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一种新型磁选机的研制及半工业试验研究

1 概 述 攀钢(集团)矿业公司密地选矿厂采用三段开路破碎，一段闭路磨矿，单一磁选选别的工艺流程，所用磁选设备为传统的湿式半逆流永磁滚筒式磁选机。该设备采用非均匀磁系，其磁极的极性呈交替排列，使得选别过程中所吸附的磁性矿粒在随筒体运动过程中产生翻滚现象，这是有利于提高磁换色灯选精矿品位的措施。但是由于攀枝花钒钛磁铁矿具有剩磁大、矫顽力高等独特的矿石性质，使得在磁选过程中机实验机检测参数都是根据国家标准严格生产械夹杂和磁包裹现象仍然比较严重，经工艺矿物学鉴定，其磁选过滤精矿中仍然含有5%～8%的脉石，其中60%以上是以单体形式存在的，这是影响精矿品位的重要原因，然而由于传统筒式磁选机具有经营费用低，运行稳定可靠等适合现场生产的优点，因此在磁选选矿厂仍然占据着不可替代的地位。

针对攀枝花钒钛磁铁矿独特的矿石性质，结合密地选矿厂磁选生产的实际，借鉴国内有关研究单位对传统磁选机改造所取得的经验和成果，研制出一种新型磁选机试验样机，规格为φ750mm×1800mm。该磁选机仍然沿用半逆流型底箱滚筒式结构，但在磁滚筒上应用了磁性分带技术我们保证质量，同时对半逆流型底箱进行了高效化改造，使所制成的新型磁选机在结构上更趋合理。工业试验表明将其用作精选作业时，在一次性抛弃合格尾矿的前提下其磁选精矿品位比所对照的传统磁选机提高了0.33个百分点，能够有效地排除磁选精矿中夹杂的单体脉石，同时又保持了传统磁选机工作稳定可靠的优点，显示了明显的优越性。2 新型磁选机的工作原理 我们知道，软磁性材料在磁场中具有吸收附近磁力线的物理性质，因此在磁选机滚筒表面按一定间距排列起软磁材料——冷轧硅钢片后，由于硅钢片吸收了附近的磁力线，使其边缘场强要比中心高得多，这样就可在不降低或少降低场强的前提下使滚筒表面的磁场分布规律发生变化，磁性矿粒在磁滚筒表面的吸附形式也相应发生了变化，产生了磁性分带的现象(如图1)，这样就增加了矿粒和磁选机底箱水的接触面积，底箱水的分散冲洗作用大大加强，使得所吸附矿粒在随磁场的翻滚过程中更有利于排除夹杂在其中的单体脉石，达到了提高磁选精矿品位的目的。

图1 滚筒表面的磁性分带现象 此外，在新型磁选机半逆流型底箱的设计上，还采用了以下几项新颖的设计以达到提高磁选精矿品位，保证作业回收率的目的：

(1)不等距底箱间隙

底箱间隙的大小对磁选机的各项生产技术指标具有较大的影响，一般说来，在一定范围内底箱间隙越大，磁选精矿品位越高，尾矿品位也越高，回收率越低，反之亦然。在新型磁选机半逆流型底箱的设计上，根据其精选区和扫选区的不同作用，采用了不等距底箱间隙的设计，使其精选区的底箱间隙大于扫选区手机回收的底箱间隙，与传统的等间隙半逆流型底箱比较起来，既可以提高磁选精矿品位，又可以限制尾矿品位，保证作业回收率。

(2)漂洗水

根据国内有关磁选机改造的研究成果，在磁选机精选区加漂洗水对已吸附在滚筒上的精矿进行反复冲洗，是有利于提高磁选精矿品位的，因此，在新型磁选机底箱上也采用了漂洗水装置。

鉴于以前曾经做过的磁选机上加精矿漂洗水的电油汀研究大都是在桃酥机试验室中进行的，由于管路易堵塞，喷水不均匀等种种原因的影响，还没有真正在实际生产中得到应用，因此在新型磁选机的研制过程中，采用了一种新颖的加水方式，即将漂洗水管放在矿浆液面以上将水射入底箱中的矿浆中，经矿浆反射，对滚筒上已吸附的精矿进行漂洗。由于矿浆缓冲了水的冲击力，这样产生的漂洗，有效地防止了管路堵塞现象的发生。

(3)阻流条

在磁选机半逆流底箱的扫选区加上阻流条，使选别过程中扫选区的矿浆产生翻动作用，减缓了矿浆的流速，其中未被吸上的磁性矿物有更多的机会吸在滚筒上，这对降低尾矿品位，保证作业回收率是有一定作用的。

新型磁选机工作原理示意图如图2所示。

图2 新型磁选机工作原理示意图3 新型磁选机半工业试验研究 3.1 设备配置

在密地选矿厂目前已淘汰闲置的φ750mm×2017年的5月份1800mm半逆流筒式磁选机的基础上进行改造，制成新型磁选机试验用样机，改造前后其滚筒表面平均场强分别为95.97kA/m和95.65kA/m，说明在滚筒表面间隔排列硅钢片不会大幅降低磁选机场强。

新型磁选机半工业试验安排在攀钢矿业公司密地选矿厂磁选车间进行，该车间共有16个磨选系统，经过多年改造，除13号系统以外，其余系统都采用了φ1050mm系列磁选机，只有一粗一精二段各用1台磁选机进