磁選設備最新發展及應用現狀

2022-05-20  作者: 147小編

 

磁選是高嶺土、膨潤土和石英等非金屬礦除鐵應用最廣泛和最有效的方法,應用較廣泛的磁選設備主要有干式磁選機、永磁筒式磁選機、磁聚機、磁選柱、磁場篩選機、立環脈動高梯度磁選機等。1、干式磁選機

干式磁選機具有構造簡單、運行成本低、投資少和節能環保等優勢。對于我國西部和北方資源豐富但嚴重缺水的寒冷地區,干式磁選工藝尤其適用。

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根據磁感應強度的不同,干式磁選機可分為:干式弱磁場磁選機、干式中磁場磁選機、干式強磁場磁選機、干式高梯度磁選機。(1)干式弱磁場磁選機

干式弱磁場磁選機按處理礦石粒度的不同又可分為:細顆粒干式弱磁場磁選機和大塊礦石干式磁選機。

細顆粒干式弱磁場磁選機也叫干式圓筒磁選機,該設備由于技術指標低、粉塵難以控制,正逐漸被濕式弱磁場磁選機取代,現在僅用于嚴寒和嚴重缺水地區。


多筒干式磁選機

大塊礦石干式磁選機也叫磁滑輪,近年來發展較快,應用廣泛。隨著工業技術的發展,大塊礦石干式永磁磁選機處理礦石的粒度上限已從-75mm提高到350mm以上,用于預先拋尾作業,以降低礦石入磨量,在選礦廠節能降耗方面占有重要地位。(2)干式中磁場磁選機

干式中磁場磁選機可用于強磁選作業前預先除去強磁性礦物和鐵雜質、磁選廠尾礦再回收和非金屬礦的提純。

我國干式中磁場磁選機已實現永磁化,如稀土永磁搖擺磁系筒式磁選機磁系采用高性能鈦鐵硼永磁材料制作而成,滾滾筒表面磁感應強度為300-800mT,搖擺磁系,通過不銹鋼滾筒輸送物料,具有磁體不易磨損、物料不堵塞等優點,其分選性能好,應用廣泛,特別適用于含鐵量高的非金屬礦提純。

該系列磁選機用于河南某選廠棕剛玉的除鐵提純,使得含鐵磁性礦物含量由20%降至0.045%,分選指標良好。(3)干式強磁場磁選機

干式強磁場磁選機主要用于粗粒礦物的選別,可分為電磁磁系和永磁磁系2種。如干式電磁感應輥強磁選機適用于細粒有色金屬礦物除鐵和非金屬礦提純等。永磁輥式磁選機是隨著稀土永磁材料的開發而發展起來的,比電磁感應輥式磁選機的磁力更高、質量和尺寸更小、技術成本更低。粗粒永磁輥式強磁選機適用于粗粒拋尾和非金屬礦提純。(4)干式高梯度磁選機

干式高梯度磁選機適用于非金屬礦干式除鐵,如在實驗室條件下采用干式振動高梯度磁選機對廣東某石英礦進行除鐵試驗,1次選別就獲得石英精礦Fe2O3品位僅為0.04%的良好指標。

干式振動高梯度磁選機的成功研制,對提高我國非金屬礦選礦綜合水平和綜合經濟效益具有積極意義,能滿足我國大部分中、小型非金屬礦山非金屬除鐵需求。


干式振動高梯度磁選機

現階段針對干式磁選設備的研究不重視磁性材料其他性能參數對磁場特性的影響,實際生產中分選工藝還較為粗放,無法實現精細化分選,金屬損失率居高不下,應將所需要分離物料的特性與磁場特性結合起來,提高設備適應性。微細粒干選設備將是未來一個重要的發展方向,是干式磁選設備高效、節能的關鍵。2、永磁筒式磁選機

永磁筒式磁選機已廣泛運用于黑色及有色金屬選礦廠,是現代磁選廠的重要設備之一。該設備采用磁性較高的稀土鈦鐵硼磁塊和鐵氧體磁塊組成復合磁系,具有磁場強度高、磁場作用深度大、不易退磁等特性,因此設備處理能力大、對生產波動的適應性強,選別效果好。

根據槽體結構型式不同,可分為順流型、逆流型和半逆流型3種,現在常用的槽體以半逆流型為最多。


半逆流型磁選機結構

近年來,國內永磁筒式磁選設備發展很快,在設備規模上向大型化發展,在結構形式上向多樣化發展,在產品規格上向系列化發展,在控制方式上很多已采用了程序控制、模塊電路和自動監控等,并已走進了高科技領域。

由于礦石性質復雜,磁性礦物的比磁化系數分布很寬,對永磁筒式磁選機的磁場要求越來越高,永磁筒式磁選機從多級磁系發展到現階段的新型復合磁系。中磁場強磁選機發展較為迅速,筒內采用高效能鈦鐵硼永磁材料,磁路和磁系結構設計合理,可最大限度地提高工作區的磁場強度和磁場力以獲得較良的磁選效果。3、磁聚機

磁聚機即磁團聚重力選礦機,是集磁力選礦、重力選礦于一體的設備,與傳統永磁筒式磁選機相比具有更高的選別精度,在由垂直于礦漿流向的幾層磁場組成的工作區內,待分選物料經過磁團聚-分散-再團聚-再分散的歷程,使得磁性礦物與非磁性礦物、富連生體及貧連生體分離,從而獲得高品位的磁精礦。

隨著工業技術的發展,磁聚機已經歷了從非變徑到變徑型再到電磁聚機的幾次變革,其操作更加自動化和智能化、獲得的選礦指標也越來越好、應用領域越來越廣泛。


磁聚機

非變徑型和變徑型磁聚機存在分選粒度偏細、偏窄等缺陷,其磁環由永磁鐵構成使得磁場強度不可調節,對礦石性質變化的適應性和自動控制性能差,脈石和貧連生體夾雜嚴重,設備體積龐大、耗水量大且操作調整復雜。為提高工藝技術指標,在這兩種磁聚機的基礎上發明了復合閃爍磁場精選機,即電磁聚機,以電磁場代替環形永磁場,通過電磁線圈來調節磁場的大小。4、磁選柱

磁選柱是一種磁力和重力相結合的脈動低磁場的磁重選設備,也是一種極有發展前途的新型高效磁選設備。磁選柱通過在磁選空間產生特殊的磁場變化機制,使得分選物料經過反復多次的磁團聚-分散-磁團聚,從而達到分選物料的目的。物料采用自下而上的沖洗水進行淘洗,使得磁團聚中夾雜的連生體和脈石礦物充分分離出來,解決了常規磁選設備的磁性和非磁性夾雜問題。


磁選柱

磁選柱由于能有效減少磁團聚中脈石礦物和連生體的夾雜,獲得高品質鐵精礦,在磁鐵礦精礦降硅方面作用顯著,發展前景可觀。但順流而上的排尾方式,使得磁選柱存在給礦粒度必須小于0.2mm,不適于粗選作業、對微細粒磁鐵礦選別效果差、耗水量大、處理量小等缺陷,嚴重制約著磁選柱在工業上的應用。

磁選環柱則克服了磁選柱的這些缺點,與磁選柱不同的是,磁選環柱在其粗選區和分選筒中分別設置了電磁鐵環軛磁系和內筒。粗選區磁鐵環軛磁系的設置,可將磁選環柱的給礦粒度范圍提高到-0.7mm,適合精選作業也適合粗選作業;分選筒中內筒的設計,使得磁選環柱的排尾方式改為順流而下,這既減少了磁選環柱的耗水量,又增加了處理量。

磁選柱經過近幾年的發展,設備趨于成熟,但其耗水量大、自動控制系統不穩定、設備價格高等問題有待解決。5、磁場篩選機

磁場篩選機是通過篩分分級使磁團聚的連生體和脈石礦物分離的。在磁場篩選機的專用篩子中,磁性較強的單體礦物以磁團聚的形式形成大于入篩物料幾十倍的磁鏈,沿篩面進入精礦;而磁性較弱的連生體和無磁性脈石礦物則呈分散狀態,因粒度小而易透過篩孔進入中礦。


磁場篩選機

相較于磁聚機和磁選柱,磁場篩選機具有分選粒度范圍寬、分選精度高、用水量小等優勢,廣泛用于不同類型、不同粒度的磁鐵礦、焙燒磁鐵礦、釩鈦磁鐵礦等強磁礦物的精選作業,對已單體解離的磁鐵礦優先回收而連生體再磨再選,這樣不僅能提高精礦質量,還能放寬粗磨細度,減少過磨,簡化流程,節能降耗,可用于代替原二段、三段磁選精選和磁力脫水槽作業。

磁場篩選機經過多年的生產應用,仍存在設備占地面積大、處理量小等問題。未來應更加注重設備結構上的研究,縮小設備外形尺寸,提高設備處理能力。6、立環脈動高梯度磁選機

高梯度磁選設備早在20世紀60年代就已經興起,通過聚磁介質產生的高磁場梯度獲得較大磁力,以達到分選回收弱磁性、粒度較細的順磁性礦物的目的,是選別微細粒磁性物料的主要設備。

高梯度磁選設備按分選環配置方式可分為斜環式、平環式和立環式3種。斜環式還處于實驗室研究階段,平環式和立環式都已在工業應用。

由于平環式高梯度磁選機的給礦和排礦方向一致,使得磁介質極易堵塞,而立環式高梯度磁選機雖然還存在磁介質機械夾雜的問題,但已在平環式的基礎上有所改進,在一定程度上克服了這一缺陷,因而立環脈動高梯度磁選機是高梯度磁選機的主要發展方向。


立環高梯度磁選機

立環脈動高梯度磁選機具有設備可靠性高、處理量大、選礦效率高、電耗低且生產成本低等優點,在工業上已成功應用于氧化鐵礦、錳礦、鈦鐵礦等弱磁性礦物的選別及石英、高嶺土等非金屬礦物的提純除鐵等。

目前,高梯度磁選機仍存在能耗高、結構復雜和設備價格高等缺點,但其處理能力大、分選效率和選別指標高,在細粒級弱磁性礦物處理中的作用將越來越大,應用領域也將越來越廣泛。7、結語

近年來,磁選設備的發展圍繞著大型化、專用化、節能化和分選精度化,研制出了許多新型高效節能的磁選設備,并已成功取得工業應用,但仍不能完全滿足我國磁選工藝的發展。

未來磁選設備仍要以節能、低耗、高效、簡化流程等為發展方向,可從提高分選精度、增大處理能力、采用新型磁性材料、擴大應用領域等方面入手,研制出更多類型的多功能高效磁選設備,淘汰現有低效高耗的磁選設備,簡化礦山的選礦工藝流程,為降低礦山生產成本,提高產品質量提供技術支持。

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