【สารานุกรมการแปรรูปแร่ของ Huate】ดาวรุ่งสีม่วง! พลังงานแม่เหล็กของ Huate ช่วยเร่งการพัฒนาคุณภาพสูงของสายการผลิตอุตสาหกรรมคัดแยกฟลูออไรต์
ฟลูออไรต์ หรือที่รู้จักกันในชื่อแร่ฟลูออไรต์ เป็นแร่ที่มีอิตเทรียมเป็นองค์ประกอบหลัก เรียกว่า อิตเทรียมฟลูออไรต์ ผลึกมักมีรูปร่างเป็นลูกบาศก์ ทรงแปดเหลี่ยม และพบได้น้อยในรูปทรงสิบสองเหลี่ยมขนมเปียกปูน เป็นแร่ที่พบได้ทั่วไปในธรรมชาติ ตัวอย่างบางชิ้นสามารถเปล่งแสงได้เมื่อถูกแรงเสียดทาน ความร้อน รังสีอัลตราไวโอเลต ฯลฯ ฟลูออไรต์ไม่ค่อยถูกนำมาใช้เป็นอัญมณีเนื่องจากเปราะและอ่อนนุ่ม ในอุตสาหกรรม ฟลูออไรต์เป็นแหล่งหลักในการสกัดและเตรียมสารประกอบต่างๆ เช่น ฟลูออรีนและกรดไฮโดรฟลูออริก และตัวอย่างฟลูออไรต์ที่มีสีสันสดใสและรูปทรงผลึกสวยงามสามารถนำมาใช้ในการสะสม การตกแต่ง และงานแกะสลักได้
คุณสมบัติของแร่และโครงสร้างแร่
ฟลูออไรต์ประกอบด้วย CaF2 ซึ่งมีฟลูออรีน 48.67% แคลเซียม 51.33% และบางครั้งอาจมีธาตุหายากอื่นๆ มักพบร่วมกับควอตซ์ แคลไซต์ แบไรต์ และโลหะซัลไฟด์ ในรูปของเม็ดหรือก้อนขนาดใหญ่ มักมีสีเหลืองและเขียว หรืออาจมีสีอื่นๆ เช่น สีฟ้า สีม่วง เป็นต้น มีประกายเงาคล้ายแก้ว ความแข็ง 4 ความหนาแน่น 3.18 กรัม/ซม³ เมื่อได้รับความร้อนหรือเรืองแสงภายใต้แสงอัลตราไวโอเลต ฟลูออไรต์ไม่ละลายในน้ำ ละลายได้ในกรดซัลฟิวริก กรดฟอสฟอริก และกรดไฮโดรคลอริก กรดบอริก กรดไฮโปคลอรัสร้อน และสามารถทำปฏิกิริยาเล็กน้อยกับเบสแก่ เช่น โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์และโซเดียมไฮดรอกไซด์ มีจุดหลอมเหลว 1360 องศาเซลเซียส
ขอบเขตการใช้งานและตัวชี้วัดทางเทคนิค
ฟลูออไรต์ประกอบด้วยธาตุฮาโลเจนฟลูออรีน ซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตสารประกอบฟลูออรีน และมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเหล็ก การถลุงโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ซีเมนต์ แก้ว เซรามิก ฯลฯ เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวต่ำ มีให้เลือกทั้งฟลูออไรต์สำหรับงานทัศนศาสตร์และฟลูออไรต์สำหรับงานฝีมือ
ตารางที่ 1 การใช้งานหลักของฟลูออไรต์
| สาขาการประยุกต์ใช้ | วัตถุประสงค์หลัก |
| อุตสาหกรรมโลหะวิทยา | สารช่วยหลอมเหล็ก, สารกำจัดตะกรัน, สารเพิ่มความเงางามให้เคลือบ, สารเพิ่มความทึบแสงให้กระจก |
| อุตสาหกรรมเคมี | วัตถุดิบสำหรับการผลิตกรดไฮโดรฟลูออริก วัตถุดิบพื้นฐาน เช่น ฟรีออน |
| อุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ | สารเพิ่มแร่ธาตุสำหรับการผลิตปูนซีเมนต์คลินเกอร์ ซึ่งสามารถลดอุณหภูมิการเผาผนึกและประหยัดพลังงานได้ |
| อุตสาหกรรมแก้ว | วัตถุดิบสำหรับการผลิตกระจกอิมัลชัน กระจกทึบแสง กระจกสี และเลนส์ |
| อุตสาหกรรมเซรามิก | ตัวทำละลายและสารเพิ่มความทึบแสงสำหรับการผลิตเซรามิกและกระบวนการเคลือบ |
ข้อกำหนดดัชนีทางเทคนิค
มาตรฐานอุตสาหกรรมโลหะวิทยาแบ่งผลิตภัณฑ์ฟลูออไรต์ออกเป็นสามประเภท ได้แก่ ฟลูออไรต์เข้มข้น (FC), ฟลูออไรต์ก้อน (FL) และฟลูออไรต์ผงละเอียด (FF)
ตารางที่ 2 องค์ประกอบทางเคมีของสารเข้มข้นฟลูออไรต์
เทคโนโลยีการประมวลผล
การเพิ่มคุณค่าและการทำให้บริสุทธิ์
แร่ธาตุที่พบร่วมกับฟลูออไรต์ ได้แก่ ควอตซ์ แคลไซต์ ชีไลต์ อะพาไทต์ แคสซิเทอไรต์ วุลแฟรมไมต์ ไพไรต์ สฟาเลอไรต์ ลาพิสลาซูลี มัสโคไวต์ กาลีนา แชลโคไพไรต์ โรโดโครไซต์ แร่แมงกานีส โดโลไมต์ โพแทสเซียมเฟลด์สปาร์ สปิเนล แบไรต์ เป็นต้น การแยกและทำให้บริสุทธิ์ของแร่ธาตุที่พบร่วมกับฟลูออไรต์นั้น ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของคุณสมบัติของแร่ธาตุเหล่านี้ โดยใช้วิธีลอยตัว การแยกด้วยแม่เหล็ก การแยกด้วยแรงโน้มถ่วง และวิธีการเพิ่มคุณค่าอื่นๆ
①การลอยตัว
การลอยตัวเป็นวิธีที่สำคัญที่สุดในการเพิ่มคุณค่าแร่ฟลูออไรต์ กระบวนการทั่วไปคือการเก็บกรดไขมันหลังจากบด และคัดเลือกผลิตภัณฑ์ฟลูออไรต์เข้มข้นที่มีคุณภาพผ่านกระบวนการคัดเลือกหลายขั้นตอน สำหรับแร่ซัลไฟด์ที่เกี่ยวข้อง จะคัดเลือกแร่สีเหลือง และแยกแร่แบไรต์ แคลไซต์ มัสโคไวต์ ฯลฯ ที่เกี่ยวข้องออกโดยใช้สารยับยั้ง
②การเลือกตั้งใหม่ – การลอยตัว
เมื่อคุณภาพแร่ต่ำหรือมีเศษแร่ขนาดใหญ่ปะปนอยู่มาก มักจะใช้กระบวนการแยกด้วยแรงโน้มถ่วงร่วมกับการลอยตัว
③ การแยกด้วยแม่เหล็ก – การลอยตัว
เมื่อมีแร่เหล็กหรือออกไซด์ของเหล็กจำนวนมากในแร่ดิบ สามารถใช้เครื่องแยกแม่เหล็กแบบดรัมเพื่อแยกแร่เหล็กที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กแรงสูง หรือใช้เครื่องแยกแม่เหล็กแบบวงแหวนแนวตั้งเพื่อแยกออกไซด์ของเหล็กที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กอ่อน แล้วจึงเข้าสู่กระบวนการลอยตัว อย่างไรก็ตาม หากมีแร่เหล็กในแร่ดิบน้อย เมื่อปริมาณเหล็กในแร่ฟลูออไรต์เข้มข้นที่ได้จากการลอยตัวเกินมาตรฐาน สามารถใช้เครื่องแยกแม่เหล็กแบบวงแหวนแนวตั้งหรือเครื่องแยกแม่เหล็กแบบแม่เหล็กไฟฟ้าความเข้มสูงเพื่อแยกแร่ออกไซด์ของเหล็กในแร่ฟลูออไรต์เข้มข้นโดยใช้การแยกแม่เหล็กแรงสูง เพื่อปรับปรุงคุณภาพของแร่เข้มข้น
ตัวแยกแม่เหล็กแบบวงแหวนแนวตั้งความลาดชันสูงสำหรับการระบายความร้อนแบบผสมน้ำมัน-น้ำ
เครื่องแยกแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิต่ำ
เครื่องแยกแม่เหล็กแบบดรัม
การเตรียมกรดไฮโดรฟลูออริก
กรดไฮโดรฟลูออริกเป็นผลิตภัณฑ์เคมีหลัก กรดไฮโดรฟลูออริกได้มาจากการสลายตัวของฟลูออไรต์ด้วยกรดซัลฟิวริก ซึ่งเรียกว่าวิธีการใช้กรดซัลฟิวริก กรดชนิดนี้มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงมากและมีการใช้งานหลากหลาย มักใช้ในการกำจัดทรายในการหล่อโลหะ การกำจัดเถ้ากราไฟต์ การทำความสะอาดโลหะ การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ การแปรรูปเซรามิก การกัดกระจก ตัวเร่งปฏิกิริยาปิโตรเลียม เป็นต้น
การทดสอบการกำจัดแร่ฟลูออไรต์
ปริมาณ CaF2 ในแร่ฟลูออไรต์เข้มข้นที่ได้จากการลอยตัวของกากแร่หายากในบายันโอโบมีเพียง 86.17% ซึ่งแตกต่างจากข้อกำหนดสำหรับผลิตภัณฑ์เข้มข้นที่มีคุณภาพอย่างมาก นอกจากฟลูออไรต์แล้ว แร่เข้มข้นยังประกอบด้วยแร่หายากและเฮมาไทต์ ไลโมไนต์ แคลไซต์ อะพาไทต์ โซเดียมไพรอกซีน แอมฟิโบล ไบโอไทต์ และแร่ธาตุอื่นๆ สารดักจับสบู่กรดไขมันที่ใช้ในการลอยตัวของฟลูออไรต์มีผลในการดักจับแร่ธาตุที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบอยู่บ้าง ในบรรดาแร่ธาตุเจือปนเหล่านี้ เฮมาไทต์ ไลโมไนต์ โซเดียมไพรอกซีน แอมฟิโบล และไบโอไทต์ ล้วนมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กอ่อน และสามารถกำจัดออกได้โดยการแยกด้วยแม่เหล็กแรงสูงเพื่อปรับปรุงคุณภาพของแร่ฟลูออไรต์เข้มข้น
-แร่ฟลูออไรต์เข้มข้นขนาด 200 เมช ที่มีความละเอียด 93.50% ถูกนำไปทดสอบเปรียบเทียบการกำจัดสิ่งเจือปนและการทำให้บริสุทธิ์โดยกระบวนการแยกด้วยแม่เหล็กแรงสูงสองวิธี ได้แก่ เครื่องแยกแม่เหล็กความชันสูงแบบวงแหวนแนวตั้ง + สารละลายแม่เหล็กไฟฟ้า และเครื่องแยกแม่เหล็กแบบวงแหวนแนวตั้ง + ตัวนำยิ่งยวด
จากการทดสอบเปรียบเทียบการกำจัดสิ่งเจือปนด้วยสนามแม่เหล็กแรงสูง พบว่าแร่บางชนิด เช่น ฮีมาไทต์ ไลโมไนต์ และไบโอไทต์ ซึ่งมีค่าความไวต่อสนามแม่เหล็กจำเพาะค่อนข้างสูง สามารถกำจัดออกได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยการแยกด้วยสนามแม่เหล็กแรงสูงแบบวงแหวนแนวตั้ง และค่า CaF2 ของแร่ฟลูออไรต์เข้มข้นเพิ่มขึ้นจาก 86.17% จากนั้นจึงกำจัดแร่ที่มีธาตุเหล็กซึ่งมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กอ่อนออกโดยใช้สารละลายแม่เหล็กไฟฟ้าและเครื่องแยกแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด และค่า CaF2 ของแร่ฟลูออไรต์เข้มข้นเพิ่มขึ้นเป็น 93.84% และ 95.63% ตามลำดับ ซึ่งทั้งสองค่าได้มาตรฐานคุณภาพ FC-93 และ FC-95 ประสิทธิภาพของการแยกด้วยสนามแม่เหล็กแรงสูงแบบวงแหวนแนวตั้งและสารละลายแม่เหล็กไฟฟ้า และเครื่องแยกแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิต่ำนั้นชัดเจนกว่า ซึ่งสามารถเป็นพื้นฐานทางเทคนิคที่เชื่อถือได้สำหรับการกำจัดสิ่งเจือปนด้วยสนามแม่เหล็กแรงสูงและการทำให้บริสุทธิ์ของแร่ดังกล่าว
แอปพลิเคชัน
เครื่องแยกแม่เหล็กแบบวงแหวนแนวตั้งที่มีความเข้มสนามแม่เหล็กสูง ถูกนำมาใช้ในโครงการแยกแร่หายากด้วยแม่เหล็กในมองโกเลียใน
โครงการนี้ใช้เครื่องแยกแม่เหล็กแบบวงแหวนแนวตั้งความลาดชันสูงขนาด 1.7 ตัน จำนวน 2 เครื่อง และเครื่องแยกแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิต่ำขนาด 5.0 ตัน จำนวน 1 เครื่อง ซึ่งสามารถปรับปรุงคุณภาพของแร่ฟลูออไรต์เข้มข้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้การกู้คืนแร่หายากเป็นไปได้ดี และเพิ่มผลผลิตและประสิทธิภาพการทำงาน
โครงการแยกแร่หายากด้วยสนามแม่เหล็กแรงสูงในมณฑลเสฉวน โครงการนี้ใช้เครื่องแยกแม่เหล็กแบบวงแหวนแนวตั้งขนาด 1.4 ตัน จำนวน 8 ชุด ในการแยกและกู้คืนแร่หายาก และได้ผลลัพธ์ที่ดี
วันที่โพสต์: 6 พฤษภาคม 2565