湿式强磁板式磁选机在安徽某镜铁矿中的应用

辛 青 王兆连 刘风亮 商云龙 莫子雨 赵文普

（山东华特磁电科技股份有限公司）

镜铁矿属于难选赤铁矿的一种，是赤铁矿的变种，含有TiO2、SiO2、Al2O3等混入物。镜铁矿通常同其他铁矿一样，大多作为炼铁的原料，同时由于某些镜铁矿具有同云母类似的结构，因此也常被称为云母氧化铁，可用来制漆或作为其他功能材料的原料［1-4］。镜铁矿属复三方偏三角面体晶类，这种特殊的晶体结构，且与磁铁矿共生的情况下，采用常规选矿方法难以高效且环保地回收利用［5-8］。

安徽某镜铁矿一段选别设计采用弱磁—强磁—强磁工艺流程，弱磁选机采用CTB1230 永磁筒式磁选机，2 次强磁采用立环脉动高梯度磁选机。长期以来，该镜铁矿中的磁性铁含量较低，一段弱磁机精矿产率极低，精矿难以有效卸至精矿区，跟随滚筒重复选别，造成磁选机槽体及卸矿挡板处强磁性矿物淤积板结，进一步恶化选别效果，弱磁选机选别效率低，最终导致强磁性矿物进入后续强磁作业，造成强磁机磁团聚现象加剧，强磁选机精矿斗、精矿斜斗、给矿轭铁淤堵频繁，介质盒堵塞情况加剧，严重影响生产指标及现场生产环境。

1 湿式强磁板式磁选机的工作原理

湿式强磁板式磁选机是一种新型高效永磁除铁设备，对赤铁矿、褐铁矿、镜铁矿、菱铁矿、锰矿、钽铌矿等微弱磁性矿物具有较好的选别效果，具有品位提升幅度大，磁性矿物回收率高等优点。

湿式强磁板式磁选机的工作原理（图1）是矿浆通过入料管道进入磁选机的进料箱总成中，经充分分散后被均匀的洒落在磁板上部的输送带上，在重力作用下浆料沿磁板的倾斜方向向下流动，浆料中含有的磁性物在磁板的强磁作用下，被牢牢地吸附在输送带上，驱动滚筒带动输送带沿磁板倾斜方向向上运动，同时将吸附的磁性物带入卸铁区域，被卸矿水管冲入出铁口中并集中收集，无磁性浆料继续沿磁板向下流动，流入出料口被集中收集。

2 湿式强磁板式磁选机的技术特点

湿式强磁板式磁选机的技术特点：①磁系采用板式磁极结构，有效磁力面积大，可达15 m2，单机处理量大，选别路径长，除铁效果好；②用钕铁硼做磁源，挤压聚磁技术，磁场强度高，磁系表面磁场强度可达1.7 T，与电磁磁选机相比，节能效果显著；③采用双层入料箱结构，布料均匀，料层薄，分选效果好；④在给料装置与从动滚筒之间设有多级漂洗装置，可有效减少矿物夹杂，提高分选效果；⑤磁板两边采用不锈钢导流槽结构，结合输送带两侧的裙边结构设计，可减少漏料现象；⑥驱动滚筒采用腰鼓形结构，具有自动纠偏功能，可防止输送带跑偏。

3 矿石性质

安徽某镜铁矿化学多元素分析、铁物相分析结果见表1、表2［1］。

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由表1、表2 可知，矿石中的主要有价元素是铁，但全铁品位较低，仅为28.11%；主要杂质是SiO2，其次是Al2O3，二者合计含量46.57%；有害杂质S、P 含量都很低，对铁精矿的质量影响较小；矿石中的铁矿物以赤镜铁矿为主，其次为磁铁矿、硅酸铁，其分布率分别为57.95%，28.92%，11.70%［1］。

4 试验用机磁系排布对比试验

试验采用型号为SGB-0307 的湿式强磁板式磁选机，磁系采用高性能钕铁硼磁块，输送带表面磁感应强度1.3 T，磁板倾斜角0°～8°可调，磁板有效尺寸为300 mm×700 mm。试验给矿浓度约40%，磨矿细度约-74 μm50%。

（1）磁板采用竖向排布（图2），根据不同来样时间分别试验，试验结果见表3。

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由表3可知，在不同时间来样给矿品位相当的情况下，湿式强磁板式磁选机磁板采用竖向排布，精矿指标波动较大，但回收率基本相同。

（2）磁板采用横向排布（图3），根据不同来样时间分别试验，试验结果表4。

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由表4可知，在对不同时间来样给矿品位相当的情况下，湿式强磁板式磁选机磁板采用横向排布，精矿指标基本相同，精矿提升幅度可达27个百分点。

由2种磁系排布对比试验结果可知，在给矿品位相当的情况下，磁板排列采用竖向排布，可获得较高的回收率，但精矿品位有波动；磁板排列采用横向排布，有利于精矿品位的提高。通过对试验数据分析，工业应用采用SGB-0520 型湿式强磁板式磁选机，磁板横向排布。

5 不同强磁磁选机工业应用实例对比

5.1 湿式强磁板式磁选机工业应用实例

依据试验数据及客户要求，在精矿铁品位不低于58%的前提下，采用SGB-0520 型湿式强磁板式工业用磁选机进行试验，输送带表面磁感应强度1.3 T，磁板倾斜角0°～8°可调，磁板有效尺寸为500 mm×2 000 mm，磁板采用横向排布，入矿浓度约40%，磨矿细度约-74 μm50%，采用搅拌桶均匀给料，出口采用阀门控制出料量，根据给料时间不同分别进行2次试验，试验结果见表5。

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由表5可知，当给料时间为3 min 时，单位时间处理量饱和，可将给矿铁品位从33.28% 提高到57.17%，产率为43.76%，铁回收率为75.18%；当给料时间为5 min时，可以将给矿铁品位从33.28%提高到60.31%，产率为32.49%，铁回收率为58.88%，可有效降低后续立环脉动高梯度磁选机的负荷，同时避免强磁性矿物进入后续选别，提高立环脉动高梯度磁选机的选别效率。

5.2 某新型永磁高场强磁选机工业应用实例

某新型永磁高场强磁选机由振动筛、矿浆分配器、滚筒、聚磁介质、扇形磁系、槽体、卸矿装置等组成，设备滚筒直径1 200 mm，长3 000 mm。聚磁介质采用不锈钢棒，直径3 mm，呈网格状分布，介质网厚度约5 cm，介质网格间隙约1 cm。该新型永磁高场强磁选机选别原理为聚磁介质在磁系区被磁化，矿浆经振动筛除杂后，通过分料装置给入选别区，磁性矿粒被磁化介质吸附并携带至无磁区，在卸矿冲洗水及重力的作用下落入精矿区，其余矿粒则直接通过介质间的缝隙落入尾矿区。

在给矿浓度约40%，磨矿细度约-74 μm50%的给矿条件基本相当的条件下进行不同给矿体积试验，结果见表6。

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由表6 可知，采用某新型永磁高场强磁选机，当给矿体积为130 m3/h 时，可将给矿铁品位从30.83%提高到57.87%，产率为27.49%，铁回收率为51.60%；当给矿体积为100 m3/h时，可将给矿铁品位从31.13%提高到58.14%，产率为26.70%，铁回收率为49.87%。

6 结 论

（1）安徽某镜铁矿中铁矿物以赤铁矿为主，其次为磁铁矿、硅酸铁，其分布率分别为57.95%，28.92%，11.70%。

（2）试验结果表明，SGB-0307型湿式强磁板式磁选机磁板采用竖向排布，在给矿品位相当的情况下，可获得较高的产率和回收率，精矿品位稍低；磁板采用横向排布，在给矿品位相当的情况下，可获得较高的精矿品位，产率和回收率稍低。

（3）SGB-0520 型湿式强磁板式磁选机工业试验表明，磁板采用横向排布，可将给矿品位从33.28%提高到60.31%，产率为32.49%，回收率为58.88%，可有效降低后续立环脉动高梯度磁选机的负荷，同时避免强磁性矿物进入后续选别，提高立环脉动高梯度磁选机的选别效率，且后期可适当降低立环脉动高梯度磁选机的激磁电流，有利于立环脉动高梯度磁选机的稳定运行。

（4）通过与某新型永磁高场强磁选机应用实例对比可知，在入矿条件基本相当的条件下，某新型永磁高场强磁选机可将给矿品位从31.13%提高到58.14%，产率为26.70%，回收率为49.87%；湿式强磁板式磁选机SGB-0520 磁板采用横向排布，可将给矿品位从33.28%提高到60.31%，产率为32.49%，回收率为58.88%，精矿品位、产率、回收率均较高，可有效降低后续设备的负担，避免强磁性矿物进入后续选别，提高选别效率。