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。     

新型强磁选组合设备的研发及应用

对弱磁性矿物,由于其嵌布粒度的不同,单一种类的磁选机分选粒度范围比较窄,因此很难实现高效分选。研发了新型自助式干法永磁强磁选机、自助式湿法永磁强磁选机以及宽梯度立环强磁选机,通过强磁选组合设备对不同粒级的矿物进行分级磁选。国内某原矿品位为22.44%的碳酸锰矿石采用自助式干法永磁强磁选机、自助式湿法永磁强磁选机和宽梯度立环强磁选机进行分选,获得总精矿产率为67.98%,精矿品位为31.65%,精矿回收率为95.87%,总尾矿品位为2.90%的分选指标。对非洲某原矿铁品位为42.36%的铁矿石进行了选矿研究,分别釆用自助式干法永磁强磁选机、自助式湿法永磁强磁选机和宽梯度立环强磁选机进行分选,获得总精矿产率为53.41%,总精矿品位为64.09%,总精矿回收率为80.83%,总尾矿品位为17.44%的指标。工业试验结果证明该强磁选组合设备对扩大弱磁性矿物的分选粒级范围,具有很好的应用推广价值。     

一种新型磁选机分选腔的设计及其对流场分布的影响

设计并制造了一种新型磁选机分选腔。针对分选腔内磁选过程中的团聚现象,改进导流板的形状,并应用卡门涡街原理在分选腔内增加阻流体,运用COMSOL Multiphysics分析2种工况对流场分布的影响,得出如下结论:导流板和阻流体均有导流作用;不规则型导流板产生更大的涡流和更多的涡量,易于流体出现涡街现象,带动粒子碰撞,破坏粒子间的团聚现象,提高粒子的松散度;不规则型导流板易于生成大的雷诺数,形成湍流有利于提高气固两相流的充分回旋运动,在分选区域呈现混沌现象;梯形截面阻流体使气流波动更大,涡量更多,颗粒容易受到扰动,呈现松散状态;不规则型导流板和梯形截面阻流体组合配置的分选腔为最佳配置。该研究旨在为改进分选腔提供新思路和新方向。     

湿式强磁板式磁选机在安徽某镜铁矿中的应用

安徽某镜铁矿为了提高选别指标及强磁性矿物的回收率,在对矿样性质分析的基础上,采用湿式强磁板式磁选机进行了试验室和工业试验。试验结果表明：该镜铁矿采用SGB-0307湿式强磁板式磁选机,其磁板排列采用横向排布,可将给矿铁品位从32.85%提高到59.82%,产率为27.48%,铁回收率为50.04%;采用SGB-0520湿式强磁板式磁选机,其磁板排列采用横向排布,可将给矿铁品位从33.28%提高到60.31%,产率为32.49%,铁回收率为58.88%。因此,湿式强磁板式磁选机对该镜铁矿具有良好的分选效果,是一种高效分选设备。     

新型干式永磁筒式磁选机风力因素分析

为了探究风力因素对分选腔流场特性、磁选机分选性能的影响,将借助计算流体力学软件ANSYS fluent对新型干式永磁筒式磁选机分选腔进行流场特性研究,并通过整机试验研究风力因素对分选性能的影响。研究结果表明,随着风速的增加,精矿铁品位由17.78%提升到19.63%,尾矿磁性铁品位由1.09%降低到0.77%,精矿产能从2 719.41kg/h提升到2 869.42kg/h,铁矿处理量由原来的28 525.66kg/h提升到30 793.93kg/h。因此,风力因素能够改善流场特性,提升磁选机的分选性能。     

以疏水絮团形式从铁矿石中磁选细粒赤铁矿和褐铁矿

本文研究了絮团磁选（FMS）法，即以絮团形式磁选细粒弱磁性铁矿石，以代替强磁选机或高梯度磁选机处理细粒弱磁性铁矿石，本研究用细磨至微米级的赤铁矿和褐铁矿进行，添加油酸钠和煤油引起疏水絮凝，形成大的絮团。试验结果表明，与相同条件下的常规磁选相比，FMS法可以用中场强磁选机有效地回收细粒赤铁矿和褐铁矿，并且获得高的分选效率。FMS法处理铁品位为30．5％的赤铁矿矿石时，获得的精矿品位为64％，回收率为82％。研究发现，FMS法的分选效率与疏水絮凝主要参数（油酸钠用量，搅拌时间和煤油用量）密切相关。这表明，FMS法具有高的分选效率可归因于疏水絮团的形式，使得磁场作用在细粒铁矿物的磁力增大，在磁选机中细粒铁矿物更易附着在齿板上，从而进入磁性精矿中。     

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。     

干式筒式磁选机联用技术研究及实践

介绍了CTF和RTGX两种干式筒式磁选机的分选原理、结构特点和应用实践。应用实践表明,CTF双筒干式磁选机应用于承德滦平低贫钒钛磁铁矿预选,其尾矿抛废率达60%以上,尾矿磁性铁品位控制在0.6%以下;RTGX干式强磁选机应用于姑山铁矿可对30~60 mm粒级块状赤铁矿进行预富集;RTGX四筒强磁选机与CTF双筒干式磁选机联合使用应用于连云港石榴石矿干式分选,产品纯度高达92%以上。     

外磁式磁选机用于梅山铁矿2-0.5mm混合铁矿磨前预选试验研究

梅山铁矿2-0.5mm选别系统原采用一粗一扫常规筒式磁选机进行分选,存在金属回收率低等问题,采用外磁式磁选机替代原系统一粗一扫筒式磁选机,进行了2-0.5mm混合铁矿分选试验研究,结果表明：在分选筒转速16r/min、漂洗水全开条件下,可以实现相比原系统精矿TFe回收率提高10.68个百分点,尾矿磁性铁含量从0.57%降低至0.24%,尾矿中磁性铁和赤褐铁矿形式铁总含量占比从42.88%降低至31.11%,外磁式磁选机显著提高了系统金属回收率,同时简化了流程配置。     

流膜磁分离技术的应用研究

针对酒钢应用仿琼斯湿式强磁选机处理其粉矿的实际情况, 介绍了此强磁机的磁场分布特点和颗粒在场强中的受力情况。提出了将流体的层流原理引入到湿式强磁选形成流膜磁分离技术, 对强磁选机增设特殊流膜给矿装置、改变聚磁齿板的组合结构、改进给矿嘴并延长矿浆给入时间, 从而使矿浆通过分选室时形成紧贴齿板介质表面的薄膜层, 以强化颗粒在强磁选机中的磁性分离, 显著地提高了选别作业的铁回收率。研究表明, 在精矿铁品位相当的情况下, 静态试验能够提高铁回收率5.88 个百分点,在SHP-700 磁选机上进行动态试验, 提高铁回收率4.82 个百分点。     

新型粉矿风力干式磁选机的研制与应用研究

为了解决干旱缺水地区磁性矿物的富集问题,研制了具有大包角、多磁极、高磁场强度、高转速的粉矿风力干式磁选机,可实现5～0 mm磁铁矿粉矿的干式预选及细粉状磁铁矿的高效干式磁选。试验研究表明：①对Fe品位为51.75%、粒度为-1 mm、含水量3%～5%的南非KBH脱磷产品,FX0665型粉矿干式风力磁选机1次选别,可获得Fe品位为61.05%、回收率为90.85%的铁精矿。②新疆哈密某铁矿-2 mm样（Fe品位为60.76%）采用FX0665型粉矿干式风力磁选机干选,可获得Fe品位达64.53%、回收率达95.02%精矿;矿样磨至-0.074 mm占70%情况下进行干选,可获得Fe品位达68.10%、回收率达95.70%的精矿。③Fe品位为15.31%的新疆八钢某铁尾矿经FX0665型粉矿风力干式磁选机干选,可获得Fe品位为52.31%、回收率为12.71%的精矿。试验研究表明,粉矿干式风力磁选机对不同矿石的适应能力较强,是干旱缺水地区磁性矿物富集的高效设备。     

BX型强磁选机分选白云鄂博低品位铁矿石试验研究

针对白云鄂博低品位铁矿石资源利用率低、选矿成本高等问题,在系统研究其矿石性质的基础上,采用BX型强磁选机进行磁选工艺试验研究。结果表明,原矿石TFe品位16.52%,通过干磁抛尾—两段磨矿—三段选别的工艺流程,可获得产率16.54%、TFe品位65.31%、TFe回收率65.39%、S、P含量分别为0.36%和0.07%的铁精矿。研究结果可为该低品位铁矿石的高效利用提供技术支持。     

四川某赤铁矿石选矿试验

中钢集团安徽天源科技股份有限公司,安徽 马鞍山 243000 四川某铁矿石属低硫磷高硅铝酸性弱磁性铁矿石,铁主要以赤铁矿的形式存在。为了给该赤铁矿石的开发利用提供依据,采用粗粒强磁干选-细粒高梯度强磁选-中矿再浮选工艺对其进行了选矿试验。结果表明：原矿破碎、筛分成40~15 mm和-15 mm两部分后,40~15 mm粒级经YCG-350×1000永磁辊式粗粒强磁选机干选,可获得产率为20.42%、铁品位为52.67%、铁回收率为22.47%的的合格块精矿;-15 mm粒级和干选尾矿磨至-0.074 mm占85%后经SLon高梯度强磁选机1次粗选、1次精选、1次扫选,可获得铁品位为60.35%、铁回收率为32.46%的高梯度强磁选铁精矿;高梯度强磁选中矿经脂肪酸类捕收剂NZ 1粗2精正浮选,又能获得铁品位为60.39%、铁回收率为13.11%的浮选铁精矿,从而使综合铁回收率达到68.04%。     

斜面干选机的设计及试验研究

河北某铁选厂处理含铁14.33%的低品位钒钛磁铁矿,该矿开采过程中矿石贫化严重,选厂原生产流程中磁滑轮预选效果不好,企业生产成本高。为选厂提产增效,针对该铁矿的特点,设计了新型的预选设备斜面干选机,斜面干选机是一种磁、重联合作用为一体的磁铁矿预选设备。应用该设备取代原来的磁滑轮进行预选,试验结果表明,用该设备处理低品位磁铁矿可以抛弃合格尾矿(TFe为7.24%,mFe为0.63%),并可按实际需要生产不同质量要求的精矿(TFe为18%~21%)。该设备结构简单,分选好,有一定的应用前景。     

悬磁干选机及其应用

贫磁铁矿石入磨前的干式预选是选矿厂实现降本增效的重要手段之一。面对日渐贫化的磁铁矿石资源,针对传统磁滑轮预选存在的“精而不精,废而不废”问题,鞍山金裕丰选矿科技有限公司研发了一种新型贫磁铁矿石干式预选设备--悬磁干选机。在系统介绍了悬磁干选机的基本结构和工作原理的基础上,以2种贫磁铁矿石为研究对象、以悬磁干选机和磁滑轮为分选设备,进行了干式预选抛废效果对比试验,并介绍了悬磁干选机在3个矿山的行动情况。试验研究和生产实践均表明：悬磁干选机磁性铁回收效果更高、预选抛废更彻底、尾矿磁性铁含量更低。因此,悬磁干选机是一种新型、高效的贫磁铁矿石干式预选设备。     

司家营铁矿废石选矿工艺研究

针对河北司家营铁矿废石堆存量大、铁品位低、嵌布粒度细、处理难度大的特点,提出采用预选-阶段磨矿-阶段磁选-阴离子反浮选工艺流程处理。结果表明：铁品位为18.79%的废石经永磁干式磁选机抛尾-中细粒高梯度湿式强磁选机抛尾,可以获得铁品位为29.25%、回收率为59.61%的预选精矿,预选精矿经两阶段磨矿-阶段磁选,可以获得铁品位为52.71%、回收率为48.50%的磁选混合精矿,磁选混合精矿以NaOH为pH调整剂、淀粉为抑制剂、CaO为活化剂、MF为反浮选捕收剂,经1粗1精2扫反浮选,获得了铁品位为65.97%、作业回收率为89.21%、对原矿回收率为43.27%的合格精矿,可以为该类废石的资源化利用提供参考。     

基于Halbach永磁阵列的新型磁选机磁系设计及应用

常规贫磁铁矿石干式预选抛尾工艺的主要设备磁滑轮和上吸式干选机的磁系产生的都是双面磁场,而真正作用于选分空间的只是双面磁场的一部分即只有其中一面磁场作用于选分空间,因此磁能利用率较低。提出了基于Halbach永磁阵列的新型磁系,即非对称结构的磁场分布,将绝大部分磁场能汇聚在磁体阵列作用于分选作业的一侧,并且采用该新型磁系对磁滑轮和上吸式干选机进行了优化。优化后的新型磁系具有单边增强性、较高的气隙磁密和较大的磁场利用率等优点。以磁系优化后的磁选机对辽宁某磁铁矿石进行抛尾试验,获得了抛尾产率为26.92%、磁性铁回收率为2.62%的指标,磁性铁损失率仅为1.31%。基于Halbach永磁阵列的新型磁系磁选机是一种结构合理、磁能利用率高的贫磁铁矿石干式预选设备,可以有效提高分选效率,降低入磨矿量。     

基于Halbach永磁阵列的新型磁选机磁系设计及应用

常规贫磁铁矿石干式预选抛尾工艺的主要设备磁滑轮和上吸式干选机的磁系产生的都是双面磁场,而真正作用于选分空间的只是双面磁场的一部分即只有其中一面磁场作用于选分空间,因此磁能利用率较低。提出了基于Halbach永磁阵列的新型磁系,即非对称结构的磁场分布,将绝大部分磁场能汇聚在磁体阵列作用于分选作业的一侧,并且采用该新型磁系对磁滑轮和上吸式干选机进行了优化。优化后的新型磁系具有单边增强性、较高的气隙磁密和较大的磁场利用率等优点。以磁系优化后的磁选机对辽宁某磁铁矿石进行抛尾试验,获得了抛尾产率为26.92%、磁性铁回收率为2.62%的指标,磁性铁损失率仅为1.31%。基于Halbach永磁阵列的新型磁系磁选机是一种结构合理、磁能利用率高的贫磁铁矿石干式预选设备,可以有效提高分选效率,降低入磨矿量。     

磁聚机在漓渚铁矿的应用分析

介绍了磁聚机的结构和分选原理以及在漓渚铁矿的实践应用,分析了磁性颗粒在磁聚机的受力情况,计算了不同磁场大小的分离临界粒度。实践表明磁聚机对贫磁铁矿且铁精矿粒度较细的情况下,能获得较好的选矿效果,铁精矿品位可以提高1.26个百分点,年增经济效益达830.1万元。