陳立　倪明亮　黃沛洋

摘要：文章介紹一種水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)。該設(shè)備采用NdFeB材料組成磁系，背景磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.56-0.63T，導(dǎo)磁介質(zhì)選用導(dǎo)磁不銹鋼棒，介質(zhì)表面磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)到1.13T。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果表明，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)對(duì)承德黑山鐵礦選鐵尾礦具有良好的分選指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)；分選原理；磁系特性；實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TD457 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）10-0093-02

高梯度磁選機(jī)在細(xì)粒弱磁性礦物選別和非金屬礦除鐵、廢水處理等方面已得到廣泛應(yīng)用。目前國內(nèi)研制的高梯度磁選機(jī)多采用電力激磁方式，電磁磁系的激磁功率較高，造成運(yùn)行成本增高；設(shè)備加工中需用大量的導(dǎo)電銅管以及導(dǎo)磁工業(yè)純鐵，設(shè)備價(jià)格昂貴；設(shè)備運(yùn)行中，需加冷卻水對(duì)電磁磁系進(jìn)行冷卻，維修操作和管理不方便。

隨著永磁材料和永磁技術(shù)的發(fā)展，高梯度磁選機(jī)永磁化是高梯度磁選機(jī)一個(gè)重要發(fā)展方向和必然趨勢，特別是第三代高磁能積和高剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度永磁體-釹鐵硼（NdFeB）的出現(xiàn)，使得高梯度磁選機(jī)永磁化得以實(shí)現(xiàn)。

本文介紹一種水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)（專利申請?zhí)?01210158985.1），背景磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)0.56-0.63T，使用導(dǎo)磁不銹鋼聚磁介質(zhì)后，最大磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)1.13T，在對(duì)承德黑山鐵礦選鐵尾礦進(jìn)行選別試驗(yàn)中取得了較好的指標(biāo)。

1 水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)的結(jié)構(gòu)及分選原理

如圖1所示，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)由機(jī)架（1）、永磁磁系（3）、分選轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（4）、精礦斗（5）、分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）、主軸（8）、液位箱（9）、尾礦管（11）、脈動(dòng)機(jī)構(gòu)（12）、脈動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（14）、給料斗（15）、沖洗水斗（16）等部分。若干個(gè)分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）豎直并列安裝在主軸（8）上，分置于對(duì)應(yīng)的永磁磁系（3）中，通過主軸（8）與分選轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（4）相連接固定在機(jī)架（1）上，并由分選轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（4）驅(qū)動(dòng)。分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）以磁包角為90?～100?分置于永磁磁系（3）中；永磁磁系下方設(shè)有與脈動(dòng)機(jī)構(gòu)（12）相連通的尾礦通道（10）；機(jī)架（1）的側(cè)面裝有顯示礦漿液位的液位箱（9）。

水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)的分選原理如下：

礦物以礦漿的形式通過給料斗（15）加入到置于分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）上的聚磁介質(zhì)盒（2）上表面，由于由稀土永磁材料制成的永磁磁系（3）的存在，聚磁介質(zhì)盒中的聚磁介質(zhì)上產(chǎn)生非均勻磁場即高梯度磁場，礦漿中的弱磁性礦物被聚磁介質(zhì)所吸附，同時(shí)由于脈動(dòng)機(jī)構(gòu)（12）和沖洗水斗（16）的存在，使礦漿產(chǎn)生與磁力線相垂直的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，沖洗出其中夾雜的非磁性物質(zhì)。分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）在分選轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（4）的驅(qū)動(dòng)下作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將吸附有弱磁性礦物的聚磁介質(zhì)盒轉(zhuǎn)至分選轉(zhuǎn)環(huán)（4）的頂部，由沖洗水管（6）中的沖洗水沖洗到精礦斗（5），并通過精礦管（13）輸出設(shè)備，完成富集；非磁性顆粒在重力、脈動(dòng)流體力的作用下穿過聚磁介質(zhì)盒，沿永磁磁系上的縫隙，流經(jīng)尾礦通道（10）和脈動(dòng)機(jī)構(gòu)（12），由尾礦管（11）排除設(shè)備，達(dá)到分選目的。

2 水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)的磁系特性

如圖2所示，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)磁系采用Nd-Fe-B為主體磁體，由小型磁體組成充磁方向均為水平方向且極性相反的兩組閉合大型磁體（3-3）。永磁磁極（3）工作面設(shè)有一層非導(dǎo)磁不銹鋼保護(hù)薄層（3-2）；非工作面（除工作面之外的磁極表面）設(shè)有一層厚度為10mm左右的導(dǎo)磁不銹鋼（3-1），以形成閉合磁系，減少漏磁。

3 水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)的特點(diǎn)

（1）由于采用稀土永磁材料作為背景磁場，在保證了背景磁場的磁場強(qiáng)度足夠大之外，不需要冷卻和電流激磁，大大降低了運(yùn)行費(fèi)用，操作簡單。

（2）通過多個(gè)分選轉(zhuǎn)環(huán)并列安裝，提高設(shè)備的處理能力。

（3）通過相連并列安裝的分選轉(zhuǎn)環(huán)共用一個(gè)永磁磁極，減小設(shè)備的規(guī)模，并實(shí)現(xiàn)稀土永磁材料的充分利用。

（4）由于磁場為水平方向，傳導(dǎo)磁力線的主要聚集區(qū)在圓柱形介質(zhì)棒的左右表面，使磁力線的分布更密集，磁場強(qiáng)度更高，磁性礦物在介質(zhì)表面受到的吸附力更大。

（5）可以采用設(shè)置磁包角的大小來調(diào)節(jié)聚磁介質(zhì)盒中的感應(yīng)磁場。

4 水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)

4.1 礦樣性質(zhì)

（1）試驗(yàn)樣品來源。此次試驗(yàn)樣品為承德黑山鐵礦選鐵尾礦。

（2）樣品礦石特性分析。根據(jù)礦物的利用情況和工藝性能，其礦物成分可分為鐵礦物、鈦礦物、硫化物以及脈石礦物。其中，鐵礦物主要為鈦磁鐵礦，以及少量的鈦赤鐵礦、磁赤鐵礦、針鐵礦、褐鐵礦等，礦物含量為15.56%；鈦礦物主要為鈦鐵礦，以及很少量的白鈦石等，礦物含量為8.66%；脈石礦物則以綠泥石和斜長石為主，尚有少量黑云母、石英、方解石、磷灰石等，礦物含量為77.01%；硫化物很少，其礦物為磁黃鐵礦、黃鐵礦和黃銅礦，礦物含量為0.91%。樣品化學(xué)多元素分析結(jié)果和鐵物相分析結(jié)果如表1和表2所示。

4.2 實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)

采用水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)對(duì)上述礦樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)。小型試驗(yàn)固條件為：沖程為8mm，脈沖頻率為26Hz，轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)速為2r/min，介質(zhì)盒為φ4mm、充填率為14%的聚磁介質(zhì)棒介質(zhì)盒，礦漿濃度為20%，給礦速度為15L/min，漂洗水量為800mL/5s。試驗(yàn)結(jié)果見表3。

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果表明：采用水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)處理承德黑山鐵礦選鐵尾礦，在給料鐵礦尾礦全鐵品位為15.56%時(shí)，經(jīng)一次磁選可獲得全鐵品位為29.52%、回收率為67.48%的良好指標(biāo)。

5 結(jié)語

從設(shè)備結(jié)構(gòu)來看，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)采用了永磁磁系構(gòu)成的水平磁系，具有背景磁場高，有效防止聚磁介質(zhì)盒堵塞，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡單等特點(diǎn)，且可以采用多個(gè)分選轉(zhuǎn)環(huán)并列安裝來提高設(shè)備的處理能力和采用設(shè)置磁包角的大小來調(diào)節(jié)聚磁介質(zhì)盒中的感應(yīng)磁場，是高梯度磁選機(jī)永磁化研究和發(fā)展的重要方向。

從實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)研究結(jié)果來看，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)在鐵礦尾礦回收鐵領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用

價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭小飛，馮泉，韓躍新.PHGM-600型永磁高梯度磁選機(jī)的研制[J].金屬礦山，2010（2）：100-102.

[2] 李小靜，周岳遠(yuǎn)，曹傳輝，等.CRIMM型雙箱往復(fù)式永磁高梯度磁選機(jī)研制及應(yīng)用[J].非金屬礦，2008（31）：47-48.

[3] 劉鵬，焦紅光，陳清如.永磁高梯度磁選機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及解析[J].礦山機(jī)械，2008，21（36）：105-108.

[4] 馮定五，彭世英，孫仲元等.永磁帶式高梯度磁選機(jī)的研制[J].礦冶，1996，5（1）：50-53.

作者簡介：陳立（1979—），男，湖南攸縣人，四川環(huán)能德美科技股份有限公司工程師，碩士，研究方向：礦物加工、礦用設(shè)備和廢舊塑料回收。endprint

摘要：文章介紹一種水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)。該設(shè)備采用NdFeB材料組成磁系，背景磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.56-0.63T，導(dǎo)磁介質(zhì)選用導(dǎo)磁不銹鋼棒，介質(zhì)表面磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)到1.13T。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果表明，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)對(duì)承德黑山鐵礦選鐵尾礦具有良好的分選指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)；分選原理；磁系特性；實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TD457 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）10-0093-02

高梯度磁選機(jī)在細(xì)粒弱磁性礦物選別和非金屬礦除鐵、廢水處理等方面已得到廣泛應(yīng)用。目前國內(nèi)研制的高梯度磁選機(jī)多采用電力激磁方式，電磁磁系的激磁功率較高，造成運(yùn)行成本增高；設(shè)備加工中需用大量的導(dǎo)電銅管以及導(dǎo)磁工業(yè)純鐵，設(shè)備價(jià)格昂貴；設(shè)備運(yùn)行中，需加冷卻水對(duì)電磁磁系進(jìn)行冷卻，維修操作和管理不方便。

隨著永磁材料和永磁技術(shù)的發(fā)展，高梯度磁選機(jī)永磁化是高梯度磁選機(jī)一個(gè)重要發(fā)展方向和必然趨勢，特別是第三代高磁能積和高剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度永磁體-釹鐵硼（NdFeB）的出現(xiàn)，使得高梯度磁選機(jī)永磁化得以實(shí)現(xiàn)。

本文介紹一種水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)（專利申請?zhí)?01210158985.1），背景磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)0.56-0.63T，使用導(dǎo)磁不銹鋼聚磁介質(zhì)后，最大磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)1.13T，在對(duì)承德黑山鐵礦選鐵尾礦進(jìn)行選別試驗(yàn)中取得了較好的指標(biāo)。

1 水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)的結(jié)構(gòu)及分選原理

如圖1所示，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)由機(jī)架（1）、永磁磁系（3）、分選轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（4）、精礦斗（5）、分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）、主軸（8）、液位箱（9）、尾礦管（11）、脈動(dòng)機(jī)構(gòu)（12）、脈動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（14）、給料斗（15）、沖洗水斗（16）等部分。若干個(gè)分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）豎直并列安裝在主軸（8）上，分置于對(duì)應(yīng)的永磁磁系（3）中，通過主軸（8）與分選轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（4）相連接固定在機(jī)架（1）上，并由分選轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（4）驅(qū)動(dòng)。分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）以磁包角為90?～100?分置于永磁磁系（3）中；永磁磁系下方設(shè)有與脈動(dòng)機(jī)構(gòu)（12）相連通的尾礦通道（10）；機(jī)架（1）的側(cè)面裝有顯示礦漿液位的液位箱（9）。

水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)的分選原理如下：

礦物以礦漿的形式通過給料斗（15）加入到置于分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）上的聚磁介質(zhì)盒（2）上表面，由于由稀土永磁材料制成的永磁磁系（3）的存在，聚磁介質(zhì)盒中的聚磁介質(zhì)上產(chǎn)生非均勻磁場即高梯度磁場，礦漿中的弱磁性礦物被聚磁介質(zhì)所吸附，同時(shí)由于脈動(dòng)機(jī)構(gòu)（12）和沖洗水斗（16）的存在，使礦漿產(chǎn)生與磁力線相垂直的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，沖洗出其中夾雜的非磁性物質(zhì)。分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）在分選轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（4）的驅(qū)動(dòng)下作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將吸附有弱磁性礦物的聚磁介質(zhì)盒轉(zhuǎn)至分選轉(zhuǎn)環(huán)（4）的頂部，由沖洗水管（6）中的沖洗水沖洗到精礦斗（5），并通過精礦管（13）輸出設(shè)備，完成富集；非磁性顆粒在重力、脈動(dòng)流體力的作用下穿過聚磁介質(zhì)盒，沿永磁磁系上的縫隙，流經(jīng)尾礦通道（10）和脈動(dòng)機(jī)構(gòu)（12），由尾礦管（11）排除設(shè)備，達(dá)到分選目的。

2 水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)的磁系特性

如圖2所示，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)磁系采用Nd-Fe-B為主體磁體，由小型磁體組成充磁方向均為水平方向且極性相反的兩組閉合大型磁體（3-3）。永磁磁極（3）工作面設(shè)有一層非導(dǎo)磁不銹鋼保護(hù)薄層（3-2）；非工作面（除工作面之外的磁極表面）設(shè)有一層厚度為10mm左右的導(dǎo)磁不銹鋼（3-1），以形成閉合磁系，減少漏磁。

3 水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)的特點(diǎn)

（1）由于采用稀土永磁材料作為背景磁場，在保證了背景磁場的磁場強(qiáng)度足夠大之外，不需要冷卻和電流激磁，大大降低了運(yùn)行費(fèi)用，操作簡單。

（2）通過多個(gè)分選轉(zhuǎn)環(huán)并列安裝，提高設(shè)備的處理能力。

（3）通過相連并列安裝的分選轉(zhuǎn)環(huán)共用一個(gè)永磁磁極，減小設(shè)備的規(guī)模，并實(shí)現(xiàn)稀土永磁材料的充分利用。

（4）由于磁場為水平方向，傳導(dǎo)磁力線的主要聚集區(qū)在圓柱形介質(zhì)棒的左右表面，使磁力線的分布更密集，磁場強(qiáng)度更高，磁性礦物在介質(zhì)表面受到的吸附力更大。

（5）可以采用設(shè)置磁包角的大小來調(diào)節(jié)聚磁介質(zhì)盒中的感應(yīng)磁場。

4 水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)

4.1 礦樣性質(zhì)

（1）試驗(yàn)樣品來源。此次試驗(yàn)樣品為承德黑山鐵礦選鐵尾礦。

（2）樣品礦石特性分析。根據(jù)礦物的利用情況和工藝性能，其礦物成分可分為鐵礦物、鈦礦物、硫化物以及脈石礦物。其中，鐵礦物主要為鈦磁鐵礦，以及少量的鈦赤鐵礦、磁赤鐵礦、針鐵礦、褐鐵礦等，礦物含量為15.56%；鈦礦物主要為鈦鐵礦，以及很少量的白鈦石等，礦物含量為8.66%；脈石礦物則以綠泥石和斜長石為主，尚有少量黑云母、石英、方解石、磷灰石等，礦物含量為77.01%；硫化物很少，其礦物為磁黃鐵礦、黃鐵礦和黃銅礦，礦物含量為0.91%。樣品化學(xué)多元素分析結(jié)果和鐵物相分析結(jié)果如表1和表2所示。

4.2 實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)

采用水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)對(duì)上述礦樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)。小型試驗(yàn)固條件為：沖程為8mm，脈沖頻率為26Hz，轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)速為2r/min，介質(zhì)盒為φ4mm、充填率為14%的聚磁介質(zhì)棒介質(zhì)盒，礦漿濃度為20%，給礦速度為15L/min，漂洗水量為800mL/5s。試驗(yàn)結(jié)果見表3。

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果表明：采用水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)處理承德黑山鐵礦選鐵尾礦，在給料鐵礦尾礦全鐵品位為15.56%時(shí)，經(jīng)一次磁選可獲得全鐵品位為29.52%、回收率為67.48%的良好指標(biāo)。

5 結(jié)語

從設(shè)備結(jié)構(gòu)來看，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)采用了永磁磁系構(gòu)成的水平磁系，具有背景磁場高，有效防止聚磁介質(zhì)盒堵塞，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡單等特點(diǎn)，且可以采用多個(gè)分選轉(zhuǎn)環(huán)并列安裝來提高設(shè)備的處理能力和采用設(shè)置磁包角的大小來調(diào)節(jié)聚磁介質(zhì)盒中的感應(yīng)磁場，是高梯度磁選機(jī)永磁化研究和發(fā)展的重要方向。

從實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)研究結(jié)果來看，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)在鐵礦尾礦回收鐵領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用

價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭小飛，馮泉，韓躍新.PHGM-600型永磁高梯度磁選機(jī)的研制[J].金屬礦山，2010（2）：100-102.

[2] 李小靜，周岳遠(yuǎn)，曹傳輝，等.CRIMM型雙箱往復(fù)式永磁高梯度磁選機(jī)研制及應(yīng)用[J].非金屬礦，2008（31）：47-48.

[3] 劉鵬，焦紅光，陳清如.永磁高梯度磁選機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及解析[J].礦山機(jī)械，2008，21（36）：105-108.

[4] 馮定五，彭世英，孫仲元等.永磁帶式高梯度磁選機(jī)的研制[J].礦冶，1996，5（1）：50-53.

作者簡介：陳立（1979—），男，湖南攸縣人，四川環(huán)能德美科技股份有限公司工程師，碩士，研究方向：礦物加工、礦用設(shè)備和廢舊塑料回收。endprint

摘要：文章介紹一種水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)。該設(shè)備采用NdFeB材料組成磁系，背景磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.56-0.63T，導(dǎo)磁介質(zhì)選用導(dǎo)磁不銹鋼棒，介質(zhì)表面磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)到1.13T。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果表明，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)對(duì)承德黑山鐵礦選鐵尾礦具有良好的分選指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)；分選原理；磁系特性；實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TD457 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）10-0093-02

高梯度磁選機(jī)在細(xì)粒弱磁性礦物選別和非金屬礦除鐵、廢水處理等方面已得到廣泛應(yīng)用。目前國內(nèi)研制的高梯度磁選機(jī)多采用電力激磁方式，電磁磁系的激磁功率較高，造成運(yùn)行成本增高；設(shè)備加工中需用大量的導(dǎo)電銅管以及導(dǎo)磁工業(yè)純鐵，設(shè)備價(jià)格昂貴；設(shè)備運(yùn)行中，需加冷卻水對(duì)電磁磁系進(jìn)行冷卻，維修操作和管理不方便。

隨著永磁材料和永磁技術(shù)的發(fā)展，高梯度磁選機(jī)永磁化是高梯度磁選機(jī)一個(gè)重要發(fā)展方向和必然趨勢，特別是第三代高磁能積和高剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度永磁體-釹鐵硼（NdFeB）的出現(xiàn)，使得高梯度磁選機(jī)永磁化得以實(shí)現(xiàn)。

本文介紹一種水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)（專利申請?zhí)?01210158985.1），背景磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)0.56-0.63T，使用導(dǎo)磁不銹鋼聚磁介質(zhì)后，最大磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)1.13T，在對(duì)承德黑山鐵礦選鐵尾礦進(jìn)行選別試驗(yàn)中取得了較好的指標(biāo)。

1 水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)的結(jié)構(gòu)及分選原理

如圖1所示，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)由機(jī)架（1）、永磁磁系（3）、分選轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（4）、精礦斗（5）、分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）、主軸（8）、液位箱（9）、尾礦管（11）、脈動(dòng)機(jī)構(gòu)（12）、脈動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（14）、給料斗（15）、沖洗水斗（16）等部分。若干個(gè)分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）豎直并列安裝在主軸（8）上，分置于對(duì)應(yīng)的永磁磁系（3）中，通過主軸（8）與分選轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（4）相連接固定在機(jī)架（1）上，并由分選轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（4）驅(qū)動(dòng)。分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）以磁包角為90?～100?分置于永磁磁系（3）中；永磁磁系下方設(shè)有與脈動(dòng)機(jī)構(gòu)（12）相連通的尾礦通道（10）；機(jī)架（1）的側(cè)面裝有顯示礦漿液位的液位箱（9）。

水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)的分選原理如下：

礦物以礦漿的形式通過給料斗（15）加入到置于分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）上的聚磁介質(zhì)盒（2）上表面，由于由稀土永磁材料制成的永磁磁系（3）的存在，聚磁介質(zhì)盒中的聚磁介質(zhì)上產(chǎn)生非均勻磁場即高梯度磁場，礦漿中的弱磁性礦物被聚磁介質(zhì)所吸附，同時(shí)由于脈動(dòng)機(jī)構(gòu)（12）和沖洗水斗（16）的存在，使礦漿產(chǎn)生與磁力線相垂直的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，沖洗出其中夾雜的非磁性物質(zhì)。分選轉(zhuǎn)環(huán)（7）在分選轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（4）的驅(qū)動(dòng)下作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將吸附有弱磁性礦物的聚磁介質(zhì)盒轉(zhuǎn)至分選轉(zhuǎn)環(huán)（4）的頂部，由沖洗水管（6）中的沖洗水沖洗到精礦斗（5），并通過精礦管（13）輸出設(shè)備，完成富集；非磁性顆粒在重力、脈動(dòng)流體力的作用下穿過聚磁介質(zhì)盒，沿永磁磁系上的縫隙，流經(jīng)尾礦通道（10）和脈動(dòng)機(jī)構(gòu)（12），由尾礦管（11）排除設(shè)備，達(dá)到分選目的。

2 水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)的磁系特性

如圖2所示，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)磁系采用Nd-Fe-B為主體磁體，由小型磁體組成充磁方向均為水平方向且極性相反的兩組閉合大型磁體（3-3）。永磁磁極（3）工作面設(shè)有一層非導(dǎo)磁不銹鋼保護(hù)薄層（3-2）；非工作面（除工作面之外的磁極表面）設(shè)有一層厚度為10mm左右的導(dǎo)磁不銹鋼（3-1），以形成閉合磁系，減少漏磁。

3 水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)的特點(diǎn)

（1）由于采用稀土永磁材料作為背景磁場，在保證了背景磁場的磁場強(qiáng)度足夠大之外，不需要冷卻和電流激磁，大大降低了運(yùn)行費(fèi)用，操作簡單。

（2）通過多個(gè)分選轉(zhuǎn)環(huán)并列安裝，提高設(shè)備的處理能力。

（3）通過相連并列安裝的分選轉(zhuǎn)環(huán)共用一個(gè)永磁磁極，減小設(shè)備的規(guī)模，并實(shí)現(xiàn)稀土永磁材料的充分利用。

（4）由于磁場為水平方向，傳導(dǎo)磁力線的主要聚集區(qū)在圓柱形介質(zhì)棒的左右表面，使磁力線的分布更密集，磁場強(qiáng)度更高，磁性礦物在介質(zhì)表面受到的吸附力更大。

（5）可以采用設(shè)置磁包角的大小來調(diào)節(jié)聚磁介質(zhì)盒中的感應(yīng)磁場。

4 水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)

4.1 礦樣性質(zhì)

（1）試驗(yàn)樣品來源。此次試驗(yàn)樣品為承德黑山鐵礦選鐵尾礦。

（2）樣品礦石特性分析。根據(jù)礦物的利用情況和工藝性能，其礦物成分可分為鐵礦物、鈦礦物、硫化物以及脈石礦物。其中，鐵礦物主要為鈦磁鐵礦，以及少量的鈦赤鐵礦、磁赤鐵礦、針鐵礦、褐鐵礦等，礦物含量為15.56%；鈦礦物主要為鈦鐵礦，以及很少量的白鈦石等，礦物含量為8.66%；脈石礦物則以綠泥石和斜長石為主，尚有少量黑云母、石英、方解石、磷灰石等，礦物含量為77.01%；硫化物很少，其礦物為磁黃鐵礦、黃鐵礦和黃銅礦，礦物含量為0.91%。樣品化學(xué)多元素分析結(jié)果和鐵物相分析結(jié)果如表1和表2所示。

4.2 實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)

采用水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)對(duì)上述礦樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)。小型試驗(yàn)固條件為：沖程為8mm，脈沖頻率為26Hz，轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)速為2r/min，介質(zhì)盒為φ4mm、充填率為14%的聚磁介質(zhì)棒介質(zhì)盒，礦漿濃度為20%，給礦速度為15L/min，漂洗水量為800mL/5s。試驗(yàn)結(jié)果見表3。

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果表明：采用水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)處理承德黑山鐵礦選鐵尾礦，在給料鐵礦尾礦全鐵品位為15.56%時(shí)，經(jīng)一次磁選可獲得全鐵品位為29.52%、回收率為67.48%的良好指標(biāo)。

5 結(jié)語

從設(shè)備結(jié)構(gòu)來看，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)采用了永磁磁系構(gòu)成的水平磁系，具有背景磁場高，有效防止聚磁介質(zhì)盒堵塞，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡單等特點(diǎn)，且可以采用多個(gè)分選轉(zhuǎn)環(huán)并列安裝來提高設(shè)備的處理能力和采用設(shè)置磁包角的大小來調(diào)節(jié)聚磁介質(zhì)盒中的感應(yīng)磁場，是高梯度磁選機(jī)永磁化研究和發(fā)展的重要方向。

從實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用試驗(yàn)研究結(jié)果來看，水平磁系永磁高梯度磁選機(jī)在鐵礦尾礦回收鐵領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用

價(jià)值。

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作者簡介：陳立（1979—），男，湖南攸縣人，四川環(huán)能德美科技股份有限公司工程師，碩士，研究方向：礦物加工、礦用設(shè)備和廢舊塑料回收。endprint