系高岭土 粉料。该粉料由煤系高岭土 岩矿 直接粉碎而成，共 3 个试料，其粒度组成和F e 2 q 和T i Q 含量见表l 。 表1淮北煤系高岭土粒度和杂质含量 熊大和，赣州立环磁电设备高技术有限责任公司，总经理，教授级高 级工程师，博士，S L m 立环脉动高梯度磁选机第一发明人，3 4 l 0 0 0 江西省赣州市章贡区青年路3 6 号。 4 2 7 万方数据 增刊金氍辞山 2 0 0 4 年8 月 1 ．2 试验设备简介 探索试验在S L o n 一11 0 0 周期式脉动高梯度磁 选机上进行，该机工作原理见图1 。 I 产品 图1 周期式脉动高梯度磁选机结构 l 一给矿盒；2 一磁极头；3 一磁介质；4 一激磁线圈； 5 一磁轭；6 一接矿斗；7 一脉动机构；8 一阀门 S L o n 一1 0 0 周期式脉动高梯度磁选机的下部装 有一脉动机构，由偏心连杆机构产生的交变力F 推 动橡胶鼓膜往复运动，使分选腔内的矿浆产生脉动。 用导磁不锈钢制成的钢板网或圆棒作磁介质。激磁 线圈通以直流电，在分选区产生感应磁场。选矿时， 先在分选腔内灌满水，使脉动能量传递到分选腔，然 后从给矿盒给入矿浆，调节下部阀门可控制矿浆的 流速和液位高度。分选腔内的磁性矿物和非磁性矿 物在磁力、脉动流体力、重力的综合力场作用下得到 分离，磁性矿粒被吸着在磁介质表面上，非磁性矿粒 随矿浆从下部排走。当橡胶鼓膜在脉动机构的驱动 下作往复运动时，脉动流体力使矿粒群在分选过程 中始终保持松散状态，从而可有效消除非磁性颗粒 的机械夹杂，明显地提高磁性精矿品位或非磁性产 品的产率。周期式脉动高梯度磁选机为阶段性给 矿，给矿完毕后，切断激磁电流，然后用干净水将磁 性物冲洗出来，即完成一个周期的选矿。 1 ．3 探索试验 采用S L o n ～1 0 0 周期式脉动高梯度磁选机 背 景磁感强度分别为1 ．0 5 T 和1 ．5 3 T 对表1 所列的 3 种试料试验，所获得的试验结果见表2 。 从表2 可见，淮北煤系高岭土粉碎至一1 0 0 目、 一2 0 0 和一3 0 0 目后，用S L o n 一1 0 0 周期式脉动高 梯度磁选机一次选别均可获得F 吃0 3 低于0 ．5 ％的 指标，二次选别精矿 非磁性产品 中F e 2 0 3 的含量 与一次选别基本未变，说明第二次选别作用不大。 4 2 8 从表2 还可见，T i 0 2 的去除率较低，这可能是T i 0 2 以金红石为主，金红石基本上不影响高岭土煅烧后 的白度。 表2 煤系高岭土高梯度磁选除铁指标 背景磁感选别 强度仃流程 精矿 精矿 非磁性 试料 非磁产品 品位／％ 编号警萎黑F e 2 0 3 T i 0 2 产率／％。宅。3 “。2 除铁率除钛率 ／％／％ 以上试验所获得的精矿 非磁性产品 经煅烧后 可获得白度为9 3 ％的优质高岭土产品。该产品经 进一步磨细之后可作为优质造纸涂料。 2 半工业试验 2 0 0 1 年1 0 月我们运送了1 台S L o n 一1 0 0 0 立 环脉动高梯度磁选机至淮北金岩高岭土公司的生产 现场进行高岭土除铁的半工业试验，处理一2 0 0 目 的煤系高岭土粉料，经加水搅拌后给人该机除铁。 经过1 个多月的试验，所获得的选矿指标见表3 。 表3S L o n 1 0 0 0 立环脉动高梯度磁选机半工业试验结果 给矿精矿 非磁性产品 尾矿 磁性产品 处理量浓度F e 2 0 3 产率F e 2 QF 免q 除铁率 ／ t h 一1 ／％ ／％／％／％／％ ／％ 9 3 ．0 5O ．4 83 ．6 53 6 ．1 9 9 1 ．4 9O ．4 63 ．2 83 9 ．8 8 9 3 ．1 5O ．5 23 ．1 53 0 ．8 0 9 1 ．3 40 ．4 9 2 ．9 13 6 ．0 6 1 ．63 0O ．7 0 9 3 ．2 7O ．5 23 ．1 93 0 ．7 1 9 3 ．1 2O ．5 62 ．5 92 5 ．5 0 9 0 ．2 30 ．4 72 ．8 23 9 ．4 2 9 0 ．7 6O ．4 72 ．9 63 9 ．0 6 平均 9 2 ．0 5O ．4 93 ．0 73 5 ．5 7 平均 9 0 ．8 lO ．4 33 ．6 44 5 ．7 7 从表3 可见，S L 0 n 一1 0 0 0 立环脉动高梯度磁选 机的处理对高岭土除铁效果有一定的影响，处理量 较少时除铁效果较好。该机在处理为1 ．2t ／h 时， 1 5 4 O 8 4 9 1 7 6 4 3 ● O 9 8 6 3 5 5 4 4 3 4 4 5 O 2 5 6 5 1 3 5 8 1 8 ● ● 3 3 3 3 4 3 O 1 1 9 4 3 4 4 4 4 4 4 ● O O O O O O 7 9 2 6 8 3 3 2 0 1 4 5 8 9 O 3 2 1 8 8 9 9 9 9 27 ●O 032L 万方数据 熊大和S I 乃n 磁选机在淮北煤系高岭土提纯中的研究与应用 2 0 0 4 年8 月 高岭土精矿 非磁性产品 F e 0 3 含量为0 ．4 3 ％，达 到了F e 2 0 3 ％ 0 ．5 ％的要求，与小型探索试验指标 基本一致。 3S L ∞一1 5 0 0 磁选机在工业中的应用 在小型试验和半工业试验成功之后，淮北金岩 高岭土公司决定投资建设1 条年产2 万t 煅烧高岭 土精粉的工厂，年产1 万t 精粉的第一期工程已于 2 0 0 2 年至2 0 0 3 年建成。该生产线中采用了1 台 S L o n 一1 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机作为除铁设备。 3 ．1 用于高岭土除铁的S L o n 一1 5 0 0 立环脉动高 梯度磁选机改进 S L o n 立环脉动高梯度磁选机是一种连续选矿 的高效强磁选设备，其转环立式旋转，反冲精矿，并 配有脉动机构，具有富集比大、分选效率高、磁介质 不堵塞，对给矿粒度、浓度和品位的波动适应性强、 工作可靠、操作维护方便的优点。该机在冶金矿山 已广泛应用于氧化铁矿、钛铁矿的选矿工业中，在非 金属矿如石英、长石、霞石矿等的除铁方面也得到较 为广泛的应用。 但是，S L o n 立环脉动高梯度磁选机在工业生产 中应用于高岭土除铁还是第一次。因为高岭土中的 矿物嵌布粒度极细，高岭土除铁是各种非金属矿除 铁最难的一种，因此对除铁的设备有非常高的要求。 针对淮北煤系高岭土的要求，我们对S L o n 1 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机作了如下专项改进 1 分选转环采用变频调速，以便在生产上根 据不同的给矿量和矿浆体积将转环转速控制在最佳 状态。 2 采用较细的导磁不锈钢网作为磁介质，使 微细粒级铁矿物能够有效地从非磁性产品中排除。 3 非磁性产品的排料部分及阀门全部采用不 锈钢制造，尽可能避免二次铁锈污染。 4 磁性产品的冲洗水采用双管路，其中一路 为循环水，以节约生产用水；第二路为清洁水，目的 是使磁介质冲洗得更干净并进入下一个作业循环。 3 ．2 煤系高岭土加工生产线简介 2 0 0 2 年至2 0 0 3 年，淮北金岩高岭土公司建成 了1 条年产1 万t 煅烧煤系高岭土精粉的生产线， 其工艺流程如图2 所示。 高蛉土猾矿成品 白度9 3 ％ 图2 淮北煤系高岭土加工流程 该煤系高岭土加工流程为原矿 煤矸石 经破 碎、磨矿至一2 0 0 目占1 0 0 ％，经调浆至浓度3 0 ％进 入1 台S L o n 一1 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机除铁， 使非磁性产品F e 2 0 3 ％ 0 ．5 ％。非磁性产品用旋 流器脱水，脱水后用立式搅拌磨研磨至一2 岬占 9 0 ％，然后用煅烧炉煅烧，高岭土中的有机物质经煅 烧后变成灰份。煅烧后的高岭土为白度达到9 3 ％， 粒度为一2 “m 占9 0 ％，可作为造纸用的优质涂料。 经1a 的生产运转，该生产线产品质量稳定，各项指 标达到设计要求。 4 结论 1 我国的高岭土资源绝大多数是煤系高岭 土，发展煤系高岭土加工工业，达到变废为宝的目 的，对国民经济的发展有重要意义。 2 安徽淮北金岩高岭土公司采用S L o n ～ 1 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机作为煤系高岭土的除 铁设备，在原料含F e 2 0 3 为0 ．7 ％左右时，一次性除 铁达到F e 2 0 3 0 ．5 ％，使最终煅烧产品的白度达到 9 3 ％，可作为优质的造纸涂料。 3 高岭土中铁质矿物的嵌布粒度很细，高岭 土除铁是一个技术难度较大的课题。S k ．n 立环脉 动高梯度磁选机在高岭土除铁提纯工业中首次获得 成功应用，标志着我国高岭土除铁技术达到了一个 新的高度。 收稿日期2 0 0 4 ．0 7 ．0 8 4 2 9 万方数据 SLon磁选机在淮北煤系高岭土提纯中的研究与应用SLon磁选机在淮北煤系高岭土提纯中的研究与应用 作者熊大和 作者单位赣州立环磁电设备高技术有限责任公司 刊名 金属矿山 英文刊名METAL MINE 年，卷期2004，““z1 被引用次数0次 相似文献1条相似文献1条 1.期刊论文 熊大和 SLon磁选机在淮北煤系高岭土除铁中的应用 -非金属矿2004,275 安徽淮北金岩高岭土公司采Slon-1500立环脉动高梯度磁选机作为煤系高岭土除铁设备,建成一条年生产一万吨煅烧高岭土的生产线,煅烧高岭土最终 产品白度达到93,粒度-2μm为90. 本文链接 授权使用武汉理工大学whlgdx，授权号c3bf2411-038c-4a9a-9c53-9e0a01530966 下载时间2010年10月9日