CS211791B1

CS211791B1 - Způsob úpravy zrnitostního složení výpíavu kaolinů a jílů

Info

Publication number: CS211791B1
Application number: CS281380A
Authority: CS
Inventors: Jiri Baburek; Vladimir Kade; Zdenek Stepanek
Original assignee: Jiri Baburek; Vladimir Kade; Zdenek Stepanek
Priority date: 1980-04-23
Filing date: 1980-04-23
Publication date: 1982-02-26

Description

Zrnitostním tříděním v gravitačním poli, tzv. technologií hustého plavení na šikmých zahuštovačích nebo ve žlabových sedimentačních nádržích, je možné odtřídit hrubé zmitostní frakce suroviny a podle podmínek třídění získat výplav s určitou horní hranicí velikosti zrn. Horní hranicí je dána také výtěžnost suroviny, ale s ohledem na závislost obsahu FegO^ na velikosti zrn, i kvalita výplavu. Například při horní hranici zrnitostního třídění do 32 A“^{11 se} získá různé množství výplavu (tabulka č. 1 ), jehož zmitostní složení je dáno poměrným zastoupením frakcí v surovině, a dále ztrátami jemných frakcí, které zůstávají ulpěné na sedimentovaných hrubých podílech suroviny.

Zrnitostním tříděním na hydrocyklonech, kde dochází ke kombinovanému třídění v odstředivém i gravitačním poli vodných suspenzí při nižší koncentraci sušiny než při hustém plavení, jsou ztráty jemných podílů menší, ale stále zmitostní skladba produktu úpravy i jeho chemismus a mineralogická podstata jsou závislé na množství a kvalitě frakcí, které přejdou do výplavu.

U jednotlivých surovin je velmi průkazně rozdílná kvalita charakterizovaná obsahem FegO^ (tabulka č. 2). Příčinou vyššího obsahu FegO^ v těchto zrnitostních frakcích jsou různé typy minerálů obohacené železem-Fe a titanem-Ti, které se vyznačují vyšší magnetickou susceptibilitou oproti magnetické susceptibilitě jílových minerálů. Jejich množství ovlivňuje celkovou magnetickou suseeptibilitu zrnitostních frakcí.

Dosud používané technologie úpravy kaolinové suroviny pouhým zrnitostním tříděním vodních suspenzí neumožňuje maximálně využít užitkové podíly frakcí a s ohledem na klasifikační kritéria kaolinů a jílů jsou hrubší podíly obohacené kysličníkem železitým-FegO^ a kyslič níkem titaničitým-TiO₂ nebilančními odpady úpraven.

Podle obsahu minerálů Fe a Ti v hrubších podílech je pak volena hranice zrnitostního třídění. Podle jakostních kritérií je často hodnota 0,9 % obsahu FegO^ limitujícím obsahem a zmitostní frakce, které vykazují obsah vyšší, musí být odtříděny, což se nepříznivě projeví na snížení výtěžnosti suroviny a tím i na životnosti ložisek.

Tento nedostatek se odstraní podle vynálezu selektivní magnetickou separací podílů zrnitostních frakcí vyznačujících se vyšší magnetickou susceptibilitou, která je závislá na obsahu ^Fe2⁽⁾3 ^a 5^eho formě. Vhodnou volbou hodnoty intenzity magnetického pole a jeho gradientu je možné posunovat účinnost magnetické separace z oblasti hrubších zrnitostních podílů suroviny do oblasti jemnějších regulací separační magnetické síly Šy.

ίζ =X . v . T? .grádη kde F je magnetická separační síla (kg.m.s ) $ je magnetická susceptibilita separovaného materiálu ( - ) v je objem separované částice (m^)

H je intenzita magnetického pole (A.m^-') grád 1? je gradient magnetického pole (A.m”^).

Separační magtetické síla je funkcí velikosti částic (v), její magnetické susceptibility (3č), a součinu intenzity magnetického pole (i?) a jeho gradientu (grád H). Z toho vyplývá, že podíly s vyšší magnetickou susceptibilitou z oblasti hrubších frakcí jsou účinně separovány při nižších hodnotách součinu^-!?.grád kdežto separace z oblasti menších velikostních podílů s nižší hodnotou magnetické susceptibility vyžaduje zvýšit hodnotu magnetické separační síly vyšší intenzitou magnetického pole a jeho gradientu.

Magnetická separace orientovaná na jednotlivé zmitostní frakce hodnotou magnetické separační síly je vyšším stupněm úpravy kaolinových surovin a jílů, která umožňuje mineralogické třídění jednotlivých zrnitostních frakcí stávajících produktů úpraven a umožňuje zhodnocení i dosud nebilančních hrubších podílů surovin.

Praktický postup je uveden v následujících příkladech.

Přiklad

Kaolinová suspenze suroviny f (viz tabulky), charakterizovaná zrnitostní analýzou, obsahem FegO^ a magnetickou susceptibilitou, byla magneticky separována při různém stupni účinnosti magnetického pole. Ostatní podmínky byly stejné ve všech případech:

koncentrace suspenze 330 g sušiny na litr, dispergace přídavkem 0,6 % hexametafosforečnanu sodného, delaminace 5 minut v mixéru, rychlost průtoku suspenze magnetickým polem 1,2 mm.s^-1, retenční doba 124 s, gradient magnetického pole vytvořený matricí o příčném rozměru vlékna 100 až 120/um, zatížení matrice 1,12 g.cnT^

a) při indukci 0,18 T je získán magnetický podíl v množství 3,6 hmotnost. % vstupu s hodnotou magnetické susceptibility 211 cm^J . g^-1 as granulometrickým složením:

b)

frakce 0 až	2 /um	12,1
2 až	5 /um	21,6
5 až	10 /um	26,9
nad	10 /um	39,4
při indukci	1,12 T	je získán i

—7 3 s hodnotou magnetické susceptibility 88 . 10 . cm^J ním:

g^-1 a s granulometrickým složec )

frakce 0 až	2 /um	22,7
2 až	5 /um	25,6
5 až	1 0 fUm	23,9
nad	1 0 /um	27,8
při indukci	1 ,90 T	je získán π

s hodnotou magnetické susceptibility 72 ním:

cm^J . g^-1 a s granulometrickým slože-

frakce 0 až	2 /um	23,2	%
2 až	5 /um	29,7	%
5 až	10 /um	24,4	%
nad	1 0 /um	22,7	%

Vstupní materiál byl zrnitostně tříděn na hranici 15/um a měl granulometrické složení:

frakce 0 až	2	(um	47,7
2 až	5	(JUD	25,8
5 až	10	(Uffi	16,3
nad	10	(um	10,2

Příklad

Kaolinová suspenze ze surovin smíchaných v poměru:

surovina a 20 % surovina b 45 % surovina c 15 % surovina d %

o zmitostnim složení:

frakce 0 až 2 <um 2 až 5 (Um 5 až 10 (um	52.5 % 25.6 % 13.7 % 8,2 %
	nad 10 {um
s obsahem: Fe_?O,	0,94 % hmotnostních
	TiO₂	0,33 % hmotnostních
součet	FegOj+TiOg	1 ,27 % hmotnostních

byla separována za stejných podmínek podle příkladu 1.

Produkty získané při různých indukcích magnetického pole mají tyto vlastnosti:

a) při indukci 0,13 T je získán magnetický podíl v množství 5,8 % hmotnostních s hodnotou -7 3 -1 magnetické susceptibility 203 . 10 . cm . g a s granulometrickým složením:

	magnetický podíl	nemagnetický podíl
frakce 0 až 2 ^um	5,7 %	58,4 %
2 až 5 (Um	23,8 %	23,1 %
5 až 10 (Um	29,4 «	12,5 %
nad 10 (um	41,1 %	6,0 %
obsah ^f®2®3 ⁷ hmotnostních %	0,65
obsah TiOg v hmotnostních %	0,25
obsah součtu ^F®2°3 ⁺
v hmotnostních %	0,90

b) při indukci 1,08 T je získán magnetický podíl v množství 19,3 % hmotnostních vstupu —7 3 -1 s hodnotou magnetické susceptibility 66 . 10 . cm . g a s granulometrickým složením:

	magnetický podíl	nemagnetický podíl
frakce 0 až 2 (um	11,8 %	59,0 %
2 až 5 <um	33,8 %	22,0 %
5 až 10 (um	28,4 %	12,1 %
nad 10 (tm	26,0 %	6,9 %
obsah ^F®2°3 ^v hmotnostních %	0,61
obsah Ti0₂ v hmotnostních %	0,18
obsah součtu Ρβ-,Ο-^ + TiOg
v hmotnostních %	0,79

c) při indukcí 1,90 T je získán magnetický podíl v množství 26,0 % hmotnostních s hodno-

tou magnetické susceptibility 52	. 10’⁷ . cnP . g^-’ magnetický podíl	a s granulometrickým složením: nemagnetický podíl
frakce 0 až 2 <um	14,9 «	65,0 %
2 až 5 flsn	35,5 %	20,5 %
5 až 10 (um	25,8 %	10,5 % .
nad 1 0 (um	23,8 %	4,0 %
obsah FegO-j v hmotnostních %	0,56
obsah TiOg v hmotnostních %	0,18
obsah součtu Ρθ₂°3 * ^Ti02
v hmotnostních %	0,74

i příklad 3

Kaolinová suspenze podle příkladu 2 byla magneticky upravována za podmínek podle příkladu 1 kombinovanou matrici M. Kombinované matrice, která vyplňuje pracovní prostor magnetu, je složena z nerezavějící ocelové vlny o příčném rozměru vlékna:

nij 6 až 10 (um mg 50 až 60 (um m^ 100 až 120 pm m^ 200 až 230 (um v poměrném zastoupení M = m^ + m₂ + m^ + m^ kde m je 0 až 100 % objemu pracovního prostoru magnetu. Matrice svým objemem podle stupně stlačení a tím i průchodnosti snižuje objem pracovního prostoru pouze o 4 až 16 ¢.

a) gradientem magnetického pole, vyvolaným matricí s kombinací ocelových vláken vlny

M = u>g + m.j pro m₂ = 60 % a m, = 40 %, byly získány při indukci 1,9 T produkty separace s následujícím granulometrickým složením:

magnetický podíl nemagnetický podíl

frakce 0 až	2 (um	69,0	až	64,2	%	37,6	až	42,5	%
2 až	5 (m	24,2	až	28,5	%	37,9	až	39,8	%
5 až	10 (Um	6,0	až	6,4	%	20,2	až	15,8	%
nad	10 (um	0,8	až	0,9	%	4,3	až	1,9	%

b) gradientem magnetického pole, vyvolaným matrici s kombinací ocelových vláken vlny

M = m₂ + m^ + m^ pro mg = 40 %, m^ = 30 % a m^ = 30 %_t byly získány při indukci 1,9 T produkty separace s následujícím granulometrickým složením:

	nemagnetický podíl	magnetický podíl
frakce 0 až 2 (um	,50,2 %	29,3 %
2 až 5 (um	25,9 %	34,7 %
5 až 10 jim	18,3 %	21,8 %
nad 10 (um	5,6 %	14,2 %

Příklad 4

Kaolinové suspenze podle příkladu 1, charakterizovaná obsahem FegO^, TiOg a magnetickou susceptibilitou sušiny, byla magneticky upravována s postupně přerušovanou dobou magnetizace gradientem magnetického pole vyvolaným matricí s kombinací ocelových vláken vlny M = mg + m^ pro mg = 80 % a m^ = 20 %

a) při magnetické indukci 0,18 T. Účinnost separace je dokumentována změnou hodnot uvedených Charakteristik:

stupeň separace	doba magnetizace (s)	magnetická indukce (T)	obsah Fe₂°3	v hmot. % TiOg	magnetická susceptibilita (10^-7 . cm³.g“¹)
0	0	0	1,14	0,59	39,2
I	30	0,18	1,02	0,59	12,6
	0	0	8,40	1,76	908,3
II	25	0,18	0,91	0,49	12,1
	0	0	4,05	2,11	66,5
III	20	0,18	0,87	0,42	11 ,8
	0	0	1 ,72	1 ,58	26,6

b) při magnetické indukci 1,90 T. Účinnost separace je dokumentována změnou hodnot uvedených charakteristik:
stupeň separace	doba magnetizace (s)	magnetické indukce (T)	obsah v Fe₂0₃	hmot. % TiO₂	magnetické susceptibilita (10^-7 . cm³ . g^-1)
0	0	0	1,14	0,59	39,2
1	30	1 ,90	0,85	0,35	11,5
	0	0	4,16	2,60	311,0
11	25	1 ,90	0,79	0,15	10,8
	0	0	1 ,02	1,14	17,7
III	20	1,90	0,77	0,12	10,2
	0	0	0,90	0,64	15,0
		PŘEDMĚT	V Ϊ Ní L	E Z U

1. Způsob úpravy zrnitostního složení výplavu kaolinů a jílů vyznačený tím, že deflo-

Claims

1. Způsob úpravy zrnitostního složení výplavu kaolinů a jílů vyznačený tím, že deflokulované suspenze kaolinů a jílů o koncentraci sušiny 4 až 68 % hmotnostních je stupňovitě vystavena působení magnetického pole,jehož indukce je v závislosti na magnetické citlivosti upravovaného materiálu měněna v rozsahu 0 až 5,5 tesla.

2. Způsob úpravy zrnitostního složení výplavu kaolinů a jílů podle bodu 1 vyznačený tím, že magnetická indukce pole se stupňovitě v pravidelných intervalech zvyšuje.

3. Způsob úpravy zrnitostního složení výplavu kaolinů a jílů podle bodu 1 a 2 vyznačený tím, že doba magnetizace se v jednotlivých stupních prodlužuje nebo zkracuje v rozsahu 3 až 320 sekund v závislosti na zrnitosti upravovaného materiálu.

4. Způsob úpravy zrnitostního složení výplavu kaolinů a jílů podle bodu 1 až 3 vyznače ný tím, že se ve směru průtoku suspenze magnetickým polem zvyšuje jeho gradient.

Saverogiafia. n. p., závod 7. Most