G型干法筛式磁选机的研制与应用

李明波

（济南鲍德炉料有限公司，山东济南 250101）

1 前 言

随着进口矿石价格的不断攀升以及新建选矿规模的越来越大，极大的刺激了国内矿石的生产。我国大部分铁矿资源为贫铁矿（90%以上为贫铁矿），为降低磨矿成本，国内多数选矿厂采用“多碎少磨、以碎代磨”的多段破碎工艺来减少入磨粒度来降低磨矿成本。多段破碎后的碎矿产品中已有部分脉石解离出来，如果是低品位磁铁矿，解离出来的脉石会更多。赤城某选矿厂采用单一磁选选矿工艺流程，一段粗选抛尾产率仅为36%，是影响选矿厂金属回收率的关键因素。新研制的干法筛式磁选机，可以将细碎后粒径小于8 mm 或品位较低的软、硬质矿石，初选富集后抛尾产率达到44%，成功的解决了传统筒式磁选机（磁滑轮）富矿与跑尾不能兼得的状态。通过4 个月的工业生产对比试验，在矿品位相等的条件下，精矿品位基本持平，尾矿品位降低0.17%，作业精矿回收率提高0.28%，粗颗粒连生体矿物得到有效的回收［1-5］。

2 设备简介

干法筛式磁选机以回转筒体内部作为磁选空间，筒体外部设置固定的向心磁系，回转筒筒体内部安装螺旋叶片，矿浆在螺旋叶片作用下沿轴向流动，翻转次数增多，分选距离和时间大大延长，从而有效保证了磁选矿物的回收率，适用于铁矿石入磨前的预选、尾矿控尾回收等。

2.1 分选原理

分选原理示意图见图1。物料通过振动给料器均匀地加入到回转筒内，进入回转筒内强弱有序的磁场。进入磁场的磁性颗粒在向心开放磁场的作用被捕获并吸附到回转筒内表面，并随筒体一起旋转，当提升至顶部无磁区时，磁性颗粒在重力作用下，落入精矿螺旋输送机并排出；非磁性颗粒、弱磁性颗粒及被包裹磁性颗粒，在回转筒螺旋叶轮推动作用下向前推进，并受到轴向阶梯磁场的作用，不停地进行分选，直至进入尾矿箱。

图1 分选原理示意图

2.2 结构组成

干式筛式磁选设备结构如图2所示，主要包括机架、不锈钢回转筒、外置向心磁系、螺旋叶片、螺旋输送机、进料口等组成。

图2 干法筛式磁选机结构示意图

2.2.1 外置向心磁系结构

外置磁系是整机的核心，磁系安装在弧形托架组上，在回转筒和弧形托架之间形成一个安装磁系的环形空间，磁系组由多组磁块组成，分组设置后形成一个弧形面，覆盖范围超过180°。磁系组沿回转筒轴向上单级布置，沿物料的前进方向磁场强度由低到高，每一个弧面中的磁块沿径向上采用N、S交错排列，同一列的磁块在轴向上采用同极设置。

2.2.2 磁系与磁场特性

干法筛式磁选机的选别指标，除矿石性质外，主要取决于磁选机的磁场性能。G-1050磁选机磁系采用优质铁氧体磁材Y30BH 与稀土钕铁硼磁材N-38-40，用不导磁螺钉组成阶梯式磁场，固定在弧形托架上，其极性沿圆周采用N、S 交错排列，其技术性能参数：圆筒直径1 000 mm；圆筒长度5 000 mm；转速19～22 r/min；给矿粒度 0～10 mm；处理量10～25 m3/h；磁场强度200～700 mT；主电机功率5.5 kW；精矿电机功率1.5 kW 。外置磁机结构见图3。

图3 外置磁机结构

图4 为G-1050 距离磁极表面不同距离的磁场强度测量曲线，通过分析测量的磁场强度数值，30 mm处磁场强度平均为330 mT，与传统的cT磁滚筒相比较，G-1050干式筛式磁选机磁场更加均匀、磁场深度更深，特别是30～90 mm左右区域磁场深度更均匀，对于矿石预选控尾是十分有利的。

图4 外置磁系的磁场强度分布曲线

磁系组沿回转筒轴向上单级布置，沿物料的前进方向磁场强度由低到高三级布置，沿物料前进方向依次为弱磁性磁场，磁场强度为80～200 mT，可以吸附强磁性物质；中磁性磁场，磁场强度为200～500 mT，用于吸附中磁性物质；强磁性磁场，磁场强度为500 mT以上，可吸附弱磁性物质。

2.3 干法筛式磁选机特点

采用外置式向心开放磁系设计，磁系设计分为初选区、精选区，并通过调节内筒转速和磁场强度的方式方便调节初选与精选区的分选面积比例，充分控制精矿品位与跑尾品位。

轴向上采用长磁程，分阶梯布置（筛选原理），将不同磁性的矿物，分阶段筛选出来，实现不同磁性物的筛选功能，充分解决了精矿粉的夹杂问题。

物料通过内筒，沿轴向运动，磁系作用时间长；向心磁系提供了选别精矿在径向上产生20多次的磁翻转，充分消除了夹杂脉石的现象，在磁翻转抛掉的弱磁性矿物，在进入下一级磁系进行现次选别，使最终排出的尾矿基本无磁性。

3 G-1050磁选机的工业试验及应用

3.1 工业试验

辽宁宽甸某矿的矿样，最大粒度10 mm，G-1050和CT1230型干选机试验数据见表1。

表1 辽宁宽甸某矿样对比试验结果 %

3.2 工业应用

赤城某选矿厂在入磨前设置了干选甩尾，即在破碎最终产品进入粉矿仓之前，用干选设备-常规筒式磁选机甩掉部分尾矿，提高入磨矿品位。磨前预选粒度-5 mm，既可以大幅度提高原矿品位，又能将废石在进行磨矿前除去，显著降低磨矿成本。磁选设备磁场强度350 mT。但经生产试验发现甩选尾矿中Tfe含量仍达到6%，选矿厂为进一步回收尾矿中的铁，额外增加了尾矿强磁分选工艺，以提高回收率提高选矿厂效益。

由于预选工艺复杂，预选成本大幅提高。为了降低成本，同时进一步提高铁的回收率，以提高选矿厂效益，该选矿厂进行了磨前工艺改造，选用G-1050干法筛式磁选机，选矿工艺流程如图5所示。

磨前工艺改造选用G-1050 干法筛式磁选机后，与改造前的CT1230 型磁选机甩尾指标对比如表2所示。

表2 G-1050磁选机与CTB1230磁选机甩尾指标对比 %

由数据可以看出，干法筛式磁选机用于赤城选矿厂的甩尾作业表现较好的预选控尾能力，甩尾产率提高8个百分点；在工业生产条件相同的情况下进行比较，精矿率提高0.27 个百分点，精矿回收率提高0.28个百分点。金属回收率达到91%以上，大大改善了原有预选系统的控尾指标，有效保证了铁的回收率。

4 结 语

图5 选矿工艺流程

1）G-1050 干式筛式磁选机采用外置开放式向心磁系、阶梯式磁场磁系，三段分选区，筒径Φ 1 000 mm，筒长5 000 mm，分选粒度0～10 mm，选别带长，分选时间延长，磁场作用深度大，金属回收率得到有效保证。适用于回收细钢渣、矿渣、山皮、沙丘、尾矿砂、河砂、碎石屑、粉煤灰等含磁性物料中回收高品位的作业。

2）经工业应用验证，该干式筛式磁选机应用在赤城选矿厂磨前预选甩尾的效果较为显著，与原磁选机在工艺产线上进行比较，金属回收率达到91%以上，精矿品位基本持平，尾矿品位降低0.17 个百分点，精矿回收率提高0.28 个百分点，取得较好的经济效益，具有广阔的推广应用前景。