濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)在安徽某鏡鐵礦中的應(yīng)用

辛 青 王兆連 劉風(fēng)亮 商云龍 莫子雨 趙文普

（山東華特磁電科技股份有限公司）

鏡鐵礦屬于難選赤鐵礦的一種，是赤鐵礦的變種，含有TiO2、SiO2、Al2O3等混入物。鏡鐵礦通常同其他鐵礦一樣，大多作為煉鐵的原料，同時(shí)由于某些鏡鐵礦具有同云母類似的結(jié)構(gòu)，因此也常被稱為云母氧化鐵，可用來(lái)制漆或作為其他功能材料的原料［1-4］。鏡鐵礦屬?gòu)?fù)三方偏三角面體晶類，這種特殊的晶體結(jié)構(gòu)，且與磁鐵礦共生的情況下，采用常規(guī)選礦方法難以高效且環(huán)保地回收利用［5-8］。

安徽某鏡鐵礦一段選別設(shè)計(jì)采用弱磁—強(qiáng)磁—強(qiáng)磁工藝流程，弱磁選機(jī)采用CTB1230 永磁筒式磁選機(jī)，2 次強(qiáng)磁采用立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)。長(zhǎng)期以來(lái)，該鏡鐵礦中的磁性鐵含量較低，一段弱磁機(jī)精礦產(chǎn)率極低，精礦難以有效卸至精礦區(qū)，跟隨滾筒重復(fù)選別，造成磁選機(jī)槽體及卸礦擋板處強(qiáng)磁性礦物淤積板結(jié)，進(jìn)一步惡化選別效果，弱磁選機(jī)選別效率低，最終導(dǎo)致強(qiáng)磁性礦物進(jìn)入后續(xù)強(qiáng)磁作業(yè)，造成強(qiáng)磁機(jī)磁團(tuán)聚現(xiàn)象加劇，強(qiáng)磁選機(jī)精礦斗、精礦斜斗、給礦軛鐵淤堵頻繁，介質(zhì)盒堵塞情況加劇，嚴(yán)重影響生產(chǎn)指標(biāo)及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境。

1 濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)的工作原理

濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)是一種新型高效永磁除鐵設(shè)備，對(duì)赤鐵礦、褐鐵礦、鏡鐵礦、菱鐵礦、錳礦、鉭鈮礦等微弱磁性礦物具有較好的選別效果，具有品位提升幅度大，磁性礦物回收率高等優(yōu)點(diǎn)。

濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)的工作原理（圖1）是礦漿通過(guò)入料管道進(jìn)入磁選機(jī)的進(jìn)料箱總成中，經(jīng)充分分散后被均勻的灑落在磁板上部的輸送帶上，在重力作用下漿料沿磁板的傾斜方向向下流動(dòng)，漿料中含有的磁性物在磁板的強(qiáng)磁作用下，被牢牢地吸附在輸送帶上，驅(qū)動(dòng)滾筒帶動(dòng)輸送帶沿磁板傾斜方向向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將吸附的磁性物帶入卸鐵區(qū)域，被卸礦水管沖入出鐵口中并集中收集，無(wú)磁性漿料繼續(xù)沿磁板向下流動(dòng)，流入出料口被集中收集。

2 濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)：①磁系采用板式磁極結(jié)構(gòu)，有效磁力面積大，可達(dá)15 m2，單機(jī)處理量大，選別路徑長(zhǎng)，除鐵效果好；②用釹鐵硼做磁源，擠壓聚磁技術(shù)，磁場(chǎng)強(qiáng)度高，磁系表面磁場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)1.7 T，與電磁磁選機(jī)相比，節(jié)能效果顯著；③采用雙層入料箱結(jié)構(gòu)，布料均勻，料層薄，分選效果好；④在給料裝置與從動(dòng)滾筒之間設(shè)有多級(jí)漂洗裝置，可有效減少礦物夾雜，提高分選效果；⑤磁板兩邊采用不銹鋼導(dǎo)流槽結(jié)構(gòu)，結(jié)合輸送帶兩側(cè)的裙邊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可減少漏料現(xiàn)象；⑥驅(qū)動(dòng)滾筒采用腰鼓形結(jié)構(gòu)，具有自動(dòng)糾偏功能，可防止輸送帶跑偏。

3 礦石性質(zhì)

安徽某鏡鐵礦化學(xué)多元素分析、鐵物相分析結(jié)果見(jiàn)表1、表2［1］。

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由表1、表2 可知，礦石中的主要有價(jià)元素是鐵，但全鐵品位較低，僅為28.11%；主要雜質(zhì)是SiO2，其次是Al2O3，二者合計(jì)含量46.57%；有害雜質(zhì)S、P 含量都很低，對(duì)鐵精礦的質(zhì)量影響較小；礦石中的鐵礦物以赤鏡鐵礦為主，其次為磁鐵礦、硅酸鐵，其分布率分別為57.95%，28.92%，11.70%［1］。

4 試驗(yàn)用機(jī)磁系排布對(duì)比試驗(yàn)

試驗(yàn)采用型號(hào)為SGB-0307 的濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)，磁系采用高性能釹鐵硼磁塊，輸送帶表面磁感應(yīng)強(qiáng)度1.3 T，磁板傾斜角0°～8°可調(diào)，磁板有效尺寸為300 mm×700 mm。試驗(yàn)給礦濃度約40%，磨礦細(xì)度約-74 μm50%。

（1）磁板采用豎向排布（圖2），根據(jù)不同來(lái)樣時(shí)間分別試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

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由表3可知，在不同時(shí)間來(lái)樣給礦品位相當(dāng)?shù)那闆r下，濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)磁板采用豎向排布，精礦指標(biāo)波動(dòng)較大，但回收率基本相同。

（2）磁板采用橫向排布（圖3），根據(jù)不同來(lái)樣時(shí)間分別試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表4。

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由表4可知，在對(duì)不同時(shí)間來(lái)樣給礦品位相當(dāng)?shù)那闆r下，濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)磁板采用橫向排布，精礦指標(biāo)基本相同，精礦提升幅度可達(dá)27個(gè)百分點(diǎn)。

由2種磁系排布對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果可知，在給礦品位相當(dāng)?shù)那闆r下，磁板排列采用豎向排布，可獲得較高的回收率，但精礦品位有波動(dòng)；磁板排列采用橫向排布，有利于精礦品位的提高。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，工業(yè)應(yīng)用采用SGB-0520 型濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)，磁板橫向排布。

5 不同強(qiáng)磁磁選機(jī)工業(yè)應(yīng)用實(shí)例對(duì)比

5.1 濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)工業(yè)應(yīng)用實(shí)例

依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及客戶要求，在精礦鐵品位不低于58%的前提下，采用SGB-0520 型濕式強(qiáng)磁板式工業(yè)用磁選機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，輸送帶表面磁感應(yīng)強(qiáng)度1.3 T，磁板傾斜角0°～8°可調(diào)，磁板有效尺寸為500 mm×2 000 mm，磁板采用橫向排布，入礦濃度約40%，磨礦細(xì)度約-74 μm50%，采用攪拌桶均勻給料，出口采用閥門控制出料量，根據(jù)給料時(shí)間不同分別進(jìn)行2次試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

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由表5可知，當(dāng)給料時(shí)間為3 min 時(shí)，單位時(shí)間處理量飽和，可將給礦鐵品位從33.28% 提高到57.17%，產(chǎn)率為43.76%，鐵回收率為75.18%；當(dāng)給料時(shí)間為5 min時(shí)，可以將給礦鐵品位從33.28%提高到60.31%，產(chǎn)率為32.49%，鐵回收率為58.88%，可有效降低后續(xù)立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的負(fù)荷，同時(shí)避免強(qiáng)磁性礦物進(jìn)入后續(xù)選別，提高立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的選別效率。

5.2 某新型永磁高場(chǎng)強(qiáng)磁選機(jī)工業(yè)應(yīng)用實(shí)例

某新型永磁高場(chǎng)強(qiáng)磁選機(jī)由振動(dòng)篩、礦漿分配器、滾筒、聚磁介質(zhì)、扇形磁系、槽體、卸礦裝置等組成，設(shè)備滾筒直徑1 200 mm，長(zhǎng)3 000 mm。聚磁介質(zhì)采用不銹鋼棒，直徑3 mm，呈網(wǎng)格狀分布，介質(zhì)網(wǎng)厚度約5 cm，介質(zhì)網(wǎng)格間隙約1 cm。該新型永磁高場(chǎng)強(qiáng)磁選機(jī)選別原理為聚磁介質(zhì)在磁系區(qū)被磁化，礦漿經(jīng)振動(dòng)篩除雜后，通過(guò)分料裝置給入選別區(qū)，磁性礦粒被磁化介質(zhì)吸附并攜帶至無(wú)磁區(qū)，在卸礦沖洗水及重力的作用下落入精礦區(qū)，其余礦粒則直接通過(guò)介質(zhì)間的縫隙落入尾礦區(qū)。

在給礦濃度約40%，磨礦細(xì)度約-74 μm50%的給礦條件基本相當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行不同給礦體積試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表6。

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由表6 可知，采用某新型永磁高場(chǎng)強(qiáng)磁選機(jī)，當(dāng)給礦體積為130 m3/h 時(shí)，可將給礦鐵品位從30.83%提高到57.87%，產(chǎn)率為27.49%，鐵回收率為51.60%；當(dāng)給礦體積為100 m3/h時(shí)，可將給礦鐵品位從31.13%提高到58.14%，產(chǎn)率為26.70%，鐵回收率為49.87%。

6 結(jié) 論

（1）安徽某鏡鐵礦中鐵礦物以赤鐵礦為主，其次為磁鐵礦、硅酸鐵，其分布率分別為57.95%，28.92%，11.70%。

（2）試驗(yàn)結(jié)果表明，SGB-0307型濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)磁板采用豎向排布，在給礦品位相當(dāng)?shù)那闆r下，可獲得較高的產(chǎn)率和回收率，精礦品位稍低；磁板采用橫向排布，在給礦品位相當(dāng)?shù)那闆r下，可獲得較高的精礦品位，產(chǎn)率和回收率稍低。

（3）SGB-0520 型濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)工業(yè)試驗(yàn)表明，磁板采用橫向排布，可將給礦品位從33.28%提高到60.31%，產(chǎn)率為32.49%，回收率為58.88%，可有效降低后續(xù)立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的負(fù)荷，同時(shí)避免強(qiáng)磁性礦物進(jìn)入后續(xù)選別，提高立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的選別效率，且后期可適當(dāng)降低立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的激磁電流，有利于立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（4）通過(guò)與某新型永磁高場(chǎng)強(qiáng)磁選機(jī)應(yīng)用實(shí)例對(duì)比可知，在入礦條件基本相當(dāng)?shù)臈l件下，某新型永磁高場(chǎng)強(qiáng)磁選機(jī)可將給礦品位從31.13%提高到58.14%，產(chǎn)率為26.70%，回收率為49.87%；濕式強(qiáng)磁板式磁選機(jī)SGB-0520 磁板采用橫向排布，可將給礦品位從33.28%提高到60.31%，產(chǎn)率為32.49%，回收率為58.88%，精礦品位、產(chǎn)率、回收率均較高，可有效降低后續(xù)設(shè)備的負(fù)擔(dān)，避免強(qiáng)磁性礦物進(jìn)入后續(xù)選別，提高選別效率。