分选煤系高岭石原料

一、关键前提

  1. 矿物学差异:高岭石与伴生的非高岭石头如石英/砂岩在化学成分与密度上差别并不大(密度相近),以“密度”来区分高岭石与非高岭石砂岩/富石英矸石可以选出高岭石,但精度往往达不到要求
  2. 识别策略:利用DRX的X射线透视成像按高、中、低“密度”区分(去掉的高/低密度),保留中密度的高岭石。如果DRX分选精度达不到要求,则采用DRXV的X射线影像+工业相机影像,融合物料密度和颜色纹理区分(去掉高/低密度并去掉中密度中的非高岭石)
  3. 样本测试:由于不同煤矿出来的煤矸石存在着差异性,所以必须要做具体的样本测试,通过数据采集和建模分选试验后,依据试验结果才能再去决定项目是否要推进实施

二、利用X射线影像分选逻辑

  1. 数据采集
  • X射线影像:检测物料的X射线衰减特性。用于区分明显低密(煤/夹矸煤/黑石)与明显高密(砂岩/高密度矸石)
  2. 计算识别
  • 高密度判别:忽略砂岩和高密度矸石
  • 低密度判别:忽略煤、夹矸煤和黑石
  • 中密度判别:标记出高岭石
  3. 分离执行
  • 利用高压气喷出标记的高岭石执行分选

三、利用X射线+工业相机影像分选逻辑

  1. 数据采集
  • X射线影像:检测物料的X射线衰减特性。用于区分明显低密(煤/夹矸煤/黑石)与明显高密(砂岩/高密度矸石)
  • 工业相机影像:用于识别高岭石表面光谱特征,辅助区分高岭石与非高岭石
  2. 计算识别
  • 利用X射线影像的高密度判别:忽略砂岩和高密度矸石
  • 利用X射线影像的低密度判别:忽略煤、黑岩和夹矸煤
  • 利用工业相机影像进一步对中密度的判别:忽略非高岭石,标记出高岭石
  3. 分离执行
  • 利用高压气喷出标记的高岭石执行分选

四、项目准备

  1. 样品准备:含高岭石的煤矸石样品200 - 500 kg
  2. 数据采集:先分类样品,分出高岭石和非高岭石样品,再分别获取X射线影像和工业相机影像
  3. 分选建模:建立利用X射线影像的分选模型,利用X射线影像+工业相机影像融合的分选模型
  4. 分选试验:多次分选试验,并根据分选结果改进模型和参数,最后给出分选的结果样品,包括X射线影像分选、X射线影像+工业相机影像融合分选两种分选结果样品(分别包括高岭石和非高岭石)
  5. 分选验证:对各类分选结果样品进行化验,确定分选出的高岭石和非高岭石化学成分,利用化验结果验证分选效果。依据化验结果看是否可以改进分选模型参数,若改进分选模型参数进一步分选试验再化验。最终化验结果验证分选效果好再考虑推进项目
  6. 确定工艺:基于分选效果,选择分选工艺流程:DRX的X射线影像分选,DRXV的X射线+相机影像分选

五、利用DRX设备分选工艺流程

  原料→(超过350mm颗粒的需要前置破碎机+振动筛)→粒度20 - 350mm →X射线影像识别→高压气喷吹选出高岭石

六、利用DRXV设备分选工艺流程

  原料(超过350mm颗粒的需要前置破碎机+振动筛,需要时清洗、脱湿)→粒度20 - 350mm →X射线影像+工业相机影像识别→高压气喷吹选出高岭石

七、结语

  DRX分选设备利用X射线影像可分选出高岭石,分选精度因不同煤矿而存在差异,有的煤矿煤矸石分选出高岭石精度高,有的就比较低。DRXV利用X射线影像和工业相机影像融合识别,可以选出高纯度的高岭石剔除非高岭石,但工业相机影像还要求原料表面比较干净,可能需要增加清洗和除湿附加设备。
  由于不同煤矿出来的煤矸石存在着差异性,所以必须要做具体的样本数据采集和建模分选试验,依据试验结果去做成本盈利分析,再决定项目是否推进实施。如果需要回收原料中含有的煤和夹矸煤,建议先剔除高密度的砂岩和矸石选出高岭石、黑石、煤和夹矸煤,然后再选出高岭石,最后从余料中选出煤和夹矸煤。


分选煅烧高岭石成品

一、方案背景

  由于煤系高岭石原料不纯净,煅烧后的高岭石会存在一些高低密度的杂石、外面发白里面杂色烧不透的矸石以及白度低的低品质高岭石。要得到白度比较高的高岭石产品或按白度分级的不同等级产品,需要对煅烧高岭石进行进一步分选。人工分选效率低、成本高还存在安全隐患,尤其是那些表面白而里面非白物料人工还无法分选。利用X射线+工业相机影像识别的DRXV矿物智能分选设备,可以高效、低成本、安全和稳定地分选高白度或按白度等级分级的高岭石成品。

二、利用X射线+工业相机影像分选逻辑

  1. 数据采集
  • X射线影像:利用物料的X射线穿透影像,区分高密度杂石、外白里杂的矸石
  • 工业相机影像:利用高岭石相机影像,区分非白色原料
  2. 计算识别
  • 利用X射线影像的高低密度判别:忽略密度高和密度低的杂石,尤其是外面是白里而面是杂色的非高岭石
  • 利用工业相机影像颜色判别:忽略非白色、低白度的高岭石,标记出高白度的高岭石;或按白度分级,标记出要求白度等级的高岭石
  3. 分离执行
  • 利用高压气喷出:标记的高白度的高岭石,或标记的要求白度等级的高岭石

三、利用DRXV设备试验

  1. 样品准备:煅烧高岭石的样品50 - 200 kg
  2. 数据采集:先分类样品,分出白色高岭石和非白色杂石样品,通过破开颗粒找出外白里杂的样品,再分别获取X射线影像和工业相机影像
  2. 分选建模:建立利用X射线影像的分选模型,利用X射线影像+工业相机影像融合的分选模型
  3. 分选试验:多次分选试验,并根据分选结果改进模型和参数,最后给出分选的结果样品,包括X射线影像分选、X射线影像+工业相机影像融合分选两种分选结果样品(分别包括白色高岭石和非白杂石)
  4. 分选验证:对各类分选结果样品再一次破开颗粒检验,以验证分选效果。看是否可以改进分选模型参数,若改进分选模型参数进一步分选试验再检验,确定分选模型参数
  另外,若需按白度等级分选,则需要按不同白度等级选样,获取图像和拟定分选参数,分选试验检验,确定按白度分级分选模型参数。

四、利用DRXV设备分选工艺流程

  1. 高白度高岭石分选
  煅烧 (超过350mm颗粒的需要前置破碎机+振动筛)→粒度20 - 350mm →X射线影像+工业相机影像识别→高压气喷吹选出高白度高岭石
  2. 按白度等级分选
  白色高岭石→X射线影像+工业相机影像识别→高压气喷吹选出要求白度等级的高岭石

五、试验案例参考

  大同市金源高岭土有限责任公司
  • 除杂分选出白色高岭石
  • 按等级分选出不同白度等级高岭石

六、结语

   DRXV智能矿物分选设备(X射线+颜色干选机) 利用X射线+工业相机影像融合识别技术,可剔除煅烧高岭石里面的杂石尤其是外白里杂的矸石,分选出高白度的高岭石成本,也可以按白度高低进行分等级分选。如需要,在煅烧前可以利用 DRXV智能矿物分选设备(X射线+颜色干选机) 分选煤系高岭石原料 ,除去高密度和低密度杂石及非高岭石物料,提升高岭石原料纯度,降低煅烧任务量和煅烧后的分选工作量,以降低成本,提高生产效率和效益。