MFS型磁选机的研制及其在武山铜矿磨矿系统中的应用.pdf

2 0 1 7 年第6 期有色金属 选矿部分 6 3 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．0 6 ．0 1 6 M F S 型磁选机的研制及其在武山铜矿 磨矿系统中的应用 阮华东1 ，王晓明’2 ’3 ，成磊2 ’3 ，邝志华1 1 ．江铜集团武山铜矿，江西瑞昌3 3 2 2 0 4 ；2 ．北京矿7 台研究总院， 北京1 0 0 1 6 0 ；3 ．北矿机电科技有限责任公司，北京1 0 0 1 6 0 摘要选矿厂半自磨机、球磨机排矿中的碎铁件会影响旋流器、螺旋分级机、渣浆泵等后续设备的正常使用。为解决这 一问题，研翻出一种上给矿式永磁磁选机，并放置在磨机平台与矿浆池之间。该磁选机可直接从矿浆中吸出铁件，降低碎铁 件对旋流器、渣浆泵等设备的磨损，显著延长其使用寿命，并能减少废铁件“卡泵”现象的发生。 关键词磨机；磁选；碎铁件；除铁 中图分类号T D 4 5 7文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 0 6 - 0 0 6 3 - 0 3 D e v e l o p m e n to fM F ST y p eM a g n e t i cS e p a r a t o ra n di t sA p p l i c a t i o n i nG r i n d i n gS y s t e mo fW u s h a nC o p p e rM i n e R U A NH u a d o n 9 7 ，W A N GX i a o m i n 9 7 一，C H E N GL e i 7 一，K U A N GZ h i h u a 7 J ．W u s h a nC o p p e rM i n e ，J i a n g x iC o p p e rC o ．，L t d ．，R u i c h a n gJ i a n g x i3 3 2 2 0 4 ，C h i n a ；2 ．B e i i i n gG e n e r a l R e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n g M e t a l l u r g y ，B e i j i n g ，C h i n a ；3 ．B G R I M M M a c h i n e r y A u t o m a t i o nT e c h n o l o g yC o ．，L t d ．，B e i j i n g1 0 0 1 6 0 ，C h i n a A b s t r a c t G r i n d i n gb a l lf r a g m e n t sd i s c h a r g e df r o mS A Gm i l l sa n db a l l m i l l si nm i n e r a lp r o c e s s i n gp l a n t s w o u l da f f e c tr e g u l a rs e r v i c eo ft h ef o l l o w u pe q u i p m e n ts u c ha sc y c l o n e ，s p i r a lc l a s s i f i e ra n ds l u r r yp u m p ．I no r d e rt o s o l v et h ep r o b l e m ，w ed e v e l o p i n gan e wt o p f e e dt y p em a g n e t i cs e p a r a t o r ，w h i c hw a sp l a c e db e t w e e nt h em i l l p l a t f o r ma n dp u l pt a n k ．I tt u r n so u tt h a tt h em a g n e t i cs e p a r a t o rc a nr e d u c et h ew e a ro fc y c l o n ea n ds l u r r yp u m p r e s u l t i n gf r o mt h eg r i n d i n gf r a g m e n t s ．T h u st h es e r v i c e l i f eo fc y c l o n ea n ds l u r r yp u m pc o u l db ed r a m a t i c a l l y e x t e n d e d ．M o r e o v e r ，s t u c kp u m pp h e n o m e n o nb yt h ef r a g m e n t sw a sa l s or e d u c e d ． K e yw o r d s m i l l ；m a g n e t i cs e p a r a t i o n ；f r a g m e n t s ；i r o nr e m o v a l 江铜集团武山铜矿是1 9 6 6 年建矿的国内大型 的井下铜硫矿山，多年来已经进行了多次技改⋯，自 2 0 1 2 年1 0 月选矿车间开始进行磨矿系统升级换代， 将两台硝．0 1 ．8 m 自磨机改为更大规格的硝．8 m 1 ．8m 半自磨机旧j 。设备升级后运行稳定，生产 流程渐趋平稳，但也带来一些问题。受地下矿山自 身采矿工艺影响，铲矿、运矿时会携带采矿作业留下 的撬棍、码钉等各种铁件进人磨机，且将自磨机改为 半自磨机后也使用了棒球，会产生碎钢球。大量的 废铁件与矿浆一同排出，进入矿泵池，造成卡泵、旋 流器短路等问题，严重影响生产流程稳定，同时造成 金属大量流失。由于生产中这些问题频繁发生，且 清泵修理劳动强度大、涉及人员多，已经影响到车间 的正常生产。故武山铜矿联合北京矿冶研究总院从 磁力除铁技术出发，通力协作拟解决这一问题。 磨矿系统除铁工艺近几年来得到了快速发展， 特别是随着磁力弧的研制成功，极大推进了“S A B C ” 等磨矿系统工艺的发展旧圳。通过前期详尽的技术 交流和实地考察，发现①5 ．8mx 1 ．8m 半自磨机采 用外置式自返筛作为洗矿筛分设备，不适合安装磁 力弧，因此决定研制一种新型的上给矿式磁选机，安 装在磨机平台和矿浆池之间，从磨机排矿中直接 除铁。 1M F S 型磁选机工作原理和结构特点 1 ．1 工作原理 M F S 型磁选机属于永磁类磁力设备，矿浆通过 给矿口直接给到分选筒上部磁场区，利用永磁磁系 箨霎晶羿；翟犟票矗1 9 9 7 8 ． 鬻昱智筹旱j 警呈，高级工程师，从事选矿工艺设备的技术管理工作。作者简介阮华东． ，男，江西新干人，硕士，高级工程师，从事选矿工艺设备的技术管理工作。 万方数据 6 4 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第6 期 所产生的磁力，将磨机排矿中的废铁件等磁性杂质 颗粒吸引至磁筒表面，并随着磁筒一起旋转，非磁性 矿物颗粒不受磁力影响，由于受力作用的不同，废铁 件与非磁性矿粒产生不同的运动轨迹。碎钢球及其 它铁磁性杂质在自身重力及卸料冲洗水联合作用 下，最终进入碎钢球接料斗内，而弱磁性或非磁性矿 物颗粒由于受磁场力较弱或不受磁力作用，在离心 力、重力等作用下随矿浆流入矿浆接料斗中，完成磨 机排矿的除铁作业。工作原理如图1 所示。 ’m 先水笔 图1M F S 型磁选机工作原理图 F i g ．1 M F St y p em a g n e t i cs e p a r a t o rw o r k i n g p r i n c i p l ed i a g r a m 1 ．2 机械结构 M F S 型磁选机主要由机架、箱体、分选磁筒、磁 系调整机构、传动系统、冲洗水管等部件组成，如图2 所示。磁筒通过轴座和轴承座安装在机架上，电机 减速机通过联轴器驱动磁筒旋转，箱体可以约束分 选物料的运动路径，并使非磁性矿物颗粒和碎钢球 等铁质杂质通过不同出口通道分离开，冲洗水管可 以对磁筒上吸附的碎钢球进行漂洗，使其上面附着 的非磁性矿物颗粒被冲洗掉。 M F S 型磁选机在磁场、给矿、卸矿等方面进行了 专门设计。磁系设计是磁选机设计的关键技术，磁 选机为保证除铁效果，重点在磁场强度、磁场作用深 度和磁场梯度等磁场参数方面进行了设计垆1 ，具有 磁场作用深度大、周向极性交替、分选空间内强度渐 变式非均匀分布等特点，保证废铁件既能被吸附在 磁筒表面，又有一定幅度的翻滚，使废铁件表面附着 的矿粒在自重及漂洗水的作用下脱离磁筒表面。 M F S 型磁选机磁系采用大包角梯级分布结构， 磁系包角／ 2 0 0 。，并根据磁场作用区域分为捕收区、 分离区、漂洗区和卸铁区四个区域，如图3 所示，其 中捕收区主要作用是使磨机排矿中的铁件杂质吸附 在磁筒表面上，分离区是指碎铁件脱离矿浆、与磨机 排料分离的区域，当铁件杂质运输至漂洗区时漂洗 水管会对铁件表面附着的积矿进行清理，铁件杂质 最后通过卸铁区从磁筒表面脱离，落至碎钢球接料 斗中．完成磨机排矿的除铁作、I p ． 56 ＼r 图2“ v I F S 型磁选机结构示意图 F i g ．2 M F St y p em a g n e t i cs e p a r a t o rs t r u c t u r ed i a g r a m l 一电机减速机；2 一箱体；3 一机架；4 一磁系调整轮；5 一给矿1 3 ； 6 一磁筒；7 一冲洗水管；8 一矿浆出口；9 一碎钢球出口 M F S 磁选机采用上部给矿方式，高浓度磨机排 矿经给矿装置直接给入分选筒体表面，其在筒体长 度方向上能够均匀布料给矿直接影响到除铁效果的 好坏。为了保证矿浆能够缓速均匀的给到磁选机磁 筒表面，对磁选机的给矿装置进行针对性设计。在 传统给矿装置的基础上进行了创新，采用二次布矿 万方数据 2 0 1 7 年第6 期阮华东等M F S 型磁选机的研制及其在武山铜矿磨矿系统中的应用 6 5 原理，设计了一种独特的给矿装置。为保证人选矿 石沿筒体轴向均匀进入分选区，打散矿石原料中团 状体，避免物料堵塞给矿口，在给矿箱中设置了折返 式给矿装置，该装置由挡矿板、调节槽钢及侧端板组 合构成，保持有一定的物料跌落高度和夹角，使高浓 度矿浆在给入给矿箱后能够经过二次折返布矿，充 分分散矿泥等团状体，均匀给到分选筒体表面，并沿 磁筒旋转方向向前流动 图3 磁场区域分布图 F i g ．3 D i s t r i b u t i o no fm a g n e t i cf i e l d 根据磁场特性，在分选简体表面卸铁区末端位 置，碎钢球受到的磁场力可能大于筒体带动碎钢球 颗粒向前运动的摩擦力，因此会出现碎钢球在卸料 端附近打转、卸不下来的状况。针对这一状况，在筒 体表面沿周向均匀布置了不锈钢卸料刮条，刮条可 以推动这些在筒体表面打转的碎钢球向前运动至脱 离磁场区域，然后掉落至碎钢球接料斗中。 2工业应用 经武山铜矿现场对磨机平台与矿浆池上空间的 测量，结合给矿条件，针对性设计了M F S 型磁选机。 于2 0 1 3 年1 0 月在硝．8I n 1 ．8 m 半自磨机平台下 方安装了第一台磁选机，并进行了工业考察。安装 如图4 所示。 M F S 型磁选机正常运行了近4 年的时间，在正 常维护条件下，设备运转平稳，噪音小。除铁效果明 显，碎钢球接矿槽中定期就会积累一定量从磨机排 矿中分拣的碎钢球等铁件。 设备运转初期，对磁选机简体转速、淘洗水等影 响因素进行了考察试验，试验显示磁筒在线速度在 1 ．0m ／s 条件下，适合磨机正常排矿作业，从排矿中 吸出的铁件量最多。同时增加多段淘洗水作业，可 明显减少磁选机除铁作业中的带矿现象。 经过近4 年的工业应用，选矿厂磨矿系统中出 现的“卡泵”、旋流器“短路”现象大大减少，“卡泵” 现象由原来的3 次／月，降低为1 次“个月，卡泵的 主要原因是大颗粒矿石进入，而不再是由于废铁件 进入造成；旋流器短路由原来的1 次／月，旋流器短 路降至1 次／4 个月；同时原来每个月花费8h 清理 一次泵池，安装磁选机后不需要清洗泵池，不需要专 门停车，同时避免了泵池内金属矿石的流失。 图4M F S 型磁选机现场应用 F i g ．4 P r a c t i c ea p p l i c a t i o no fM F St y p e m a g n e t i cs e p a r a t o r 3结论 1 通过对武山铜矿磨矿系统的详细考察，针对 卡泵、旋流器短路现象，提出了利用磁选分离磨机排 矿铁件的思路，并联合矿冶总院进行了设计开发。 2 利用设计开发的上给矿式磁选机进行了磨矿 系统排矿除铁试验和考察，经实践证明，该型号磁选 机适合半自磨机的排矿除铁作业，大大降低了后续 设备的维护力度。 参考文献 [ 1 ] 罗晓华．武山铜矿磨矿工艺生产实践与研究探讨[ J ] ．有 色金属 选矿部分 ，2 0 0 3 5 2 5 2 8 ． [ 2 ] 赵金奎，舒加强，柯圣钊．武山铜矿磨矿工艺生产实践 [ J ] ．铜业工程，2 0 1 6 ，1 3 8 2 4 8 - 5 2 ． [ 3 ] 王志国，王晓明，李国平．M A S 系列磁力弧的研制及应用 [ J ] ．矿山机械，2 0 1 2 ，4 0 1 0 9 1 - 9 3 ． [ 4 ] 王晓明．M A 一1 3 0 6 磁力弧在甘肃某金矿的应用[ J ] ．中国 矿业科技文汇，2 0 1 3 5 6 3 - 5 6 4 ． [ 5 ] 王晓明，史佩伟，陈雷．永磁筒式磁选机磁系设计及应 用[ J ] ．金属矿山，2 0 1 0 增刊1 6 8 2 _ 6 8 8 ． 万方数据