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干法磁选空气重介质用磁铁矿粉的应用分析

空气重介质选煤工艺为了保持分选密度的稳定,需对加重质进行净化回收;干法磁选很早就被认为可作为净化回收加重质的方法,但受限于空气重介质选煤技术的应用,目前干法磁选净化回收加重质的详细深入研究还是空白。随着空气重介质选煤技术的日臻完善,对干法磁选净化回收加重质的研究应提上议事日程。

在空气重介质选煤研究中,国内外普遍使用磁铁矿粉作为加重质,鉴于磁选技术逐渐成熟,干法磁选净化回收能否与空气重介质选煤技术相匹配,主要取决于空气重介质选煤用磁铁矿粉的物性,在此基础上从磁铁矿粉物性和磁选工艺等角度对干法磁选磁铁矿粉应用性进行分析。

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磁选工艺中磁选的基本原理是在不均匀磁场中利用分选对象之间的磁性质差异而使其分离。在同等条件下,分选对象之间的磁性质差异越显著,分选对象越能得到高效分离,这是选择加重质时要求其强磁性的原因所在。目前空气重介质流化床技术研究仍主要集中在核心分选系统的理论和应用可行性研究等方面,涉及到连续生产中对磁铁矿粉的高效磁选净化回收问题还极少,而磁选是调控连续性分选的密度和床高的关键环节之一,随着空气重介质选煤技术发展,作为辅助系统的加重质净化回收开始受到关注。

1、干法磁选空气重介质选煤用磁铁矿粉物性分析

连续性分选试验中还未见磁铁矿粉净化回收的专门详细研究报道,本文针对空气重介质选煤实验中所采用的磁铁矿粉,考察与干法磁选磁铁矿粉密切相关的磁性质、粒度、密度、水分等物性参数,将这些参数与煤粉性质相比较,进行 干法磁选高效分离磁铁矿粉与煤粉混合物的应用可行性,为下一步研究提供依据。

(1)磁性质

比磁化率是表征物料磁性强弱的参数,其也是磁选的主要依据。如磁铁矿粉的比磁化率为3.9*10-3cm?/g、钒钛磁铁矿粉的比磁化率为(1~3.45)*10-2cm?/g,按照现在使用的矿物磁性强弱标准分类,二者均属于强磁性物质(大于3*10-3cm?/g,因产地不同、粒度不同、测试方法略有差异,但不会改变其属于强磁性物质的分类),而煤粉的比磁化率为2.38*10-7cm?/g,则属于无磁性或极弱磁性的物质(小于10*10-6cm?/g);这两种加重质与煤粉的磁性差异相当显著。

(2)粒度

空气重介质选煤实验中磁铁矿粉粒度一般在0.3mm以下。实践证明其 粒度不超过0.6mm,多在0.45mm以下,如前文所述多在0.3~0.15mm之间;过粗和过细均不能满足作为加重质所要求的流化特性。给出了两个煤粉粒度级,其中1~0mm粒级煤粉表示空气重介质流化床中与磁铁矿粉形成混合物的煤粉;而0.9~0.45mm则是学者已有研究表明,在煤粉粒度级中对空气重介质分选密度影响显著的粒度级,这个粒度级的煤粉正是干法磁选净化磁铁矿粉混合物主要脱除的对象,从这个意义上来说磁铁矿粉与煤粉在粒度上的差异也较明显。而从磁选技术本身而言,粒度是影响磁选 的主要因素之一,磁铁矿粉与煤粉在粒度差异为干法磁选提供了有利条件。

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(3)密度

分析得出磁铁矿粉、钒钛磁铁矿粉真密度、堆密度分别是煤粉真密度、堆密度的2.33~4.37 、2.2~5.31 ,密度差异相当显著,为磁选过程中利用综合力场提供了条件;但磁铁矿粉与煤粉粒度较细,其对磁选的影响需要视具体过程而定。

(4)磁性物含量

同时给出两种磁铁矿粉的磁性物含量,主要为了保证干法磁选较高的磁铁矿粉回收率,而且由于磁性物含量测试方便,未来研究或使用过程中可把磁性物含量作为磁性强弱的近似操作指标,这方面可借鉴湿法磁选净化回收磁铁矿粉方面的磁性物含量要求。

此外,水分也是需要考虑的一个重要因素,水分对干法永磁净化回收加重质的影响主要表现为:煤粉与磁铁矿粉之间的粘附、团聚作用。研究表明煤粉与磁铁矿粉混合物的外在水分控制在4%以下时,能满足磁选要求。由于磁铁矿粉作为加重质,其流化特性是最主要指标要求,而水分对其流化特性影响更大:加重质外在水分含量临界值是0.5%,大于此值加重质几乎不能流化。只要流化床分选机内磁铁矿粉的水分得到控制,对处在整体工艺系统下游的干法磁选净化回收磁铁矿粉而言,水分的影响应能控制在磁选工艺的要求范围之内,但还需对其进行更加详细的研究。

2、干法磁选磁铁矿粉工艺探讨

为取得高效分离 ,磁选要求不同分选对象在分选前处在单体解离状态,而干法磁选净化回收磁铁矿粉基本不存在考虑单体解离的问题。从上述分析可知,只要控制好水分,借助于合适磁场的干法磁选机, 磁铁矿粉的干法磁选净化回收在技术上是可行的;由于加重质不但影响空气重介质选煤分选密度的稳定性,且磁铁矿粉损失也是空气重介质选煤连续性运行中的主要考核经济指标,根据湿法磁选净化回收磁铁矿粉的经验,若磁选回收率降低一点,则磁铁矿损失成 增加,一般要求磁选回收率达到和保持98%以上。因磁铁矿粉粒度极细不利于干法磁选,影响干法磁选净化回收的相关因素和参数需对进行研究和优化。

经过对干法磁选空气重介质选煤用磁铁矿粉物性分析并对干法磁选磁铁矿粉工艺进行探讨,确定了磁铁矿的重要地位。红星干式磁选机的铁精粉提纯技艺突出,磁选磁铁矿工艺需要用到许多大型选矿设备,有磁选机、分级机、球磨机、破碎机等,有关详情欢迎咨询红星矿山机械厂家。

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