G型干法篩式磁選機(jī)的研制與應(yīng)用

李明波

（濟(jì)南鮑德爐料有限公司，山東濟(jì)南 250101）

1 前 言

隨著進(jìn)口礦石價格的不斷攀升以及新建選礦規(guī)模的越來越大，極大的刺激了國內(nèi)礦石的生產(chǎn)。我國大部分鐵礦資源為貧鐵礦（90%以上為貧鐵礦），為降低磨礦成本，國內(nèi)多數(shù)選礦廠采用“多碎少磨、以碎代磨”的多段破碎工藝來減少入磨粒度來降低磨礦成本。多段破碎后的碎礦產(chǎn)品中已有部分脈石解離出來，如果是低品位磁鐵礦，解離出來的脈石會更多。赤城某選礦廠采用單一磁選選礦工藝流程，一段粗選拋尾產(chǎn)率僅為36%，是影響選礦廠金屬回收率的關(guān)鍵因素。新研制的干法篩式磁選機(jī)，可以將細(xì)碎后粒徑小于8 mm 或品位較低的軟、硬質(zhì)礦石，初選富集后拋尾產(chǎn)率達(dá)到44%，成功的解決了傳統(tǒng)筒式磁選機(jī)（磁滑輪）富礦與跑尾不能兼得的狀態(tài)。通過4 個月的工業(yè)生產(chǎn)對比試驗(yàn)，在礦品位相等的條件下，精礦品位基本持平，尾礦品位降低0.17%，作業(yè)精礦回收率提高0.28%，粗顆粒連生體礦物得到有效的回收［1-5］。

2 設(shè)備簡介

干法篩式磁選機(jī)以回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)部作為磁選空間，筒體外部設(shè)置固定的向心磁系，回轉(zhuǎn)筒筒體內(nèi)部安裝螺旋葉片，礦漿在螺旋葉片作用下沿軸向流動，翻轉(zhuǎn)次數(shù)增多，分選距離和時間大大延長，從而有效保證了磁選礦物的回收率，適用于鐵礦石入磨前的預(yù)選、尾礦控尾回收等。

2.1 分選原理

分選原理示意圖見圖1。物料通過振動給料器均勻地加入到回轉(zhuǎn)筒內(nèi)，進(jìn)入回轉(zhuǎn)筒內(nèi)強(qiáng)弱有序的磁場。進(jìn)入磁場的磁性顆粒在向心開放磁場的作用被捕獲并吸附到回轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面，并隨筒體一起旋轉(zhuǎn)，當(dāng)提升至頂部無磁區(qū)時，磁性顆粒在重力作用下，落入精礦螺旋輸送機(jī)并排出；非磁性顆粒、弱磁性顆粒及被包裹磁性顆粒，在回轉(zhuǎn)筒螺旋葉輪推動作用下向前推進(jìn)，并受到軸向階梯磁場的作用，不停地進(jìn)行分選，直至進(jìn)入尾礦箱。

圖1 分選原理示意圖

2.2 結(jié)構(gòu)組成

干式篩式磁選設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要包括機(jī)架、不銹鋼回轉(zhuǎn)筒、外置向心磁系、螺旋葉片、螺旋輸送機(jī)、進(jìn)料口等組成。

圖2 干法篩式磁選機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2.1 外置向心磁系結(jié)構(gòu)

外置磁系是整機(jī)的核心，磁系安裝在弧形托架組上，在回轉(zhuǎn)筒和弧形托架之間形成一個安裝磁系的環(huán)形空間，磁系組由多組磁塊組成，分組設(shè)置后形成一個弧形面，覆蓋范圍超過180°。磁系組沿回轉(zhuǎn)筒軸向上單級布置，沿物料的前進(jìn)方向磁場強(qiáng)度由低到高，每一個弧面中的磁塊沿徑向上采用N、S交錯排列，同一列的磁塊在軸向上采用同極設(shè)置。

2.2.2 磁系與磁場特性

干法篩式磁選機(jī)的選別指標(biāo)，除礦石性質(zhì)外，主要取決于磁選機(jī)的磁場性能。G-1050磁選機(jī)磁系采用優(yōu)質(zhì)鐵氧體磁材Y30BH 與稀土釹鐵硼磁材N-38-40，用不導(dǎo)磁螺釘組成階梯式磁場，固定在弧形托架上，其極性沿圓周采用N、S 交錯排列，其技術(shù)性能參數(shù)：圓筒直徑1 000 mm；圓筒長度5 000 mm；轉(zhuǎn)速19～22 r/min；給礦粒度 0～10 mm；處理量10～25 m3/h；磁場強(qiáng)度200～700 mT；主電機(jī)功率5.5 kW；精礦電機(jī)功率1.5 kW 。外置磁機(jī)結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 外置磁機(jī)結(jié)構(gòu)

圖4 為G-1050 距離磁極表面不同距離的磁場強(qiáng)度測量曲線，通過分析測量的磁場強(qiáng)度數(shù)值，30 mm處磁場強(qiáng)度平均為330 mT，與傳統(tǒng)的cT磁滾筒相比較，G-1050干式篩式磁選機(jī)磁場更加均勻、磁場深度更深，特別是30～90 mm左右區(qū)域磁場深度更均勻，對于礦石預(yù)選控尾是十分有利的。

圖4 外置磁系的磁場強(qiáng)度分布曲線

磁系組沿回轉(zhuǎn)筒軸向上單級布置，沿物料的前進(jìn)方向磁場強(qiáng)度由低到高三級布置，沿物料前進(jìn)方向依次為弱磁性磁場，磁場強(qiáng)度為80～200 mT，可以吸附強(qiáng)磁性物質(zhì)；中磁性磁場，磁場強(qiáng)度為200～500 mT，用于吸附中磁性物質(zhì)；強(qiáng)磁性磁場，磁場強(qiáng)度為500 mT以上，可吸附弱磁性物質(zhì)。

2.3 干法篩式磁選機(jī)特點(diǎn)

采用外置式向心開放磁系設(shè)計(jì)，磁系設(shè)計(jì)分為初選區(qū)、精選區(qū)，并通過調(diào)節(jié)內(nèi)筒轉(zhuǎn)速和磁場強(qiáng)度的方式方便調(diào)節(jié)初選與精選區(qū)的分選面積比例，充分控制精礦品位與跑尾品位。

軸向上采用長磁程，分階梯布置（篩選原理），將不同磁性的礦物，分階段篩選出來，實(shí)現(xiàn)不同磁性物的篩選功能，充分解決了精礦粉的夾雜問題。

物料通過內(nèi)筒，沿軸向運(yùn)動，磁系作用時間長；向心磁系提供了選別精礦在徑向上產(chǎn)生20多次的磁翻轉(zhuǎn)，充分消除了夾雜脈石的現(xiàn)象，在磁翻轉(zhuǎn)拋掉的弱磁性礦物，在進(jìn)入下一級磁系進(jìn)行現(xiàn)次選別，使最終排出的尾礦基本無磁性。

3 G-1050磁選機(jī)的工業(yè)試驗(yàn)及應(yīng)用

3.1 工業(yè)試驗(yàn)

遼寧寬甸某礦的礦樣，最大粒度10 mm，G-1050和CT1230型干選機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1 遼寧寬甸某礦樣對比試驗(yàn)結(jié)果 %

3.2 工業(yè)應(yīng)用

赤城某選礦廠在入磨前設(shè)置了干選甩尾，即在破碎最終產(chǎn)品進(jìn)入粉礦倉之前，用干選設(shè)備-常規(guī)筒式磁選機(jī)甩掉部分尾礦，提高入磨礦品位。磨前預(yù)選粒度-5 mm，既可以大幅度提高原礦品位，又能將廢石在進(jìn)行磨礦前除去，顯著降低磨礦成本。磁選設(shè)備磁場強(qiáng)度350 mT。但經(jīng)生產(chǎn)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)甩選尾礦中Tfe含量仍達(dá)到6%，選礦廠為進(jìn)一步回收尾礦中的鐵，額外增加了尾礦強(qiáng)磁分選工藝，以提高回收率提高選礦廠效益。

由于預(yù)選工藝復(fù)雜，預(yù)選成本大幅提高。為了降低成本，同時進(jìn)一步提高鐵的回收率，以提高選礦廠效益，該選礦廠進(jìn)行了磨前工藝改造，選用G-1050干法篩式磁選機(jī)，選礦工藝流程如圖5所示。

磨前工藝改造選用G-1050 干法篩式磁選機(jī)后，與改造前的CT1230 型磁選機(jī)甩尾指標(biāo)對比如表2所示。

表2 G-1050磁選機(jī)與CTB1230磁選機(jī)甩尾指標(biāo)對比 %

由數(shù)據(jù)可以看出，干法篩式磁選機(jī)用于赤城選礦廠的甩尾作業(yè)表現(xiàn)較好的預(yù)選控尾能力，甩尾產(chǎn)率提高8個百分點(diǎn)；在工業(yè)生產(chǎn)條件相同的情況下進(jìn)行比較，精礦率提高0.27 個百分點(diǎn)，精礦回收率提高0.28個百分點(diǎn)。金屬回收率達(dá)到91%以上，大大改善了原有預(yù)選系統(tǒng)的控尾指標(biāo)，有效保證了鐵的回收率。

4 結(jié) 語

圖5 選礦工藝流程

1）G-1050 干式篩式磁選機(jī)采用外置開放式向心磁系、階梯式磁場磁系，三段分選區(qū)，筒徑Φ 1 000 mm，筒長5 000 mm，分選粒度0～10 mm，選別帶長，分選時間延長，磁場作用深度大，金屬回收率得到有效保證。適用于回收細(xì)鋼渣、礦渣、山皮、沙丘、尾礦砂、河砂、碎石屑、粉煤灰等含磁性物料中回收高品位的作業(yè)。

2）經(jīng)工業(yè)應(yīng)用驗(yàn)證，該干式篩式磁選機(jī)應(yīng)用在赤城選礦廠磨前預(yù)選甩尾的效果較為顯著，與原磁選機(jī)在工藝產(chǎn)線上進(jìn)行比較，金屬回收率達(dá)到91%以上，精礦品位基本持平，尾礦品位降低0.17 個百分點(diǎn)，精礦回收率提高0.28 個百分點(diǎn)，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。