棒介质排列组合对高梯度磁选指标的影响

脉动高梯度磁选是微细粒弱磁性矿物的高效选矿技术,通过用微细粒赤铁矿进行脉动高梯度磁选试验,研究棒介质排列组合对高梯度磁选指标的影响。试验发现,棒介质排列组合对高梯度磁选指标具有明显影响,交叉排列优于矩形排列,可以获得更高的精矿品位、铁回收率和分选效率;随介质丝间距的增大和介质丝层数的减小,介质丝对磁性矿物的捕获能力降低,导致尾矿铁品位上升,分选效率下降,而精矿品位变化不明显。可以得出结论,棒介质排列组合优化,可以明显提升高梯度磁选的效能。     

棒介质排列组合对高梯度磁选指标的影响研究

脉动高梯度磁选是微细粒弱磁性矿物的高效选矿技术,通过用微细粒赤铁矿进行脉动高梯度磁选试验,研究棒介质排列组合对高梯度磁选指标的影响。试验发现,棒介质排列组合对高梯度磁选指标具有明显影响,交叉排列优于矩形排列,可以获得更高的精矿品位、铁回收率和分选效率;随介质丝间距的增大和介质丝层数的减小,介质丝对磁性矿物的捕获能力降低,导致尾矿铁品位上升,分选效率下降,而精矿品位变化不明显。可以得出结论,棒介质排列组合优化,可以明显提升高梯度磁选的效能。     

棒介质层数对高梯度磁选指标的影响

棒介质作为高梯度磁选的一种分选介质,广泛应用于氧化铁矿、钛铁矿、黑钨矿等弱磁性金属矿的选矿和高岭土、石英、长石等非金属矿的除铁提纯。棒介质作为分选过程的载体,其结构构造(如排列、丝径、丝距、层数等)对棒介质堆内部的磁场特性和磁性矿粒动力学具有决定性影响,从而显著地影响高梯度磁选的效能。运用"单元介质"分析法,进行棒介质脉动高梯度磁选微细粒赤铁矿试验,分别研究2 mm和3 mm棒介质的介质丝层数对高梯度磁选指标的影响。试验结果表明,对每种层数的棒介质,随着磁感应强度上升,介质丝对磁性矿物的捕获能力增强,精矿产率和铁回收率增大,而精矿和尾矿品位下降,分选效率规律不明显;随棒介质层数的增加,高梯度磁选指标则明显提高。     

高梯度磁选微细粒赤铁矿尾矿的棒介质筛选

在赤铁矿、褐铁矿等弱磁性铁矿石的加工过程中会产生大量的-20μm微细粒级尾矿,目前该粒级弱磁性矿物的回收率低。对-20μm粒级65%、铁品位为28.99%的某微细粒赤铁矿尾矿,进行脉动高梯度磁选的棒介质直径筛选试验研究,了解棒介质丝径对分选指标的影响。结果表明,在磁感应强度为0.5T的条件下,1mm丝径棒介质可以获得品位为46.85%和回收率为59.39%的铁精矿,该指标明显优于当前应用的2mm和3mm棒介质。     

聚磁介质几何特征对高梯度强磁选效果的影响

为探究新设计的一种异形聚磁介质在高梯度强磁选机分选实践中的效果,进行了等间隙等丝径圆棒介质与异形介质、等间隙不同丝径圆棒介质和等间隙不同丝径异形介质的对比分选试验,并对等间隙等丝径圆棒介质和异形介质的选别精矿进行了粒度分析。结果表明：异形介质的高梯度强磁选机对细粒铁矿物的回收能力更强,具有降低目的矿物粒度下限的效果。     

棒介质组合方式对脉动高梯度磁选效果的影响

为了客观、全面、准确了解不同直径棒介质丝组合而成的组合式棒介质及单一直径棒介质对高梯度磁选效果的影响,基于“单元介质”分析法,采用SLon-100周期式脉动高梯度磁选机对铁品位为38.10%的赤铁矿石进行了选矿试验。结果表明,3+2 mm组合棒介质（上8层Φ3 mm棒介质+下8层Φ2 mm棒介质）既有利于对粗粒级的回收,对细粒级的回收效果也不错,因而对全粒级的回收效果较理想;相同类型棒介质丝的组成方式不同分选效果差异较大,因此,最佳排列组合方式应通过试验确定。     

司家营铁矿高梯度强磁选机磁介质改进试验

为改善司家营铁矿选厂高梯度强磁选作业对微细粒铁矿的回收效果,以现场高梯度强磁选给矿为研究对象进行了高梯度磁选机磁介质改进试验。单一磁介质试验表明,应用菱形磁介质时精矿铁品位随背景磁感应强度提高的降低幅度较应用棒介质时小,铁回收率提高幅度也较应用棒介质时小;在低背景磁感应强度时,采用菱形介质获得的精矿铁回收率较采用棒介质时高,在高背景磁感应强度时,采用棒介质获得的精矿铁回收率较采用菱形介质时高。在此基础上进行了菱形介质与Φ2.0mm棒介质按1∶1混合磁介质与单一磁介质对比试验,结果显示:不同背景磁感应强度下采用混合磁介质时选别指标均优于采用单一磁介质;背景磁感应强度为600 m T时,应用混合磁介质时获得的精矿铁品位较应用现场原介质提高了1.53个百分点,铁回收率提高了2.32个百分点,-0.045 mm粒级铁回收率提高了3.40个百分点。ANSYS有限元分析结果表明:混合磁介质兼具了菱形聚磁介质磁感应强度高与大直径棒介质作用深度大的优点,磁场梯度高,分布均匀,而且混合磁介质中的棒介质在捕捉磁性矿物的同时,还起到了改变进入分选区域的矿浆流向的作用,使矿浆流向菱形介质周围,使微细粒磁性矿物颗粒更易被菱形介质棒的上下尖端捕捉,合理利用了磁场空间,提高了对微细粒铁矿物的分选效率。     

圆柱形棒介质丝径与物料粒度的匹配性试验研究

通过云南某赤褐铁矿脉动高梯度磁选试验,研究圆柱形棒介质丝径与物料粒度的匹配性。试验结果表明:棒介质丝径与物料粒度存在匹配性,这种匹配性与磁感应强度、物料粒度有关;随磁感应强度增强和物料粒度变宽,匹配性减弱;单一直径棒介质不能同时实现对各窄粒级的最佳匹配,导致对宽粒级物料的分选效果欠佳;采用不同丝径棒介质构成的组合式棒介质,能够更好地实现棒介质丝径与物料粒度的匹配,提升分选效果。     

干式振动高梯度磁选机的分选机理与试验研究

针对当前干式高梯度磁选机存在磁场磁场力小、对细粒弱磁性矿物分选选择性差、物料易聚团堵塞磁介质及分选通道等缺点,研制了一种新型干式振动高梯度磁选机(简称DVS磁选机)。首先,利用COMSOL Multiphysics模拟仿真软件,对垂直均匀磁场中做简谐振动的磁介质磁场特性及分选腔内的流场特性进行模拟仿真分析。然后,在垂直均匀磁场-简谐振动力复合力场中,建立了磁介质的动态捕获模型,对其动态捕获过程中的矿粒受力进行分析,推导出在不同位置磁性矿粒被有效捕获所需的最小磁场力公式。最后,应用该磁选机对安徽某铁品位30.68%、粒度-0.074 mm占47.01%的镜铁矿石进行预选试验。选择磁感应强度0.6 T、磁介质振动次数2 200次/min,1次分选获得了产率59.12%、铁品位45.28%和回收率87.67%的铁精矿,尾矿铁品位仅9.21%,选矿效率达到26.09%。新型干式振动高梯度磁选机分选指标与SLon-100湿式脉动高梯度磁选机试验指标及SLon-2000磁选机工业生产指标接近,证实了DVS磁选机具有良好的分选性能。     

介质棒排布对细粒高梯度磁选指标的影响

本文对鞍山式贫赤铁矿石进行高梯度磁选试验,研究在介质棒间隙与直径相同的组合排布下介质棒直径对分选指标的影响。试验结果表明:当给矿粒度-0.074mm≤85%时,相对于小直径(2mm)介质排布下的分选指标,大直径(4mm)介质排布下的精矿品位和回收率均提高;当给矿粒度-0.074mm85%后,高梯度磁选尾矿中存在金属量流失,这在大直径的介质排布下更为明显。高梯度磁场中弱磁性矿物颗粒的受力分析表明,对于-0.15+0.010mm的颗粒,重力和粘滞阻力的合力为捕收磁力的10-2数量级,但随着介质棒直径的增加,介质棒对细颗粒的捕收磁力减小,非磁性颗粒的机械夹杂减弱,分选指标得到提高。对-0.01mm的颗粒,重力和粘滞阻力的合力接近磁捕收力,介质棒的捕集效果变差。     

Slice matrix analysis for combinatorial optimization of rod matrix in PHGMS

Rod matrix is effectively applied in pulsating high gradient magnetic separation (PHGMS), due to its reliable operation, simple combination and resistance to mechanical entrainment. The matrix is made of huge numbers of rod elements and as a whole its configuration presents a decisive role in the operation of PHGMS, due to the fact that it has an inherent determination on the distribution of magnetic field in the matrix and on the collision efficiency of particles with the matrix, thus producing a dominant control on the dynamics of magnetic particles in the matrix and on the separation performance of PHGMS. An experimental approach entitled Slice Matrix Analysis (SMA) method is developed and attempted to optimize the configuration of rod matrix, with a cyclic pilot-scale PHGMS separator in concentrating fine hematite. It was found that the configuration has a significant effect on the separation performance of PHGMS, and the SMA method provides an effective way for the optimization of rod matrix.     

SLon强磁机磁介质尺寸优化试验

为改善司家营铁矿选厂强磁选作业对微细粒铁矿的回收效果,以现场强磁选给矿为研究对象,进行试验研究。结果表明,磁介质介质棒直径为1.5 mm和2.0 mm时比介质棒直径为3.0 mm时对现场强磁给矿的回收效果好。在此基础上进行的Φ1.5 mm和Φ2.0 mm介质棒数量比分别按1∶2和1∶1配比组成的混合磁介质磁选效果对比试验表明,配比为1∶1较1∶2时分选效果好。对Φ1.5 mm和Φ2.0 mm按数量比1∶1配比组成的混合磁介质进行现场工业试验,获得了铁品位为27.19%、作业回收率为72.23%、-0.045 mm粒级铁回收率为72.22%的精矿产品。ANSYS有限元分析结果表明：圆柱介质棒磁介质截面半径越小所产生的磁感应强度越强,但其作用的深度较浅,衰减速度快;Φ1.5 mm和Φ2.0 mm按数量比1∶1配比形成的混合磁介质可以合理分配磁场空间,同时具有磁场梯度高、分布均匀和不易堵塞的优点,可以提高强磁场磁选机对微细粒嵌布赤铁矿的分选指标。试验结果对提高司家营铁矿微细粒难选铁矿石的强磁选工艺回收率具有重要意义。     

强化高梯度磁选分离细粒黄铜矿和辉钼矿的研究

黄铜矿和辉钼矿存在磁性差异，因此理论上两者可以采用高梯度磁选分离，并且物料粒度和粒度分布是影响高梯度磁选铜钼分离效果的重要因素。本研究分析了磁介质捕获不同细度黄铜矿的特性，开展了脉动高梯度磁选分离不同粒度黄铜矿-辉钼矿纯矿物混合矿试验，并对比研究了实际铜钼混合精矿分级后和全粒级入选的脉动高梯度磁选效果。研究表明：脉动高梯度磁选对细粒黄铜的回收效果较差，且细粒辉钼矿在磁力捕获产品中的机械夹杂明显比粗粒辉钼矿更严重。铜钼混合精矿分级后的脉动高梯度磁选铜钼分离效果，明显优于全粒级铜钼混合精矿入选的铜钼分离效果。将铜钼混合精矿分级成+0.025 mm和-0.025 mm两个粒级后，在最佳条件下开展脉动高梯度磁选试验，获得的铜精矿铜回收率为55.36%，Cu和Mo品位分别为30.86%和0.067%，钼精矿Mo回收率为91.72%。该研究结果可以用于指导脉动高梯度磁选分离铜钼的工业应用。     

双环形移动磁系干式细粉料磁选机的研制

为解决细粉料干式强磁选分选效果差、台时产量低等一系列问题,新研制了高效干式细粉料强磁选设备--双环形移动磁系干式细粉料磁选机。该设备集磁性料预富集与精选、非磁性料扫选等功能于一体,但各功能区又相对独立,整个分选过程无需细粉料充分分散,解决了因细粉料团聚力大而难以干式选别的问题;设备采用长距离双环形移动磁系,大大加长分选区域,是实现高效分选的关键所在;在分选钢渣粉等含有水化活性成分的物料时,该设备既能有效保护水化活性成分不被破坏,又能高效提取其中的磁性矿物,使钢渣粉水泥混合材的品质提高1个等级。对平均粒径为30 μm、比表面积为307 m2/kg、铁品位为14.86%（磁性矿物含量为30.09%）的太钢钢渣粉的分选表明,所得精矿的铁品位和回收率分别可达32.21%（磁性矿物含量为65.22%）和90.30%,干选尾矿的活性指数提高了15个百分点以上。该设备适合从含有水化活性成分的细粉料中高效干选出磁性矿物。     

聚磁介质对高梯度磁选效果的影响

为了给高梯度磁选机聚磁介质的选择提供参考,以国外某微细粒赤铁矿石和广东某褐铁矿石的强磁扫选尾矿为对象,在SSS-II型水平磁场周期式高梯度磁选机上研究了棒状聚磁介质的形式和直径对高梯度磁选效果的影响。介质形式试验结果显示：表面具环状尖突起的异形棒介质与普通圆棒介质相比,可使国外矿样的精矿回收率提高3.17~6.17个百分点,说明异型棒介质对磁性颗粒的吸引力更强。介质直径试验结果显示：Φ4 mm异型棒介质与Φ3 mm和Φ5 mm异型棒介质相比,可使国外矿样的精矿回收率提高1.18~5.52个百分点,使广东矿样的精矿回收率提高2.14~2.98个百分点,说明适当增大介质直径有利于磁性物的回收,但介质直径过大时反而会降低对磁性物的捕捉能力。