SLon立环脉动高梯度磁选机大型化研究与应用.pdf

2 0 1 1 年增刊l有色金属 噍矿部分 1 6 3 D O 1 0 ．3 6 39 ／j ．i s s n l 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 1 ．z 1 ．0 3 6 S L o n 立环脉动高梯度磁选机大型化研究与应用 熊大和1 2 1 ．赣州金环磁选设备有限公司，- L r - 西赣州3 4 1 0 0 0 ；2 ．赣州有色冶金研究所，江西赣州3 4 1 0 0 0 摘要介绍S L o n ．2 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机和S L o n 一3 0 0 0 立环脉动高梯度砬选机的研制与应用。S L o n 一3 0 0 0 磁进 机是目前掩国自主研发的处理量最大的高梯度磁选机或强磷选机，具有处理量大、选矿效率高、设备可靠性高、电耗低和 生产成奉低的优点．已成功地在赤铁矿．褐铁矿、钍铁矿选矿和在石英除铁提纯工业中应用。 关键词s h m 立环脉动高梯度磁选机；大型化；节能；弱磁性矿石选矿 中国分类号T I M 5 7文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 1 S 0 0 1 6 3 - 0 5 S c a l i n gu pa n dA p p l i c a t i o no fS L o nV e r t i c a lR i n ga n dP u l s a t i n gH i g hG r a d i e n tM a g n e t i c S e p a r a t o r s Ⅺo N GD a b e I o 1 ．S L o nM a g n e t i cS e p a r a t o rL t d ．。G a n z h o uJ i a n g x i3 4 1 0 0 0 ．C h i n a ；aG a n z h o uN o n f e r r o u s M e t a l l u r g yR e s e a r c hI n s t i t u t e ，G a n z h o uJ i a n g x i3 4 1 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h ed e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no fS L o n 一2 5 0 0a n dS L o n 一3 0 0 0v e a i e a lr i n ga n dp u l s a t i n g h i g hg r a d i e n tm a g n e t i cs e p a r a t o r sa r ei n t r o d u c e d ．U pt o n o wt h eS L o n - 3 0 0 0m a g n e t i cs e p a r a t o ri st h el a r g e s t h i g hg r a d i e n tm a g n e t i cs e p a r a t o ro rh i g hi n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t o rd e v e l o p e di n C h i n aw i t ht h ea d v a n t a g e s o fl a r g ec a p a c i t y ，h i g h s e p e r a t i n ge f f i c i e n c y ，h i g hr e l i a b i l i t y ．1 0 we n e r g yc o n s u m p t i o n a n do p e r a t i n gc o s t ． T h e s es e p a r a t o r sh a v eb e e ns u c c e s s f u l l ya p p l i e di ni n d u s t r i e st op r o c e s sh e m a t i t e ，l i m o n i t ea n di l m e n i t ea n d t or e m o v ei r o ni m p u r i t i e sf o rq u a r t zp u r i f i c a t i o n ． K e yw o r d s S L o nm a g n e t i cs e p a r a t o r ；s c a l eu p ；e n e r g ys a v i n g ；w e a k l ym a g n e t i cm i n e r a lp r o c e s s i n g 经济的发展需要更多更好的矿产品作为工业原 料，另一方面资源紧缺，复杂难选的原矿增多。这 就要求选矿设备和选矿工艺向大型化、自动化、高 效率和低成本方向发展，以满足现代选矿工业的需 要。S L o n 立环脉动高梯度磁选机在工业上广泛应 用于氧化铁矿、钛铁矿、锰矿等弱磁性矿石的选矿 及石英、长石、高岭土等非金属矿的提纯。通过多 年持续的技术创新与改进，在设备大型化、多样 化、自动化、高效、节能、提高可靠性等方面得到 了快速发展，并且得到更为广泛的应用。 1 设备大型化研制 设备大型化有利于提高选矿设备的台时处理能 力和提高自动化水平，同时还具有节能、节约占地 图1S L o n 一2 5 0 0 磁选机照片 F i g ．1 P h o t oo fS L o n 一2 5 0 0m a g n e t i cs e p a r a t o r 面积、设备作业率高和操作成本低等优点，可显著 降低生产成本和提高用户的经济效益。 1 ．1S L o n - 2 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机的研制 收稿日期2 0 1 1 - 0 5 2 5 作者简介熊大和 1 9 5 2 一 ．男．江西宜丰县人．博士．研究员．主要从事磁选机等方面的研究。 万方数据 1 6 4有色金属 选矿部分 在总结S L o n 一1 0 0 0 ，1 ．S L o n ～1 2 5 0 ，S l x m 一 】5 0 0 _ ，S L o n 一1 7 5 0 ㈡．S L o n 一2 0 0 0 4 j Z 环脉动高 梯度磁选机研制成功的基础．[ ，研制了S L o n 一2 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机 以下简称S L o n 一2 5 0 0 磁选 机 ，如图1 所示．电磁性能数据分别见表1 和 图2 ． 表1 S L o n 一2 5 0 0 磁选机电磁性能测定数据 T a b l e1S L o n 一2 5 0 0m a g n e t i cs e p a r a t o rt e s tr e s u l t s o fe n e r g i z i n g I2 10 08 芒 鼎0 ．6 霹 0 4 0 2 ／ ／ 0 2 0 0 4 0 06 0 0 8 0 0 【0 0 01 2 0 01 4 0 01 6 0 01 7 0 0 电流， 图2S L o n 一2 5 0 0 磁选机激磁曲线 F i g ．2 S L o n 一2 5 0 0m a g n e t i c s e p a r a t o r e n e r g i z i n gc h i v e 1 ．2S L o n - 3 0 0 0 磁选机的研制 在完成S L o n 一2 5 0 0 磁选机研制的基础j 二，2 0 1 0 年又研制出了S L o n 一3 0 0 0 立环脉动高梯度磁选机 图3 为第一台S L o n 一3 0 0 0 磁选机现场应用照片。该 机干矿处理量达到】5 0 ～2 5 0t ／h ，电磁性能数据分 别见图4 和表2 在S L o n _ 2 5 0 0 和S L o n - 3 0 0 0 磁选机的研制过程 中．采用一系列新的技术来提升机电性能和选矿眭能。 1 采用优化磁系设计、减少漏磁、降低电阻 和提高电效率等方法，使其具有优良的激磁性能 采取低电压大电流激磁的方式，更有利于提高激磁 线圈的安全性和可靠性j 采用空心铜管绕制激磁线 圈，水内流散热，冷却水直接贴着铜管内壁流动． 图3S L o n 一3 0 0 0 磁选机应用照片 F i g ．3 P h o t oo fS l a m 一3 0 0 0m a g n e t i cs e p a r a t o ri ns i t e 表2S L o n 一3 0 0 0 磁选机电磁性能测定数据 T a b l e2S L o n 一3 0 0 0m a g n e t i c s e p a r a t o r t e s tr e s u l t s o fe n e r g i z i n g l2 L 0 08 姜o s 坶0 4 0 2 ／ ／ 02 0 0 4 0 06 0 0 8 0 l f 01 2 帅I Ⅻl 枷l 铷 电流，A 图4S i g n 一3 0 0 0 磁选机激磁曲线 F i g4 S L o n 一3 0 0 0m a g n e t i cs e p a r a t o r e r i e r g l z l n ge H r y e 散热效果更好二此外，由于冷却水的流速较快，微 细泥沙不易沉淀，可有效地保汪激磁线圈长期稳定 的工作． 2 新型磁介质的研究一为了提高S L o n 磁选机 的选矿效率，针对各种矿石的不同特点，分别研制了 中1m m 、中1 ．5m m 、西2m i l l 、中3F i l m 、∞m u l 、 ∞m m 、0 6m F i l 磁介质组受各种磁介质的优化组 合．如曲1m m 中2m m ，税m m q 3m m 等磁介 万方数据 2 0 11 年增刊1熊大和S L o n 立环脉动高梯度磁选机大型化研究与应用1 6 5 质组合，可根据入选矿石的粒度，比磁化系数选 择，以获得最佳的选矿效果。 3 采用了具有能耗低、可靠性高、平衡性好 和力量大的新型数字式脉动冲程箱。 4 采用新型的激磁电流可根据选矿需要进行 调节的整流控制柜，而可稳定在人工设定点，不会 随外电压的波动而波动。可远程控制，自动化程度 高，人机界面友好。 S L o n 一2 5 0 0 和S L o n 一3 0 0 0 磁选机的技术参数见 表3 。 表3S L o n 一2 5 0 0 型和S L o n 一3 0 0 0 磁选机主要 技术参数 T a b l e3 S p e c i f i c a t i o n so fS L o n - 2 5 0 0m a g n e t i cs e p a r a t o r a n dS L o n - 3 0 0 0m a g n e t i cs e p a r a t o r 2 设备节能研究 S L o n 立环脉动高梯度磁选机的大型化有利于 降低处理矿石的能量单耗，通过优化磁系结构，减 少漏磁，采用优质铜管、增加铜的用量和降低激磁 电流密度，使电耗有了显著的降低。 表4 和图5 为几种型号S L o n 磁选机能耗对比 表4 T a b l e4 零 主 主 囊 翅 褂 1 0 1 3 01 2 5 01 5 0 01 7 5 0 2 0 0 02 5 0 03 0 0 0 S I _ D n 磁选机型号 图5S L o n 磁选机处理每吨矿石能耗对比 F i g ．5S p e c i f i ce n e r g yc o n s u m p t i o nc o m p a r i s o no f S L o nm a g n e t i cs e p a r a t o r sf o rp r o c e s s i n go r e 情况。各种机型在背景磁感应强度达到1 ．0T 时， 按设备处理量的平均值计算吨矿消耗功率，设备越 大，能耗越低，例如S L o n 1 0 0 0 磁选机单位能耗为 3 ．6 9k W M ，而S L o n 一3 0 0 0 磁选机仅为0 ．5 6k W Ⅳt ， 后者比前者节能8 5 ．0 9 ％。S L o n 一3 0 0 0 磁选机与目前 工业上大量使用的S L o n 一2 0 0 0 磁选机比较也节能 3 4 ．1 2 ％。 3工业应用 3 ．1S L o n - 2 5 0 0 磁选机在海钢红旗尾矿库的应用 首台S L o n 一2 5 0 0 磁选机在海南钢铁公司 现已 更名为海南矿业联合有限公司 应用于从尾矿中回 收铁精矿。海南铁矿的铁矿石主要为赤铁矿和部分 磁铁矿，建设三个选矿车间分选氧化铁矿，选矿流 程为强磁选一粗一扫一反浮选，或强磁选一粗一精 一扫。目前该选矿厂每年入选原矿约2 3 0 万t ，其 中有约1 2 0 万t 尾矿排入到红旗尾矿库。其总尾矿 的平均铁品位为2 8 ％左右，其中的铁主要是存在于 0 1 9 仙m 粒级范围。由于该尾矿氧化程度较深， 含有较多的连生体，且含泥量大，因此要从该尾矿 中再回收铁精矿技术难度较大。 在尾矿输送管的排矿口处安装S L o n 一2 5 0 0 磁选 机，尾矿直接从排矿口被截取送入磁选机人选。每 年尾矿处理量约7 2 万t 。该尾矿再回收系统的选 S L o n 磁选机处理量与能耗对比 R e l a t i o n s h i po fe n e r g yc o n s u m p t i o na n do u t p u to fS L o nm a g n e t i cs e p a r a t o r 万方数据 1 6 6有色金属 选矿部分 矿1 艺流程如刚6 ，首先采用圆筒除渣筛筛出 O ．8 1 1 ／1 2 ／的粗粒级矿石 接着用s L 0 n 一2 5 0 0 磁选机进行 粗选，其粗选精矿经浓缩后再用离心选矿机精选， 离心机选出的精矿作为最终精矿。 海南总尾矿f 一7 4 “m 占蚍“％ 酬警c * ，陋 1 0 00 0 5 2 2 2 2 2 2 』2 2 2 2 2 2 一 。 。。，。 吲 8 2 孙2 53 6 6 98 7 9 l4 7 2 69 7 8 25 l 尾矿 图6S L o n 一2 5 0 0 磁选机分选尾矿流程 F i g ．6 F l o w s h e e to ft a i l i n g sr e c o v e r yw i t h S i g n 一2 5 0 0m a g n e l i f s e p a r a t o r 该流程综合选矿指标为给矿铁品位2 9 ．9 0 ％， 精矿铁品位6 1 ．3 0 ％．铁精矿产率85 3 ％，铁回收 率1 74 9 ％，尾矿铁品位2 6 ．9 7 ％。 该流程至今已运转4 年多，该机的单机作业率 达到9 9 ％以上。整个生产流程稳定，指标先进。 3 ．2S L o n 一2 5 0 0 磁选机分选赤铁矿的工业应用 S L o n 一2 5 0 0 磁选机研制成功以后，很快在铁矿 石的选矿工业生产中得到大规模应用2 0 0 8 2 0 1 0 年．印度一家大型钢铁公司采购了1 0 台S L o n 一 2 5 0 0 磁选机分选赤铁矿，采用S L o n 一2 5 0 0 磁选机 一次粗选和一次扫选的选矿流程，其人选原矿铁品 位为5 97 7 ％，综合铁精矿品位为6 5 ．o o ％，综合铁 回收率为9 3 ．8 6 ％，选矿指标优异。 3 ．3S L o n - 2 5 0 0 磁选机分选褐铁矿的工业应用 云南北衙黄金选矿厂的原矿为金矿与铁矿共生 的矿f i ，其早期的生产仅用浸出法同收金，而选金 后的尾矿因粒度很细未得到回收．通过探索试验表 明，该选金尾矿中含有磁铁矿和褐铁矿一2 0 0 6 年 该厂建成了一条年处理5 0 万I 的选铁生产线，从 选金尾矿中同收铁矿物，其中采用2 台S i g n 一2 0 0 0 磁选机回收褐铁矿2 0 1 0 年该厂又建设了一条年 处理1 5 0 万t 原矿的选矿生产线，其选金后的尾矿 用弱磁选机选出磁铁矿，然后用4 台S L o n 一2 5 0 0 磁 选机分选褐铁矿 粗选和扫选各2 台，圈7 ，该 生产线选铁部分的流程如图8 。目前该厂‘每年可回 收1 0 0 多万t 铁精矿，j _ f 可根据市场价格安排磁铁 矿和褐铁矿分别销售或合并销售。 图7S L o n ～2 5 0 0 磁选机在某黄金选矿厂照片 F i g ．7 P h o t oo fS L o n - 2 5 0 0m a g n e t i c s e p a r a t o r i nag o l dc o n c e n t r a t o r 粤阿例警c * 0 00 0 4 85 2 隔l 渣筛 1 渣 6 99 3 ；4 2D 5 3 0 0 7 6 35 7 3 9 3 9 2 53 6 5 l1 4 2 67 2 磁铁矿 揭铁矿 6 38 8 5 65 8 7 4 4 9 铁精矿 。。 ，。。l 磁孟潲选 尾矿 图8 某黄金选矿厂选铁流程 F i g ．8 F l o w s h e e to fS L o nm a g n e t i cs e p a r a t o rf o r i r o nr e c o v e r yi na g o l d c o n c e n t r a t o r 3 ．4 S L o n 一2 5 0 0 磁选机在石英提纯工业中的应用 2 0 0 9 年7 月一台S L o n - 2 5 0 0 磁选机在陕西应用 于提纯f i 英砂，获得成功应用．该机给矿为O ～1m m 粒度的打英砂．给矿巾含0 】5 ％～0 ．2 5 ％F e 2 0 ，采 用S l 。- , n ～2 5 0 0 磁选机进行除铁，通过牛产调试，该 非磁性产6 6 精矿达到o0 5 ％一00 6 ％F e 2 0 ，，优于设 计指标，日．石英砂达到了优质标准 3 ．5S L o n 一3 0 0 0 磁选机在钛铁矿选矿工业中的应用 曼 万方数据 2 0 11 年增刊1熊大和S L o n 立环脉动高梯度磁选机大型化研究与应用1 6 7 2 0 1 0 年首台S L o n 一3 0 0 0 磁选机成功地应用于 攀枝花安宁铁钛有限公司选钛铁矿。攀枝花地区具 有丰富的钒钛磁铁矿，目前该地区选矿厂的选矿流 程普遍是先用弱磁选机选出磁铁矿精矿，选完磁铁 矿的尾矿即作为选钛作业的原矿。选钛作业普遍用 强磁选机预先抛弃大部分尾矿，然后再用重选或浮 选精选。由于选钛流程中人选原矿含钛品位低，需 要强磁选机处理量大，尽可能多抛弃尾矿，同时降 低生产成本。S L o n 一3 0 0 0 磁选机正好具备这些优 势，选矿流程如图9 所示。 选铁总尾矿 尾矿 图9 安宁铁钛有限公司选钛流程 F i g ．9 F l o w s h e e to fA n n i n gi l m e n i t eb e n e f i c i a t i n g w i t hS L o nm a g n e t i cs e p a r a t o r S L o n 一3 0 0 0 磁选机在该厂用于钛铁矿的强磁粗 选作业，其给矿粒度为- 7 4p L m 占4 0 ％，台时处理量 为2 0 0e h 左右。该机的选矿指标为给矿品位9 ．5 2 ％， T i 0 2 精矿品位1 7 ．4 3 ％T i 0 2 ，精矿产率4 1 ．0 1 ％， T i O 回收率7 5 ．0 9 ％，尾矿品位4 ．0 2 ％T i O ，抛弃的 尾矿产率为5 8 ．9 9 ％。该机使用的背景磁感强度为 0 ．7T ，处理每吨给矿的电耗仅0 ．3k W h 左右。生 产证明该机具有选矿效率高、设备可靠性高和生产 成本低的优点。 4 结论 1 S L o n 一2 5 0 0 磁选机和S L o n 一3 0 0 0 磁选机的 研制代表该机型大型化发展方向。设备的大型化有 利于降低生产成本，节约占地面积，提高选矿厂自 动化生产水平。 2 对磁系的优化设计使S L o n 磁选机的激磁功 率有了大幅度的下降，设备的大型化更有利于降低 单位处理量的能耗。以S L o n - 3 0 0 0 磁选机为例，处 理每吨矿石的额定电耗为0 ．5 6k W h 按工作磁感应 强度1 ．OT 计算 ，处理每吨钛铁矿的实际电耗仅为 0 ．3 0k W h 按工作磁感应强度0 ．7T 计算 。 3 S L o n 一2 5 0 0 磁选机和S L o n 一3 0 0 0 磁选机具 有处理量大、选矿效率高、设备可靠性高、电耗低 和生产成本低的优点，已成功地在赤铁矿、褐铁 矿、钛铁矿选矿和在石英除铁提纯工业中应用。 参考文献 [ 1 ] 熊大和．S l o n 1 0 0 0 立环脉动高梯度磁选机的研制[ J ] ． 金属矿山，1 9 8 8 1 0 3 7 加． [ 2 ] 熊大和．S l o n 一1 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机的研制[ J ] ． 金属矿山，1 9 9 0 7 4 3 4 6 ． [ 3 ] 熊大和．S l o n 一1 7 5 0 立环脉动高梯度磁选机的研制与应 用[ J ] ．金属矿山。1 9 9 9 1 0 2 3 2 6 ． [ 4 ] 熊大和．S l o n 一2 0 0 0 立环脉动高梯度磁选机的研制[ J ] ． 金属矿山，1 9 9 5 6 3 2 3 4 ． 万方数据