永磁高梯度中磁机在微细粒级磁铁矿选别中的应用

日期:2016-12-05

1、概述
  太钢集团岚县矿业有限公司(袁家村铁矿)是目前亚洲规模最大的采选联合矿山,设计年处理原矿2200万吨,年产铁精粉741.8万吨,铁精粉品位65%。矿石属鞍山式微细粒嵌布的红(磁)混合贫铁矿,露天开采、汽车-半移动破碎-胶带运输工艺,选矿采用半自磨+两段球磨的磨矿工艺和弱磁-强磁-再磨-阴离子反浮选工艺。弱磁磁选选用CTB1230磁选机,预先回收强磁性矿物,为后续强磁选做准备。然而,在实际生产中,弱磁选机对强磁选矿物的分选效果不够理想,在尾矿中还留有一定量的微细粒级磁性铁(MFe>1%),造成后续工艺中立环高梯度强磁机出现分选区和磁介质堵塞现象。分选区堵塞后,定期停机人工凿通,不但影响设备作业率、降低产量,还增加了检修维护成本,从而影响经济效益。
  岳阳大力神电磁机械有限公司是一家专业从事磁电技术研究及其延伸产品开发的高新技术企业,生产的高梯度磁选机获得过多项国家专利。开发的新型永磁高梯度中磁机(专利号:ZL 2015 2 0425640.7),在太钢集团岚县矿业有限公司选矿部进行了工业运行试验,取得了良好的技术指标和明显的经济效益。


2、永磁高梯度中磁机工作原理
  该机主要由给矿箱、中空轴、滚筒、永磁磁系、匀矿槽、精矿斗、冲(漂)洗水管总成、尾矿斗、机架及传动部分等部件组成。磁系设计在滚筒外面,矿浆在滚筒内侧进行分选。
  矿浆进入给矿箱之后,通过中空轴的一侧给矿法兰进入匀矿槽,然后流进滚筒内壁。滚筒有一定的倾斜度,其内壁装有介质(盒)网板。矿浆在滚筒内壁从上往下流动。矿浆经过磁选区时,磁性物质吸附在磁介质上,由转动的滚筒带至上部精矿冲洗水管的位置(此位置为无磁区)。管中喷出压力水冲洗滚筒内壁的介质(盒)网,使磁性产品落入精矿斗中,由中空轴的另一侧经精矿排出管排出。非磁性矿物则透过介质网沿滚筒内壁流出,进入尾矿斗排出。滚筒内设有漂洗装置,用以漂洗磁性产品,以利提高精矿品位。由于矿浆不断给入,精矿和尾矿不断排出形成一个连续的分选过程。


3、永磁高梯度磁选机主要特点
  (1)磁场强度、滚筒倾斜角度、滚筒转速均能根据现场矿物情况及选矿指标要求很方便地调节,有利于获得最佳的分选指标。
  (2)磁场强度高,磁系使用寿命长。磁系采用钕铁硼强永磁材料。磁系分布经优化设计,滚筒内表面磁场可达到0.6T以上。磁系退磁8年以内不超过5%。
  (3)磁场梯度高。滚筒内壁装有特殊的磁介质网,大大提高了分选区的磁场梯度,提高了对矿物的捕捉能力,使磁分选粒度下限降低。特别有利于细粒级矿物的回收。
  (3)磁场分选区域大。矿物流过整个滚筒内壁,分选区域的路径长,增加了对磁介质的接触机会,回收率高,选矿效果好。
  (4)磁系使用寿命长。磁系不与矿浆直接接触,避免了磁系腐蚀和给矿冲刷磨损现象,增加了磁系使用寿命。
  (5)介质网不会出现堵塞、跑料的现象。
  (6)具有很好的节能、节水性能。该设备比同类电磁强磁机节能80%以上,设备运行成本极低。


4、永磁高梯度中磁机适用范围
  (1)、磁性、弱磁性矿物的选矿。例如:磁铁矿、磁黄铁矿、焙烧矿、赤铁矿、褐铁矿、钛铁矿、黑钨矿、钽铌矿、菱锰矿等。
  (2)、非金属矿的除铁提纯。例如:长石、石英、霞石、萤石、硅线石、锂辉石等。
  一般用于立环高梯度强磁机、超精细高梯度强磁机设备之前的预处理工艺流程。


5、永磁高梯度中磁机在太钢岚县矿业公司选矿厂使用情况
  在经过多次实验室试验获得较好选矿指标后,将DLSY-200250型永磁高梯度中磁机安装到太钢岚县矿业公司选矿部生产现场。在给矿条件相同的情况下,与设计使用的CTB1230型永磁筒式磁选机进行工业对比试验。
  在给矿条件相同的条件下,CTB-1230型永磁筒式磁选机生产数据如下:

批次

给矿品位(%)

精矿品位(%)

尾矿品位(%)

精矿产率(%)

精矿回收率(%)

TFe

MFe

TFe

MFe

TFe

MFe

1

32.48

2.8

54.64

37.9

28.42

0.2

15.48

26.05

2

31.78

3.4

53.54

38.8

30.53

0.4

5.43

9.15

3

30.68

2.41

55.9

39.9

28.57

0.5

7.72

14.07

4

30.33

1.9

56.55

33.24

29.08

0.7

4.55

8.48

平均值

31.32

2.63

55.16

37.46

29.15

0.45

8.30

14.44

  在给矿条件相同的条件下,DLSY-200250型永磁高梯度中磁机生产数据如下:

批次

给矿品位(%)

精矿品位(%)

尾矿品位(%)

精矿产率(%)

精矿回收率(%)

TFe

MFe

TFe

MFe

TFe

MFe

1

32.84

3.31

48.03

26.59

28.19

0.10

23.44

34.28

2

33.09

3.16

47.93

26.84

27.70

0.05

26.64

38.59

3

33.14

3.00

49.58

29.66

27.49

0.05

25.58

38.27

4

32.99

3.00

49.43

27.82

28.44

0.05

21.68

32.48

平均值

33.02

3.12

48.74

27.73

27.96

0.06

24.35

35.91

  (1)通过对比试验可以看出,在原矿相同的条件下,在满足工艺要求中的精矿品位(48%)的情况下,DLSY-20025型永磁高梯度中磁机比CTB1230型永磁筒式磁选机选别的精矿产率高16.05个百分点,精矿回收率(%)高21.47个百分点。这是因为永磁高梯度中磁机矿浆从磁选机的一端给入,分选后从另一端排除,磁场分选区域大,矿物通过分选区域的路径长,增加了对磁介质的接触机会,品位和产率都得到了提高,分选指标好。
  (2)从对比试验还可以看出,在原矿相同的条件下,永磁高梯度中磁机的尾矿磁性铁只有0.06%。这说明矿浆中强磁性矿物基本被全部富集,对之后的强磁选机不会产生堵塞现象。同时精矿产率提高了,尾矿品位降低了,充分说明该矿物中一些弱磁性矿物也得到回收利用,减少之后的强磁选机给矿量,有利于提高后续强强磁机的使用效果。
  (3)从2014年7月开始连续使用了15个月,没有出现介质堵塞、跑料的现象。


6、结语
  永磁高梯度中磁机在太钢岚县矿业公司的现场工业试验表明:同永磁筒式磁选机相比,在满足工艺要求中的精矿品位的情况下,精矿产率、精矿回收率更高,尾矿磁性铁含量更低,技术指标具有很强的优势,带来了可观的经济效益。目前,永磁高梯度中磁选机正在被推广应用于各铁矿选矿厂和非金属选矿厂。

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