任祥君 陳祿政 熊 濤 陳 健 雷曉龍

（1.贛州金環(huán)磁選科技裝備股份有限公司；2.昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院）

磁選是利用被分選物料的磁性差異，在磁選機磁場中使礦物分離的一種有效的物料處理方法［1-2］。永磁磁選機根據(jù)分選介質(zhì)不同分為永磁干式磁選機和永磁濕式磁選機，與濕式磁選復(fù)雜流程以及應(yīng)用局限性相比，干式磁選設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、投資少、運行成本低廉、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢［3］，尤其干法工藝適用于資源豐富而嚴(yán)重缺水的我國西部地區(qū)和北方寒冷地區(qū)。物料入磨前進(jìn)行預(yù)先拋廢是礦山節(jié)能、降耗、增效的重要途徑，采用預(yù)先拋廢工藝，可提高入磨礦石品位，間接提升選礦廠的處理能力，拋出的廢石還可以作為砂石骨料供建筑使用［4］。

針對赤鐵礦、褐鐵礦、鏡鐵礦、鉻鐵礦、錳礦、黑鎢礦等弱磁性氧化礦的選別，國內(nèi)的設(shè)備制造廠商近40 a開發(fā)了許多永磁干式強磁選機，同時針對這些設(shè)備也開發(fā)出了適合不同礦石的干式磁選流程，均取得了一定的效果，獲得了較好的選礦指標(biāo)，大大推進(jìn)了永磁干式磁選技術(shù)的發(fā)展［5］。在設(shè)備的應(yīng)用過程中，也反映出磁場強度低、分選粒度和磁路結(jié)構(gòu)匹配不佳、粉塵污染較大、更換皮帶較繁瑣等問題。

要達(dá)到對弱磁性礦物進(jìn)行預(yù)處理的要求，需要具備強的磁場強度和大的磁場深度兩方面的條件［6］。贛州金環(huán)磁選科技裝備股份有限公司開發(fā)的GTQ 系列永磁干式強磁選機強磁滾筒表面磁場強度最高可達(dá)到1.6 T，同時具有較深的磁場深度，最大處理量可達(dá)110 t/h，最大預(yù)處理礦物顆粒粒度可達(dá)60 mm，為較大顆粒弱磁性礦物的預(yù)處理和選別提供了良好條件。為此，就該系列設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點及工業(yè)應(yīng)用情況進(jìn)行論述。

1 設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理

GTQ 永磁干式強磁選機主要由振動給料器、無磁滾筒、礦石檔板、強磁輥、機架、傳動機構(gòu)等部件組成，其結(jié)構(gòu)見圖1。GTQ 永磁干式強磁選機的工作原理與傳統(tǒng)永磁干式磁選機相似，即通過不同磁性的礦石在分選過程中所受磁力、離心力和重力的差異，實現(xiàn)磁性物和非磁性物的分離；它適合中、細(xì)粒弱磁性礦石的分選，優(yōu)點是在拋廢的同時對礦物具有預(yù)富集作用，可顯著提高下段作業(yè)的品位，且該機結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，運行可靠，節(jié)能顯著。

GTQ 永磁干式強磁選機分選時，物料由振動給料器均勻給入給料斗中，調(diào)節(jié)給料斗中的調(diào)節(jié)板，調(diào)整到合適的給礦量，由給料斗勻速的將物料給入到運轉(zhuǎn)的皮帶上，傳動機構(gòu)帶動皮帶將物料輸送到永磁強磁輥上，磁性物料被永磁強磁輥吸引，黏附于強磁輥帶面上，物料離開強磁輥區(qū)后通過分料板掉落到永磁強磁輥下部的精礦收集槽中，而非磁性物料由于不受磁力吸引，在離心力和重力的作用下呈拋物線運動，掉入尾礦收集槽中，從而實現(xiàn)磁性物料與非磁性物料的分離。在選別的過程中，可以視分選效果調(diào)整輥筒轉(zhuǎn)速、料層厚度、精尾礦分料板的角度等條件來達(dá)到最佳的分選效果。該系列磁選機可根據(jù)選礦要求進(jìn)行雙層或多層配置以獲取最佳的選礦指標(biāo)。GTQ 系列永磁干式強磁選機部分機型主要技術(shù)參數(shù)見表1。

2 GTQ永磁干式強磁選機應(yīng)用實例

2.1 在海南某赤鐵礦的應(yīng)用

海南某選廠處理的鐵礦石主要為赤鐵礦和少量磁鐵礦，主要脈石礦物為石英。此前的生產(chǎn)流程為給礦磨礦至-0.074 mm90%以上，首先通過弱磁選機分選出磁鐵礦，其尾礦再通過SLon-2000磁選機組成1粗1精工藝分選赤鐵礦。典型生產(chǎn)指標(biāo)給礦鐵品位37.15%，鐵精礦品位60.24%，鐵回收率85.01%。然而，近年該選廠原礦鐵品位降至25%以下，采用原流程只能生產(chǎn)鐵品位57%左右的鐵精礦，鐵回收率降至73%左右。由于原礦品位低，單位鐵精礦磨礦成本增加一倍以上，并產(chǎn)生了大量的細(xì)粒尾礦，給尾礦處理帶來了很大壓力。

為了提高入磨礦鐵品位，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，該選廠采用了2臺GTQ-4015永磁干式強磁選機進(jìn)行預(yù)先拋尾，形成破碎—干選磁選拋尾—磨礦分級—弱磁—強磁1 粗1 精生產(chǎn)工藝，獲得了給礦鐵品位24.93%，鐵精礦品位61.23%，鐵回收率78.45%的良好指標(biāo)，其數(shù)質(zhì)量流程見圖2。

該流程中，礦石破碎至-12 mm 后，進(jìn)入2 臺GTQ-4015 永磁干式強磁選機預(yù)選拋廢，提高入磨礦品位的同時降低了入磨礦量，從而降低了后續(xù)磨礦成本；同時，預(yù)先拋廢降低了細(xì)磨過程中脈石礦物的泥化現(xiàn)象，有助于后續(xù)磁選分離。

2.2 在西北地區(qū)分選鏡鐵礦中的應(yīng)用

酒鋼集團鏡鐵山選廠選別礦石為鏡鐵礦，金屬礦物主要為鏡鐵礦、菱鐵礦和褐鐵礦，少量黃鐵礦和磁鐵礦；脈石礦物主要為石英，其次為重晶石、碧玉和少量的方解石。由于原礦品位較低，為了提高和穩(wěn)定入磨品位，降低生產(chǎn)成本，特委托贛州金環(huán)磁選科技裝備股份有限公司進(jìn)行永磁強磁干拋試驗。試樣鐵品位約21%，要求精礦鐵品位提高至26%以上，尾礦鐵品位降至13%以下，金屬回收率81%以上，盡可能多拋出尾礦。由于礦樣為塊狀樣品，首先進(jìn)行30 mm 篩分，+30 mm 礦樣進(jìn)行碎礦處理，-30 mm 再進(jìn)行15 mm 和3 mm 兩段篩分，最終得到15～30 mm，3～15 mm 和-3 mm 3 種粒級的試驗樣品，將3 種不同粒級的礦樣分別進(jìn)行GTQ 型磁選機1 粗1 掃磁選流程試驗，試驗流程和結(jié)果見圖3。

經(jīng)試驗可知，3 種不同粒度的樣品經(jīng)1 粗1 掃磁選流程選別后，尾礦鐵品位均降至13%以下，達(dá)到了試驗要求，粒度越細(xì)，尾礦鐵品位越低，同時拋尾率均保持在30%以上；從精礦品位來看，3～15 mm粒級精礦鐵品位略低于試驗要求，-3 mm粒級由于其給礦品位遠(yuǎn)低于綜合原礦品位，只作為參考依據(jù)；從金屬回收率來看，粒度范圍越細(xì)，鐵回收率越高，這主要是粒度越細(xì)，部分磁性礦物被解離出來，更容易被磁場捕獲。綜合考慮，3～15 mm 粒級的試驗指標(biāo)較好，可為設(shè)計和生產(chǎn)提供一定的參考依據(jù)。鑒于試驗選礦指標(biāo)，鏡鐵山選廠采用6 臺GTQ-3512 永磁干式強磁選機（雙層）進(jìn)行拋尾作業(yè)。

2.3 在分選錳礦中的應(yīng)用

南非錳礦儲量居世界第1 位，總儲量115～120億t，占世界已知陸地錳礦資源的70%以上。以目前全世界每年各種品位錳礦消耗2 500 萬t 計算，南非錳礦資源可滿足世界500 a的需求量。廣西恩迪礦業(yè)有限公司在南非開采的錳礦屬沉積型礦床，處理的錳礦中金屬礦物為硬錳礦、軟錳礦和褐鐵礦，脈石礦物主要為石英、高嶺土，其次為云母。該公司采用10臺GTQ-4015 永磁干式強磁選機進(jìn)行選別，選礦指標(biāo)見表2。

福建連城地區(qū)錳礦儲量豐富，某公司提供了1#、2#2 種礦樣，1#為低品位礦樣，經(jīng)化驗原礦錳品位約10%；2#為高品位礦樣，經(jīng)化驗原礦錳品位約18%，試驗要求采用永磁干式強磁選機將精礦中的錳提高到28%左右。干式磁選試驗采用GTQ-4005 永磁干式強磁選機作為試驗設(shè)備，在磁感應(yīng)強度1 000 mT，帶速0.8 m/s的條件下進(jìn)行1次分選，試驗結(jié)果見表3。

由表3 可知，2 種礦樣經(jīng)GTQ 永磁干式強磁選機1 次選別，能將精礦品位提升至約28%，可見采用該設(shè)備選別該類錳礦是可行的。

2.4 在贛南分選黑鎢礦中的應(yīng)用

贛南某鎢礦選廠通過重選流程得到鎢錫精礦，因鎢錫比重差異較小，通過重選方法很難將其分離。為達(dá)到鎢、錫分離的效果，擬采用精礦烘干—強磁選分離工藝，委托贛州金環(huán)磁選科技裝備股份有限公司采用GTQ-4005 永磁干式強磁選機進(jìn)行干式強磁選試驗，分離試驗采用1粗1掃流程，試驗結(jié)果見表4。

由表4可知，試驗實現(xiàn)了鎢錫精礦中鎢、錫的有效分離，達(dá)到了試驗預(yù)期。該選廠采用2 臺GTQ-4005永磁干式強磁選機通過1 粗1 掃流程進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，取得了良好的選別效果，其工藝數(shù)質(zhì)量流程見圖4。

3 結(jié)論

（1）GTQ 永磁干式強磁選機磁場強度最高可達(dá)1.6 T，磁場深度較深，最大處理量可達(dá)110 t/h，最大預(yù)處理礦物顆粒粒度可達(dá)60 mm，為較大顆粒弱磁性礦物的預(yù)處理和選別提供了良好條件。

（2）GTQ 永磁干式強磁選機可根據(jù)輥長等參數(shù)配置多種機型，磁場強度、分選粒度上限和處理能力等均可根據(jù)需求進(jìn)行搭配。

（3）GTQ 永磁干式強磁選機可對赤鐵礦、鏡鐵礦進(jìn)行預(yù)拋廢處理，減少入磨礦量，降低磨礦成本；可對錳礦和黑鎢礦進(jìn)行干式選別，為粗顆粒弱磁性礦物的預(yù)處理和選別提供良好條件。