周期式高梯度磁选机对高岭土除铁效果的研究

第42卷第4期

2019年7月非金属矿Non-Metallic Mines Vol.42 No.4July, 2019沙生冰草

实达网络周期式高梯度磁选机对高岭土除铁效果的研究

陈志友陈芳张海平饶力

（宜春学院物理科学与工程技术学院，江西宜春336000）

扌商要采用磁选分离法，研究了周期式高梯度磁选机背景磁感应强度、矿浆流速、矿浆质量分数、磁介质规格等参数对高岭土除铁效果的影响：结果表明：提高背景磁感应强度可以降低高岭土的铁含量；矿浆流速、矿浆质量分数和磁介质钢毛宽度和厚度的増加会降低高岭土的除铁效果。当背景磁感应强度为1.0T 、矿浆流速为0.7cm/s 、矿浆质量分数为20%、不锈钢毛宽约0.1 mm 、厚约0.05 mm 时，对FeQj 含量为1.32%.白度为62.6%的高岭土，1次磁选可将含量降至0.62%，白度提高至84.6%；2次磁选将FeA 含量降至0.42%，白度提高至90.2%。

关键词磁选分离；高岭土；磁选参数；除铁

中图分类号:TD924文献标识码:A 文章编号:1000»8098（20⑼044）0684）3

Study on the Effect of Periodic High Gradient Magnetic Separator on Iron Removal by Kaolin

Chen Zhiyou Chen Fang Zhang Haiping Rao Li

外来妹（School of Physical Science and Engineering Technology, Yichun University, Yichun, Jiangxi 336000）

Abstract The magnetic separation method was carried out to study the effects of magnetic separation parameters such as magnetic induction intensity, slurry flow rate, slurry concentration and magnetic medium on the removal of iron from kaolin. The results show that, iron content of the kaolin can be reduced with the increasing of background magnetic induction, and the efficiency of iron removal from kaolin will be reduced with the increase of slurry flow rate, slurry concentration and magnetic medium diameter. Under the condition of pulp flow rate at 0.7 cm/s, slurry concentration at 20% and the background magnetic induction intensity at 1.2 T, the feed kaolin containing 1.32% Fe 2O 3 with the whiteness of 62.6%, can be upgraded to the product with whiteness of 84.6% and 0.62% Fe 2O 3 by primary magnetic separation, and the whiteness of kaolin can be further increased to 90.2% with 0.42% Fe 2O 3 by secondary magnetic separation.

Key words magnetic separation; kaolin; magnetic separation parameter; iron removal

高岭土因优良的物化和工艺性能，广泛应用于造纸、陶瓷和橡胶填料、涂料和化工等工业领域m 。高岭土中铁、钛等杂质降低了其白度及应用价值，有必要对高岭土进行除铁增白的研究|2,o

为降低高岭土等非金属矿铁含量，提高其白度, 可采用磁选、浮选、还原酸浸和氯化焙烧等方法其中磁选法具有无污染、成本低的特点。周期式高梯度磁选机用于高岭土除铁，多为除铁效果研究⑺警有关背景磁感应强度、磁介质直径、矿浆流速等参数对

除铁效果影响的研究很少。

本试验以赣西高岭土为研究对象，采用周期式高

梯度磁选机进行磁选除铁试验，通过研究背景磁感应

强度、矿浆流速、矿浆质量分数、磁介质规格和磁选次

数等磁选参数对高岭土除铁效果的影响，为周期式高

梯度磁选机在高岭土等微细非金属矿中的除铁应用

及磁选参数优化提供借鉴作用。

1试验部分

I. 1矿样性质赣西高岭土经制浆、分级，对43

gm 粒级进行除铁研究，用X 射线荧光光谱仪(XRF)

对试样进行化学多元素分析，原料化学组成(w/%) 为:A12O 3,35.75 ;SiO 2,48.96; Fe 2O 3,1.32; CaO,0.013; MgO ,0.04;K 20,1.3;NajO ,0.06;TiO 2,0.03；烧失量,

II. 82o

采用X 射线衍射仪(XRD)对试样进行主要物相

分析，结果见图lo -68 -

收稿日期:2019-05-21图1原料高岭土矿物的X

射线衍射图

陈志友，陈芳，张海平，等周期式高梯度磁选机对高岭土除铁效果的研究

从图1可看出，矿样中主要矿物为高岭土，其次为石英，主要杂质矿物为铁矿物赤铁矿（主要成分Fe2O3）和少量钛铁矿，高岭石含量在90%以上，原料白度为62.6%。

1.2试验方法将高岭土按要求配制为一定质量分数的矿浆，加入高岭土干重0.2%的六偏磷酸钠，搅拌10min，取10L矿浆在SJ-150周期式高梯度磁选机中进行磁分离试验，分析磁性和非磁性产品的Fe2O3含量和非磁性产品的白度，本次磁分离试验研究磁介质规格、矿浆质量分数、矿浆流速和背景磁感应强度对高岭土除铁效果的影响。

2结果与讨论

2.1磁感应强度对磁分离效果的影响在矿浆质量分数为20%，磁介质为不锈钢毛（宽约0.1mm、厚约0.05mm），矿浆流速为0.7cm/s的条件下，考察周期式高梯度磁选机背景磁感应强度对高岭土除铁效果的影响，结果见表lo

表1磁感应强度对除铁效果的影响

磁感应强度/T名称产率/%Fg/%白度/%

磁性产品1&2 3.84-

0.9非磁性产品81.80.7676.8

原料100 1.3262.6

磁性产品23.2 3.67-

1.0非磁性产品76.80.6284.6

原料100 1.3262.6

磁性产品25.2 3.54-

1.1非磁性产品73.80.5886.8

原料100 1.3262.6由表1可知，随着背景磁感应强度增大，非磁性产品的产率和Fe2O3含量降低，白度提高，说明提高磁感应强度有利于提高高岭土的除铁效果。当背景磁感应强度由1.0T增加至1.1T时，高岭土Fe2O3含量由0.62%降至0.58%，白度由84.6%升至86.8%，除铁效果提高不明显，因此选

择最佳背景磁感应强度为

1.0To

2.2矿浆流速对磁分离效果的影响在矿浆质量分数为20%，磁介质为不锈钢毛（宽约0.1mm、厚约0.05 mm），磁感应强度为1.0T的条件下，考察矿浆流速对高岭土除铁效果的影响，结果见表2o

表2矿浆流速对除铁效果的影响

矿浆流速/（cm/s）名称产率/%Fe2O3/%白度/%

磁性产品24」 3.62-

0.5非磁性产品75.90.685.8

原料100 1.3262.6

磁性产品23.2 3.67-

0.7非磁性产品76.80.6284.6

原料100 1.3262.6

磁性产品20.7 3.57-

0.9非磁性产品79.30.7480.5

原料100 1.3262.6由表2可知，随着矿浆流速增大，非磁性产品的产率增大，含铁量增高，而白度下降；当流速超过0.7 cm/s，对非磁性产品的质量影响较大，同时矿浆流速过低会降低设备的处理量，因此矿浆最优流速选择

0.7cm/So

2.3矿浆质量分数对磁分离效果的影响在磁感应

强度为1-0T，矿浆流速为0.7cm/s，磁介质为不锈钢毛（宽约0.1mm、厚约0.05mm）的条件下，考察矿浆质量分数对高岭土除铁效果的影响，结果见表3O

表3矿浆质量分数对除铁效果的影响

矿浆质量分数/%名称产率/%FeA/%白度/%

磁性产品20.14」6-

15非磁性产品79.90.6185.1

原料100 1.3262.6

磁性产品23.2 3.67-

20非磁性产品76.80.6284.6

原料100 1.3262.6

磁性产品27.2 3.06-

25非磁性产品72.80.6982.2

原料100 1.3268

由表3可知，随着矿浆质量分数增大，非磁性产品产率降低，而含铁量增高，白度下降，高岭土的除铁效果变差。矿浆质量分数过低，高岭土除铁效果提高不大，但会降低设备的单位处理量，因此矿浆质量分数选择20%o

-69-

第42卷第4期非金属矿2019年7月

2.4磁介质对磁分离效果的影响在磁感应强度为1.0T，矿浆流速为0.7cm/s，矿浆质量分数为20%的条件下，考察磁介质规格对高岭土除铁效果的影响，结果见表4。其中1#钢毛宽约0.07mm、厚约0.03 mm;2#钢毛宽约0.1mm、厚约0.05mm;3#钢毛宽约0.12mm、厚约0.07mm。

表4矿浆流速对除铁效果的影响磁介质条件名称产率/%FeA/%白度/%

磁性产品26.8 3.29-1#钢毛非磁性产品73.20.686.2

原料100 1.3262.6

磁性产品23.2 3.67-2#钢毛非磁性产品76.80.6284.6

原料100 1.3262.6

磁性产品22.3 3.64-3#钢毛非磁性产品73.80.6983.6

原料100 1.3268

由表4可知，随着磁介质钢毛宽度与厚度增大，非磁性产品产率先增大后降低，含铁量增高，白度有

所下降，影响到高岭土的除铁效果；磁介质钢毛过细，高岭土在磁选过程中夹杂较严重。因此，磁介质选用2#钢毛。

2.5磁选次数对磁分离效果的影响在磁感应强度为1.0T，矿浆流速为0.7cm/s，矿浆质量分数为20%，磁介质为2#不锈钢毛(宽约0.1mm、厚约0.05mm)的条件下，考察磁选次数对高岭土除铁效果的影响，结果见表5o

表5矿浆流速对除铁效果的影响

磁选次数名称产率/%Fe2O3/%白度/%

磁性产品23.2 3.67-1次磁选非磁性产品76.80.6284.6

原料100 1.3262.6荔波县朝阳高铁隧道透水事件

磁性产品8.25 2.86-2次磁选非磁性产品91.750.4290.2

给料1000.6284.6至90.2%o

3结论

通过周期式高梯度磁选机背景磁感应强度、矿浆流速、矿浆质量分数、磁介质规格和磁选次数对高岭土除铁效果的影响试验，可得到以下结论：

1.背景磁感应强度增大可以降低高岭土Fe2O3含量，提高产品白度。

2.矿浆流速、矿浆质量分数和磁介质宽度和厚度增大影响高岭土的除铁效果，高岭土的Fe2O3含量升高、白度下降；矿浆流速和矿浆质量分数过低，会降低设备的处理量；磁介质直径过细，可提高磁介质的填充率，但会造成磁介质堵塞。

3.对Fe2O3含量为1.32%、白度为62.6%的高岭土，当背景磁感应强度为1.0T，矿浆流速为0.7cm/s，矿浆质量分数为20%，不锈钢毛宽约0.1mm、厚约0.05 mm时,1次磁选FezOj含量可降至0.62%，白度提高至8

4.6%;2次磁选Fe2O3含量可降至0.42%，白度提高至90.2%o

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[8]李小静，徐星佩，周岳远•CRIMM型高梯度磁选机在高岭土精制中

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电视剧谍影重重之上海由表5可知，增加1次磁选作业，可以将高岭土

Fe2O3含量由0.62%将至0.42%，白度由84.6%提高

-70-

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