SLon一2500立环脉动高梯度磁选机的研制与应用.pdf

S e r i e sN o ．4 0 8 J u n e 2 0 1 0 金赢妒山 M E T A LM I N E 总第4 0 8 期 2 0 1 0 年第6 期 S L o n 一2 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机的研制与应用 熊大和1 ’2 1 ．赣州金环磁选设备有限公司；2 ．赣州有色冶金研究所 摘要采用最新的先进技术和创新理念，研制了我国目前处理量最大的高梯度磁选机s I 舢一2 5 0 0 立环 脉动高梯度磁选机。该机具处理量大，选矿效率、设备作业率和自动化程度高，电耗低的优点，用于赤铁矿、钛铁矿 的分选及石英砂的提纯，均可获得优良的技术指标。 关键词S L o n 一2 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机氧化铁矿分选钛铁矿分选石英提纯 D 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 - 2 5 0 0V e r t i c a lR i n ga n d P u l s a t i n gH 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 X i o n gD a h e l ’2 1 ．G a n z h o uS L o nM a g n e t i cS e p a r a t o rL t d ．；2 ．G o , ／l g h o uN o n f e r r o u sM e t a l l u r g yR e s e a r c hI n s t i t u t e A b s t r a c tB ya d o p t i n gt h el a t e s ta d v a n c e dt e c h n o l o g ya n dc r e a t i v ei d e a s ，t h el a r g e s tc a p a c i t yh 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 ri no u rC h i n ai sc r e a t e d ，n a m e l yS L o n - 2 5 0 0v 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 cs e p a r a t o r ．I tp o s s e s s 伪t h ea d v a n t a g e so fh i S hc a p a c i t y ，h i s hp r o c e s s i n ge f f i c i e n c y ，h i g he q u i p m e n to p e r a t i o nr a t ea n da u t o m a t i o n ，a n dl o we n e r g yc o n s u m p t i o n ，a n dC a nb ea p p l i e di n t ot h es e p a r a t i o no fh e m a t i t ea n di l m e n i t ea n dt h ep u r i f i c a t i o no fq u a r t z ．A l lC a ng e t g o o dt e c h m e Mi n d e x ． K e y w o r d sS I m n - 2 5 0 0v 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 cs e p a r a t o r s ，S e p a r a t i o no fo x i d i z e di r o nO r e ， l l m e n i t es e p a r a t i o n ，Q u a r Up u r i f i c a t i o n 在2 0 0 4 年以前，我国研制的工业型强磁选机台 时处理能力不超过8 0t ／h ，例如西3 2 0 0 平环强磁选 机和S L o n 一2 0 0 0 立环脉动高梯度磁选机在工业生 产中处理鞍山式赤铁矿，单机给矿量平均为7 5t ／h 左右。随着现代选矿工业朝着大规模和高自动化水 平的方向不断发展，赣州金环磁选设备有限公司新 推出的S L o n 一2 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机台时处 理量可达到1 5 0t ／h ，同时该机具有节能、节约占地 面积、操作成本低和设备作业率高的优点，可为用户 显著降低生产成本，提高经济效益。 1S L o n 一2 5 0 0 磁选机的研制 S L o n 一2 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机是在总结 S L o n 一1 0 0 0 [ 1 1 ，S L o n 一1 5 0 0 【2 1 ，S L o n 一1 7 5 0 13 | 。S L o n 一2 0 0 0 【4 1 立环脉动高梯度磁选机成功经验的基础上 研制的，其外形见图1 ，主要技术参数见表l ，电磁性 能见表2 和图2 。 在研制S L o n 一2 5 0 0 磁选机的过程中，采用了一 系列的新技术提升该设备的选矿性能和机电性能。 主要措施如下 图1S L o n 一2 5 ∞磁选机外形 1 通过优化磁系设计、减少漏磁、降低电阻和 提高电效率，使设备具有良好的激磁性能。由表2 可见，S L o n 一2 5 0 0 磁选机的激磁电流为14 0 0A 时， 其背景磁感应强度达到1 ．0T ，相应的激磁功率仅 6 3k W 。采取低电压大电流激磁，有利于提高激磁 线圈的安全可靠性。激磁线圈采用空心铜管绕制， 水内冷散热，冷却水直接贴着铜管内壁流动，散热效 熊大和 1 9 5 2 一 ，男，赣州金环磁选设备有限公司，总经理，博士，教 授级高工；赣州有色冶金研究所，副所长；3 4 1 0 0 0 江西省赣州市沙 河工业园。 1 3 3 万方数据 总第4 0 8 期 金鬣辞虹2 0 1 0 年第6 期 裹1S L o n 一2 5 0 0 磁选机主要技术参数 项目参数项目参数 转环外径／m m 25 0 0 额定激磁功率／k W 6 3 给矿粒度／n u n 0 1 ．2传动功率／k w l l l l 给矿浓度／％ 1 0 4 0 脉动冲影i l l n l 0 3 0 矿浆通过能力／ 一／h 2 0 0 一枷 脉动冲次／ r ／r a i n 0 3 0 0 干矿处理量／ ∥h 1 0 0 一1 5 0供水压力／M P a0 ．2 一O ．4 额定背景磁感应强度／T 1 ．0 耗水量／ m 3 ／h 2 0 0 - 3 0 0 额定激磁电流／A 14 0 0 冷却水用量／ m 3 ／h 6 7 额定激磁电压／V 4 5 主机质量／t 1 0 5 表2S L o n 一2 5 ∞磁选机电磁性能测定数据 电沉，A 图2S L o n 一2 5 0 0 磁选机激磁曲线 率高。此外，由于冷却水的流速较高，微细泥沙不易 沉淀，可保证激磁线圈长期稳定工作。 2 采用咖1m m 导磁不锈钢丝作为磁介质，使 磁选机对微细粒弱磁性矿物的回收率大幅度提高。 表3 为采用几种不同直径的磁介质对海南钢铁公司 排放的总尾矿进行再回收的对比试验结果，可见， 咖1m l n 磁介质与咖2m m 和咖3m m 磁介质相比，在 给矿品位相同，精矿品位略高的情况下，铁回收率分 别提高6 ．4 1 个百分点和9 ．8 2 个百分点。 表3S L o n - 2 5 0 0 磁选机磁介质对比试验结果 3 采用新型数字式脉动冲程箱，具有力量大、 平衡性好、可靠性高和能耗低的优点。 1 3 4 4 采用新型的整流控制柜，激磁电流可根据 生产需要调节，并稳定在人工设定点，不会随外电压 波动。人机界面友好，自动化程度高，可远程控制。 2S L o n - 2 5 0 0 磁选机工业试验 首台S L o n 一2 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机于 2 0 0 6 年完成制造，其工业试验是在海南钢铁公司 现已更名为海南矿业联合有限公司，下同 红旗尾 矿库完成的。 2 ．1 给矿性质 海南钢铁公司有3 个选矿车间分选氧化铁矿， 选矿流程为一粗一精一扫强磁选或一粗一扫强磁 选一反浮选。每年入选原矿约2 3 0 万t ，目前每年大 约有1 2 0 万t 尾矿排人红旗尾矿库。 排往红旗尾矿库的总尾矿中铁矿物以赤铁矿为 主，有少量的磁铁矿、黄铁矿和褐铁矿；脉石主要是 石英。表4 一表6 分别为该尾矿的化学多元素分 析、铁物相分析和粒度分析结果。 表4 海钢总尾矿化学多元素分析结果 ％ 表5 海钢总尾矿铁物相分析结果％ 粒级／m m产率／％铁品位／％铁分布率／％ 可见，海钢总尾矿的平均铁品位为2 9 ％左右， 铁主要存在于一1 9 ．m 粒级中。由于该尾矿氧化程 度深，含泥量大，且含有较多的连生体，因此要从中 再回收铁精矿技术难度较大。 2 ．2 工业试验流程 首台S L o n 一2 5 0 0 磁选机安装于红旗尾矿库尾 矿输送管的排矿口，从该排矿口截取尾矿入选，处理 量大约为7 2 万t ／a 。工业试验工艺流程如图3 所 示。首先用圆筒除渣筛筛除 o ．8m l n 的粗粒，接着 用S L o n 一2 5 0 0 磁选机粗选，粗选精矿经浓缩后用离 心选矿机精选。离心机精矿作为最终精矿，S L o n 一 ．I，髓骥倒礞甏 万方数据 熊大和S L o n 一2 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机的研制与应用2 0 1 0 年第6 期 2 5 0 0 磁选机的尾矿和离心机尾矿作为最终尾矿排 入尾矿库。该流程用水取自尾矿库的排水口，流程 中浓缩设备的溢流水返回流程再用，因此整个流程 具有投资少、生产成本低的优点。 海钢总尾矿 醌器肠图例气赫詈肠 圆筒除渣筛 铁精矿 尾矿 图3S L o n 一2 5 ∞磁选机工业试验流程 2 ．3S L o n 一2 5 0 0 磁选机条件试验 2 ．3 ．1 背景磁感应强度试验 S L o n 一2 5 0 0 磁选机的背景磁感应强度可通过 激磁电流调节，表7 是以背景磁感应强度为变量的 试验结果。可见激磁电流从6 0 0A 增大至13 0 0 A ，相应的背景磁感应强度从0 ．4 9 5T 提高至0 ．9 6 0 T ，精矿品位和尾矿品位都略有下降，精矿回收率增 加。当激磁电流达到10 0 0A 以上时，激磁功率增 加较快，而尾矿品位稳定。兼顾精矿品位和电能消 耗，S L o n 一2 5 0 0 磁选机长期运行时激磁电流以10 0 0 A 左右为宜，相应的激磁功率为3 2 ．7k W 左右。 表7S L o n 一2 5 0 0 磁选机背景磁感应强度试验结果 2 ．3 ．2 处理量试验 为了核定S L o n 一2 5 0 0 磁选机对海钢尾矿的处 理能力，进行了处理量试验，结果如表8 所示。可 见干矿处理量由9 7 ．4t ／h 增加至1 4 8 ．5t ／h ，给矿 浓度范围为2 9 ．7 6 ％～3 6 ．1 8 ％，尾矿品位变化不 大；精矿铁品位和回收率略有降低，这与处理量大时 给矿品位有所下降有关。试验结果证明了S L o n 一 2 5 0 0 磁选机对给矿浓度和给矿量的变化有很强的 适应能力。综合各种因素，判定S L o n 一2 5 0 0 磁选机 对海钢尾矿的处理量以1 0 0 1 2 5t ／h 为宜，相应的 给矿浓度为3 0 ％一3 5 ％，给矿体积为2 6 0m 3 ／h 左 右。 表8S L o n 一2 5 ∞磁选机处理量试验结果 惫，襦 精矿指标／％ 产率铁品位 尾矿 铁品位 ／％ 2 5 79 7 ．4 2 4 8l o o ．9 2 2 41 0 7 ．9 2 6 l1 0 9 ．7 2 6 11 2 7 ．9 2 9 41 3 8 ．5 3 2 01 4 8 ．5 1 9 ．3 1 1 6 ．2 9 1 8 ．9 8 1 9 ．8 8 1 9 ．1 5 1 5 ．8 2 1 4 ．7 9 5 4 ．9 5 3 ．3 5 3 ．5 5 4 ．7 5 2 ．6 5 2 ．2 5 2 ．1 2 2 ．8 2 2 ．6 2 4 ．O 2 2 ．5 2 4 ．4 2 2 ．5 2 1 ．O 2 ．3 ．3 给矿粒度对分选指标的影响 本次工业试验S L o n 一2 5 0 0 磁选机的给矿粒度 是不能调节的，通过对1 2 1 批随机取样化验结果分 类统计，给矿粒度对该机分选指标的影响如表9 所 示。可见，给矿粒度变细，精矿品位和尾矿品位都有 所升高，精矿产率和铁回收率下降。从统计结果看， 给矿粒度绝大多数在一2 0 0 目占9 0 ％左右。 表9 给矿粒度对S L o n 一2 5 ∞磁选机分选指标的影响％ 2 ．3 ．4 给矿品位对分选指标的影响 通过对随机取样化验结果统计，给矿品位对 S L o n 一2 5 0 0 磁选机分选指标的影响列于表1 0 。可 见，给矿品位对精矿品位的影响较大，即给矿品位每 上升1 个百分点，精矿品位大约也上升1 个百分点。 2 ．4 流程试验 完成S L o n 一2 5 0 0 磁选机的条件试验和离心选 矿机的调试后，2 0 0 8 年5 月1 3 日至2 6 日对全流程 进行了连续1 4 天的生产考察，S L o n 一2 5 0 0 磁选机 单机获得的平均指标为给矿铁品位2 9 ．9 0 ％，精矿 铁品位5 1 ．1 2 ％，作业铁回收率3 0 ．1 3 ％，尾矿铁品 位2 5 ．3 6 ％，离心机精选作业平均指标为给矿铁品 位5 1 ．1 2 ％，精矿铁品位6 1 ．3 0 ％，作业铁回收率 1 3 5 回率一％晒”酡舳”m铁收一孤儿弘玑弧弧姒缈一膨一舢舶跚舢踟舭；言矿度珞一％的船筋博勉盯给浓朋一拽孔珏s{孤弧M 万方数据 总第4 0 8 期 金属矿山2 0 1 0 年第6 期 表l O 给矿品位S L o n - 2 5 0 0 磁选机分选指标的影响％ 5 8 ．0 5 ％，尾矿铁品位4 1 ．5 7 ％，综合选别指标为给 矿铁品位2 9 ．9 0 ％，精矿产率8 ．5 3 ％，精矿铁品位 6 1 ．3 0 ％，铁回收率1 7 ．4 9 ％，尾矿铁品位2 6 ．9 7 ％ 参见图3 。 3S L o n 一2 5 0 0 磁选机的工业应用 3 ．1 在海钢红旗尾矿库的应用 首台S L o n 一2 5 0 0 磁选机在海钢红旗尾矿库进 行工业试验取得成功后，就地转化为生产设备，整个 生产线移交给海钢自行管理，至今已运转3 年多， S L o n 一2 5 0 0 磁选机的单机作业率达到9 9 ％以上。 3 ．2 在赤铁矿选矿工业中的应用 S L o n 一2 5 0 0 磁选机研制成功以后，很快在氧化 铁矿的选矿工业中得到大规模应用。2 0 0 8 - - 2 0 0 9 年，印度一公司共采购了l o 台，构成1 次粗选、1 次 扫选的强磁选流程分选赤铁矿，所获得的选别指标 见表1 1 。 表1 1S L o n - 2 5 0 0 磁选机分选印度赤铁矿指标％ 3 ．3 在钛铁矿选矿工业中的应用 2 0 0 9 年，l 台S L o n 一2 5 0 0 磁选机在攀枝花地区 某选矿厂应用于钛铁矿选矿获得成功。目前该地区 的钒钛磁铁矿选矿厂普遍是先用弱磁选机选出磁铁 矿精矿，选完磁铁矿的尾矿作为选钛作业的给矿。 选钛作业用强磁选机预先抛弃大部分尾矿，然后再 通过重选或浮选选出钛精矿。由于选钛流程中入选 原料的钛品位低，因此要求强磁选机处理量大，生产 成本低，尽可能多抛弃尾矿。S L o n 一2 5 0 0 磁选机正 好具备这些优势。 S L o n 一2 5 0 0 磁选机在攀枝花地区某选矿厂用 于钛铁矿的强磁粗选作业，其给矿粒度为一2 0 0 目 占4 1 ．4 ％，给矿T i O 品位约为5 ％，台时处理量为 1 0 0t ／h 左右。该机的生产调试指标如表1 2 所示。 可见，在背景磁感应强度为0 ．6 8T 时，强磁选给矿 T i 0 2 品位为4 ．5 7 ％，精矿T i 0 2 品位为9 ．8 6 ％，T i 0 2 1 3 6 回收率为7 5 ．3 7 ％，抛弃的尾矿产率达6 5 ．0 7 ％，尾 矿T i 0 2 品位仅1 ．7 3 ％。 表1 2S L o n 一2 5 ∞磁选机分选钛铁矿指标 S L o n 一2 5 0 0 磁选机背景磁感应强度为0 ．6 8T 时，激磁功率仅2 2k W ，加上2 台装机容量各为1 1 k W 的电动机，其总功率为4 4k W ，即处理每吨给矿 的电耗仅O ．4 4k W h 左右。 3 ．4 在石英提纯工业中的应用 2 0 0 9 年5 月，1 台S L o n 一2 5 0 0 磁选机在陕西应 用于提纯石英砂，获得成功。石英砂给矿的粒度为 0 1m m ，F e 2 0 3 含量为0 ．1 5 ％一0 ．2 5 ％，要求 S L o n 一2 5 0 0 磁选机1 次分选将F e O ，含量降到 0 ．0 8 ％以下。通过生产调试，石英砂精矿F e O ，含 量降到0 ．0 5 ％～0 ．0 6 ％，优于设计指标。 4 结论 1 通过多年的努力和创新，完成了S L o n 一 2 5 0 0 立环脉动高梯度磁选机的研制和工业试验，并 在工业生产上经过了3 年多的应用考验。 2 S L o n 一2 5 0 0 磁选机用于赤铁矿和钛铁矿的 分选及石英砂的提纯，均可获得良好的技术指标，并 具有处理量大，选矿效率、设备作业率和自动化程度 高，电耗低的优点。该机的研制成功，为弱磁性矿物 的选别提供了一种高效的大型强磁选设备。 参考文献 [ 1 ] 熊大和．S 1 ．, o n 一1 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 - 4 0 ． [ 2 ]熊大和．s 【一一1 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，杨庆稀，谢金清，等．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 ． 收稿日期2 0 1 0 讲抛 万方数据 SLon-2500立环脉动高梯度磁选机的研制与应用SLon-2500立环脉动高梯度磁选机的研制与应用 作者熊大和， Xiong Dahe 作者单位赣州金环磁选设备有限公司;赣州有色冶金研究所 刊名 金属矿山 英文刊名METAL MINE 年，卷期2010，““6 被引用次数0次 参考文献4条参考文献4条 1.熊大和 SLon-1000立环脉动高梯度磁选机的研制 198810 2.熊大和 SLon-1500立环脉动高梯度磁选机的研制 19907 3.熊大和.杨庆林.谢金清 SLon-1750立环脉动高梯度磁选机的研制与应用 199910 4.熊大和 SLon-2000立环脉动高梯度磁选机的研制 19956 本文链接 授权使用武汉理工大学whlgdx，授权号e4627394-9af5-4f59-ad0c-9e0a015102aa 下载时间2010年10月9日