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干法磁選空氣重介質用磁鐵礦粉的應用分析

空氣重介質選煤工藝為了保持分選密度的穩定,需對加重質進行凈化回收;干法磁選很早就被認為可作為凈化回收加重質的方法,但受限于空氣重介質選煤技術的應用,目前干法磁選凈化回收加重質的詳細深入研究還是空白。隨著空氣重介質選煤技術的日臻完善,對干法磁選凈化回收加重質的研究應提上議事日程。

在空氣重介質選煤研究中,國內外普遍使用磁鐵礦粉作為加重質,鑒于磁選技術逐漸成熟,干法磁選凈化回收能否與空氣重介質選煤技術相匹配,主要取決于空氣重介質選煤用磁鐵礦粉的物性,在此基礎上從磁鐵礦粉物性和磁選工藝等角度對干法磁選磁鐵礦粉應用性進行分析。

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磁選工藝中磁選的基本原理是在不均勻磁場中利用分選對象之間的磁性質差異而使其分離。在同等條件下,分選對象之間的磁性質差異越顯著,分選對象越能得到高效分離,這是選擇加重質時要求其強磁性的原因所在。目前空氣重介質流化床技術研究仍主要集中在核心分選系統的理論和應用可行性研究等方面,涉及到連續生產中對磁鐵礦粉的高效磁選凈化回收問題還極少,而磁選是調控連續性分選的密度和床高的關鍵環節之一,隨著空氣重介質選煤技術發展,作為輔助系統的加重質凈化回收開始受到關注。

1、干法磁選空氣重介質選煤用磁鐵礦粉物性分析

連續性分選試驗中還未見磁鐵礦粉凈化回收的專門詳細研究報道,本文針對空氣重介質選煤實驗中所采用的磁鐵礦粉,考察與干法磁選磁鐵礦粉密切相關的磁性質、粒度、密度、水分等物性參數,將這些參數與煤粉性質相比較,進行 干法磁選高效分離磁鐵礦粉與煤粉混合物的應用可行性,為下一步研究提供依據。

(1)磁性質

比磁化率是表征物料磁性強弱的參數,其也是磁選的主要依據。如磁鐵礦粉的比磁化率為3.9*10-3cm3/g、釩鈦磁鐵礦粉的比磁化率為(1~3.45)*10-2cm3/g,按照現在使用的礦物磁性強弱標準分類,二者均屬于強磁性物質(大于3*10-3cm3/g,因產地不同、粒度不同、測試方法略有差異,但不會改變其屬于強磁性物質的分類),而煤粉的比磁化率為2.38*10-7cm3/g,則屬于無磁性或極弱磁性的物質(小于10*10-6cm3/g);這兩種加重質與煤粉的磁性差異相當顯著。

(2)粒度

空氣重介質選煤實驗中磁鐵礦粉粒度一般在0.3mm以下。實踐證明其 粒度不超過0.6mm,多在0.45mm以下,如前文所述多在0.3~0.15mm之間;過粗和過細均不能滿足作為加重質所要求的流化特性。給出了兩個煤粉粒度級,其中1~0mm粒級煤粉表示空氣重介質流化床中與磁鐵礦粉形成混合物的煤粉;而0.9~0.45mm則是學者已有研究表明,在煤粉粒度級中對空氣重介質分選密度影響顯著的粒度級,這個粒度級的煤粉正是干法磁選凈化磁鐵礦粉混合物主要脫除的對象,從這個意義上來說磁鐵礦粉與煤粉在粒度上的差異也較明顯。而從磁選技術本身而言,粒度是影響磁選 的主要因素之一,磁鐵礦粉與煤粉在粒度差異為干法磁選提供了有利條件。

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(3)密度

分析得出磁鐵礦粉、釩鈦磁鐵礦粉真密度、堆密度分別是煤粉真密度、堆密度的2.33~4.37 、2.2~5.31 ,密度差異相當顯著,為磁選過程中利用綜合力場提供了條件;但磁鐵礦粉與煤粉粒度較細,其對磁選的影響需要視具體過程而定。

(4)磁性物含量

同時給出兩種磁鐵礦粉的磁性物含量,主要為了保證干法磁選較高的磁鐵礦粉回收率,而且由于磁性物含量測試方便,未來研究或使用過程中可把磁性物含量作為磁性強弱的近似操作指標,這方面可借鑒濕法磁選凈化回收磁鐵礦粉方面的磁性物含量要求。

此外,水分也是需要考慮的一個重要因素,水分對干法永磁凈化回收加重質的影響主要表現為:煤粉與磁鐵礦粉之間的粘附、團聚作用。研究表明煤粉與磁鐵礦粉混合物的外在水分控制在4%以下時,能滿足磁選要求。由于磁鐵礦粉作為加重質,其流化特性是最主要指標要求,而水分對其流化特性影響更大:加重質外在水分含量臨界值是0.5%,大于此值加重質幾乎不能流化。只要流化床分選機內磁鐵礦粉的水分得到控制,對處在整體工藝系統下游的干法磁選凈化回收磁鐵礦粉而言,水分的影響應能控制在磁選工藝的要求范圍之內,但還需對其進行更加詳細的研究。

2、干法磁選磁鐵礦粉工藝探討

為取得高效分離 ,磁選要求不同分選對象在分選前處在單體解離狀態,而干法磁選凈化回收磁鐵礦粉基本不存在考慮單體解離的問題。從上述分析可知,只要控制好水分,借助于合適磁場的干法磁選機, 磁鐵礦粉的干法磁選凈化回收在技術上是可行的;由于加重質不但影響空氣重介質選煤分選密度的穩定性,且磁鐵礦粉損失也是空氣重介質選煤連續性運行中的主要考核經濟指標,根據濕法磁選凈化回收磁鐵礦粉的經驗,若磁選回收率降低一點,則磁鐵礦損失成 增加,一般要求磁選回收率達到和保持98%以上。因磁鐵礦粉粒度極細不利于干法磁選,影響干法磁選凈化回收的相關因素和參數需對進行研究和優化。

經過對干法磁選空氣重介質選煤用磁鐵礦粉物性分析并對干法磁選磁鐵礦粉工藝進行探討,確定了磁鐵礦的重要地位。紅星干式磁選機的鐵精粉提純技藝突出,磁選磁鐵礦工藝需要用到許多大型選礦設備,有磁選機、分級機、球磨機、破碎機等,有關詳情歡迎咨詢紅星礦山機械廠家。

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