指標(biāo)類別 核心參數(shù) 常見要求(選礦用) 備注
化學(xué)成分 硅(Si)含量 15%~25% 硅含量影響合金脆性,便于研磨成粉
鐵(Fe)含量 ≥ 70% 鐵含量決定材料密度和磁性
雜質(zhì)含量(C/P/S) C≤0.2%、P≤0.05%、S≤0.05% 雜質(zhì)過高會降低介質(zhì)穩(wěn)定性,污染選礦產(chǎn)品
物理性能 真密度 6.8~7.0g/cm3 密度越高,重介質(zhì)懸浮液的分選效率越高
粒度分布 0.045~0.15mm(200~100 目) 細(xì)粉占比越高,懸浮液穩(wěn)定性越好;過粗易沉降
磁性 飽和磁化強(qiáng)度 ≥120A?m2/kg 強(qiáng)磁性便于磁選機(jī)回收循環(huán)利用
硬度 莫氏硬度 4~5 硬度適中,不易過度磨損設(shè)備
重介質(zhì)硅鐵粉的作用原理核心是利用高密度、強(qiáng)磁性的粉體配制重介質(zhì)懸浮液,基于阿基米德浮力原理實(shí)現(xiàn)物料的密度分選,同時(shí)依靠磁性完成介質(zhì)的回收循環(huán),具體可分為三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié):
1. 重介質(zhì)懸浮液的配制 —— 構(gòu)建穩(wěn)定的高密度分選環(huán)境
重介質(zhì)硅鐵粉的真密度可達(dá) 6.8~7.0g/cm3,遠(yuǎn)高于水(1g/cm3)和待分選物料(如原煤密度 1.3~1.8g/cm3、矸石密度 1.8~2.8g/cm3)。將硅鐵粉按比例與水混合攪拌,硅鐵粉顆粒會均勻分散在水中,形成密度可控的懸浮液(密度范圍 1.3~2.0g/cm3)。這種懸浮液的密度介于輕物料(如精煤)和重雜質(zhì)(如矸石)之間,且因硅鐵粉粒度均勻(200~100 目),懸浮液具有良好的穩(wěn)定性,不會快速分層沉降。
2. 密度分選 —— 阿基米德浮力原理的實(shí)際應(yīng)用
當(dāng)待分選物料(如原煤)投入懸浮液中時(shí),會依據(jù)自身密度與懸浮液密度的差異發(fā)生分層:
若物料密度 小于 懸浮液密度 → 受到的浮力大于自身重力,物料上?。ㄈ缇海皇占癁槟繕?biāo)產(chǎn)品;
若物料密度 大于 懸浮液密度 → 受到的浮力小于自身重力,物料下沉(如矸石、黃鐵礦),被分離為雜質(zhì)。
這個(gè)過程的分選精度極高,能精準(zhǔn)區(qū)分密度差異較小的物料,是跳汰、浮選等工藝無法比擬的。
3. 介質(zhì)回收 —— 強(qiáng)磁性實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用
重介質(zhì)硅鐵粉的鐵含量≥70%,具有很強(qiáng)的飽和磁化強(qiáng)度(≥120A?m2/kg)。分選完成后,攜帶硅鐵粉的物料(精煤、矸石)會被輸送至磁選機(jī)。在磁場作用下,硅鐵粉顆粒會被磁選機(jī)吸附,與物料分離;分離后的硅鐵粉可再次返回?cái)嚢璩?,重新配制懸浮液。這個(gè)環(huán)節(jié)讓硅鐵粉的循環(huán)利用率達(dá)到 95% 以上,大幅降低了選礦的介質(zhì)損耗成本。
補(bǔ)充:關(guān)鍵特性對原理的支撐作用
粒度均勻:200~100 目的顆粒尺寸,既保證懸浮液的穩(wěn)定性(細(xì)粉不易沉降),又避免顆粒過細(xì)導(dǎo)致磁選回收困難;
化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定:硅鐵粉在水介質(zhì)中不溶解、不反應(yīng),不會污染分選物料,也不會改變懸浮液的密度特性。