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| 膨潤土礦水力旋流器濕法提純工藝研究 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-05-26 10:03:52 瀏覽次數： |
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1 引言
阜新某膨潤土礦采用原礦晾曬之后經(jīng)HGM 三環(huán)中速微粉磨粉機除砂制粉，加入適量工業(yè)堿，多段對輥擠壓鈉化工藝制備鈉基膨潤土。但是由于原礦品位逐漸下降，以及入料品位不穩定等因素，磨粉機出料產(chǎn)品品位不能達到生產(chǎn)要求，產(chǎn)品性質(zhì)不穩定，影響后續改型加工。
針對這一問(wèn)題，采用小錐角、多型號小直徑水力旋流器串聯(lián)的工藝對其磨粉之后的產(chǎn)品進(jìn)行濕法提純，該工藝不僅簡(jiǎn)單，設備投資少，生產(chǎn)效率高，能夠達到生產(chǎn)預期要求，并且經(jīng)過(guò)提純之后的產(chǎn)品性質(zhì)穩定，解決了原工藝在鈉化改型之前給料性質(zhì)變化大的問(wèn)題。
2 原礦
2.1 化學(xué)成分分析
未經(jīng)粉磨機制粉前，原礦化學(xué)成分分析見(jiàn)表1。
由表1 可知，SiO2 / Al2O3質(zhì)量比值為4.88 與理論值( 2.36) 差距較大，說(shuō)明該膨潤土中含較多雜質(zhì)。
2.2 原礦性能分析
經(jīng)HGM 三環(huán)中速微粉磨粉機除砂制粉后，原礦除砂70%左右，對該粉礦進(jìn)行部分性能測試，結果見(jiàn)表2。
從表2 可以看出，該膨潤土經(jīng)過(guò)磨粉機磨粉之后，比表面積大，中位徑較小，均有利于后續改型工藝，膠質(zhì)價(jià)70 mL /g，證明該土膠體分散性好。但是從蒙脫石含量可以看出，有用成分不能達到生產(chǎn)要求，依然含有大量的雜質(zhì)成分，并且雜質(zhì)經(jīng)過(guò)磨粉機之后，粒度變小，含有細粒級雜質(zhì)是導致產(chǎn)品質(zhì)量下降的主要因素，因此，務(wù)必在改型加工之前對該土進(jìn)行提純處理。
3 提純實(shí)驗
3.1 實(shí)驗過(guò)程
選前處理：用該膨潤土粉礦原礦70 kg，配制15% 濃度漿料，在入旋流器前的攪拌桶中浸泡、攪拌2～3h，目的使其充分分散。
實(shí)驗方案： 采用旋流器型號為GSD150( 150 mm) 、GSD75( 75 mm) 、GSD50( 50 mm) 、GSD25( 25 mm) 、GSD10( 10 mm) 。五個(gè)旋流器串聯(lián)，進(jìn)行選礦提純實(shí)驗，旋流器分選工藝流程圖見(jiàn)圖1。
圖1 膨潤土提純工藝流程圖
75 mm直徑旋流器以同樣型號渣漿泵以一定壓力給料，溢流進(jìn)入50mm 旋流器前攪拌桶，底流1 留作分析。50mm 旋流器入料以XG040602ZF 單螺桿泵以一定壓力給入，溢流進(jìn)入下一段25mm 直徑旋流器前攪拌桶，底流2 同樣留作分析。25mm直徑 旋流器入料以同樣型號螺桿泵以一定壓力給入，溢流進(jìn)入下一段10mm直徑旋流器前攪拌桶，底流3留分析。
10 mm直徑旋流器以同樣型號螺桿泵以一定壓力給入，溢流、底流均作為產(chǎn)品留樣分析。分級提純之后的各級底流和溢流分別取樣，測定其粒度組成、比表面積、膠質(zhì)價(jià)及蒙脫石含量。
3.2 旋流器分選結果
不同給礦壓力及不同直徑旋流器提純產(chǎn)品結果見(jiàn)表3。
150 mm直徑旋流器給礦壓力0.1 MPa，維持在此較低壓力條件下主要是因為，該原礦在入旋流器前經(jīng)過(guò)一段磨粉除砂，脫除大部分大顆粒雜質(zhì)，采用較低給礦壓力目的是為了保證進(jìn)入后段分選的漿料產(chǎn)率，從結果來(lái)看，其溢流產(chǎn)率在80%以上，并且蒙脫石含量以及溢流產(chǎn)品比表面積都有明顯提高。
后續不同型號旋流器給礦壓力逐漸提高，不僅是為了滿(mǎn)足設備所要求的工作壓力，其主要目的是為了增加溢流產(chǎn)品中細粒級物料即蒙脫石的含量，從75/50/25 等直徑旋流器產(chǎn)品指標可以看出，在保證蒙脫石含量逐漸提高的基礎上，產(chǎn)率均在80%以上，50產(chǎn)率達到90% 以上，如果繼續擴大產(chǎn)率，增大旋流器的給礦壓力，首先會(huì )增加設備的工作負荷，其次會(huì )不同程度的降低各產(chǎn)品細粒級含量。
10 mm直徑旋流器底流和溢流產(chǎn)品蒙脫石均達到較高品位，溢流蒙脫石含量達到95% 以上，但其產(chǎn)率降低明顯，溢流56.66%，底流43.34%。分析其原因主要可能是10mm 直徑旋流器給礦壓力足夠大，但是給礦濃度較低，雖然保證了溢流產(chǎn)品的高品位，但是干礦產(chǎn)率下降，回收率下降，考慮現場(chǎng)生產(chǎn)要求，可以將10mm給礦壓力適當降低; 另外，由于此實(shí)驗每種型號旋流器均采用單臺設備，如果生產(chǎn)允許，可以考慮調整不同型號配備不同數量設備，并且可以在10mm直徑旋流器前增加脫水設備，進(jìn)而保證其給礦濃度。
5 結論
(1) 采用水力旋流器分級提純膨潤土，解決了阜新某膨潤土礦磨粉機出料蒙脫石品位不高且出料性質(zhì)不穩定的現場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題；
(2) 采用水力旋流器分級提純工藝，獲得了性質(zhì)穩定的高、中、低檔系列產(chǎn)品，為膨潤土在不同行業(yè)的應用奠定了基礎；
(3) 采用水力旋流器分級提純工藝，滿(mǎn)足了生產(chǎn)要求，并且該工藝簡(jiǎn)單，設備投資少，生產(chǎn)效率高，可應用于現場(chǎng)生產(chǎn)。
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