馬學(xué)毅

(北方重工集團(tuán)有限公司礦山機(jī)械分公司)

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GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用

馬學(xué)毅

(北方重工集團(tuán)有限公司礦山機(jī)械分公司)

摘要介紹了GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，磁系、槽體、給礦箱的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)例。通過實(shí)例應(yīng)用效果表明：GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)與同種規(guī)格普通磁選機(jī)相比，在精礦品位持平的前提下，該型磁選機(jī)使尾礦品位降低了0.6個(gè)百分點(diǎn)，精礦回收率提高了約2個(gè)百分點(diǎn)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)磁系設(shè)計(jì)尾礦品位精礦回收率

永磁筒式磁選機(jī)是鐵礦磁選最常用的分選設(shè)備。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源需求量的日益增加，近年來選礦廠對(duì)磁選設(shè)備選別效率的提高愈發(fā)重視[1]。為應(yīng)對(duì)快速增長的鐵礦資源需求，在加大鐵礦礦產(chǎn)資源勘查和礦山建設(shè)力度的同時(shí)，開發(fā)和使用新型高效的鐵礦選礦設(shè)備是大勢所趨。

根據(jù)原礦特性，采用階段磨礦、階段選別工藝，是鐵礦廠節(jié)能的一項(xiàng)有效措施[2]，即在較粗的1段磨礦細(xì)度下采用高效選礦設(shè)備提前拋尾，大大減輕進(jìn)入2段磨礦的處理量。我國以前一直采用的做法是在1段與2段磨礦之間采用磁力脫水槽或小筒徑磁選機(jī)拋出已單體解離的脈石，GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)的開發(fā)將解決這一問題。GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)可以有效分選3～0 mm粗粒鐵礦石，拋尾產(chǎn)率一般在30%～50%、尾礦品位在8%以下，可成功代替1次粗選的磁力脫水槽或小筒徑磁選機(jī)，進(jìn)一步推動(dòng)階段磨礦、階段選別工藝。

1GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)簡介

GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)根據(jù)礦山設(shè)備大型化趨勢和市場需求，研發(fā)了直徑為750～1 500 mm，筒體長度為1 800～4 500 mm的全系列永磁筒式磁選機(jī)。其中GHC1545高效永磁筒式磁選機(jī)是目前世界上投入工業(yè)應(yīng)用最大規(guī)格的高效永磁筒式磁選機(jī)，其單機(jī)處理量可達(dá)600～ 1 000 m3/h[3]，并具有回收率高、入選物料粒級(jí)寬等特點(diǎn)。

GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)主要由永磁圓筒、槽體、機(jī)架、傳動(dòng)裝置、磁系調(diào)整裝置、精礦箱、給礦水管、均勻給礦箱等部分組成，其結(jié)構(gòu)見圖1，主要技術(shù)參數(shù)見表1。

圖1　GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)結(jié)構(gòu)示意

筒徑/m筒長/m圓筒轉(zhuǎn)速/(r/min)磁包角/(°)磁感應(yīng)強(qiáng)度/(kA/m)工作間隙/mm給礦粒度/mm給礦濃度/%處理量/(m3/h)1.05～1.52.4～4.511～21.5>140143.31～541.4060～1200～310～40300～1000

1.1磁系設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

開發(fā)新型高效永磁筒式磁選機(jī)涉及到永磁筒式磁選機(jī)的各個(gè)部件，主要的技術(shù)難點(diǎn)在于研制新型的高效永磁筒式磁選機(jī)用磁極組(圖2)和用磁系(圖3)，進(jìn)而形成高效的永磁筒式磁選機(jī)技術(shù)。

GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)使用鍶鐵氧體和釹鐵硼永磁材料，創(chuàng)新地采用了不同寬度磁極組組合形式的設(shè)計(jì)方法，既保證了磁場的作用深度又保證了磁性礦物在筒體表面的充分翻轉(zhuǎn)(圖4)，且磁包角大于140°，永磁圓筒外表面與槽體之間的最大調(diào)整間隙可以調(diào)整到120 mm，這使設(shè)備的處理量顯著提高。

圖2　GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)磁極組

圖3　GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)磁系

圖4　GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)磁系效果

以GHC1545高效永磁筒式磁選機(jī)為例，磁極表面距筒皮4 mm，磁極表面17 mm以上為磁選機(jī)分選區(qū)的有效磁場，磁系有效作用深度內(nèi)最大磁場梯度可達(dá)9 230 kA/m2[3]。

1.2槽體設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

槽體作為磁選機(jī)分選礦物的重要部件[1]，GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)的槽體(圖5)與普通半逆流磁選機(jī)相比增設(shè)了粗顆粒排出孔、增加了溢流面的高度，并配有排渣孔、清洗水管等附屬部件。當(dāng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，給礦中的強(qiáng)磁性礦物被吸附到永磁圓筒外表面上，并隨著筒皮旋轉(zhuǎn)，當(dāng)脫離磁場區(qū)域時(shí)，在重力和清洗水的作用下脫離筒皮外表面，排出機(jī)外，未被吸引的非磁性物料從尾礦口排出，完成分選作業(yè)。GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)用槽體技術(shù)由于其特有的結(jié)構(gòu)可有效防止槽體沉礦，減少精礦夾雜從而起到提高精礦品位的目的。

1.3給礦箱設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

給料均勻與否將直接影響選礦效果[4]。GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)設(shè)計(jì)之初充分考慮了均勻給料問題，采用了2次給礦且不同方向給礦方式的設(shè)計(jì)(圖6)。礦漿從1次給礦管溢流口流出后通過2次給礦篩板沿筒體軸向方向均勻給入，保證筒體均勻受料。而2次給礦篩板又能起到避免粗顆粒及雜物進(jìn)入槽體造成堵礦或損傷筒體掛膠的作用。

圖5　GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)槽體

圖6　GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)給礦箱

2GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)的應(yīng)用實(shí)例

2.1大型高效永磁筒式磁選機(jī)在鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司的應(yīng)用實(shí)例

大型高效永磁筒式磁選機(jī)在鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司完成工業(yè)試驗(yàn)時(shí)，取得了很好的選礦指標(biāo)，設(shè)備于2013年5月完成現(xiàn)場安裝，并投入工業(yè)應(yīng)用。通過對(duì)3臺(tái)GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)的連續(xù)考察，并與現(xiàn)場其他系列普通磁選機(jī)進(jìn)行了對(duì)比，其對(duì)比結(jié)果見表2。

表2　鞍鋼集團(tuán)某選礦廠磁選機(jī)應(yīng)用對(duì)比結(jié)果

由表2可知，GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)得到的精礦品位為45.28%，回收率為86.02%；尾礦鐵品位比普通磁選機(jī)尾礦鐵品位降低0.67個(gè)百分點(diǎn)，但尾礦與精礦的產(chǎn)率和回收率有所提高，均提高2個(gè)百分點(diǎn)以上。對(duì)尾礦中FeO含量進(jìn)行分析，GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)的FeO含量為0.56%，普通磁選機(jī)的FeO含量為0.62%；對(duì)比結(jié)果表明，GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)的選別指標(biāo)優(yōu)于現(xiàn)場所用的普通磁選機(jī)的選別指標(biāo)。

2.2GHC1236高效永磁筒式磁選機(jī)在攀枝花某選廠的應(yīng)用實(shí)例

GHC1236高效永磁筒式磁選機(jī)在攀枝花某選廠也取得了很好的選礦指標(biāo)，設(shè)備于2012年9月完成現(xiàn)場安裝，并投入工業(yè)應(yīng)用。對(duì)其中1臺(tái)GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)進(jìn)行了考察，并與現(xiàn)場其他系列的普通磁選機(jī)進(jìn)行了對(duì)比，對(duì)比結(jié)果見表3。

表3　攀枝花某選廠磁選機(jī)應(yīng)用對(duì)比結(jié)果

由表3可知，GHC1236型磁選機(jī)與CTB1024型磁選機(jī)對(duì)比，鐵精礦產(chǎn)率為62.54%，比普通磁選機(jī)高出1.34個(gè)百分點(diǎn)，但選別精礦品位低0.32個(gè)百分點(diǎn)，差距較小，但其回收率較高為88.83%，高出2.2個(gè)百分點(diǎn)，通過各項(xiàng)選別指標(biāo)綜合比較，GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)的選別指標(biāo)優(yōu)于現(xiàn)場所用的普通磁選機(jī)的選別指標(biāo)。

3結(jié)論

(1)GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)創(chuàng)新的采用了不同寬度磁極組組合形式的設(shè)計(jì)方法，既保證了磁場的作用深度又保證了磁性礦物在筒體表面的充分翻轉(zhuǎn)，可使該型高效永磁筒式磁選機(jī)磁場有效深度增加到120 mm，使設(shè)備的處理量顯著提高。

(2)GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)采用了先進(jìn)的槽體形式結(jié)構(gòu)，可有效防止槽體沉礦，減少精礦夾雜從而起到提高精礦品位的目的。

(3)GHC型高效永磁筒式磁選機(jī)已在國內(nèi)外多個(gè)鐵礦選礦廠成功應(yīng)用，應(yīng)用實(shí)例表明，與同種規(guī)格的普通磁選機(jī)相比，在精礦品位持平的前提下，該型磁選機(jī)使尾礦品位降低了0.6個(gè)百分點(diǎn)，精礦回收率提高約2個(gè)百分點(diǎn)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]袁致濤，王常任.磁電選礦[M].2版．北京：冶金工業(yè)出版社，2011．

[2]王運(yùn)敏，田嘉印，王化軍，等．中國黑色金屬選礦實(shí)踐：下冊(cè)[M].2版．北京：科學(xué)出版社，2008．

[3]馮泉，韓躍新，郭小飛，等.GHC1545永磁筒式磁選機(jī)的研制與試驗(yàn)[J].金屬礦山，2011(2):111-114．

[4]孫仲元.選礦設(shè)備工藝設(shè)計(jì)原理[M].2版．長沙：中南大學(xué)出版社，2006．

(收稿日期2015-12-03)

馬學(xué)毅(1986—)，男，工程師，110041 遼寧省沈陽市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)開發(fā)大路16號(hào)。