悬磁干选机及其应用

刘秉裕 徐银全 薛凤琦 邱 实

(1.鞍山金裕丰选矿科技有限公司,辽宁 鞍山 114011；2.通钢板石选矿厂，吉林 白山 134300；3.首通钢深井矿业，辽宁 朝阳 122400)

悬磁干选机及其应用

刘秉裕1徐银全2薛凤琦3邱 实1

(1.鞍山金裕丰选矿科技有限公司,辽宁 鞍山 114011；2.通钢板石选矿厂，吉林 白山 134300；3.首通钢深井矿业，辽宁 朝阳 122400)

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。

贫磁铁矿石 预选抛废 悬磁干选机 磁滑轮

矿石开采过程中混入废石不可避免，这部分废石在入磨前通过预选抛出，可降低磨选工序的的处理量，从而降低选矿厂生产成本、延长尾矿库的服务年限[1-2]。

目前，我国磁铁矿石的预选抛废设备主要是磁滑轮，通常在破碎筛分工序进行1段或2段预选抛废。磁滑轮预选抛废存在的主要问题有：①给料在皮带上多呈堆积状态，块状物料往往有多层，细粒物料或粉料则多达数10层甚至更多，磁滑轮预选抛废时，下层的非磁性颗粒被上层的强磁性颗粒所压，抛出困难，极大地影响着磁铁矿石的富集。②处于最上层的、含磁铁矿较少的矿块，由于所受的磁力较小，容易随废石抛出，从而造成磁性铁损失。因此，单一磁滑轮预选抛废就存在“精而不精，废而不废”的问题。

为解决单一磁滑轮预选抛废所存在的问题，鞍山金裕丰选矿科技有限公司研发了一种通过吸出-吸入2种方式实现抛废的预选设备——悬磁干选机。与单一磁滑轮相比，悬磁干选机预选抛废更彻底、尾矿磁性铁品位更低、干抛精矿铁品位更高，有利于选矿厂的节能减排、降本增效。

1 悬磁干选机

1.1 悬磁干选机的结构及分选原理

悬磁干选机结构见图1。

图1 悬磁干选机结构示意

悬磁干选机由平料装置、带式吸出装置、带式吸住装置及废石料斗、精料斗构成。平料装置为犁式或梳篦式；带式吸出装置由头尾轮、环形输送皮带及固定于皮带下带面上方的磁系(永磁体，磁场强度最高为398.09 kA/m)等构成；带式吸住装置与传统的磁滑轮类似，由驱动圆筒(磁力辊筒)及环形皮带构成，驱动圆筒内的多极固定磁系磁场强度为119.43～159.23 kA/m。

布在带式吸住装置皮带上粒度不超过50 mm的物料经过平料装置摊平后进入带式吸出装置的分选区，料层中80%～95%的磁性物料在上方的磁力作

用下吸离原所处料层，在带式吸出装置皮带上形成新的磁性矿物料层，经皮带输送至精料斗上方，离开磁系后卸落至精料斗中。留在带式吸住装置皮带上的物料继续运行至磁力辊筒区域，非磁性物料在离心力作用下被抛入废石料斗中，少量的磁性粉料则吸附在磁力辊筒外的环形输送皮带上，运行至无磁区后与受分隔板阻挡的、磁性成分较少的块料合并进入精料斗，这样就完成了贫磁铁矿石的干式抛废。

1.2 悬磁干选机的应用领域

(1)磁铁矿石及目的矿物为磁性矿物的矿石的高效预富集。

(2)对选冶废弃物中强磁性成分进行预选富集。如从磁铁矿采场的近矿围岩中回收磁铁矿，以及从钢铁冶炼渣中回收废铁等。

(3)从海滨或河滨干砂中回收磁铁矿和钛磁铁矿。

(4)从石棉毛石等矿山废弃物中回收磁铁矿等。

2 悬磁干选机与磁滑轮抛废对比试验

2.1 辽阳某极贫磁铁矿石干抛试验

辽阳某铁矿石属于鞍山式极贫磁铁矿石，主要目的矿物为磁铁矿，主要脉石矿物为石英、阳起石、角闪石、绿泥石、方解石等。矿石细碎产品粒度为30～0 mm，分别采用XGD65-50型悬磁干选机和φ400 mm×600 mm型磁滑轮进行1次干选对比试验，试验结果见表1。

表1 某极贫磁铁矿对比试验结果

Table 1 Comparison test results of separation efficiency on a lean magnetite ore %

选别设备产 品产 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe工艺条件悬磁干选机磁滑轮精矿52.0220.6012.6168.6584.42尾矿47.9810.201.0231.3515.58给矿100.0015.617.77100.00100.00精矿77.3617.108.9484.7489.01尾矿22.6410.523.7815.2610.99给矿100.0015.617.77100.00100.00带式吸出装置的磁场强度318.47kA/m,带速1.6m/s;带式吸住装置的磁场强度119.43kA/m,带速1.9m/s。磁场强度119.43kA/m,带速1.9m/s。

由表1可知：①悬磁干选机的抛尾产率为47.98%，磁滑轮的抛尾产率仅为22.64%，悬磁干选机高出磁滑轮25.34个百分点；②悬磁干选机预选精矿铁品位和磁性铁品位分别为20.60%和12.61%，磁滑轮预选精矿铁品位和磁性铁品位分别为17.10%和8.94%，悬磁干选机分别高出磁滑轮3.50和3.67个百分点；③悬磁干选机预选尾矿铁品位和磁性铁品位分别为10.20%和1.02%，磁滑轮预选尾矿铁品位和磁性铁品位分别为10.52%和3.78%，悬磁干选机分别较磁滑轮低0.32和2.76个百分点。显而易见，悬磁干选机预选抛废效果优于磁滑轮。

2.2 蒙古国某磁铁矿石干抛试验

蒙古国某磁铁矿床属沉积变质型铁矿床，主要有用矿物为磁铁矿，赤褐铁矿少量，脉石矿物主要为石英。12～0 mm碎矿产品分别采用XGD65-50型悬磁干选机和φ400 mm×600 mm型磁滑轮进行1次干选对比试验，试验结果见表2。

由表2可知：①悬磁干选机的抛尾产率为24.74%，磁滑轮的抛尾产率仅为13.69%，悬磁干选机高出磁滑轮11.05个百分点；②悬磁干选机预选精矿铁品位和磁性铁品位分别为43.17%和29.06%，磁滑轮预选精矿铁品位和磁性铁品位分别为40.08%和26.51%，悬磁干选机分别高出磁滑轮3.09和2.55个百分点；③悬磁干选机预选尾矿铁品位和磁性铁品位分别为16.82%和1.90%，磁滑轮预选尾矿铁品位和磁性铁品位分别为17.73%和2.82%，悬磁干选机分别较磁滑轮低0.91和0.92个百分点。显而易见，悬磁干选机预选抛废效果优于磁滑轮。

表2 蒙古国某磁铁矿石对比试验结果

Table 2 Comparison test results of separation efficiency on a magnetite ore from Mongolias %

选别设备产 品产 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe工艺条件悬磁干选机磁滑轮精 矿75.2643.1729.0688.6497.90尾 矿24.7416.821.9011.362.10给 矿100.0036.6522.34100.00100.00精 矿86.3140.0826.5193.4498.33尾 矿13.6917.732.826.561.67给 矿100.0037.0223.27100.00100.00带式吸出装置的磁场强度318.47kA/m,带速1.6m/s;带式吸住装置的磁场强度119.43kA/m,带速1.9m/s。磁场强度119.43kA/m,带速1.9m/s。

3 悬磁干选机应用实践

3.1 陕南某石棉矿毛石中磁铁矿的回收

陕南某石棉矿毛石中含有少量磁铁矿，为了综合回收有用资源，提高企业的经营业绩，采用悬磁干选机对其中的磁铁矿物进行了回收，给矿粒度40～0 mm，吸出带式干选机的磁场强度318.47 kA/m，带速1.6 m/s，带式吸住装置的磁场强度119.43 kA/m，带速1.9 m/s，生产指标见表3。

表3 陕南某石棉矿悬磁干选机干选工艺参数及生产指标

Table 3 Dry separation process parameters and production indexes on an asbestos ore from Shaanxi by hang magnetic dry separator %

产 品产 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe吸出精矿7.3125.1820.8237.7269.81吸住精矿1.906.143.482.393.03尾 矿90.793.220.6559.8927.16石棉毛石100.004.882.18100.00100.00

由表3可知：①悬磁干选机的吸出精矿与吸住精矿合计全铁和磁性铁品位分别为21.25%和17.24%，较给矿分别提高了16.37、15.06个百分点；②悬磁干选机抛尾量高达90.79%，全铁和磁性铁回收率分别为40.11%和72.84%，富集比高达10.86倍；③吸出精矿与吸住精矿的全铁品位分别为25.18%和6.14%，磁性铁品位分别为20.82%和3.48%，表明带式吸出装置具有较高的选择性，带式吸住装置可显著减少磁性铁流失。

3.2 通钢板石沟选矿厂细碎产品的干选

通钢板石沟铁矿床属鞍山式沉积变质型铁矿床，全区有近170个工业矿体，规模大小不一。区内矿石主要为原生矿石。金属矿物主要为磁铁矿，假象赤铁矿和黄铁矿少量，微量的褐铁矿、黄铜矿；脉石矿物以石英为主，其次是角闪石、黑云母，长石、绢云母、绿泥石、碳酸盐矿物及石榴子石等。现场采用悬磁干选机进行预富集作业，给矿粒度为15～0 mm，带式吸出装置的磁场强度318.47 kA/m，带速1.6 m/s，带式吸住装置的磁场强度119.43 kA/m，带速1.9 m/s，生产指标见表4。

表4 通钢板石沟选矿厂细碎产品悬磁干选机干选工艺参数及生产指标

Table 4 Dry separation process parameters and production indexes on fine crushing products fromTong-steelBanshigoumill%

产 品产 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe吸出精矿65.4731.8826.8888.0796.91吸住精矿1.2721.7914.981.171.05尾 矿33.267.671.1110.762.04给 矿100.0023.7018.16100.00100.00

由表4可知：①悬磁干选机的抛尾产率为33.26%，尾矿磁性铁品位仅为1.11%，磁性铁损失率仅占2.04%，抛尾效率高、磁性铁损失少；②吸出精矿与吸住精矿合计全铁和磁性铁品位分别为31.69%和26.65%，合并精矿全铁和磁性铁品位分别高出给矿7.99、8.49个百分点，提质效果显著；③大量磁性矿物被带式吸出装置吸出为带式吸住装置充分回收剩余的磁选矿物创造了较好的条件。

3.3 深井矿业贫磁铁矿的干选

深井矿业铁矿石为条带状或致密块状透闪磁铁石英岩型铁矿石，主要金属矿物为磁铁矿，其次为磁黄铁矿、黄铁矿、赤铁矿；脉石矿物以石英为主，其次为角闪石、辉石、石榴石、磷灰石、绿泥石、黑云母和碳酸盐矿物等。细碎产品采用悬磁干选机预选，给矿粒度为12～0 mm，带式吸出装置的磁场强度318.47 kA/m，带速1.6 m/s，带式吸住装置的磁场强度119.43 kA/m，带速1.9 m/s，生产指标见表5。

表5 深井矿业贫磁铁矿悬磁干选机干选工艺参数及生产指标

Table 5 Dry separation process parameters and production indexes on lean magnetite ore from Deep well mining %

产 品产 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe吸出精矿62.9625.5619.8483.5193.22吸住精矿10.1412.326.196.484.68尾 矿26.907.171.0510.012.10给 矿100.0019.2713.40100.00100.00

由表5可知：①悬磁干选机的抛尾产率为26.90%，尾矿磁性铁品位仅为1.05%，磁性铁损失率仅占2.10%，抛尾效率高、磁性铁损失少；②吸出精矿与吸住精矿合计全铁和磁性铁品位分别为23.73%和17.95%，合并精矿全铁和磁性铁品位分别高出给矿4.46、4.55个百分点，提质效果显著；③大量磁性矿物被带式吸出装置吸出为带式吸住装置充分回收剩余的磁选矿物创造了较好的条件。

4 结 论

(1)金裕丰悬磁干选机由平料装置、带式吸出装置、带式吸住装置及废石料斗、精料斗构成。

(2)悬磁干选机适宜于粒度不超过50 mm的磁铁矿石的高效干式抛废、选冶废弃物中强磁性成分的干法回收、以及从海滨(河滨)干砂和石棉矿毛石中磁铁矿或钛磁铁矿的回收。

(3)悬磁干选机带式吸出装置从物料层中吸出绝大部分磁性矿物，再由带式吸住装置回收残余的少量磁性矿物，从而实现磁性矿物的高效预富集与高效抛废。

(4)预选抛废对比试验和生产实践均表明，与磁滑轮相比，悬磁干选机抛尾产率和预选精矿品位明显较高，尾矿磁性矿物含量明显较低。因此，悬磁干选机是一种新型、高效的强磁性矿物干式预选机，具有广阔的应用前景。

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(责任编辑 罗主平)

Hang Dry Separator and Its Application

Liu Bingyu1Xu Yinquan2Xue Fengqi3Qiu Shi1

(1.AnshanJinYufengBeneficiationTechnologyCo.，Ltd.，Anshan114011，China;2.TheTong-steelBanshiMill，Baishan134300，China；3.TheFirstTong-steelDeepWellMining，Chaoyang122400，China)

It is an important mean for plants to decrease costs and increase efficiency by pre dry separation before grinding when dealing with lean magnetite ore.A new type dry separator for pre-separation of lean magnetite，hang magnetic dry separator was researched and developed by Anshan Jin Yufeng Beneficiation Technology Co.，Ltd.facing the problems of the gradually lean magnetite resources，and “concentrate are not really enriched and tailings cannot be discarded” when using conventional magnetic pulley for pre separation.On the basis of introduction about basic structure and working principle of hang magnetic dry separator，using two kinds lean magnetite ore as research object，and with hang magnetic dry separator and magnetic pulley as sorting equipment respectively，contrast experiments of dry pre-separation efficiency were conducted.Applications of hang magnetic dry separator in three mines were introduced.Both research and pilot experiments indicated that:hang dry separator has better iron recovery efficiency，can discard tailing more thoroughly，and tailings have lower content of magnetic iron.Thus，hang magnetic dry separator is a new high efficiency dry pre-separation device.

Lean magnetite ore， Prediscarding by magnetic separation， Hang magnetic dry separator， Magnetic pulley

2015-06-04

刘秉裕(1938—)，男，总经理，教授。

TD457，TD924.1

A

1001-1250(2015)-09-135-04