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上海矽諾國際貿(mào)易有限公司 2020-07-13 點(diǎn)擊1129次
高嶺土是一種重要的非金屬礦產(chǎn)資源, 主要由＜ 2μm 的微小片狀、管狀、疊片狀等高嶺石簇礦物( 高嶺石,、地開石,、珍珠石、埃洛石等) 組成[1],。因具有可塑性,、粘結(jié)性、分散性,、耐火性,、絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，已成為陶瓷,、造紙,、橡膠、耐火材料及化工行業(yè)不可缺少的礦物材料[2],。
我國廣東茂名地區(qū)的高嶺土資源儲量十分豐富,，該地區(qū)高嶺土呈砂質(zhì)特性，可選性較好,，高嶺土風(fēng)化完全,，高嶺石晶體為片狀結(jié)構(gòu)，粒度較細(xì),，特別適合用作造紙?jiān)蟍3],。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國造紙企業(yè)使用的高嶺土有80% 來自茂名,，該地區(qū)已成為全國造紙
高嶺土最大的生產(chǎn)基地[4],。
目前，茂名高嶺土的精選多采用多級水力旋流器分級→臥式螺旋離心機(jī)分級→砂磨機(jī)剝片工藝,。相比水力旋流器,，離心機(jī)占地面積大，前期投資大,，運(yùn)行成本高[5],。本文通過采用多級水力旋流器分級→砂磨機(jī)剝片工藝對茂名某公司的高嶺土粗精礦進(jìn)行精選，研究取消臥式螺旋離心機(jī)的可能性,，優(yōu)化精選流程。
1 試驗(yàn)原料
試驗(yàn)地點(diǎn)在中國高嶺土有限公司中試車間和剝片車間,，試驗(yàn)原料為茂名某公司的φ250mm 水力旋流器溢流粗精礦,，粗精礦的主要理化指標(biāo)見表1。
2 試驗(yàn)過程
2.1 試驗(yàn)設(shè)備與儀器
搗漿機(jī),、泵,、水力旋流器、流量計(jì),、砂磨機(jī),、沉降粒度儀,、濃度瓶。
2.2 試驗(yàn)流程
首先將粗精礦化漿,，礦漿濃度控制在16% 左右,，然后依次采用φ150mm、φ75mm,、φ25mm 水力旋流器分選,，壓濾出φ25mm 溢流干礦。接著對其進(jìn)行化漿,，加入適量分散劑,，礦漿濃度控制在45% 左右，最后采用砂磨機(jī)進(jìn)行剝片,，試驗(yàn)流程見圖1,。
實(shí)際生產(chǎn)中，φ25mm 溢流剝片前需要除鐵,，除鐵后的產(chǎn)品需要壓濾洗滌,，然后再化漿進(jìn)行剝片，本文的研究不涉及除鐵,，故而未在圖1 中標(biāo)明,。
2.3 水力旋流器工作參數(shù)水力旋流器作為一種高效的細(xì)微粒礦物分級、脫泥,、濃縮設(shè)備,，廣泛用于有色金屬選礦、陶瓷,、非金屬礦選礦等領(lǐng)域,，它具有結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)能大,，占地小,，效率高，運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)[6],。本次試驗(yàn)采用的旋流器工作參數(shù)見表2,。
2.4 砂磨機(jī)工作參數(shù)
砂磨機(jī)是目前物料適應(yīng)性最廣、最為先進(jìn),、效率最高的濕法研磨設(shè)備,，根據(jù)使用性能大體可分為臥式砂磨機(jī)、籃式砂磨機(jī),、立式砂磨機(jī)等[7],。砂磨機(jī)與球磨機(jī)、輥磨機(jī)、膠體磨等研磨設(shè)備相比較,，具有生產(chǎn)效率高,、連續(xù)性強(qiáng)、成本低,、產(chǎn)品細(xì)度高等優(yōu)點(diǎn),。本次試驗(yàn)采用的臥式砂磨機(jī)工作參數(shù)見表3，采用氧化鋯球做研磨介質(zhì),。
3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析
3.1 旋流器分選數(shù)據(jù)與分析
在表2 的工作參數(shù)下,，旋流器分選數(shù)據(jù)見表4。分析表4 可知：φ150mm,、φ75mm,、φ25mm 水力旋流器對粗精礦起到了很好的分選作用，鋁含量從33.67% 提升到了38.37%,，-2μm 粒度從68.80%提升到了85.01%,。
3.2 砂磨機(jī)剝片粒度數(shù)據(jù)與分析
在表3 的工作參數(shù)下，砂磨機(jī)剝片粒度數(shù)據(jù)見表5,。分析表5 可知：臥式砂磨機(jī)的剝片效果較好,，可以將φ25 溢流-2μm 粒度從85.01% 提升到93%。
3.3 流程優(yōu)化前后對比分析
茂名某公司的高嶺土粗精礦精選采用的是水力旋流器(φ150mm,、φ75mm,、φ25mm) 分級→ 臥式螺旋離心機(jī)分級→砂磨機(jī)剝片工藝，根據(jù)該公司提供的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可知：臥式螺旋離心機(jī)溢流的產(chǎn)率( 相對原礦) 在8% 左右,，離心機(jī)溢流剝片后的-2μm 粒度在93% 左右,。本文通過采用水力旋流器(φ150mm、 φ75mm,、φ25mm) 分級→砂磨機(jī)剝片工藝對高嶺土粗精礦進(jìn)行精選,。由表4 可知，φ25 溢流的產(chǎn)率( 相對原礦) 在9%,，比離心機(jī)的產(chǎn)率高1%,。由表5 可知，剝片后的-2μm 粒度同樣可提升到93%,，達(dá)到了造紙用一級土( 代號ZT-0A)-2μm 粒度≥ 92% 的要求[8],。另外， 筆者對φ25 溢流進(jìn)行了除鐵試驗(yàn)( 超導(dǎo)磁選聯(lián)合保險(xiǎn)粉漂白),，結(jié)果可滿足造紙用一級土白度≥ 88 的要求[8],。
4 結(jié)論
(1) 采用水力旋流器和砂磨機(jī)處理茂名某公司高嶺土粗精礦，可使最終產(chǎn)品的-2μm 粒度提升到93%,，達(dá)到了造紙用一級土-2μm 粒度≥ 92% 的要求。
(2) 與茂名某公司高嶺土粗精礦的精選流程( 多級水力旋流器分級→臥式螺旋離心機(jī)分級→砂磨機(jī)剝片工藝) 相比，本文采用的多級水力旋流器分級→砂磨機(jī)剝片工藝,，產(chǎn)率提高了1%,，減少了一道臥式螺旋離心機(jī)分級工序，具有投資少,、運(yùn)行成本低的優(yōu)勢,，具備可行性，值得大力推廣均符合建筑石料用要求,，多數(shù)指標(biāo)可達(dá)到優(yōu)質(zhì)石料要求,。
5 結(jié)論
研究區(qū)石灰?guī)r礦質(zhì)純，化學(xué)組分CaO 含量達(dá)49.61% ～ 55.74%,；K2O 含量為0.04% ～ 0.28%,；Na2O 含量為0.01% ～ 0.033%；SO3 含量為0.02% ～0.60%,；MgO 含量0.39% ～ 3.04%,；SiO2 含量為
0.25% ～ 5.68%；TFe2O3 含量為0.046% ～ 0.48%,；Al2O3 含量為0.06% ～ 0.99%,。石灰?guī)r物理力學(xué)性質(zhì)： 單軸飽和抗壓強(qiáng)度51.3 ～ 70.4MPa，平均值60.65MPa,；堅(jiān)固性1% ～2%,，平均值2%；壓碎指標(biāo)值8.1% ～ 9.4%,，平均值8.6%,。
中三疊統(tǒng)天井山組石灰?guī)r資源量豐富，可廣泛運(yùn)用于水泥,、溶劑,、制堿等各個(gè)領(lǐng)域，通過本次評價(jià),，可有效提高資源利用效率,，具有較好的社會經(jīng)濟(jì)效益。對江油二郎廟及周邊地區(qū)礦產(chǎn)資源的保護(hù),、合理開發(fā)和利用具有參考和指示意義,。