永磁筒式磁选机在磁选工艺中的应用研究与分析

前言

永磁筒式磁选机与磁力脱水槽是目前国内磁选厂的主流磁选设备。某矿业公司选矿厂一段磁选机使用的是CTB1024型湿式永磁筒式磁选机，一段脱水作业是使用CS-20和CS-25永磁磁力脱水槽。这些磁选设备选别效率低，选分效果不佳，在选出的产品中常形成'磁性夹杂'和'非磁性夹杂'，使部分连生体进入磁选精矿中，影响精矿品位的提高。为不断提高精矿品位，就要增加选别段数与选别设备，随着设备数量的增加，磁选工艺流程变得复杂，设备布置所占空间大，水电等各项消耗也随之增加，选矿成本难以下降。辽宁科技大学新研制的磁选环柱是一种磁选设备，可以解决普通磁选设备诸多缺点，能够替代老式低效的磁选机及磁力脱水槽，并可得到较为理想的选别指标。

1、磁选环柱的结构与分选过程

磁选环柱由上下两个分选区构成，上部为粗选区，下部为精选区。上部粗选区为单一的分选筒，下部精选区由分选筒和内筒构成内外两个腔。磁选环柱主要由给矿斗、分选筒、溢流管、电磁铁环轭构成的粗选区磁系、励磁线圈构成的精选区磁系、锥形导向杆、给水管、精矿排矿管、尾矿排矿管、电控装置等构成。另外在分选筒内部设有一个内筒，以内筒上边缘为界，将分选筒内部分为上部区域和下部区域，上部区域为粗选区，下部区域为精选区。锥形导向杆的作用是防止给矿直接进入粗选区分选筒的中心区域，因为这一区域磁场力作用较弱，容易造成尾矿品位过高。其结构示意图如图1。

磁选环柱的分选过程是矿浆由给矿斗进入粗选区上部，经过锥形导向杆分散后，在顺序向下循环往复的径向磁场力和有效重力作用下，磁性颗粒及连生体形成磁链并由中心向分选筒的周围筒壁运动，而后沿筒壁向下运动；非磁性颗粒在有效重力作用下垂直向下运动，进入尾矿腔成为尾矿，粗选区沿筒壁向下运动的磁链以及部分夹杂的非磁性颗粒进入精选腔，在向下的磁力、重力、上升水流动力的联合作用下，经过多次淘洗，由精矿管排出精矿，非磁性颗粒、贫连生体等在上升水流作用下进入尾矿管，形成尾矿。

2、不同磁选工艺与设备对磁铁矿选别效果对比

2.1 磁选环柱对磁铁矿选别结果

使用磁选环柱选别的试验矿石为一次分级溢流产品，并对其进行了选分试验 ，选别工艺流程如图2。采取的一次分级溢流产品粒度-200目（0.074mm）含量为44.6%，粒度范围为0.7-0mm，全铁品位为27.60%，磁铁矿单体解离度为85.31%，试验结果如表1。

从表1数据看，一次分级溢流产品经磁选环柱选别后，精矿品位为54.44%，尾矿品位为6.76%，尾矿产率为56.30%，精矿金属回收率为86.21%。

2.2 湿式永磁筒式磁选机与磁力脱水槽的选别结果

现在选矿厂一次选别作业是一段磨矿后的溢流产品经一段脱水槽选分后，再进入一段磁选机进行选别，选别设备相对较多，具体工艺流程如图3。从2005年11月份进行的选矿流程考查数据看，现在选矿厂的生产实际情况如表2。从表2可见，经过一次脱水作业与一次磁选作业选别后，精矿品位可达到48.61%，计算一次选别综合尾矿品位为9.44%，计算一次选别作业尾矿产率为52.92%，精矿金属回收率为82.09%，一次分级溢流（原矿）品位为27.88%，一次分级溢流粒度-200目（0.074mm）占44.06%。

从试验结果与生产实际数据对比看，磁选环柱入选的原矿品位与生产实际的一次分级溢流品位分别为27.60%和27.88%，磨矿粒度分别为-200目44.60%和44.06%，两种选别方法在原矿入选前磨矿产品条件非常相似，而用磁选环柱选取的精矿品位高出实际生产中一次选别作业生产精矿品位5.83%，尾矿品位降低了2.68%，回收率提高了4.12%，尾矿产率提高3.38%。这说明磁选环柱在磁铁矿的粗精矿选别方面各项指标较老式磁选设备都比较优越。且能取代磁选机与脱水槽两段选别设备，减少磁选设备种类与数量，简化磁选工艺。

3、经济效益分析

从以上各项主要指标对比来看，由于磁选环柱可提高一次粗选精矿的品位，为以后的磁选设备进一步提高精矿品位留有余地，同时金属回收率的提高，可多回收生产铁精矿。由于回收率提高了4.12%，从板石矿业公司2006年生产报表统计数据可知，入磨原矿量185.11万吨，原矿品位32.55%，流程计算铁精矿生产相对于一次作业的回收率为93.60%，计算后可知多回收品位67.00%的铁精矿为3.47万吨。（185.11万t×32.55%×4.12%×93.60%÷67.00%＝3.47万t）生产中一次磁选作业处于满负荷工作状态，限制了一段磨矿机的原矿处理能力，使用磁选环柱，由于尾矿产率提高3.38%，实际上可按此产率有效提高一次磨矿和一次磁选作业的处理能力，根据2006年统计实际选比2.43计算，则每年由于多处理入磨原矿，可多产铁精矿为2.58万吨。（185.11万t×3.38%÷2.43=2.58万t）两项合计每年可多产铁精粉6.05万吨，如按每吨单价850元/吨计算，可增加销售收入为5143万元。

4、结论

通过不同磁选设备与不同选别工艺选分板石选矿厂磁铁矿的指标来看，用磁选环柱取代老式的筒式磁选机与磁力脱水槽选别工艺方法，可得到较好的选别效果，且能增加原矿处理量，提高金属回收率，多产铁精粉，增加销售收入，为企业创造可观的经济效益。由于磁选环柱设备还处于试验研究阶段，没有进行工业性实际应用，如果在生产中应用，各项指标有可能比试验的结果要低些，且目前对应用磁选环柱进行工艺流程改造所需投资无法估算，所以综合效益也无法计算。但从优化磁选工艺角度来讲，在磁铁矿的粗精矿选别过程中，用其取代老式磁选设备在选别指标与增加处理能力及多回收铁精粉方面，有其特别的优势，有工业应用的先进性和可行性，是将来优化粗粒级磁铁矿磁选工艺可选择的磁选设备之一。

选择好的生产设备能为用户提高工作效率，降低生产成本，红星品质的永磁筒式磁选机您值得拥有。