李明波

（濟南鮑德爐料有限公司，山東濟南 250101）

1 前 言

隨著進口礦石價格的不斷攀升以及新建選礦規(guī)模的越來越大，極大的刺激了國內礦石的生產(chǎn)。我國大部分鐵礦資源為貧鐵礦（90%以上為貧鐵礦），為降低磨礦成本，國內多數(shù)選礦廠采用“多碎少磨、以碎代磨”的多段破碎工藝來減少入磨粒度來降低磨礦成本。多段破碎后的碎礦產(chǎn)品中已有部分脈石解離出來，如果是低品位磁鐵礦，解離出來的脈石會更多。赤城某選礦廠采用單一磁選選礦工藝流程，一段粗選拋尾產(chǎn)率僅為36%，是影響選礦廠金屬回收率的關鍵因素。新研制的干法篩式磁選機，可以將細碎后粒徑小于8 mm 或品位較低的軟、硬質礦石，初選富集后拋尾產(chǎn)率達到44%，成功的解決了傳統(tǒng)筒式磁選機（磁滑輪）富礦與跑尾不能兼得的狀態(tài)。通過4 個月的工業(yè)生產(chǎn)對比試驗，在礦品位相等的條件下，精礦品位基本持平，尾礦品位降低0.17%，作業(yè)精礦回收率提高0.28%，粗顆粒連生體礦物得到有效的回收［1-5］。

2 設備簡介

干法篩式磁選機以回轉筒體內部作為磁選空間，筒體外部設置固定的向心磁系，回轉筒筒體內部安裝螺旋葉片，礦漿在螺旋葉片作用下沿軸向流動，翻轉次數(shù)增多，分選距離和時間大大延長，從而有效保證了磁選礦物的回收率，適用于鐵礦石入磨前的預選、尾礦控尾回收等。

2.1 分選原理

分選原理示意圖見圖1。物料通過振動給料器均勻地加入到回轉筒內，進入回轉筒內強弱有序的磁場。進入磁場的磁性顆粒在向心開放磁場的作用被捕獲并吸附到回轉筒內表面，并隨筒體一起旋轉，當提升至頂部無磁區(qū)時，磁性顆粒在重力作用下，落入精礦螺旋輸送機并排出；非磁性顆粒、弱磁性顆粒及被包裹磁性顆粒，在回轉筒螺旋葉輪推動作用下向前推進，并受到軸向階梯磁場的作用，不停地進行分選，直至進入尾礦箱。

圖1 分選原理示意圖

2.2 結構組成

干式篩式磁選設備結構如圖2所示，主要包括機架、不銹鋼回轉筒、外置向心磁系、螺旋葉片、螺旋輸送機、進料口等組成。

圖2 干法篩式磁選機結構示意圖

2.2.1 外置向心磁系結構

外置磁系是整機的核心，磁系安裝在弧形托架組上，在回轉筒和弧形托架之間形成一個安裝磁系的環(huán)形空間，磁系組由多組磁塊組成，分組設置后形成一個弧形面，覆蓋范圍超過180°。磁系組沿回轉筒軸向上單級布置，沿物料的前進方向磁場強度由低到高，每一個弧面中的磁塊沿徑向上采用N、S交錯排列，同一列的磁塊在軸向上采用同極設置。

2.2.2 磁系與磁場特性

干法篩式磁選機的選別指標，除礦石性質外，主要取決于磁選機的磁場性能。G-1050磁選機磁系采用優(yōu)質鐵氧體磁材Y30BH 與稀土釹鐵硼磁材N-38-40，用不導磁螺釘組成階梯式磁場，固定在弧形托架上，其極性沿圓周采用N、S 交錯排列，其技術性能參數(shù)：圓筒直徑1 000 mm；圓筒長度5 000 mm；轉速19～22 r/min；給礦粒度 0～10 mm；處理量10～25 m3/h；磁場強度200～700 mT；主電機功率5.5 kW；精礦電機功率1.5 kW 。外置磁機結構見圖3。

圖3 外置磁機結構

圖4 為G-1050 距離磁極表面不同距離的磁場強度測量曲線，通過分析測量的磁場強度數(shù)值，30 mm處磁場強度平均為330 mT，與傳統(tǒng)的cT磁滾筒相比較，G-1050干式篩式磁選機磁場更加均勻、磁場深度更深，特別是30～90 mm左右區(qū)域磁場深度更均勻，對于礦石預選控尾是十分有利的。

圖4 外置磁系的磁場強度分布曲線

磁系組沿回轉筒軸向上單級布置，沿物料的前進方向磁場強度由低到高三級布置，沿物料前進方向依次為弱磁性磁場，磁場強度為80～200 mT，可以吸附強磁性物質；中磁性磁場，磁場強度為200～500 mT，用于吸附中磁性物質；強磁性磁場，磁場強度為500 mT以上，可吸附弱磁性物質。

2.3 干法篩式磁選機特點

采用外置式向心開放磁系設計，磁系設計分為初選區(qū)、精選區(qū)，并通過調節(jié)內筒轉速和磁場強度的方式方便調節(jié)初選與精選區(qū)的分選面積比例，充分控制精礦品位與跑尾品位。

軸向上采用長磁程，分階梯布置（篩選原理），將不同磁性的礦物，分階段篩選出來，實現(xiàn)不同磁性物的篩選功能，充分解決了精礦粉的夾雜問題。

物料通過內筒，沿軸向運動，磁系作用時間長；向心磁系提供了選別精礦在徑向上產(chǎn)生20多次的磁翻轉，充分消除了夾雜脈石的現(xiàn)象，在磁翻轉拋掉的弱磁性礦物，在進入下一級磁系進行現(xiàn)次選別，使最終排出的尾礦基本無磁性。

3 G-1050磁選機的工業(yè)試驗及應用

3.1 工業(yè)試驗

遼寧寬甸某礦的礦樣，最大粒度10 mm，G-1050和CT1230型干選機試驗數(shù)據(jù)見表1。

表1 遼寧寬甸某礦樣對比試驗結果 %

3.2 工業(yè)應用

赤城某選礦廠在入磨前設置了干選甩尾，即在破碎最終產(chǎn)品進入粉礦倉之前，用干選設備-常規(guī)筒式磁選機甩掉部分尾礦，提高入磨礦品位。磨前預選粒度-5 mm，既可以大幅度提高原礦品位，又能將廢石在進行磨礦前除去，顯著降低磨礦成本。磁選設備磁場強度350 mT。但經(jīng)生產(chǎn)試驗發(fā)現(xiàn)甩選尾礦中Tfe含量仍達到6%，選礦廠為進一步回收尾礦中的鐵，額外增加了尾礦強磁分選工藝，以提高回收率提高選礦廠效益。

由于預選工藝復雜，預選成本大幅提高。為了降低成本，同時進一步提高鐵的回收率，以提高選礦廠效益，該選礦廠進行了磨前工藝改造，選用G-1050干法篩式磁選機，選礦工藝流程如圖5所示。

磨前工藝改造選用G-1050 干法篩式磁選機后，與改造前的CT1230 型磁選機甩尾指標對比如表2所示。

表2 G-1050磁選機與CTB1230磁選機甩尾指標對比 %

由數(shù)據(jù)可以看出，干法篩式磁選機用于赤城選礦廠的甩尾作業(yè)表現(xiàn)較好的預選控尾能力，甩尾產(chǎn)率提高8個百分點；在工業(yè)生產(chǎn)條件相同的情況下進行比較，精礦率提高0.27 個百分點，精礦回收率提高0.28個百分點。金屬回收率達到91%以上，大大改善了原有預選系統(tǒng)的控尾指標，有效保證了鐵的回收率。

4 結 語

圖5 選礦工藝流程

1）G-1050 干式篩式磁選機采用外置開放式向心磁系、階梯式磁場磁系，三段分選區(qū)，筒徑Φ 1 000 mm，筒長5 000 mm，分選粒度0～10 mm，選別帶長，分選時間延長，磁場作用深度大，金屬回收率得到有效保證。適用于回收細鋼渣、礦渣、山皮、沙丘、尾礦砂、河砂、碎石屑、粉煤灰等含磁性物料中回收高品位的作業(yè)。

2）經(jīng)工業(yè)應用驗證，該干式篩式磁選機應用在赤城選礦廠磨前預選甩尾的效果較為顯著，與原磁選機在工藝產(chǎn)線上進行比較，金屬回收率達到91%以上，精礦品位基本持平，尾礦品位降低0.17 個百分點，精礦回收率提高0.28 個百分點，取得較好的經(jīng)濟效益，具有廣闊的推廣應用前景。