懸磁干選機(jī)及其應(yīng)用

劉秉裕 徐銀全 薛鳳琦 邱 實(shí)

(1.鞍山金裕豐選礦科技有限公司,遼寧 鞍山 114011；2.通鋼板石選礦廠，吉林 白山 134300；3.首通鋼深井礦業(yè)，遼寧 朝陽(yáng) 122400)

懸磁干選機(jī)及其應(yīng)用

劉秉裕1徐銀全2薛鳳琦3邱 實(shí)1

(1.鞍山金裕豐選礦科技有限公司,遼寧 鞍山 114011；2.通鋼板石選礦廠，吉林 白山 134300；3.首通鋼深井礦業(yè)，遼寧 朝陽(yáng) 122400)

貧磁鐵礦石入磨前的干式預(yù)選是選礦廠實(shí)現(xiàn)降本增效的重要手段之一。面對(duì)日漸貧化的磁鐵礦石資源，針對(duì)傳統(tǒng)磁滑輪預(yù)選存在的“精而不精，廢而不廢”問(wèn)題，鞍山金裕豐選礦科技有限公司研發(fā)了一種新型貧磁鐵礦石干式預(yù)選設(shè)備——懸磁干選機(jī)。在系統(tǒng)介紹了懸磁干選機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，以2種貧磁鐵礦石為研究對(duì)象、以懸磁干選機(jī)和磁滑輪為分選設(shè)備，進(jìn)行了干式預(yù)選拋廢效果對(duì)比試驗(yàn)，并介紹了懸磁干選機(jī)在3個(gè)礦山的行動(dòng)情況。試驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐均表明：懸磁干選機(jī)磁性鐵回收效果更高、預(yù)選拋廢更徹底、尾礦磁性鐵含量更低。因此，懸磁干選機(jī)是一種新型、高效的貧磁鐵礦石干式預(yù)選設(shè)備。

貧磁鐵礦石 預(yù)選拋廢 懸磁干選機(jī) 磁滑輪

礦石開(kāi)采過(guò)程中混入廢石不可避免，這部分廢石在入磨前通過(guò)預(yù)選拋出，可降低磨選工序的的處理量，從而降低選礦廠生產(chǎn)成本、延長(zhǎng)尾礦庫(kù)的服務(wù)年限[1-2]。

目前，我國(guó)磁鐵礦石的預(yù)選拋廢設(shè)備主要是磁滑輪，通常在破碎篩分工序進(jìn)行1段或2段預(yù)選拋廢。磁滑輪預(yù)選拋廢存在的主要問(wèn)題有：①給料在皮帶上多呈堆積狀態(tài)，塊狀物料往往有多層，細(xì)粒物料或粉料則多達(dá)數(shù)10層甚至更多，磁滑輪預(yù)選拋廢時(shí)，下層的非磁性顆粒被上層的強(qiáng)磁性顆粒所壓，拋出困難，極大地影響著磁鐵礦石的富集。②處于最上層的、含磁鐵礦較少的礦塊，由于所受的磁力較小，容易隨廢石拋出，從而造成磁性鐵損失。因此，單一磁滑輪預(yù)選拋廢就存在“精而不精，廢而不廢”的問(wèn)題。

為解決單一磁滑輪預(yù)選拋廢所存在的問(wèn)題，鞍山金裕豐選礦科技有限公司研發(fā)了一種通過(guò)吸出-吸入2種方式實(shí)現(xiàn)拋廢的預(yù)選設(shè)備——懸磁干選機(jī)。與單一磁滑輪相比，懸磁干選機(jī)預(yù)選拋廢更徹底、尾礦磁性鐵品位更低、干拋精礦鐵品位更高，有利于選礦廠的節(jié)能減排、降本增效。

1 懸磁干選機(jī)

1.1 懸磁干選機(jī)的結(jié)構(gòu)及分選原理

懸磁干選機(jī)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 懸磁干選機(jī)結(jié)構(gòu)示意

懸磁干選機(jī)由平料裝置、帶式吸出裝置、帶式吸住裝置及廢石料斗、精料斗構(gòu)成。平料裝置為犁式或梳篦式；帶式吸出裝置由頭尾輪、環(huán)形輸送皮帶及固定于皮帶下帶面上方的磁系(永磁體，磁場(chǎng)強(qiáng)度最高為398.09 kA/m)等構(gòu)成；帶式吸住裝置與傳統(tǒng)的磁滑輪類(lèi)似，由驅(qū)動(dòng)圓筒(磁力輥筒)及環(huán)形皮帶構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)圓筒內(nèi)的多極固定磁系磁場(chǎng)強(qiáng)度為119.43～159.23 kA/m。

布在帶式吸住裝置皮帶上粒度不超過(guò)50 mm的物料經(jīng)過(guò)平料裝置攤平后進(jìn)入帶式吸出裝置的分選區(qū)，料層中80%～95%的磁性物料在上方的磁力作

用下吸離原所處料層，在帶式吸出裝置皮帶上形成新的磁性礦物料層，經(jīng)皮帶輸送至精料斗上方，離開(kāi)磁系后卸落至精料斗中。留在帶式吸住裝置皮帶上的物料繼續(xù)運(yùn)行至磁力輥筒區(qū)域，非磁性物料在離心力作用下被拋入廢石料斗中，少量的磁性粉料則吸附在磁力輥筒外的環(huán)形輸送皮帶上，運(yùn)行至無(wú)磁區(qū)后與受分隔板阻擋的、磁性成分較少的塊料合并進(jìn)入精料斗，這樣就完成了貧磁鐵礦石的干式拋廢。

1.2 懸磁干選機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

(1)磁鐵礦石及目的礦物為磁性礦物的礦石的高效預(yù)富集。

(2)對(duì)選冶廢棄物中強(qiáng)磁性成分進(jìn)行預(yù)選富集。如從磁鐵礦采場(chǎng)的近礦圍巖中回收磁鐵礦，以及從鋼鐵冶煉渣中回收廢鐵等。

(3)從海濱或河濱干砂中回收磁鐵礦和鈦磁鐵礦。

(4)從石棉毛石等礦山廢棄物中回收磁鐵礦等。

2 懸磁干選機(jī)與磁滑輪拋廢對(duì)比試驗(yàn)

2.1 遼陽(yáng)某極貧磁鐵礦石干拋試驗(yàn)

遼陽(yáng)某鐵礦石屬于鞍山式極貧磁鐵礦石，主要目的礦物為磁鐵礦，主要脈石礦物為石英、陽(yáng)起石、角閃石、綠泥石、方解石等。礦石細(xì)碎產(chǎn)品粒度為30～0 mm，分別采用XGD65-50型懸磁干選機(jī)和φ400 mm×600 mm型磁滑輪進(jìn)行1次干選對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 某極貧磁鐵礦對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

Table 1 Comparison test results of separation efficiency on a lean magnetite ore %

選別設(shè)備產(chǎn) 品產(chǎn) 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe工藝條件懸磁干選機(jī)磁滑輪精礦52.0220.6012.6168.6584.42尾礦47.9810.201.0231.3515.58給礦100.0015.617.77100.00100.00精礦77.3617.108.9484.7489.01尾礦22.6410.523.7815.2610.99給礦100.0015.617.77100.00100.00帶式吸出裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度318.47kA/m,帶速1.6m/s;帶式吸住裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度119.43kA/m,帶速1.9m/s。磁場(chǎng)強(qiáng)度119.43kA/m,帶速1.9m/s。

由表1可知：①懸磁干選機(jī)的拋尾產(chǎn)率為47.98%，磁滑輪的拋尾產(chǎn)率僅為22.64%，懸磁干選機(jī)高出磁滑輪25.34個(gè)百分點(diǎn)；②懸磁干選機(jī)預(yù)選精礦鐵品位和磁性鐵品位分別為20.60%和12.61%，磁滑輪預(yù)選精礦鐵品位和磁性鐵品位分別為17.10%和8.94%，懸磁干選機(jī)分別高出磁滑輪3.50和3.67個(gè)百分點(diǎn)；③懸磁干選機(jī)預(yù)選尾礦鐵品位和磁性鐵品位分別為10.20%和1.02%，磁滑輪預(yù)選尾礦鐵品位和磁性鐵品位分別為10.52%和3.78%，懸磁干選機(jī)分別較磁滑輪低0.32和2.76個(gè)百分點(diǎn)。顯而易見(jiàn)，懸磁干選機(jī)預(yù)選拋廢效果優(yōu)于磁滑輪。

2.2 蒙古國(guó)某磁鐵礦石干拋試驗(yàn)

蒙古國(guó)某磁鐵礦床屬沉積變質(zhì)型鐵礦床，主要有用礦物為磁鐵礦，赤褐鐵礦少量，脈石礦物主要為石英。12～0 mm碎礦產(chǎn)品分別采用XGD65-50型懸磁干選機(jī)和φ400 mm×600 mm型磁滑輪進(jìn)行1次干選對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知：①懸磁干選機(jī)的拋尾產(chǎn)率為24.74%，磁滑輪的拋尾產(chǎn)率僅為13.69%，懸磁干選機(jī)高出磁滑輪11.05個(gè)百分點(diǎn)；②懸磁干選機(jī)預(yù)選精礦鐵品位和磁性鐵品位分別為43.17%和29.06%，磁滑輪預(yù)選精礦鐵品位和磁性鐵品位分別為40.08%和26.51%，懸磁干選機(jī)分別高出磁滑輪3.09和2.55個(gè)百分點(diǎn)；③懸磁干選機(jī)預(yù)選尾礦鐵品位和磁性鐵品位分別為16.82%和1.90%，磁滑輪預(yù)選尾礦鐵品位和磁性鐵品位分別為17.73%和2.82%，懸磁干選機(jī)分別較磁滑輪低0.91和0.92個(gè)百分點(diǎn)。顯而易見(jiàn)，懸磁干選機(jī)預(yù)選拋廢效果優(yōu)于磁滑輪。

表2 蒙古國(guó)某磁鐵礦石對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

Table 2 Comparison test results of separation efficiency on a magnetite ore from Mongolias %

選別設(shè)備產(chǎn) 品產(chǎn) 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe工藝條件懸磁干選機(jī)磁滑輪精 礦75.2643.1729.0688.6497.90尾 礦24.7416.821.9011.362.10給 礦100.0036.6522.34100.00100.00精 礦86.3140.0826.5193.4498.33尾 礦13.6917.732.826.561.67給 礦100.0037.0223.27100.00100.00帶式吸出裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度318.47kA/m,帶速1.6m/s;帶式吸住裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度119.43kA/m,帶速1.9m/s。磁場(chǎng)強(qiáng)度119.43kA/m,帶速1.9m/s。

3 懸磁干選機(jī)應(yīng)用實(shí)踐

3.1 陜南某石棉礦毛石中磁鐵礦的回收

陜南某石棉礦毛石中含有少量磁鐵礦，為了綜合回收有用資源，提高企業(yè)的經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)，采用懸磁干選機(jī)對(duì)其中的磁鐵礦物進(jìn)行了回收，給礦粒度40～0 mm，吸出帶式干選機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度318.47 kA/m，帶速1.6 m/s，帶式吸住裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度119.43 kA/m，帶速1.9 m/s，生產(chǎn)指標(biāo)見(jiàn)表3。

表3 陜南某石棉礦懸磁干選機(jī)干選工藝參數(shù)及生產(chǎn)指標(biāo)

Table 3 Dry separation process parameters and production indexes on an asbestos ore from Shaanxi by hang magnetic dry separator %

產(chǎn) 品產(chǎn) 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe吸出精礦7.3125.1820.8237.7269.81吸住精礦1.906.143.482.393.03尾 礦90.793.220.6559.8927.16石棉毛石100.004.882.18100.00100.00

由表3可知：①懸磁干選機(jī)的吸出精礦與吸住精礦合計(jì)全鐵和磁性鐵品位分別為21.25%和17.24%，較給礦分別提高了16.37、15.06個(gè)百分點(diǎn)；②懸磁干選機(jī)拋尾量高達(dá)90.79%，全鐵和磁性鐵回收率分別為40.11%和72.84%，富集比高達(dá)10.86倍；③吸出精礦與吸住精礦的全鐵品位分別為25.18%和6.14%，磁性鐵品位分別為20.82%和3.48%，表明帶式吸出裝置具有較高的選擇性，帶式吸住裝置可顯著減少磁性鐵流失。

3.2 通鋼板石溝選礦廠細(xì)碎產(chǎn)品的干選

通鋼板石溝鐵礦床屬鞍山式沉積變質(zhì)型鐵礦床，全區(qū)有近170個(gè)工業(yè)礦體，規(guī)模大小不一。區(qū)內(nèi)礦石主要為原生礦石。金屬礦物主要為磁鐵礦，假象赤鐵礦和黃鐵礦少量，微量的褐鐵礦、黃銅礦；脈石礦物以石英為主，其次是角閃石、黑云母，長(zhǎng)石、絹云母、綠泥石、碳酸鹽礦物及石榴子石等?，F(xiàn)場(chǎng)采用懸磁干選機(jī)進(jìn)行預(yù)富集作業(yè)，給礦粒度為15～0 mm，帶式吸出裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度318.47 kA/m，帶速1.6 m/s，帶式吸住裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度119.43 kA/m，帶速1.9 m/s，生產(chǎn)指標(biāo)見(jiàn)表4。

表4 通鋼板石溝選礦廠細(xì)碎產(chǎn)品懸磁干選機(jī)干選工藝參數(shù)及生產(chǎn)指標(biāo)

Table 4 Dry separation process parameters and production indexes on fine crushing products fromTong-steelBanshigoumill%

產(chǎn) 品產(chǎn) 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe吸出精礦65.4731.8826.8888.0796.91吸住精礦1.2721.7914.981.171.05尾 礦33.267.671.1110.762.04給 礦100.0023.7018.16100.00100.00

由表4可知：①懸磁干選機(jī)的拋尾產(chǎn)率為33.26%，尾礦磁性鐵品位僅為1.11%，磁性鐵損失率僅占2.04%，拋尾效率高、磁性鐵損失少；②吸出精礦與吸住精礦合計(jì)全鐵和磁性鐵品位分別為31.69%和26.65%，合并精礦全鐵和磁性鐵品位分別高出給礦7.99、8.49個(gè)百分點(diǎn)，提質(zhì)效果顯著；③大量磁性礦物被帶式吸出裝置吸出為帶式吸住裝置充分回收剩余的磁選礦物創(chuàng)造了較好的條件。

3.3 深井礦業(yè)貧磁鐵礦的干選

深井礦業(yè)鐵礦石為條帶狀或致密塊狀透閃磁鐵石英巖型鐵礦石，主要金屬礦物為磁鐵礦，其次為磁黃鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦；脈石礦物以石英為主，其次為角閃石、輝石、石榴石、磷灰石、綠泥石、黑云母和碳酸鹽礦物等。細(xì)碎產(chǎn)品采用懸磁干選機(jī)預(yù)選，給礦粒度為12～0 mm，帶式吸出裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度318.47 kA/m，帶速1.6 m/s，帶式吸住裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度119.43 kA/m，帶速1.9 m/s，生產(chǎn)指標(biāo)見(jiàn)表5。

表5 深井礦業(yè)貧磁鐵礦懸磁干選機(jī)干選工藝參數(shù)及生產(chǎn)指標(biāo)

Table 5 Dry separation process parameters and production indexes on lean magnetite ore from Deep well mining %

產(chǎn) 品產(chǎn) 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe吸出精礦62.9625.5619.8483.5193.22吸住精礦10.1412.326.196.484.68尾 礦26.907.171.0510.012.10給 礦100.0019.2713.40100.00100.00

由表5可知：①懸磁干選機(jī)的拋尾產(chǎn)率為26.90%，尾礦磁性鐵品位僅為1.05%，磁性鐵損失率僅占2.10%，拋尾效率高、磁性鐵損失少；②吸出精礦與吸住精礦合計(jì)全鐵和磁性鐵品位分別為23.73%和17.95%，合并精礦全鐵和磁性鐵品位分別高出給礦4.46、4.55個(gè)百分點(diǎn)，提質(zhì)效果顯著；③大量磁性礦物被帶式吸出裝置吸出為帶式吸住裝置充分回收剩余的磁選礦物創(chuàng)造了較好的條件。

4 結(jié) 論

(1)金裕豐懸磁干選機(jī)由平料裝置、帶式吸出裝置、帶式吸住裝置及廢石料斗、精料斗構(gòu)成。

(2)懸磁干選機(jī)適宜于粒度不超過(guò)50 mm的磁鐵礦石的高效干式拋廢、選冶廢棄物中強(qiáng)磁性成分的干法回收、以及從海濱(河濱)干砂和石棉礦毛石中磁鐵礦或鈦磁鐵礦的回收。

(3)懸磁干選機(jī)帶式吸出裝置從物料層中吸出絕大部分磁性礦物，再由帶式吸住裝置回收殘余的少量磁性礦物，從而實(shí)現(xiàn)磁性礦物的高效預(yù)富集與高效拋廢。

(4)預(yù)選拋廢對(duì)比試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐均表明，與磁滑輪相比，懸磁干選機(jī)拋尾產(chǎn)率和預(yù)選精礦品位明顯較高，尾礦磁性礦物含量明顯較低。因此，懸磁干選機(jī)是一種新型、高效的強(qiáng)磁性礦物干式預(yù)選機(jī)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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(責(zé)任編輯 羅主平)

Hang Dry Separator and Its Application

Liu Bingyu1Xu Yinquan2Xue Fengqi3Qiu Shi1

(1.AnshanJinYufengBeneficiationTechnologyCo.，Ltd.，Anshan114011，China;2.TheTong-steelBanshiMill，Baishan134300，China；3.TheFirstTong-steelDeepWellMining，Chaoyang122400，China)

It is an important mean for plants to decrease costs and increase efficiency by pre dry separation before grinding when dealing with lean magnetite ore.A new type dry separator for pre-separation of lean magnetite，hang magnetic dry separator was researched and developed by Anshan Jin Yufeng Beneficiation Technology Co.，Ltd.facing the problems of the gradually lean magnetite resources，and “concentrate are not really enriched and tailings cannot be discarded” when using conventional magnetic pulley for pre separation.On the basis of introduction about basic structure and working principle of hang magnetic dry separator，using two kinds lean magnetite ore as research object，and with hang magnetic dry separator and magnetic pulley as sorting equipment respectively，contrast experiments of dry pre-separation efficiency were conducted.Applications of hang magnetic dry separator in three mines were introduced.Both research and pilot experiments indicated that:hang dry separator has better iron recovery efficiency，can discard tailing more thoroughly，and tailings have lower content of magnetic iron.Thus，hang magnetic dry separator is a new high efficiency dry pre-separation device.

Lean magnetite ore， Prediscarding by magnetic separation， Hang magnetic dry separator， Magnetic pulley

2015-06-04

劉秉裕(1938—)，男，總經(jīng)理，教授。

TD457，TD924.1

A

1001-1250(2015)-09-135-04