บทความนี้เสนอวิธีแก้ปัญหาการแยกแร่เหล็กด้วยแม่เหล็กและการนำกากแร่กลับมาใช้ใหม่!

เนื่องจากการทำเหมืองแร่เหล็กในปริมาณมากในประเทศของข้าพเจ้า ทำให้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่างจำกัดกำลังร่อยหรอลงเรื่อยๆ ดังนั้น ความต้องการอุปกรณ์แปรรูปแร่จึงสูงขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้ประโยชน์จากกากแร่แบบครบวงจรมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับความยั่งยืนของทรัพยากรของประเทศ คำถามที่ว่า จะดำเนินการตามนโยบายการประหยัดพลังงาน การลดการบริโภค และการลดการปล่อยมลพิษที่รัฐเสนอได้อย่างไร รักษาการใช้ทรัพยากรในระยะยาว และเพิ่มมูลค่าของทรัพยากรให้สูงสุด จึงกลายเป็นประเด็นสำคัญที่อุตสาหกรรมเหมืองแร่กำลังเผชิญอยู่

ปัจจุบัน สนามแม่เหล็กที่ใช้ในการแยกแร่เหล็กด้วยแม่เหล็กในประเทศของเรามีกำลังประมาณ 1600Gs ซึ่งยากต่อการกู้คืนแร่ที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กอ่อนในกากแร่ ด้วยเหตุนี้ จึงมีความจำเป็นเร่งด่วนที่จะต้องพัฒนาอุปกรณ์เพิ่มคุณภาพแร่ที่มีกำลังสนามแม่เหล็กสูงและสามารถลดปริมาณเหล็กในกากแร่ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรแร่ในประเทศของเราให้สูงสุด

บริษัท ซานตง ฮวาเต้ แมกนีโตอิเล็กทริก เทคโนโลยี จำกัด ได้ทุ่มเทให้กับการวิจัยอุปกรณ์การแยกแร่เหล็กด้วยแม่เหล็กแมกนีไทต์มาตั้งแต่ปี 2548 ปัจจุบัน บริษัทได้ผลิตเครื่องจักรแยกแร่เหล็กด้วยแม่เหล็กจำนวนมาก และได้พัฒนาเป็น 3 ซีรีส์ โดยผลิตภัณฑ์ที่มีหลากหลายขนาดและคุณสมบัติได้กลายเป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการแยกแร่เหล็ก เพื่อเพิ่มอัตราการฟื้นตัวของเหล็กในอุปกรณ์แยกแร่เหล็กให้ดียิ่งขึ้น หลังจากทำการตรวจสอบ ทดสอบ และวิเคราะห์อย่างละเอียดแล้ว การใช้วัสดุแม่เหล็กนีโอไดเมียมเหล็กโบรอนและวิธีการขนถ่ายในบริเวณที่ไม่ใช่แม่เหล็กได้ช่วยเพิ่มอัตราการฟื้นตัวของเหล็กให้ดียิ่งขึ้น และการขนถ่ายก็ง่ายขึ้น ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการใช้งานได้

โครงสร้างและหลักการทำงานของเครื่องกู้คืนกากแร่แบบกึ่งแม่เหล็กความแรงระดับกลางที่ขนถ่ายเองได้

เครื่องแยกกากแร่แบบกึ่งแม่เหล็กแรงสูงระดับกลาง ใช้แม่เหล็กนีโอไดเมียมเหล็กโบรอนเป็นวัสดุแม่เหล็ก พื้นที่แยกมีโซนแม่เหล็กปานกลางและโซนแม่เหล็กอ่อน ขั้วแม่เหล็กเรียงสลับกันเป็นระบบแม่เหล็กวงแหวนครึ่งวงกลม มีปลอกหมุนได้อยู่ด้านนอกระบบแม่เหล็ก ระบบแม่เหล็กถูกยึดไว้ ส่วนหนึ่งของปลอกจุ่มอยู่ในกากแร่ และอนุภาคแม่เหล็กในกากแร่จะถูกดูดซับอย่างต่อเนื่องด้วยวิธีการหมุนอย่างต่อเนื่อง อนุภาคแม่เหล็กจะหมุนไปพร้อมกับการหมุนของปลอก ทำให้วัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็กในวัสดุแม่เหล็กถูกชะล้างออกไปอย่างต่อเนื่อง ส่วนบนขวาของระบบแม่เหล็กครึ่งวงกลมไม่มีสนามแม่เหล็ก เมื่อวัสดุแม่เหล็กเข้าสู่บริเวณที่ไม่ใช่แม่เหล็ก ภายใต้การกระทำของน้ำชะล้างและแรงโน้มถ่วงของวัสดุ วัสดุจะถูกปล่อยลงสู่ถังเข้มข้น
เครื่องแยกกากแร่แบบกึ่งแม่เหล็กความแรงปานกลางชนิดขนถ่ายเองได้ เป็นโครงสร้างแบบจานแม่เหล็กผสม โดยจำนวนจานแม่เหล็กสามารถกำหนดได้ตามความต้องการของกำลังการผลิต โครงสร้างแสดงในรูปที่ 1, 2 และ 3 ดังนี้ 1- โครง; 2- ถังสารละลาย; 3- กลไกปรับจาน; 4- เพลาตรงกลาง; 5- แผ่นเบี่ยงทิศทาง; 6- ถาดเก็บ; 7- บล็อกกวน; 8- ท่อล้าง; 9- รางพัก; 10- ตัวลดเกียร์; 11- มอเตอร์; 12- บริเวณแม่เหล็กแรงสูง; 13- บริเวณแม่เหล็กอ่อน; 14- จานคงที่; 15- บริเวณไม่เป็นแม่เหล็ก

โครงสร้างทำจากเหล็กเชื่อม และส่วนใหญ่ใช้สำหรับรองรับเพลาตรงกลาง ติดตั้งระบบส่งกำลัง และติดตั้งถังเก็บของเหลวข้น

แผ่นแม่เหล็กเป็นโครงสร้างกึ่งแม่เหล็ก โดยมีแผ่นเก็บรวบรวมแบบปิดติดตั้งอยู่ด้านนอก แผ่นนำไฟฟ้าแม่เหล็กถูกประกบอยู่ระหว่างเหล็กแม่เหล็กสองชั้น และส่วนล่างของแผ่นเก็บรวบรวมจะจุ่มอยู่ในถังสารละลาย 2

แผ่นแม่เหล็กประกอบด้วยบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กปานกลาง บริเวณที่มีสนามแม่เหล็กอ่อน และบริเวณที่ไม่มีสนามแม่เหล็ก โดยติดตั้งอยู่บนแกนกลาง

ปลายทั้งสองด้านของถาดรองรับมีแผ่นนำทางจำนวนมากเรียงตัวเป็นรูปทรงรัศมี และมีบล็อกคนสารจำนวนมากกระจายตัวอย่างสม่ำเสมออยู่รอบนอก

ปัจจุบัน โรงงานแปรรูปแร่บางแห่งในประเทศของผมใช้เครื่องแยกกากแร่แบบจานหมุนที่มีสนามแม่เหล็กปานกลาง แต่เนื่องจากประสิทธิภาพในการแยกตะกอนไม่ดี ทำให้วัสดุแม่เหล็กถูกดูดกลับเมื่อเข้าสู่บริเวณที่ไม่มีสนามแม่เหล็กจากสนามแม่เหล็กปานกลาง และทำให้จานหมุนและใบมีดสึกหรอเร็ว จึงมีข้อจำกัดในการใช้งานบางประการ

จากสถานการณ์ข้างต้น บริษัทของเราจึงเลือกใช้แผ่นดิสก์กึ่งวงแหวนที่มีความแรงสนามแม่เหล็กปานกลาง โครงสร้างทำจากนีโอไดเมียม-เหล็ก-โบรอน ปิดสนิท ติดตั้งบนแกนกลาง โดยแกนกลางนั้นยึดอยู่กับที่โดยไม่หมุน ส่วนถาดเก็บสะสมสามารถหมุนได้ โดยส่วนล่างของถาดเก็บสะสมจะจุ่มอยู่ในรางไหลของสารละลายเพื่อดูดซับวัสดุแม่เหล็ก ใช้มอเตอร์และตัวลดเกียร์ในการขับเคลื่อนถาดเก็บสะสมให้หมุน วัสดุแม่เหล็กที่ถูกดูดซับจะผ่านสนามแม่เหล็กปานกลางและสนามแม่เหล็กอ่อน แล้วจึงถูกปล่อยออกมาเมื่อถึงบริเวณที่ไม่มีสนามแม่เหล็ก ซึ่งช่วยแก้ปัญหาข้างต้นได้

มีการติดตั้งรางลำเลียงวัสดุระหว่างถาดรองรับแต่ละถาด โดยวัสดุแม่เหล็กบนถาดรองรับจะถูกชะล้างลงมาและไหลออกไปตามรางลำเลียงวัสดุ

ระบบส่งกำลังประกอบด้วยมอเตอร์แปลงความถี่ ตัวลดเกียร์ ข้อต่อ ปลอกส่งกำลัง ฯลฯ ชิ้นส่วนต่างๆ ที่กล่าวมาข้างต้นจะถูกติดตั้งบนเพลาหลักและโครงเพื่อทำให้ถาดเก็บฝุ่นหมุนได้อย่างต่อเนื่อง

ตู้ควบคุมประกอบด้วยอินเวอร์เตอร์ สวิตช์ควบคุม และส่วนประกอบอื่นๆ เพื่อควบคุมความเร็วในการหมุนของแผ่นแม่เหล็กได้ตลอดเวลา

แม่เหล็กถาวรในบริเวณแม่เหล็กประกอบด้วยชิ้นเดียวหรือหลายชิ้นในทิศทางความหนา โดยมีแผ่นดิสก์คงที่ประกบอยู่ตรงกลาง บริเวณแม่เหล็กใช้ชุดคู่ขั้วแม่เหล็กหลายชุดที่มีขั้วตรงข้ามกันเรียงสลับกัน ในระหว่างการหมุนอย่างต่อเนื่องของถังเก็บ วัสดุแม่เหล็กจะหมุนวนอยู่ตลอดเวลาในถังเก็บและในน้ำเพื่อล้างและแยกตะกอน ทำให้วัสดุแม่เหล็กที่ได้คืนมาผสมกับกากแร่ทั่วไป เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องรีไซเคิลแล้ว ความบริสุทธิ์จะสูงกว่าและผลการรีไซเคิลจะดีกว่า

มีการจัดวางโซนแม่เหล็กอ่อนไว้ระหว่างสนามแม่เหล็กและโซนที่ไม่ใช่แม่เหล็กในแผ่นดิสก์ เมื่อวัสดุแม่เหล็กเข้าสู่โซนที่ไม่ใช่แม่เหล็ก เนื่องจากโซนเปลี่ยนผ่านของสนามแม่เหล็กอ่อนและพื้นที่ดูดซับของสนามแม่เหล็กอ่อนค่อยๆ ลดลง ปรากฏการณ์การไหลย้อนกลับของวัสดุแม่เหล็กจึงลดลงอย่างมาก แผ่นกั้นเอียงบนถาดวัสดุยังช่วยป้องกันการไหลย้อนกลับของวัสดุแม่เหล็กและการรั่วไหลของวัสดุ และสามารถทำให้วัสดุแม่เหล็กค่อยๆ เคลื่อนตัวลงมาได้ ด้วยแรงโน้มถ่วงและน้ำล้าง จึงสามารถขนถ่ายได้อย่างรวดเร็ว

ถาดรองรับเป็นโครงสร้างกลวงและปิดสนิท โดยพื้นผิวสำหรับดูดซับวัสดุแม่เหล็กทำจากวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็ก บนถาดรองรับจะมีแผ่นนำทางที่มีร่องอยู่ด้านนอก ซึ่งเอียงทำมุมกับพื้นผิวด้านปลายของถาดรองรับเป็นหลัก จุดประสงค์หลักคือเพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับของวัสดุเนื่องจากสนามแม่เหล็กและการรั่วไหลของวัสดุ เพื่อลดการสะสมของสารละลายแร่ จึงมีการจัดวางบล็อกกวนหลายอันไว้รอบๆ ถาดรองรับเพื่อกวนสารละลายแร่ และในขณะเดียวกันก็ช่วยลดการสึกหรอของแผ่นรองรับเนื่องจากการสะสมของสารละลายแร่ด้วย

การประยุกต์ใช้ในการผลิตทางอุตสาหกรรม

การวิเคราะห์ผลการฟื้นฟูของเครื่องกู้คืนกากแร่แบบกึ่งแม่เหล็กแรงปานกลางที่ปลดออกเองได้

เครื่องแยกกากแร่แบบกึ่งแม่เหล็กความแรงปานกลาง รุ่น YCBW-15-8 ที่บริษัทเหมืองแร่แห่งหนึ่งนำมาใช้งานนั้น ติดตั้งอยู่ด้านหลังเครื่องแยกกากแร่ที่ประกอบด้วยเฟอร์ไรต์ในระบบแม่เหล็ก หลังจากใช้งานมานานกว่าครึ่งปี อุปกรณ์ยังคงทำงานได้ตามปกติและมีประสิทธิภาพในการแยกกากแร่ที่ดี หลังจากทำการทดสอบตัวอย่างหลายครั้ง ผลลัพธ์ก็เป็นที่น่าพอใจ ผลการทดสอบตัวอย่างหลายครั้งมีดังนี้:

จากการวิเคราะห์ข้อมูลข้างต้น:

ประสิทธิภาพการกู้คืนแร่ของอุปกรณ์นี้: คุณภาพของกากแร่ลดลง 2.16% หลังการคัดแยก คุณภาพของเหล็กแม่เหล็กลดลง 1.27% หลังการคัดแยก และคุณภาพเฉลี่ยของแร่ระดับกลางอยู่ที่ 26.53% ประสิทธิภาพการกู้คืนแร่นั้นชัดเจน

โอกาสทางการตลาดและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ

ปัจจุบันในประเทศจีนมีโรงงานแยกแร่ด้วยแม่เหล็กอยู่มากมาย แต่มีเพียงไม่กี่แห่งที่ใช้เครื่องจักรแยกแร่ด้วยแม่เหล็กเฟอร์ไรต์ และยังไม่มีแห่งใดใช้เครื่องจักรแยกแร่ด้วยแม่เหล็กกึ่งแรงปานกลางแบบขนถ่ายเองได้ ดังนั้น ตลาดจึงมีโอกาสเติบโตสูง หากโรงงานแปรรูปแร่ด้วยแม่เหล็ก 20% ลงทุนในอุปกรณ์นี้ โดยคำนวณจากจำนวนเครื่อง 300 เครื่องต่อปี และรุ่น YCBW-15-8 แต่ละเครื่องสามารถแยกแร่แห้งได้ 7 ตันต่อชั่วโมง หรือ 168 ตันต่อชั่วโมงต่อวัน และใช้งานได้ 330 วันต่อปี รวมแล้วสามารถแยกแร่ได้ 55.44 ล้านตัน และหากใช้เครื่อง 300 เครื่อง จะสามารถรีไซเคิลแร่ได้ทั้งหมด 16.632 ล้านตัน ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจจึงสูงมาก และการใช้อุปกรณ์นี้สามารถลดการสูญเสียทรัพยากรแร่จำนวนมากของประเทศในแต่ละปีได้

ปัจจุบัน คุณภาพของกากแร่เหล็กในประเทศของฉันโดยทั่วไปอยู่ในระดับสูงหลังจากคัดแยกแล้ว ทำให้เกิดการสูญเสียทรัพยากรจำนวนมาก ทรัพยากรแร่เป็นพื้นฐานสำหรับการดำรงชีวิตและการพัฒนาของมนุษย์ พลังงานมากกว่า 95% และวัตถุดิบอุตสาหกรรม 80% ในประเทศของฉันได้มาจากการทำเหมือง ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเศรษฐกิจในประเทศของฉัน ความต้องการทรัพยากรแร่จึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในขณะเดียวกัน ทรัพยากรแร่ของประเทศของฉันกำลังเผชิญกับแรงกดดันอย่างรุนแรงจากความขาดแคลนที่เพิ่มขึ้น ทรัพยากรแร่คุณภาพสูงที่คัดแยกได้ง่ายกำลังลดลง ในขณะที่ทรัพยากรแร่คุณภาพต่ำที่คัดแยกได้ยากกำลังมีมูลค่าเพิ่มขึ้น การพัฒนาและการวิจัยเครื่องจักรสำหรับกู้คืนกากแร่ที่มีขนาดมากกว่า 300 ตัน มีผลดีต่อการลดการสูญเสียทรัพยากรของประเทศและเพิ่มอัตราการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรแร่ จากมุมมองของการพัฒนาและผลกระทบต่อการใช้งาน เครื่องจักรดังกล่าวได้ปรับปรุงอัตราการกู้คืนแร่แม่เหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ และเป็นผลิตภัณฑ์ที่ควรได้รับการส่งเสริมและนำไปใช้