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技术/陶瓷原料加工磁选设备技术探讨

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文/江西陶瓷工艺美院材料学院教师王明华

近年来,随着陶瓷行业的蓬勃发展,对原料的需求量也是越来越大。而人们生活水平的提高,对美的追求提升,对精品陶瓷的追求,也使得优质原料的消耗逐年提升。以前我们关注进口国内比较缺乏的高端原料,如锆英石、如锂辉石等(进口原料价格的波动是陶瓷行业难言之殇)。但目前,我们很惊讶的发现,如印度、越南钾长石、阿富汗滑石等,国内似乎并不缺乏的原料也开始出现在进口名单之内了。这也反过来说明了国内对于优质原料的需求,同时,也极大的促进了陶瓷行业磁选技术的发展和普及。



虽然笔者对白瓷并不感冒,毕竟世间百色,各领风骚。但目前行业里包括市场上有种普遍的概念,产品色白者佳。而要让陶瓷变的再白一点,在我们使用的原料就得铁含量再少一点。这样,我们就使用了各种磁选技术和磁选设备。从永磁到电磁,从湿法磁选到干磨磁选、从强磁选到超导磁选等。设备采购投入从数千至数百万的规模。可以说,磁选市场也是百花齐放,一片喧嚣了。

笔者深居小城一隅,对磁选技术实在算得上是皮毛不懂。不过也曾听到过些老板的磁选投资故事,也曾略微花费薄资去做过些磁选实验,总算总结出一些不成熟的经验。在这里,借报刊一角,与大家分享。

首先,我们得确认,不同的矿物原料里,铁是以是怎么样个化合物存在,对磁选设备的选择指导很重要。就像“一千个观众眼里,有一千个哈姆雷特”一样,不同矿物里的铁,往往得设计一种磁选设备或者选择一个选矿磁场强度。


湿式除铁需用磁场强度(GS)

矿物

强度

矿物

强度

矿物

强度

磁铁

1000~1400

硫锰矿

16000~19000

氟碳铈镧矿

13000~17000

磁黄铁矿

2000~4000

硬锰矿

14000~18000

黑云母

12000~18000

锌铁尖晶石

4000~6000

软锰矿

15000~19000

硅孔雀石

20000~24000

假象赤铁矿

2000~6000

菱锰矿

15000~19000

绿帘石

14000~19000

磁赤铁矿

4000~6000

黑钨矿

12000~16000

石榴石

12000~19000

赤铁矿

14000~18000

黑稀金矿

16000~20000

角闪石

12000~19000

针铁矿

16000~18000

钛铁金红石

14000~18000

白云石

15000~23000

褐铁矿

16000~20000

沥青铀矿

18000~24000

独居石

14000~20000

菱铁矿

8000~16000

铁英岩矿

8000~13000

蔷薇辉石

15000~19000

铬铁矿

10000~16000

磷灰石

14000~18000

十字石

12000~19000

钛磁铁矿

1000~3000

磷钇矿

11000~15000

蛇纹石

3000~18000

铌钽铁矿

12000~16000

橄榄石

11000~15000

电气石

16000~19000

钛铈铁矿

12000~16000

硫铜锗矿

14000~18000

铁白云石

13000~16000

从上表中我们呢可以看到,不同铁矿物所对应的磁场强度是不同的。如果对某矿进行磁选设备投资,最好能了解矿山铁的赋存形式,好做针对性的磁场强度选择。在这里,得腹黑下我们的磁选市场,一些销售人员往往报设备的理论磁场强度或者干脆直接虚报高。一个磁选设备的磁场强度在不同的区域是不一样的,合理的做法应该是报设备的平均磁场强度。但我们的一些设备厂,只报磁选设备的磁场最高值,这样往往会误导投资者对于设备的采购选择,影响到最终生产线的除铁效率。

铁化合物是以伴生矿形式还是晶格铁方式存在于矿物之中,对于磁选工艺流程设计也是有非常重要的影响。笔者某朋友曾经对广西某钾长石进行过磁选实验。该钾长石矿里面明显伴生大量黑云母,且是像跳棋子一样长在内部的那种形式。黑云母具有弱磁性,理论上是可以磁选的。在进行较长的一段时间的磁选市场考察和实验后,该朋友最后发现对于矿物的合理粉碎和适当的磁场强度选择,可以有效除铁。在破碎到一定细度后,使得黑云母和钾长石充分的分离后,再进行磁选,成功的将含铁量高达1.5%的钾长石磁选至含铁量仅仅为0.08%。

与上案例相对应的是对滑石和高岭土的磁选。高岭土和滑石中,有相当部分铁是晶格内部含铁。笔者曾经对萍乡某矿的滑石进行磁选,结果非常尴尬的发现,花的钱变成了学费。


萍乡某矿黑滑石组成

元素

K2O

Na2O

CaO

MgO

Fe2O3

TiO2

Al2O3

SiO2

IL

原矿

0.62

0.10

0.1

25.2

0.62

0.08

1.26

67.40

5.76

水洗

0.52

0.10

0.1

26.4

0.54

0.05

0.52

67.20

4.95


水洗前后黑滑石的白度

矿物

白度

水洗前

68.3

水洗后

74.2


不同细度磁选后黑滑石白度

细度(目数)

白度

20

74.8

40

75.6

80

82.7

120

83.2

200

82.3

白度的提高仅仅为5点,在滑石里也就意味着铁含量大概从0.5附近降低至0.3附近。虽说有一定的除铁效果,但从经济方面讲,基本没有什么意义。

笔者也曾看到过某位朋友对含铁量为1.37左右的黑滑石进行超导磁选除铁,将铁含量8%降低到了0.09。但这个工艺流程中,首先将黑滑石加工至400目以上的细度。这样的话,磁选后的黑滑石,它的价格应该基本上没什么市场了。也曾看见某老板用干法除铁方式除黑滑石内部铁,虽然老板信心很高,进行循环式除铁,但可预见,循环再多遍,结果不会变。这就是晶格内含铁,常规物理机械法除铁基本无解。

目前,磁选市场还正在火热中。随着陶瓷行业的逐渐降温,可以预见未来的市场将开始越来越注重产品的实质性能和价格。那么,了解磁选技术的内容,根据实际矿石情况合理选择磁选设备,将是投资者谨慎看好自己钱袋的正确做法。



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