殷 武，宋 雙

（1.北礦機電科技有限責任公司，北京 100160；2.中國黃金集團內(nèi)蒙古礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 滿洲里 021400）

在選礦廠工藝流程中，磨礦作業(yè)的主要作用是將破碎后的礦石經(jīng)過磨機進行磨礦，獲得所需產(chǎn)品粒級，為后續(xù)的選別作業(yè)做好粒度保證。現(xiàn)在全國大的選礦廠多設(shè)計使用SABC 破磨工藝流程，即半自磨+球磨+頑石破碎組成的系統(tǒng)，其實際分為兩個系統(tǒng)：由半自磨+頑石破碎機組成的半自磨系統(tǒng)和由球磨機+分級組成的球磨機系統(tǒng)。該套系統(tǒng)因流程簡單、高效節(jié)能一直為設(shè)計所首選[1]。

半自磨機和球磨機需要添加鋼球介質(zhì)來對礦物進行磨礦，鋼球在磨礦過程中被磨損碰撞變小或斷裂。對于半自磨機來說，不規(guī)則的碎鋼球通過直線篩進入砂泵池，對后續(xù)作業(yè)造成較大影響，篩上較大的碎鋼球進入頑石破碎機，導致破碎機過鐵，使得破碎機故障，甚至影響設(shè)備的安全性。對于球磨機來說，磨完的礦物中含有細小的、不規(guī)則的鋼球?qū)罄m(xù)的設(shè)備也會造成一定的影響。

頑石破碎機為SABC 系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，如果破碎機出現(xiàn)故障，就會導致整個SABC 系統(tǒng)效率低下，所以采用SABC 破磨工藝的選礦廠均會在半自磨機出料端增加除鐵設(shè)備，有在半自磨至頑石倉皮帶上增加除鐵器，也有增加磁滾筒除鐵，但除鐵效果都不好。

為解決磨機出料段過鐵問題，國內(nèi)外都進行了大量的研究，2009年，北京礦冶科技集團有限公司研制了磁力弧。

1 磁力弧結(jié)構(gòu)及工作原理

磁力弧是安裝于磨機出料段，用于除鐵的一種弧形除鐵設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示，主要由磁系、提升筒、底座、接鐵溜槽和沖洗水組件等組成。提升筒由不導磁的不銹鋼制成，內(nèi)部襯有不導磁耐磨襯板及提升條。提升筒通過螺栓連接安裝在磨機出料襯套上，另一側(cè)與磨機喇叭口相連接，并隨磨機一起轉(zhuǎn)動。磁系由高性能釹鐵硼制作成的磁極組制作而成，固定在磁軛上，磁系安裝于底座上，安裝于提升筒的一側(cè)，以大包角包圍提升筒，從而在提升筒內(nèi)形成強弱有序的磁場[2-4]。

圖1 磁力弧簡圖

磁力弧磁系分為三個區(qū)域，即捕收區(qū)、運輸區(qū)和卸球區(qū)，具體情況如圖2所示。當?shù)V物從磨機出料襯套流到提升筒時，其進入磁性礦物的捕收區(qū)，礦漿中的碎鋼球、小鋼球等磁性礦物在磁場力的作用下被吸附到提升筒內(nèi)表面，在提升條的作用下，隨著提升筒一起到達磁系的卸料分離區(qū)，在慣性和重力作用下落至接鐵溜槽中，排出系統(tǒng)。

圖2 磁力弧磁系區(qū)域

2 磁力弧的應(yīng)用實踐

烏奴格土山銅鉬礦為中國黃金集團在內(nèi)蒙古投資的大型有色金屬礦山，公司地處內(nèi)蒙古新巴爾虎右旗境內(nèi)，礦區(qū)面積9.8 km2，銅金屬儲量300 萬t，鉬金屬儲量60 萬t，為中國黃金集團最大、我國第四大銅鉬伴生礦床，為超大型低品位銅鉬礦，目前處理量達到8 萬t/d，年處理量2 607 萬t，年產(chǎn)金屬銅7.9 萬t，項目始建于2007年，分兩期建成。

2.1 在烏奴格土山銅鉬礦一期選礦廠的應(yīng)用

2007年，烏奴格土山銅鉬礦選礦廠首次采用SABC 破磨流程進行選礦，開創(chuàng)國內(nèi)先河，設(shè)計處理量為3 萬t/d，分為兩個系列，采用的磨機配置為2臺Φ8.8 m×4.8 m半自磨+2臺Φ6.2 m×9.5 m球磨機。2008年在2 臺Φ8.8 m×4.8 m 半自磨機出料段增加2臺MA2211 磁力弧。該項目為磁力弧在國內(nèi)的首次應(yīng)用，為保護頑石破碎機不過鐵，同時檢測磁力弧的除鐵效率，該項目在頑石破碎機的給料系統(tǒng)中裝置了兩臺懸掛式除鐵器和一臺磁滾筒進行除鐵。經(jīng)過一段時間的觀察運轉(zhuǎn)，磁力弧每天能夠吸出2 t 左右的鋼球，除鐵器和磁滾筒選出來的碎鋼球非常少，幾乎沒有。經(jīng)過一段時間的考察，磁力弧的除鐵率達到97%，有效地保護了頑石破碎機。在安裝磁力弧后，頑石破碎機未出現(xiàn)過鐵現(xiàn)象。一期2 臺Φ6.2 m×9.5 m 球磨機出料段裝了圓筒篩，但圓筒篩除鐵效果較差，細小的碎鋼球會通過篩孔進入砂泵池，影響砂泵、管道、旋流器的使用壽命，細小的鋼球再次進入球磨機，影響磨機的磨礦效率。大部分堆積在砂泵池里的鋼球影響泵池容積，需要檢修人員不斷及時清理。

MA2211 磁力弧在烏山現(xiàn)場一期應(yīng)用的實物照片及吸出的鋼球如圖3所示。

圖3 MA2211 磁力弧在烏山現(xiàn)場一期的應(yīng)用

2.2 在烏奴格土山銅鉬礦二期選礦廠的應(yīng)用

2010年，烏奴格土山銅鉬礦二期選礦廠處理量為3.5 萬t/d，為一個系列，采用的磨機配置為1 臺Φ11.0 m×5.4 m 半自磨+1 臺Φ7.9 m×13.6 m 球磨機。鑒于一期項目半自磨機磁力弧除鐵效果顯著，球磨機圓筒篩除鐵效果較差，二期半自磨機出料端配有MA2410 磁力弧，球磨機出料端配有MA2610 磁力弧，二期項目從安裝運行到現(xiàn)在，磁力弧運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，除鐵效果顯著，每天能夠除鐵1.8 t 左右，用于半自磨機端的磁力弧能夠有效去除鐵鋼球，保護頑石破碎機不過鐵，用于球磨機端的磁力弧能夠有效將細小鐵鋼球排除，每天能夠吸出鋼球2 t 左右，有效地保護砂泵池、砂泵、管道及旋流器。

MA2211 磁力弧在烏山現(xiàn)場二期應(yīng)用的實物照片及吸出的鋼球如圖4所示。

圖4 MA 磁力弧在烏山現(xiàn)場二期的應(yīng)用

2.3 烏奴格土山銅鉬礦一期選礦廠圓筒篩改為磁力弧

烏山一期的2 臺Φ6.2 m×9.5 m 球磨機出料端圓筒篩除鐵效果不佳，導致碎小鋼球不斷進入后續(xù)的砂泵池，影響砂泵池的容積，需要不斷進行清理。同時，部分碎小鋼球進入后續(xù)的砂泵、管道、旋流器等設(shè)備，對砂泵、管道和旋流器造成磨損，使其使用壽命縮短。而二期球磨機出料端磁力弧除鐵效果良好，烏山項目現(xiàn)場欲將一期圓通篩更改為磁力弧。

圓通篩與磁力弧為兩種完全不同的設(shè)備，如將圓筒篩改為磁力弧，人們需充分考慮改造的可行性：現(xiàn)場安裝空間及基礎(chǔ)條件是否能夠滿足磁力弧的安裝要求；磁力弧與現(xiàn)有磨機連接尺寸問題；圓筒篩更換為磁力弧所需的安裝時間、調(diào)試時間；圓筒篩更換為磁力弧后對檢修件的影響等。北京礦冶科技集團人員多次到現(xiàn)場進行實際勘查，并與烏山公司人員充分交流，針對現(xiàn)場基礎(chǔ)的特殊性，北京礦冶科技集團對磁力弧進行針對性設(shè)計，而且為便于現(xiàn)場安裝及檢修，將磁力弧磁系設(shè)計為分瓣式磁系。2018年年底，烏山?jīng)Q定將一期的2 臺Φ6.2m×9.5m 球磨機出料端圓筒篩更換為2 臺MA2008 磁力弧，2019年5月設(shè)備已安裝完成。目前，磁力弧運行平穩(wěn)，由于前期磨機當中細碎鋼球堆積的較多，磁力弧每天能夠吸出鋼球5 t 左右，有效地保證了磨機的正常運轉(zhuǎn)及后續(xù)砂泵、管道、旋流器、泵池的使用壽命，提高了選廠的作業(yè)率。

3 結(jié)語

MA 系列磁力弧在烏山銅鉬礦半自磨機及球磨機出料段除鐵效果明顯，能夠有效保護頑石破碎機，延長砂泵、管道、旋流器的使用壽命，縮短選廠的檢修時間，提高了選廠的作業(yè)率；針對選廠欲將球磨機出料段圓通篩等其他除鐵設(shè)備更換為MA 系列磁力弧的情況，可根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，進行特殊化、針對性設(shè)計，滿足現(xiàn)場使用；磁力弧組的應(yīng)用，能夠有效除去半自磨機和球磨機的中碎、小鋼球，對于高效低耗的SABC 碎磨流程的推廣應(yīng)用起到保駕護航的作用，建議半自磨機和磁力弧出料端均配置磁力弧進行除鐵。