GHC型高效永磁筒式磁选机的结构特点及应用

马学毅

(北方重工集团有限公司矿山机械分公司)



GHC型高效永磁筒式磁选机的结构特点及应用

马学毅

(北方重工集团有限公司矿山机械分公司)

摘要介绍了GHC型高效永磁筒式磁选机的基本结构，磁系、槽体、给矿箱的设计特点及现场应用实例。通过实例应用效果表明：GHC型高效永磁筒式磁选机与同种规格普通磁选机相比，在精矿品位持平的前提下，该型磁选机使尾矿品位降低了0.6个百分点，精矿回收率提高了约2个百分点，取得了显著的经济效益和社会效益。

关键词GHC型高效永磁筒式磁选机磁系设计尾矿品位精矿回收率

永磁筒式磁选机是铁矿磁选最常用的分选设备。随着国民经济的迅速发展，对矿产资源需求量的日益增加，近年来选矿厂对磁选设备选别效率的提高愈发重视[1]。为应对快速增长的铁矿资源需求，在加大铁矿矿产资源勘查和矿山建设力度的同时，开发和使用新型高效的铁矿选矿设备是大势所趋。

根据原矿特性，采用阶段磨矿、阶段选别工艺，是铁矿厂节能的一项有效措施[2]，即在较粗的1段磨矿细度下采用高效选矿设备提前抛尾，大大减轻进入2段磨矿的处理量。我国以前一直采用的做法是在1段与2段磨矿之间采用磁力脱水槽或小筒径磁选机抛出已单体解离的脉石，GHC型高效永磁筒式磁选机的开发将解决这一问题。GHC型高效永磁筒式磁选机可以有效分选3～0 mm粗粒铁矿石，抛尾产率一般在30%～50%、尾矿品位在8%以下，可成功代替1次粗选的磁力脱水槽或小筒径磁选机，进一步推动阶段磨矿、阶段选别工艺。

1GHC型高效永磁筒式磁选机简介

GHC型高效永磁筒式磁选机根据矿山设备大型化趋势和市场需求，研发了直径为750～1 500 mm，筒体长度为1 800～4 500 mm的全系列永磁筒式磁选机。其中GHC1545高效永磁筒式磁选机是目前世界上投入工业应用最大规格的高效永磁筒式磁选机，其单机处理量可达600～ 1 000 m3/h[3]，并具有回收率高、入选物料粒级宽等特点。

GHC型高效永磁筒式磁选机主要由永磁圆筒、槽体、机架、传动装置、磁系调整装置、精矿箱、给矿水管、均匀给矿箱等部分组成，其结构见图1，主要技术参数见表1。

图1　GHC型高效永磁筒式磁选机结构示意

筒径/m筒长/m圆筒转速/(r/min)磁包角/(°)磁感应强度/(kA/m)工作间隙/mm给矿粒度/mm给矿浓度/%处理量/(m3/h)1.05～1.52.4～4.511～21.5>140143.31～541.4060～1200～310～40300～1000

1.1磁系设计及结构特点

开发新型高效永磁筒式磁选机涉及到永磁筒式磁选机的各个部件，主要的技术难点在于研制新型的高效永磁筒式磁选机用磁极组(图2)和用磁系(图3)，进而形成高效的永磁筒式磁选机技术。

GHC型高效永磁筒式磁选机使用锶铁氧体和钕铁硼永磁材料，创新地采用了不同宽度磁极组组合形式的设计方法，既保证了磁场的作用深度又保证了磁性矿物在筒体表面的充分翻转(图4)，且磁包角大于140°，永磁圆筒外表面与槽体之间的最大调整间隙可以调整到120 mm，这使设备的处理量显著提高。

图2　GHC型高效永磁筒式磁选机磁极组

图3　GHC型高效永磁筒式磁选机磁系

图4　GHC型高效永磁筒式磁选机磁系效果

以GHC1545高效永磁筒式磁选机为例，磁极表面距筒皮4 mm，磁极表面17 mm以上为磁选机分选区的有效磁场，磁系有效作用深度内最大磁场梯度可达9 230 kA/m2[3]。

1.2槽体设计及结构特点

槽体作为磁选机分选矿物的重要部件[1]，GHC型高效永磁筒式磁选机的槽体(图5)与普通半逆流磁选机相比增设了粗颗粒排出孔、增加了溢流面的高度，并配有排渣孔、清洗水管等附属部件。当设备运转时，给矿中的强磁性矿物被吸附到永磁圆筒外表面上，并随着筒皮旋转，当脱离磁场区域时，在重力和清洗水的作用下脱离筒皮外表面，排出机外，未被吸引的非磁性物料从尾矿口排出，完成分选作业。GHC型高效永磁筒式磁选机用槽体技术由于其特有的结构可有效防止槽体沉矿，减少精矿夹杂从而起到提高精矿品位的目的。

1.3给矿箱设计及结构特点

给料均匀与否将直接影响选矿效果[4]。GHC型高效永磁筒式磁选机设计之初充分考虑了均匀给料问题，采用了2次给矿且不同方向给矿方式的设计(图6)。矿浆从1次给矿管溢流口流出后通过2次给矿筛板沿筒体轴向方向均匀给入，保证筒体均匀受料。而2次给矿筛板又能起到避免粗颗粒及杂物进入槽体造成堵矿或损伤筒体挂胶的作用。

图5　GHC型高效永磁筒式磁选机槽体

图6　GHC型高效永磁筒式磁选机给矿箱

2GHC型高效永磁筒式磁选机的应用实例

2.1大型高效永磁筒式磁选机在鞍钢集团矿业公司的应用实例

大型高效永磁筒式磁选机在鞍钢集团矿业公司完成工业试验时，取得了很好的选矿指标，设备于2013年5月完成现场安装，并投入工业应用。通过对3台GHC型高效永磁筒式磁选机的连续考察，并与现场其他系列普通磁选机进行了对比，其对比结果见表2。

表2　鞍钢集团某选矿厂磁选机应用对比结果

由表2可知，GHC型高效永磁筒式磁选机得到的精矿品位为45.28%，回收率为86.02%；尾矿铁品位比普通磁选机尾矿铁品位降低0.67个百分点，但尾矿与精矿的产率和回收率有所提高，均提高2个百分点以上。对尾矿中FeO含量进行分析，GHC型高效永磁筒式磁选机的FeO含量为0.56%，普通磁选机的FeO含量为0.62%；对比结果表明，GHC型高效永磁筒式磁选机的选别指标优于现场所用的普通磁选机的选别指标。

2.2GHC1236高效永磁筒式磁选机在攀枝花某选厂的应用实例

GHC1236高效永磁筒式磁选机在攀枝花某选厂也取得了很好的选矿指标，设备于2012年9月完成现场安装，并投入工业应用。对其中1台GHC型高效永磁筒式磁选机进行了考察，并与现场其他系列的普通磁选机进行了对比，对比结果见表3。

表3　攀枝花某选厂磁选机应用对比结果

由表3可知，GHC1236型磁选机与CTB1024型磁选机对比，铁精矿产率为62.54%，比普通磁选机高出1.34个百分点，但选别精矿品位低0.32个百分点，差距较小，但其回收率较高为88.83%，高出2.2个百分点，通过各项选别指标综合比较，GHC型高效永磁筒式磁选机的选别指标优于现场所用的普通磁选机的选别指标。

3结论

(1)GHC型高效永磁筒式磁选机创新的采用了不同宽度磁极组组合形式的设计方法，既保证了磁场的作用深度又保证了磁性矿物在筒体表面的充分翻转，可使该型高效永磁筒式磁选机磁场有效深度增加到120 mm，使设备的处理量显著提高。

(2)GHC型高效永磁筒式磁选机采用了先进的槽体形式结构，可有效防止槽体沉矿，减少精矿夹杂从而起到提高精矿品位的目的。

(3)GHC型高效永磁筒式磁选机已在国内外多个铁矿选矿厂成功应用，应用实例表明，与同种规格的普通磁选机相比，在精矿品位持平的前提下，该型磁选机使尾矿品位降低了0.6个百分点，精矿回收率提高约2个百分点，取得了显著的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]袁致涛，王常任.磁电选矿[M].2版．北京：冶金工业出版社，2011．

[2]王运敏，田嘉印，王化军，等．中国黑色金属选矿实践：下册[M].2版．北京：科学出版社，2008．

[3]冯泉，韩跃新，郭小飞，等.GHC1545永磁筒式磁选机的研制与试验[J].金属矿山，2011(2):111-114．

[4]孙仲元.选矿设备工艺设计原理[M].2版．长沙：中南大学出版社，2006．

(收稿日期2015-12-03)

马学毅(1986—)，男，工程师，110041 辽宁省沈阳市经济技术开发区开发大路16号。