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      吉林硅藻土磁選除鐵工藝研究

      2012-09-25 07:32:58馬圣堯周岳遠(yuǎn)李小靜
      關(guān)鍵詞:磁選機(jī)除鐵硅藻土

      馬圣堯,周岳遠(yuǎn),李小靜

      吉林硅藻土磁選除鐵工藝研究

      馬圣堯,周岳遠(yuǎn),李小靜

      (長(zhǎng)沙礦冶研究院,湖南 長(zhǎng)沙 410012)

      針對(duì)吉林臨江硅藻土含F(xiàn)e2O3較高的問(wèn)題,本文采用磁選工藝對(duì)硅藻土進(jìn)行除鐵。在最佳條件下,F(xiàn)e2O3含量為2.02%的硅藻土,除鐵后得到Fe2O3含量低于0.9%的硅藻土。

      硅藻土;磁選;高梯度;除鐵

      Abstract: Aimed at the view of high Fe2O3content in Jilin diatomite, this paper used magnetic separation technology for ironremoval of diatomite. In the best condition,the diatomite with Fe2O3content of 2.02% was produced to the diatomite with Fe2O3content of less than 0.9% after iron-removal.

      Key words: diatomite; magnetic separation; high gradient; iron-removal

      我國(guó)硅藻土資源豐富,主要集中在華東及東北地區(qū),其中規(guī)模較大、工作做得較多的有吉林、浙江、云南、山東、四川等省,分布雖廣,但優(yōu)質(zhì)土僅集中于吉林長(zhǎng)白地區(qū),其他礦床大多數(shù)為3、4級(jí)土,由于雜質(zhì)含量高,不能直接深加工利用[1]。

      吉林省東部臨江地區(qū)的硅藻土資源以質(zhì)量?jī)?yōu)良、儲(chǔ)量巨大、開采條件極佳聞名于世,現(xiàn)已成為我國(guó)硅藻土礦石的重要產(chǎn)地。Fe2O3是硅藻土中的主要有害雜質(zhì),臨江硅藻土礦中絕大多數(shù)礦體Fe2O3含量普遍偏高,導(dǎo)致原礦無(wú)法有效利用,只能作尾礦廢棄,不僅浪費(fèi)了寶貴的資源,又使礦山的廢棄物大量堆積,影響了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。因此,探索經(jīng)濟(jì)有效的除鐵工藝,合理利用高鐵硅藻土,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]。

      本文主要是通過(guò)磁選對(duì)硅藻土進(jìn)行除鐵,在不影響硅藻土原礦結(jié)構(gòu)的情況下,制定了磁選工藝。

      1 礦石性質(zhì)

      臨江地區(qū)硅藻土礦物主要由硅藻、粘土礦物及碎屑礦物等組成。礦石主要礦物成分為硅藻蛋白石,呈微晶狀膠質(zhì)硅。硅藻間含有的粘土礦物有蒙脫石、伊利石、高嶺石和少量的綠泥石等;同時(shí)含有少量碎屑礦物有石英和鈉長(zhǎng)石、拉長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、黑云母等。

      硅藻土礦石化學(xué)成分主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等組成,原礦組分(%)為:SiO257.67、Al2O311.40、Fe2O32.02、MgO 1.90、CaO 0.85,按照廠家要求希望將Fe2O3的含量降到1%左右,比便進(jìn)行下一步的加工利用。

      2 試驗(yàn)

      2.1 試驗(yàn)樣品

      原礦樣品由吉林臨江北峰提供,粒度已經(jīng)磨到-200目90%,原礦經(jīng)化驗(yàn)分析Fe2O3的含量為2.02%。

      2.2 分選設(shè)備

      2.2.1 分選設(shè)備

      分選設(shè)備共3種:①CRIMMφ200×300的電磁高梯度磁選機(jī)(背景場(chǎng)強(qiáng)1.4T);②CRIMMφ200× 400的永磁高梯度磁選機(jī)(背景場(chǎng)強(qiáng)為0.8T);③φ500的電磁平環(huán)強(qiáng)磁選機(jī)(分選場(chǎng)強(qiáng)為1.8T)。

      2.2.2 設(shè)備分選原理

      CRIMM系列電磁高梯度磁選機(jī)是在銷裝螺線管線圈內(nèi),放置裝有一定數(shù)量導(dǎo)磁不銹鋼毛(或鋼板網(wǎng))的分選罐,線圈勵(lì)磁后,使導(dǎo)磁不銹鋼毛磁化,其表面產(chǎn)生高度不均勻的磁場(chǎng),即高梯度的磁化磁場(chǎng),順磁性物料通過(guò)分選罐中的鋼毛時(shí),將受到一個(gè)與外加磁場(chǎng)和磁場(chǎng)梯度的乘積成比例的磁場(chǎng)力,吸附在鋼毛表面,而非磁性物直接通過(guò)磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)非磁性物閥門和管道,流入非磁性產(chǎn)品槽中。當(dāng)鋼毛捕收的弱磁性物達(dá)到一定程度時(shí)(由工藝要求決定),停止給礦。斷開勵(lì)磁電源、沖洗磁性物,磁性物經(jīng)過(guò)磁性物閥門和管道,流入磁性產(chǎn)品槽中。然后進(jìn)行第二次作業(yè),如此循環(huán),周而復(fù)始。其外觀和主機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

      CRIMM系列永磁高梯度磁選機(jī)磁極對(duì)中間配置了能控制一定液面的不銹鋼分選箱,分選箱中裝滿分選介質(zhì)堆,當(dāng)分選箱進(jìn)入磁體后,將給礦調(diào)漿后給入介質(zhì)堆中。在水槽液位的阻力作用下,礦漿呈離散態(tài)勻速等降通過(guò)位于分選磁場(chǎng)中的介質(zhì)堆,非磁性顆粒因不受磁力作用而進(jìn)入下部非磁性產(chǎn)品排出(圖2所示)。磁性顆粒則由于受磁力作用而吸附于介質(zhì)表面,當(dāng)分選箱介質(zhì)堆內(nèi)吸滿磁性顆粒后,給漿閥將自動(dòng)關(guān)閉,驅(qū)動(dòng)氣缸將分選箱推出磁場(chǎng)區(qū),脫離磁場(chǎng)后,在上部沖洗水射流噴淋清洗的作用下磁性顆粒脫離分選介質(zhì)堆,排入磁性產(chǎn)品料槽;沖洗干凈的介質(zhì)堆隨即由氣缸再拉回磁場(chǎng)區(qū),重復(fù)以上的分選作業(yè),實(shí)現(xiàn)了磁性顆粒與非磁性顆粒的分離[3]。

      2.3 試驗(yàn)過(guò)程

      根據(jù)試驗(yàn)樣品情況,共安排了六組試驗(yàn),分述如下:

      試驗(yàn)1:從硅藻土原礦中縮分出1kg礦樣加水配到濃度20%,經(jīng)過(guò)一次電磁高梯度磁選機(jī)分選,得到精礦和尾礦(見圖3)。

      試驗(yàn)2:從原礦中縮分出1kg礦樣加水配到濃度10%,經(jīng)過(guò)一次分選介質(zhì)為鋼網(wǎng)的電磁高梯度磁選機(jī),再將精礦經(jīng)過(guò)一次分選介質(zhì)為4#鋼毛的電磁高梯度磁選機(jī),得到精礦和尾礦(見圖4)。

      試驗(yàn)3:從原礦中縮分出1kg礦樣加水配到濃度20%,經(jīng)過(guò)一次分選介質(zhì)為鋼網(wǎng)的電磁高梯度磁選機(jī),再將精礦經(jīng)過(guò)一次分選介質(zhì)為4#鋼毛的電磁高梯度磁選機(jī),得到精礦和尾礦。試驗(yàn)流程圖同試驗(yàn)2。

      試驗(yàn)4:從原礦中縮分出1kg礦樣加水配到濃度20%并加分散劑,經(jīng)過(guò)一次分選介質(zhì)為鋼網(wǎng)的電磁高梯度磁選機(jī),再將精礦經(jīng)過(guò)一次分選介質(zhì)為4#鋼毛的電磁高梯度磁選機(jī),得到精礦和尾礦。試驗(yàn)流程圖同試驗(yàn)2。

      試驗(yàn)5:從硅藻土原礦中縮分出1kg礦樣加水配到濃度20%,經(jīng)過(guò)兩次電磁平環(huán)強(qiáng)磁選機(jī)分選,得到精礦和尾礦(見圖5)。

      試驗(yàn)6:從硅藻土原礦中縮分出1kg礦樣加水配到濃度20%,經(jīng)過(guò)兩次永磁和一次電磁高梯度磁選機(jī)分選,得到精礦和永磁尾礦,電磁尾礦(見圖6)。

      2.4 試驗(yàn)結(jié)果

      試驗(yàn)結(jié)果如下頁(yè)表所列。

      圖6 試驗(yàn)6工藝流程

      3 試驗(yàn)結(jié)果分析與相關(guān)建議

      (1) 原礦樣品含鐵較高(Fe2O3含量2.02%),一次選別的精礦原礦的Fe2O3含量1.41%,因此應(yīng)采用多段磁選才能達(dá)到較好效果,且原礦密度較低,粘度較高,加水較難化開。

      (2) 通過(guò)這六組試驗(yàn)可以看出,除鐵效果最好的濃度為10%的二次電磁高梯度,精礦Fe2O3含量0.86%,除鐵率達(dá)到67.0%。

      (3) 另外對(duì)濃度和是否加分散劑對(duì)試驗(yàn)結(jié)果做了比較試驗(yàn),由試驗(yàn)2、3和4可以看出,濃度大小和是否加分散劑對(duì)試驗(yàn)的選別效果影響較小。

      (4) 此次試驗(yàn)也只是單機(jī)上進(jìn)行的簡(jiǎn)單探索試驗(yàn),說(shuō)明磁選對(duì)于硅藻土的除鐵有一定效果。如需達(dá)到更好的分選效果,建議做系統(tǒng)的選礦工藝試驗(yàn)。

      吉林臨江北峰硅藻土磁選除鐵的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

      [1]張鳳君.硅藻土的加工與應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.

      [2]陳景偉,張修吉.臨朐硅藻土除鐵工藝研究[J].礦產(chǎn)綜合利用, 2005(4):18-21.

      [3]李小靜,周岳遠(yuǎn),曹傳輝,等.CRIMM型雙箱往復(fù)式永磁高梯度磁選機(jī)研制及應(yīng)用[J].非金屬礦,2008(1):47-48.

      Technology Research of Magnetic Separation on Iron-removal of Jilin Diatomite

      MA Sheng-yao, ZHOU Yue-yuan, LI Xiao-jing
      (Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy, Changsha 410012, China)

      P619.265;TD924

      A

      1007-9386(2012)03-0013-03

      2011-12-21

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