中国粉体网讯 随着近年来非金属矿资源的迅速发展,对非金属矿质量要求越来越高。对于大多数非金属矿产品而言,含铁元素杂质是其中最主要也是最有害的成分,直接影响非金属矿的产品质量等级。在一些行业如石英玻璃、耐火材料和陶瓷原料等诸多领域,对金属矿进行除铁提纯已经成为非金属矿选矿中重要的工艺步骤。
非金属矿中铁元素的铁分为两种,即混入机械铁和矿物本身所含有的强磁及弱磁性铁矿物。强磁性杂质比较容易去除,采用弱磁选设备即可实现,但是,其中的弱铣型杂质由于磁性弱。含量少、粒度细常规设备难以去除,需要一种高分选精度、高磁场强度和高磁场梯度的磁选设备进行选别。
高纯石英砂是SiO2含量高于99.99%的石英粉体,是石英玻璃、石英坩埚和集成电路塑封料的主要原材料,广泛应用于大规模及超大规模集成电路、太阳能电池板、航天、军事等行业中。
石英在结晶过程中常掺杂微量的杂质,包括晶体间隙的脉石矿物、包裹体和晶格杂质3种类型。不同杂质元素对石英性能的影响不同,如Al影响石英中的光传导速率,Fe、Mn等金属元素降低石英的光透过率,P和B含量过高的石英不能用于光伏产业,因此在生产高纯石英时,必须对原料矿石进行提纯,尽可能降低Al、K、Na、Li、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Cr、Ni、B、P等杂质的含量。
一般而言,石英原料矿石需要经过研磨、分级、重选、磁选、浮选、酸浸、高温氯化焙烧等工序,逐次去除石英晶体中的包裹体、脉石矿物,尽可能地降低杂质的含量,提高SiO2的纯度,最终才能制得满足不同行业质量要求的高纯石英砂。
高纯石英砂矿中除去石英外,还伴随着长石、云母及含铁矿物等杂质,必须通过浮选或者磁选方法去除这些杂质来提高高纯石英砂纯度等级。
高纯石英砂选矿流程图
干式强磁选机设备强度高,磁场梯度大,对于-2mm以下细粒级非金属矿物的分选效果好。
工作原理
干式强磁选机在工作时,电磁辊产生产生磁通,由于感应辊的聚磁作用,在分选空间内产生高场强。随着电磁辊转动,非磁性物料直接通过下落,磁性物料则被电磁辊带至非磁场区,最终被毛刷扫落,完成分选过程。
分选原理图1
图2齿形聚磁结构
磁路分布形式
设计特点
(1)磁场分布合理,磁感应强度大。如图2所示,辊面采用齿形结构设计,磁场梯度大,细小铁磁物质吸附效果好。磁场强度高且可调,磁场可达到23000GS以上。
(2)齿面设计,磁场梯度大,分选效果:如图3所示,磁极两两相对形成闭合磁回路,背景磁场强度高;辊面采用齿形磁极,磁场梯度大,对细小铁磁物质吸附效果好。
(3)给料方式是通过振动给料机实现物料在磁辊表面的均匀分布,通过控制放料板和挡条的间隙不仅能均匀给料,而且还能控制给料量的大小,保证料层厚度在合适范围,确保最优磁选效果。
(4)干选工艺简易高效:整个流水线低能耗,工艺简单、生产成本低,无湿选过程中的脱水和烘干工艺。若以整线工艺考虑,节电80%以上。
(5)除铁效率高:机械铁除铁率达99%,氧化铁除铁率50%以上。
(6)封闭式设计,预留吸尘口,环保清洁,避免使用现场的粉尘污染。
高纯石英砂用干式强磁选机大幅降低了高纯石英砂中铁的含量,实现了高纯石英砂矿的有效利用。
部分磁选机设备企业
☆赣州金环磁选设备有限公司
☆山东华特磁电科技股份有限公司
☆沈阳隆基电磁科技股份有限公司
☆潍坊追日磁电科技有限公司
☆潍坊国特矿山设备有限公司
☆潍坊恒基磁电机械有限公司
☆长沙矿冶研究院矿冶装备公司
☆青州市晨光机械有限公司
☆中钢集团安徽天源科技股份有限公司
☆岳阳大力神电磁机械有限公司
☆山东华新机电科技有限公司
☆湖南科美达电气股份有限公司
☆北方重工集团有限公司
☆河南郑州山川重工有限公司
参考文章:
周鑫.干式磁选机在非金属矿磁选中的应用——干式对辊强磁选机
王九一.全球高纯石英原料矿的资源分布与开发现状
中国粉体网.盘点:我国磁选机企业一览
(中国粉体网编辑整理/茜茜)
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