湿式磁选机
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磁选机新闻中心

磁选设备最新发展及应用现状

 

转自中国选矿技术网             2018-1-23

 

磁选是高岭土、膨润土和石英等非金属矿除铁应用最广泛和最有效的方法,应用较广泛的磁选设备主要有干式磁选机、永磁筒式磁选机、磁聚机、磁选柱、磁场筛选机、立环脉动高梯度磁选机等。

干式磁选机

干式磁选机具有构造简单、运行成本低、投资少和节能环保等优势。对于我国西部和北方资源丰富但严重缺水的寒冷地区,干式磁选工艺尤其适用。

根据磁感应强度的不同,干式磁选机可分为:干式弱磁场磁选机、干式中磁场磁选机、干式强磁场磁选机、干式高梯度磁选机。

干式弱磁场磁选机

干式弱磁场磁选机按处理矿石粒度的不同又可分为:细颗粒干式弱磁场磁选机和大块矿石干式磁选机。

细颗粒干式弱磁场磁选机也叫干式圆筒磁选机,该设备由于技术指标低、粉尘难以控制,正逐渐被湿式弱磁场磁选机取代,现在仅用于严寒和严重缺水地区。

多筒干式磁选机

大块矿石干式磁选机也叫磁滑轮,近年来发展较快,应用广泛。随着工业技术的发展,大块矿石干式永磁磁选机处理矿石的粒度上限已从-75mm提高到350mm以上,用于预先抛尾作业,以降低矿石入磨量,在选矿厂节能降耗方面占有重要地位。

干式中磁场磁选机

干式中磁场磁选机可用于强磁选作业前预先除去强磁性矿物和铁杂质、磁选厂尾矿再回收和非金属矿的提纯。

我国干式中磁场磁选机已实现永磁化,如稀土永磁摇摆磁系筒式磁选机磁系采用高性能钛铁硼永磁材料制作而成,滚滚筒表面磁感应强度为300-800mT,摇摆磁系,通过不锈钢滚筒输送物料,具有磁体不易磨损、物料不堵塞等优点,其分选性能好,应用广泛,特别适用于含铁量高的非金属矿提纯。

该系列磁选机用于河南某选厂棕刚玉的除铁提纯,使得含铁磁性矿物含量由20%降至0.045%,分选指标良好。

干式强磁场磁选机

干式强磁场磁选机主要用于粗粒矿物的选别,可分为电磁磁系和永磁磁系2种。如干式电磁感应辊强磁选机适用于细粒有色金属矿物除铁和非金属矿提纯等。永磁辊式磁选机是随着稀土永磁材料的开发而发展起来的,比电磁感应辊式磁选机的磁力更高、质量和尺寸更小、技术成本更低。粗粒永磁辊式强磁选机适用于粗粒抛尾和非金属矿提纯。

干式高梯度磁选机

干式高梯度磁选机适用于非金属矿干式除铁,如在实验室条件下采用干式振动高梯度磁选机对广东某石英矿进行除铁试验,1次选别就获得石英精矿Fe2O3品位仅为0.04%的良好指标。

干式振动高梯度磁选机的成功研制,对提高我国非金属矿选矿综合水平和综合经济效益具有积极意义,能满足我国大部分中、小型非金属矿山非金属除铁需求。

干式振动高梯度磁选机

现阶段针对干式磁选设备的研究不重视磁性材料其他性能参数对磁场特性的影响,实际生产中分选工艺还较为粗放,无法实现精细化分选,金属损失率居高不下,应将所需要分离物料的特性与磁场特性结合起来,提高设备适应性。微细粒干选设备将是未来一个重要的发展方向,是干式磁选设备高效、节能的关键。

永磁筒式磁选机

永磁筒式磁选机已广泛运用于黑色及有色金属选矿厂,是现代磁选厂的重要设备之一。该设备采用磁性较高的稀土钛铁硼磁块和铁氧体磁块组成复合磁系,具有磁场强度高、磁场作用深度大、不易退磁等特性,因此设备处理能力大、对生产波动的适应性强,选别效果好。 根据槽体结构型式不同,可分为顺流型、逆流型和半逆流型3种,现在常用的槽体以半逆流型为最多。

半逆流型磁选机结构

近年来,国内永磁筒式磁选设备发展很快,在设备规模上向大型化发展,在结构形式上向多样化发展,在产品规格上向系列化发展,在控制方式上很多已采用了程序控制、模块电路和自动监控等,并已走进了高科技领域。

由于矿石性质复杂,磁性矿物的比磁化系数分布很宽,对永磁筒式磁选机的磁场要求越来越高,永磁筒式磁选机从多级磁系发展到现阶段的新型复合磁系。中磁场强磁选机发展较为迅速,筒内采用高效能钛铁硼永磁材料,磁路和磁系结构设计合理,可最大限度地提高工作区的磁场强度和磁场力以获得较良的磁选效果。

磁聚机

磁聚机即磁团聚重力选矿机,是集磁力选矿、重力选矿于一体的设备,与传统永磁筒式磁选机相比具有更高的选别精度,在由垂直于矿浆流向的几层磁场组成的工作区内,待分选物料经过磁团聚-分散-再团聚-再分散的历程,使得磁性矿物与非磁性矿物、富连生体及贫连生体分离,从而获得高品位的磁精矿。 随着工业技术的发展,磁聚机已经历了从非变径到变径型再到电磁聚机的几次变革,其操作更加自动化和智能化、获得的选矿指标也越来越好、应用领域越来越广泛。

磁聚机

非变径型和变径型磁聚机存在分选粒度偏细、偏窄等缺陷,其磁环由永磁铁构成使得磁场强度不可调节,对矿石性质变化的适应性和自动控制性能差,脉石和贫连生体夹杂严重,设备体积庞大、耗水量大且操作调整复杂。为提高工艺技术指标,在这两种磁聚机的基础上发明了复合闪烁磁场精选机,即电磁聚机,以电磁场代替环形永磁场,通过电磁线圈来调节磁场的大小。

磁选柱

磁选柱是一种磁力和重力相结合的脉动低磁场的磁重选设备,也是一种极有发展前途的新型高效磁选设备。磁选柱通过在磁选空间产生特殊的磁场变化机制,使得分选物料经过反复多次的磁团聚-分散-磁团聚,从而达到分选物料的目的。物料采用自下而上的冲洗水进行淘洗,使得磁团聚中夹杂的连生体和脉石矿物充分分离出来,解决了常规磁选设备的磁性和非磁性夹杂问题。

磁选柱

磁选柱由于能有效减少磁团聚中脉石矿物和连生体的夹杂,获得高品质铁精矿,在磁铁矿精矿降硅方面作用显著,发展前景可观。但"顺流而上"的排尾方式,使得磁选柱存在给矿粒度必须小于0.2mm,不适于粗选作业、对微细粒磁铁矿选别效果差、耗水量大、处理量小等缺陷,严重制约着磁选柱在工业上的应用。

磁选环柱则克服了磁选柱的这些缺点,与磁选柱不同的是,磁选环柱在其粗选区和分选筒中分别设置了电磁铁环轭磁系和内筒。粗选区磁铁环轭磁系的设置,可将磁选环柱的给矿粒度范围提高到-0.7mm,适合精选作业也适合粗选作业;分选筒中内筒的设计,使得磁选环柱的排尾方式改为"顺流而下",这既减少了磁选环柱的耗水量,又增加了处理量。

磁选柱经过近几年的发展,设备趋于成熟,但其耗水量大、自动控制系统不稳定、设备价格高等问题有待解决。

磁场筛选机

磁场筛选机是通过筛分分级使磁团聚的连生体和脉石矿物分离的。在磁场筛选机的专用筛子中,磁性较强的单体矿物以磁团聚的形式形成大于入筛物料几十倍的磁链,沿筛面进入精矿;而磁性较弱的连生体和无磁性脉石矿物则呈分散状态,因粒度小而易透过筛孔进入中矿。

磁场筛选机

相较于磁聚机和磁选柱,磁场筛选机具有分选粒度范围宽、分选精度高、用水量小等优势,广泛用于不同类型、不同粒度的磁铁矿、焙烧磁铁矿、钒钛磁铁矿等强磁矿物的精选作业,对已单体解离的磁铁矿优先回收而连生体再磨再选,这样不仅能提高精矿质量,还能放宽粗磨细度,减少过磨,简化流程,节能降耗,可用于代替原二段、三段磁选精选和磁力脱水槽作业。

磁场筛选机经过多年的生产应用,仍存在设备占地面积大、处理量小等问题。未来应更加注重设备结构上的研究,缩小设备外形尺寸,提高设备处理能力。

立环脉动高梯度磁选机

高梯度磁选设备早在20世纪60年代就已经兴起,通过聚磁介质产生的高磁场梯度获得较大磁力,以达到分选回收弱磁性、粒度较细的顺磁性矿物的目的,是选别微细粒磁性物料的主要设备。

高梯度磁选设备按分选环配置方式可分为斜环式、平环式和立环式3种。斜环式还处于实验室研究阶段,平环式和立环式都已在工业应用。

由于平环式高梯度磁选机的给矿和排矿方向一致,使得磁介质极易堵塞,而立环式高梯度磁选机虽然还存在磁介质机械夹杂的问题,但已在平环式的基础上有所改进,在一定程度上克服了这一缺陷,因而立环脉动高梯度磁选机是高梯度磁选机的主要发展方向。

立环高梯度磁选机

立环脉动高梯度磁选机具有设备可靠性高、处理量大、选矿效率高、电耗低且生产成本低等优点,在工业上已成功应用于氧化铁矿、锰矿、钛铁矿等弱磁性矿物的选别及石英、高岭土等非金属矿物的提纯除铁等。

目前,高梯度磁选机仍存在能耗高、结构复杂和设备价格高等缺点,但其处理能力大、分选效率和选别指标高,在细粒级弱磁性矿物处理中的作用将越来越大,应用领域也将越来越广泛。

结语

近年来,磁选设备的发展围绕着大型化、专用化、节能化和分选精度化,研制出了许多新型高效节能的磁选设备,并已成功取得工业应用,但仍不能完全满足我国磁选工艺的发展。

未来磁选设备仍要以节能、低耗、高效、简化流程等为发展方向,可从提高分选精度、增大处理能力、采用新型磁性材料、扩大应用领域等方面入手,研制出更多类型的多功能高效磁选设备,淘汰现有低效高耗的磁选设备,简化矿山的选矿工艺流程,为降低矿山生产成本,提高产品质量提供技术支持。

 

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