CS211791B1

CS211791B1 - Method of treating the granularity of the composition ofthe kaolin and clay washout

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.Grit grading in gravitational fields, known as dense float technology on sloping thickeners or in gutter sedimentation tanks, allows the separation of coarse material fractions of the raw material and, depending on the sorting conditions, to obtain a flood with a certain upper grain size limit. The upper limit is also given by the yield of the raw material, but also with regard to the dependence of the FegO 2 content on the grain size and the quality of the flooding. For example, at the upper limit of grain size classification up to 32 A- ^11, a different amount of leaching ^is obtained (Table 1), whose austere composition is given by the proportions of fractions in the raw material and losses of the fine fractions remaining adhering to the sedimentary raw material.

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.Grit screening on hydrocyclones, where combined screening in both centrifugal and gravitational fields of aqueous suspensions at lower dry matter concentration than during heavy floatation, fines loss is smaller, but the composition of the treatment product and its chemistry and mineralogy are dependent on quantity and quality fractions that go into the flood.

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.The quality of FegO ^ is very different for individual raw materials (Table 2). The cause of the higher FegO 2 content in these grain fractions is the different types of iron-Fe and titanium-Ti-enriched minerals, which are characterized by a higher magnetic susceptibility than the magnetic susceptibility of clay minerals. Their amount affects the overall magnetic suseeptibility of the grain fractions.

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.The technology used to treat kaolin raw material by the granular sorting of aqueous suspensions does not allow the maximum utilization of fractions of the fractions and the coarse fractions enriched with iron oxide-FegO ^ and titanium dioxide-TiO _{2 are} non-balancing wastes with respect to the classification criteria of kaolins and clays.

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.Depending on the content of minerals Fe and Ti in the coarser fractions, the grain size classification is then chosen. According to quality criteria, the value of 0.9% of the FegO2 content is often a limiting content, and the fractionating fractions which have a higher content must be sorted, which adversely affects the reduction of raw material yield and thus the life of the bearings.

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.This drawback is removed by the invention are selective portions by magnetic separation grain size fractions are characterized by higher magnetic susceptibility, which is dependent on the content ^{of Fe} 2 ⁽⁾ 3 ^and 5 of ^our form. By appropriately selecting the magnetic field strength value and its gradient, it is possible to shift the magnetic separation efficiency from the coarser grain size of the feedstock to the finer range of the magnetic separation force 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^)ίζ = X. v. T? .grádη where F is the magnetic separation force (kg.m.s) $ is the magnetic susceptibility of the separated material (-) v is the volume of the separated particle (m ^)

H je intenzita magnetického pole (A.m^-') grád 1? je gradient magnetického pole (A.m”^).H is the magnetic field intensity (Am ^- ') of the order 1? is the magnetic field gradient (”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.The separation magnetic force is a function of the particle size (v), its magnetic susceptibility (3c), and the product of the magnetic field intensity (i?) And its gradient (grades H). This implies that the fractions with higher magnetic susceptibility from the coarser fraction range are effectively separated at lower values of the product ^- while the separation from the smaller size fractions with lower magnetic susceptibility requires an increase in the magnetic separation force with a higher magnetic field strength and its gradient.

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.Magnetic separation focused on individual fraction fractions with the value of magnetic separation force is a higher degree of treatment of kaolin raw materials and clays, which enables mineralogical sorting of individual grain fractions of existing treatment plant products and allows the evaluation of hitherto unprofitable coarse raw material proportions.

Praktický postup je uveden v následujících příkladech.A practical procedure is given in the following examples.

PřikladExample

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:The kaolin suspension of raw material f (see tables), characterized by particle size analysis, FegO 2 content and magnetic susceptibility, was magnetically separated at different degrees of magnetic field efficiency. The other conditions were the same in all cases:

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^suspension concentration 330 g dry matter per liter, dispersion by addition of 0.6% sodium hexametaphosphate, delamination for 5 minutes in a mixer, suspension flow rate through a magnetic field of 1.2 mm.s ^-1 , retention time 124 s, magnetic field gradient created by a transverse dimension matrix 100-120 µm, matrix loading 1.12 g.cnT 2

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:a) With an induction of 0.18 T, a magnetic fraction of 3.6 weight is obtained. % input with a magnetic susceptibility value of 211 cm ^J. g ^-1 and with granulometric composition:

b)(b)

frakce 0 až fractions 0 to 2 /um 2 / um 12,1 12.1 2 až 2 to 5 /um 5 / µm 21,6 21.6 5 až 5 to 10 /um 10 / µm 26,9 26.9 nad over 10 /um 10 / µm 39,4 39.4 při indukci on induction 1,12 T 1,12 T je získán i is obtained i

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

g^-1 a s granulometrickým složec )g ^-1 and with granulometric component)

frakce 0 až fractions 0 to 2 /um 2 / um 22,7 22.7 2 až 2 to 5 /um 5 / µm 25,6 25.6 5 až 5 to 1 0 fUm 1 0 fUm 23,9 23.9 nad over 1 0 /um 10 / µm 27,8 27.8 při indukci on induction 1 ,90 T 1, 90 T je získán π is obtained π

s hodnotou magnetické susceptibility 72 ním:with a magnetic susceptibility value of 72 m:

cm^J . g^-1 a s granulometrickým slože-cm ^J. g ^-1 and with granulometric composition-

frakce 0 až fractions 0 to 2 /um 2 / um 23,2 23.2 % % 2 až 2 to 5 /um 5 / µm 29,7 29.7 % % 5 až 5 to 10 /um 10 / µm 24,4 24.4 % % nad over 1 0 /um 10 / µm 22,7 22.7 % %

Vstupní materiál byl zrnitostně tříděn na hranici 15/um a měl granulometrické složení:The input material was sized to 15 µm and had a particle size distribution of:

frakce 0 až fractions 0 to 2 2 (um (um 47,7 47.7 2 až 2 to 5 5 (JUD (JUD 25,8 25.8 5 až 5 to 10 10 (Uffi (Uffi 16,3 16.3 nad over 10 10 (um (um 10,2 10.2

PříkladExample

Kaolinová suspenze ze surovin smíchaných v poměru:Kaolin suspension from raw materials mixed in proportion:

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

o zmitostnim složení:on compounding:

frakce 0 až 2 <um 2 až 5 (Um 5 až 10 (um fraction 0 to 2 <µm 2 to 5 (Um 5 to 10 (µm 52.5 % 25.6 % 13.7 % 8,2 % 52.5% 25.6% 13.7% 8.2% nad 10 {um over 10 {um s obsahem: Fe_?O,containing: Fe _? O, 0,94 % hmotnostních 0.94% by weight TiO₂ TiO ₂ 0,33 % hmotnostních 0.33% by weight součet total FegOj+TiOg FegOj + TiOg 1 ,27 % hmotnostních 1.27% by weight

byla separována za stejných podmínek podle příkladu 1.was separated under the same conditions of Example 1.

Produkty získané při různých indukcích magnetického pole mají tyto vlastnosti:Products obtained by different magnetic field induction have the following characteristics:

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:a) at 0.13 T induction, a magnetic fraction of 5.8% by weight is obtained with a value of -7 3 -1 magnetic susceptibility 203. 10. cm. g a with a granulometric composition:

magnetický podíl magnetic fraction nemagnetický podíl non - magnetic fraction frakce 0 až 2 ^um fraction 0 to 2 µm 5,7 % 5,7% 58,4 % 58.4% 2 až 5 (Um 2 to 5 (Um 23,8 % 23.8% 23,1 % 23.1% 5 až 10 (Um 5 to 10 (Um 29,4 « 29,4 « 12,5 % 12.5% nad 10 (um over 10 (um 41,1 % 41.1% 6,0 % 6.0% obsah ^f®2®3 ⁷ hmotnostních %content ^f ®2®3 ⁷ % by weight 0,65 0.65 obsah TiOg v hmotnostních % TiOg content in weight% 0,25 0.25 obsah součtu ^F®2°3 ⁺ content of the sum ^F ® 2 ° 3 ⁺ v hmotnostních % in weight% 0,90 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:b) at an induction of 1.08 T, a magnetic fraction of 19.3% by weight of the input -7 3 -1 is obtained with a magnetic susceptibility value of 66. 10. cm. g a with a granulometric composition:

magnetický podíl magnetic fraction nemagnetický podíl non - magnetic fraction frakce 0 až 2 (um fractions 0 to 2 (µm 11,8 % 11.8% 59,0 % 59.0% 2 až 5 <um 2-5 µm 33,8 % 33.8% 22,0 % 22.0% 5 až 10 (um 5 to 10 (µm 28,4 % 28.4% 12,1 % 12.1% nad 10 (tm over 10 (tm 26,0 % 26.0% 6,9 % 6.9% obsah ^F®2°3 ^v hmotnostních %content of ^F ®2 ° 3 ⁱⁿ weight% 0,61 0.61 obsah Ti0₂ v hmotnostních %TiO ₂ content by weight 0,18 0.18 obsah součtu Ρβ-,Ο-^ + TiOg sum content Ρβ-, Ο- ^ + TiOg v hmotnostních % in weight% 0,79 0.79

c) při indukcí 1,90 T je získán magnetický podíl v množství 26,0 % hmotnostních s hodno-(c) at an induction of 1,90 T, a magnetic fraction of 26,0% w / w is obtained

tou magnetické susceptibility 52 magnetic susceptibility 52 . 10’⁷ . cnP . g^-’ magnetický podíl. 10 ' ⁷ . cnP. g ^- 'magnetic fraction a s granulometrickým složením: nemagnetický podíl and having a granulometric composition: non - magnetic fraction frakce 0 až 2 <um fraction 0 to 2 <µm 14,9 « 14.9 « 65,0 % 65.0% 2 až 5 flsn 2 to 5 flsn 35,5 % 35,5% 20,5 % 20.5% 5 až 10 (um 5 to 10 (µm 25,8 % 25.8% 10,5 % . 10.5%. nad 1 0 (um over 1 0 (um 23,8 % 23.8% 4,0 % 4.0% obsah FegO-j v hmotnostních % FegO-j content in weight% 0,56 0.56 obsah TiOg v hmotnostních % TiOg content in weight% 0,18 0.18 obsah součtu Ρθ₂°3 * ^Ti02sum of Ρθ ₂ ° 3 * ^Ti0 2 v hmotnostních % in weight% 0,74 0.74

i příklad 3Example 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:The kaolin slurry of Example 2 was magnetically treated under the conditions of Example 1 with the combined matrix M. The combined matrix that fills the working space of the magnet is composed of stainless steel wool with a transverse dimension of the yarn:

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 ¢.nij 6 to 10 (µm mg 50 to 60 (µm m ^ 100 to 120 µm m ^ 200 to 230 (µm in proportion M = m ^ + m ₂ + m ^ + m ^) where m is 0 to 100% of the working volume The volume of the matrix decreases the volume of the working space by only 4 to 16 podle, depending on the degree of compression and thus throughput.

a) gradientem magnetického pole, vyvolaným matricí s kombinací ocelových vláken vlny(a) magnetic field gradient induced by a matrix of steel wool fiber combination

M = u>g + m.j pro m₂ = 60 % a m, = 40 %, byly získány při indukci 1,9 T produkty separace s následujícím granulometrickým složením:M = u> g + mj for m ₂ = 60% am, = 40%, were obtained by induction of 1.9 T separation products with the following granulometric composition:

magnetický podíl nemagnetický podílnon - magnetic fraction

frakce 0 až fractions 0 to 2 (um 2 (um 69,0 69.0 až to 64,2 64.2 % % 37,6 37.6 až to 42,5 42.5 % % 2 až 2 to 5 (m 5 (m 24,2 24.2 až to 28,5 28.5 % % 37,9 37.9 až to 39,8 39.8 % % 5 až 5 to 10 (Um 10 (Um 6,0 6.0 až to 6,4 6.4 % % 20,2 20.2 až to 15,8 15.8 % % nad over 10 (um 10 (um 0,8 0.8 až to 0,9 0.9 % % 4,3 4.3 až to 1,9 1.9 % %

b) gradientem magnetického pole, vyvolaným matrici s kombinací ocelových vláken vlny(b) a magnetic field gradient induced by a matrix of steel wool fiber combination

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:M = m ₂ + m + + m mg for mg = 40%, m = = 30% and m = = 30% _t were obtained by induction of 1.9 T separation products with the following granulometric composition:

nemagnetický podíl non - magnetic fraction magnetický podíl magnetic fraction frakce 0 až 2 (um fractions 0 to 2 (µm ,50,2 % , 50.2% 29,3 % 29.3% 2 až 5 (um 2 to 5 (µm 25,9 % 25.9% 34,7 % 34.7% 5 až 10 jim 5 to 10 µm 18,3 % 18.3% 21,8 % 21.8% nad 10 (um over 10 (um 5,6 % 5.6% 14,2 % 14.2%

Příklad 4Example 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 %The kaolin slurry of Example 1, characterized by FegO 4, TiOg content, and magnetic susceptibility of dry matter, was magnetically treated with a sequentially intermittent magnetization time by a magnetic field gradient induced by a matrix of steel fiber wool M = mg + m 2 for mg = 80% and m 2 = 20 %

a) při magnetické indukci 0,18 T. Účinnost separace je dokumentována změnou hodnot uvedených Charakteristik:a) at a magnetic induction of 0.18 T. The separation efficiency is documented by changing the values of the following characteristics:

stupeň separace degree separation doba magnetizace (s) time magnetization (with) magnetická indukce (T) magnetic induction (T) obsah Fe₂°3Fe content ₂ ° 3 v hmot. % TiOg in mass % TiOg magnetická susceptibilita (10^-7 . cm³.g“¹)magnetic susceptibility (10 ^-7 . cm ³ .g “ ¹ ) 0 0 0 0 0 0 1,14 1.14 0,59 0.59 39,2 39.2 I AND 30 30 0,18 0.18 1,02 1,02 0,59 0.59 12,6 12.6 0 0 0 0 8,40 8.40 1,76 1.76 908,3 908.3 II II 25 25 0,18 0.18 0,91 0.91 0,49 0.49 12,1 12.1 0 0 0 0 4,05 4.05 2,11 2.11 66,5 66.5 III III 20 20 May 0,18 0.18 0,87 0.87 0,42 0.42 11 ,8 11, 8 0 0 0 0 1 ,72 1, 72 1 ,58 1, 58 26,6 26.6

b) při magnetické indukci 1,90 T. Účinnost separace je dokumentována změnou hodnot uvedených charakteristik: b) for magnetic induction 1.90 T. The separation efficiency is documented by changing the values of the following characteristics: stupeň separace degree separation doba magnetizace (s) time magnetization (with) magnetické indukce (T) magnetic induction (T) obsah v Fe₂0₃ content in Fe ₂ 0 ₃ hmot. % TiO₂ wt. % TiO ₂ magnetické susceptibilita (10^-7 . cm³ . g^-1)magnetic susceptibility (10 ^-7 . cm ^3. g ^-1 ) 0 0 0 0 0 0 1,14 1.14 0,59 0.59 39,2 39.2 1 1 30 30 1 ,90 1, 90 0,85 0.85 0,35 0.35 11,5 11.5 0 0 0 0 4,16 4.16 2,60 2.60 311,0 311.0 11 11 25 25 1 ,90 1, 90 0,79 0.79 0,15 0.15 10,8 10.8 0 0 0 0 1 ,02 1, 02 1,14 1.14 17,7 17.7 III III 20 20 May 1,90 1.90 0,77 0.77 0,12 0.12 10,2 10.2 0 0 0 0 0,90 0.90 0,64 0.64 15,0 15.0 PŘEDMĚT SUBJECT V Ϊ Ní L V Ϊ N L E Z U E Z U

1. Způsob úpravy zrnitostního složení výplavu kaolinů a jílů vyznačený tím, že deflo-1. A method of adjusting the granular composition of a kaolin and clay flood, characterized in that

Claims

1. A method for adjusting the granular composition of a kaolin and clay flood, characterized in that the deflocculated suspensions of kaolin and clays with a dry matter concentration of 4 to 68% by weight are subjected to a stepwise magnetic field whose induction varies between 0 and 5 depending on the magnetic sensitivity. , 5 tesla.

2. A method of adjusting the granular composition of the kaolin and clay flood according to claim 1, characterized in that the magnetic field induction increases stepwise at regular intervals.

3. A method for adjusting the granular composition of kaolin and clay discharges according to Claims 1 and 2, characterized in that the magnetization time in the individual stages increases or decreases in the range of 3 to 320 seconds depending on the granularity of the treated material.

4. A method for adjusting the granular composition of the kaolin and clay flood according to items 1 to 3, characterized in that its gradient increases in the direction of suspension flow through the magnetic field.

Saverogiafia. n. p., plant 7. Most