磁選機是在選煤廠(chǎng)和選礦廠(chǎng)使用*廣泛的、通用性高的機種之一。近十年來(lái),我國新建和改建了許多大中型礦山,采用了先進(jìn)大型的破碎、磨礦設備,冶煉對精礦質(zhì)量要求不斷提高以及入選原料中較難選部分增加,都迫切需要大型高效的磁選設備。近幾年,我國磁選設備研制及應用取得了長(cháng)足發(fā)展,在提高分離精度、提高單機處理能力、擴大應用領(lǐng)域方面都取得了水平較高、應用效果較好的科研成果。
1、磁選機在選煤廠(chǎng)中的應用
近年來(lái),重介質(zhì)選煤技術(shù)以其分選精度高、對原煤適應性強、易于實(shí)現自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)得到了大規模的推廣應用。在重介質(zhì)選煤廠(chǎng)中,磁選機是實(shí)現磁性重介質(zhì)回收與凈化的關(guān)鍵設備。
1.1、傳統磁系磁選機。傳統磁選機是目前國內市場(chǎng)上*常見(jiàn)的磁選機。主要以CTB、CTXN系列為主要代表。CTN磁選機的磁極在軸向由彼此間相互獨立的磁組構成,磁極數目為5~7個(gè),構成磁極的磁組軸向氣隙較大,漏磁較嚴重。磁組在線(xiàn)圈內即可完成充磁的過(guò)程,采用環(huán)氧樹(shù)脂膠粘接工藝的方法進(jìn)行粘結。通常由于受線(xiàn)圈尺寸的限值,磁組的充磁尺寸低于260mm。在粘結工藝的影響下磁組的性能通常會(huì )有所降低。20世紀80年代后期末,第三代高性能稀土材料的問(wèn)題世直接推動(dòng)了CTXN系列的磁選機的產(chǎn)生。CTXN磁選機主要是將高性能稀土永磁用在了CTN磁選機的磁系表面。通過(guò)這種方式彌補了粘結工藝帶來(lái)的不足。
1.2、整體封裝充磁式磁選機。整體封裝充磁式磁選機的磁系數通常大于11個(gè),其主要特點(diǎn)是磁極較多。磁極采用整體充磁技術(shù)。該種多磁極技術(shù)不僅優(yōu)化了磁系四周磁場(chǎng)的梯度和強度,同時(shí)使磁性礦粒在筒體表面吸引區范圍內受到的磁場(chǎng)力接近相等。除此之外整體式裝充磁選機還極大的減少了細小磁性顆粒在翻滾過(guò)程中的流失。這種充磁技術(shù)的采用,不僅減少了軸向的漏磁量,同時(shí)使得軸向氣隙里的磁極存量為零。提高了磁系的有效長(cháng)度。
1.3、擠壓式磁系磁選機。擠壓式磁選機的主要特點(diǎn)是,組成磁系的磁塊體積較小。該磁選機的磁化方向是逐步變化的。擠壓式磁選機中磁極的數目跟磁塊數目是不相同的。磁力線(xiàn)有明顯的“擠壓”現象。目前德國的公司生產(chǎn)的磁系磁選機較為先進(jìn)。然而該類(lèi)磁選機也存在著(zhù)很大的缺點(diǎn)如:安裝困難,磁系加工制造成本高,市場(chǎng)推廣難度大。在國內選煤行業(yè)應用很少。
2、磁選機在選礦廠(chǎng)中的應用
2.1、干式弱磁選機。干式弱磁選機的主要用途是除去鐵屑和強磁性雜質(zhì),或富集強磁性有用組分。懸掛的磁鐵、磁滑輪、板狀磁鐵或格條狀磁鐵一般用于除去鐵屑和強磁性雜質(zhì),而磁鼓主要用于富集強磁性有用組分。目前我國礦山常用于干式弱磁選機對強磁性礦物進(jìn)行預選。
2.2、筒式磁選機。筒式磁選機主要分為電磁式磁選機和永磁式磁選機兩種。在永磁材料不斷發(fā)展的前提下,使得選煤行業(yè)的磁選機基本上都實(shí)現了永磁化。隨著(zhù)科技的發(fā)展,國內外研究人員在大量的研究和試驗的基礎上對永磁筒式磁選機進(jìn)行了改造,取得了一些研究成果。在磁系設計,槽體結構等方面都取得了很大的進(jìn)展。
2009年由沈陽(yáng)機械研究所生產(chǎn)的GHC-1545型大型磁選機成功問(wèn)世。該磁選機的主要性能特點(diǎn)如下:設計處理能力在800~1000m3/h之間,磁感應強度在350mT。該設備投入生產(chǎn)以后,有效礦物回收率得到了有效的提高。通過(guò)大量的工業(yè)試驗總結出,GHC-1545型永磁筒式磁選機可以將尾礦品味降低1.5個(gè)百分點(diǎn)左右,回收率達95%左右。高出原有指標的2.5個(gè)百分點(diǎn)。有效的降低了生產(chǎn)的成本,提高了生產(chǎn)效益。GHC-1545型磁選機在選煤機械市場(chǎng)上是國際上規格*大且單機處理量*大的筒式設備。這與礦加設備大型化的趨勢是相吻合的,在選礦市場(chǎng)上,是設備研制方面的一個(gè)重大突破。
2.3、超聲波復合電力場(chǎng)磁選機。這是一款由中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所的研究人員研究出來(lái)的,一種新型超聲波復合電力場(chǎng)磁選機。該磁選機將超聲波引入磁選機中。在水流沖擊、重力、超聲波分散力的聯(lián)合作用下使得磁團聚變得疏松,或者形成新的磁團聚。從而減少了精礦中脈石夾雜,排出了脈石,提高了精礦品味。超聲波分散系統能在分選區內破碎磁團,從而將貧連體和脈石分離出來(lái)。超聲波復合電力場(chǎng)磁選機結構簡(jiǎn)單,對入選的礦物有較大的適應性,從而提高了選礦的效率和精度。同常規的筒式磁選機相比超聲波復合電力磁選機的選別帶長(cháng)、磁選強度低、可以有效的提高選別的精度。在同等條件下,采用普通磁選機和超聲波磁選機對釩鈦磁鐵礦進(jìn)行處理,結果表明超聲波磁選機比普通磁選機提高精礦品味1~2個(gè)百分點(diǎn)。
2.4、磁重選礦機。中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所與首都鋼鐵公司礦山公司共同研制了磁團聚重選機,通過(guò)在分選筒內安裝多層不同磁場(chǎng)的永磁多極磁系,引入上升水,利用不同礦物顆粒磁性和密度等性質(zhì)的差異,綜合磁力、剪切力和重力等多種作用力進(jìn)行分選,使顆粒形成“分散-團聚-分散”的反復狀態(tài),從而使磁絮團小斷得以?xún)艋?,凈化后的絮團克服上升水流的浮力而下沉形成高品位精礦。與傳統永磁筒式磁選機相比,磁團聚重選機具有較高的磁性選擇性和選別精度。在首鋼水廠(chǎng)鐵礦的應用表明,它能有效解決單體有用礦物與貧連生體的分離問(wèn)題。在保持相同磨礦細度時(shí)提高鐵精礦品位2.0個(gè)百分點(diǎn);在保持相同鐵精礦品位時(shí),可適當放粗磨礦粒度,從而提高球磨機處理能力。目前,磁團聚重選機已實(shí)現從φ600mm至2500mm共8種規格型號產(chǎn)品的系列化生產(chǎn),已在國內30多家大中小磁選廠(chǎng)得到成功的應用。
2.5、高梯度磁選機。高梯度磁選機的特點(diǎn)是:工作空間的背景磁場(chǎng)是均勻的,聚磁介質(zhì)處的磁場(chǎng)梯度可達107kA/m2。這就為細粒級弱磁性礦物顆粒提供了強大的磁力,從而克服流體阻力和重力等競爭力,使其得到有效地回收,回收的粒級下限*低可到微米級以下。這里主要介紹SLon型脈動(dòng)高梯度磁選機。
一般高梯度磁選機都存在磁介質(zhì)機械夾雜問(wèn)題,為了克服這一缺點(diǎn),研制了脈動(dòng)高梯度磁選機。采用立環(huán),環(huán)下部裝一產(chǎn)生脈動(dòng)水流的裝置,分選區內的礦粒受到脈動(dòng)水流的作用而消除機械夾雜,該機的系列規格:SLon-500、Slon-750、SLon-1000、SLon-1250、SLon-1500、SLon-1750、SLon-2000,分選區為1.0T,分選粒度-200目60%~100%,處理量為0.05~0.25、0.1~0.5、4~7、10~18、20~30、30~50、50~70t/h。
3、磁選機的發(fā)展方向
磁選設備是礦物加工、礦物綜合利用分選(分離)過(guò)程中重要的作業(yè)。磁選設備的永磁化等方面開(kāi)展研究工作,取得了許多創(chuàng )新成果和成功應用范例近年來(lái),磁選設備的研制發(fā)展迅速,先后開(kāi)發(fā)了一些新型高效磁選設備,并得到成功應用,但是仍不能完全滿(mǎn)足磁選工藝發(fā)展的要求。應進(jìn)一步開(kāi)展研究,研制出多種類(lèi)型的高效功能的磁選設備。在今后一段時(shí)間內,磁選設備的發(fā)展趨勢仍然是大型化、專(zhuān)用化和節能化;利用綜合力場(chǎng)分選技術(shù)和磁系設計理論來(lái)研制新型磁選設備;加強磁選相關(guān)技術(shù)和理論的研究,并應用于新型磁選設備的研制。
相關(guān)設備:赤鐵礦選礦設備、永磁筒式磁選機、雙立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機、螺旋溜槽。