懸磁干選機及其應用

劉秉裕 徐銀全 薛鳳琦 邱 實

(1.鞍山金裕豐選礦科技有限公司,遼寧 鞍山 114011；2.通鋼板石選礦廠，吉林 白山 134300；3.首通鋼深井礦業，遼寧 朝陽 122400)

懸磁干選機及其應用

劉秉裕1徐銀全2薛鳳琦3邱 實1

(1.鞍山金裕豐選礦科技有限公司,遼寧 鞍山 114011；2.通鋼板石選礦廠，吉林 白山 134300；3.首通鋼深井礦業，遼寧 朝陽 122400)

貧磁鐵礦石入磨前的干式預選是選礦廠實現降本增效的重要手段之一。面對日漸貧化的磁鐵礦石資源，針對傳統磁滑輪預選存在的“精而不精，廢而不廢”問題，鞍山金裕豐選礦科技有限公司研發了一種新型貧磁鐵礦石干式預選設備——懸磁干選機。在系統介紹了懸磁干選機的基本結構和工作原理的基礎上，以2種貧磁鐵礦石為研究對象、以懸磁干選機和磁滑輪為分選設備，進行了干式預選拋廢效果對比試驗，并介紹了懸磁干選機在3個礦山的行動情況。試驗研究和生產實踐均表明：懸磁干選機磁性鐵回收效果更高、預選拋廢更徹底、尾礦磁性鐵含量更低。因此，懸磁干選機是一種新型、高效的貧磁鐵礦石干式預選設備。

貧磁鐵礦石 預選拋廢 懸磁干選機 磁滑輪

礦石開采過程中混入廢石不可避免，這部分廢石在入磨前通過預選拋出，可降低磨選工序的的處理量，從而降低選礦廠生產成本、延長尾礦庫的服務年限[1-2]。

目前，我國磁鐵礦石的預選拋廢設備主要是磁滑輪，通常在破碎篩分工序進行1段或2段預選拋廢。磁滑輪預選拋廢存在的主要問題有：①給料在皮帶上多呈堆積狀態，塊狀物料往往有多層，細粒物料或粉料則多達數10層甚至更多，磁滑輪預選拋廢時，下層的非磁性顆粒被上層的強磁性顆粒所壓，拋出困難，極大地影響著磁鐵礦石的富集。②處于最上層的、含磁鐵礦較少的礦塊，由于所受的磁力較小，容易隨廢石拋出，從而造成磁性鐵損失。因此，單一磁滑輪預選拋廢就存在“精而不精，廢而不廢”的問題。

為解決單一磁滑輪預選拋廢所存在的問題，鞍山金裕豐選礦科技有限公司研發了一種通過吸出-吸入2種方式實現拋廢的預選設備——懸磁干選機。與單一磁滑輪相比，懸磁干選機預選拋廢更徹底、尾礦磁性鐵品位更低、干拋精礦鐵品位更高，有利于選礦廠的節能減排、降本增效。

1 懸磁干選機

1.1 懸磁干選機的結構及分選原理

懸磁干選機結構見圖1。

圖1 懸磁干選機結構示意

懸磁干選機由平料裝置、帶式吸出裝置、帶式吸住裝置及廢石料斗、精料斗構成。平料裝置為犁式或梳篦式；帶式吸出裝置由頭尾輪、環形輸送皮帶及固定于皮帶下帶面上方的磁系(永磁體，磁場強度最高為398.09 kA/m)等構成；帶式吸住裝置與傳統的磁滑輪類似，由驅動圓筒(磁力輥筒)及環形皮帶構成，驅動圓筒內的多極固定磁系磁場強度為119.43～159.23 kA/m。

布在帶式吸住裝置皮帶上粒度不超過50 mm的物料經過平料裝置攤平后進入帶式吸出裝置的分選區，料層中80%～95%的磁性物料在上方的磁力作

用下吸離原所處料層，在帶式吸出裝置皮帶上形成新的磁性礦物料層，經皮帶輸送至精料斗上方，離開磁系后卸落至精料斗中。留在帶式吸住裝置皮帶上的物料繼續運行至磁力輥筒區域，非磁性物料在離心力作用下被拋入廢石料斗中，少量的磁性粉料則吸附在磁力輥筒外的環形輸送皮帶上，運行至無磁區后與受分隔板阻擋的、磁性成分較少的塊料合并進入精料斗，這樣就完成了貧磁鐵礦石的干式拋廢。

1.2 懸磁干選機的應用領域

(1)磁鐵礦石及目的礦物為磁性礦物的礦石的高效預富集。

(2)對選冶廢棄物中強磁性成分進行預選富集。如從磁鐵礦采場的近礦圍巖中回收磁鐵礦，以及從鋼鐵冶煉渣中回收廢鐵等。

(3)從海濱或河濱干砂中回收磁鐵礦和鈦磁鐵礦。

(4)從石棉毛石等礦山廢棄物中回收磁鐵礦等。

2 懸磁干選機與磁滑輪拋廢對比試驗

2.1 遼陽某極貧磁鐵礦石干拋試驗

遼陽某鐵礦石屬于鞍山式極貧磁鐵礦石，主要目的礦物為磁鐵礦，主要脈石礦物為石英、陽起石、角閃石、綠泥石、方解石等。礦石細碎產品粒度為30～0 mm，分別采用XGD65-50型懸磁干選機和φ400 mm×600 mm型磁滑輪進行1次干選對比試驗，試驗結果見表1。

表1 某極貧磁鐵礦對比試驗結果

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

選別設備產 品產 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe工藝條件懸磁干選機磁滑輪精礦52.0220.6012.6168.6584.42尾礦47.9810.201.0231.3515.58給礦100.0015.617.77100.00100.00精礦77.3617.108.9484.7489.01尾礦22.6410.523.7815.2610.99給礦100.0015.617.77100.00100.00帶式吸出裝置的磁場強度318.47kA/m,帶速1.6m/s;帶式吸住裝置的磁場強度119.43kA/m,帶速1.9m/s。磁場強度119.43kA/m,帶速1.9m/s。

由表1可知：①懸磁干選機的拋尾產率為47.98%，磁滑輪的拋尾產率僅為22.64%，懸磁干選機高出磁滑輪25.34個百分點；②懸磁干選機預選精礦鐵品位和磁性鐵品位分別為20.60%和12.61%，磁滑輪預選精礦鐵品位和磁性鐵品位分別為17.10%和8.94%，懸磁干選機分別高出磁滑輪3.50和3.67個百分點；③懸磁干選機預選尾礦鐵品位和磁性鐵品位分別為10.20%和1.02%，磁滑輪預選尾礦鐵品位和磁性鐵品位分別為10.52%和3.78%，懸磁干選機分別較磁滑輪低0.32和2.76個百分點。顯而易見，懸磁干選機預選拋廢效果優于磁滑輪。

2.2 蒙古國某磁鐵礦石干拋試驗

蒙古國某磁鐵礦床屬沉積變質型鐵礦床，主要有用礦物為磁鐵礦，赤褐鐵礦少量，脈石礦物主要為石英。12～0 mm碎礦產品分別采用XGD65-50型懸磁干選機和φ400 mm×600 mm型磁滑輪進行1次干選對比試驗，試驗結果見表2。

由表2可知：①懸磁干選機的拋尾產率為24.74%，磁滑輪的拋尾產率僅為13.69%，懸磁干選機高出磁滑輪11.05個百分點；②懸磁干選機預選精礦鐵品位和磁性鐵品位分別為43.17%和29.06%，磁滑輪預選精礦鐵品位和磁性鐵品位分別為40.08%和26.51%，懸磁干選機分別高出磁滑輪3.09和2.55個百分點；③懸磁干選機預選尾礦鐵品位和磁性鐵品位分別為16.82%和1.90%，磁滑輪預選尾礦鐵品位和磁性鐵品位分別為17.73%和2.82%，懸磁干選機分別較磁滑輪低0.91和0.92個百分點。顯而易見，懸磁干選機預選拋廢效果優于磁滑輪。

表2 蒙古國某磁鐵礦石對比試驗結果

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

選別設備產 品產 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe工藝條件懸磁干選機磁滑輪精 礦75.2643.1729.0688.6497.90尾 礦24.7416.821.9011.362.10給 礦100.0036.6522.34100.00100.00精 礦86.3140.0826.5193.4498.33尾 礦13.6917.732.826.561.67給 礦100.0037.0223.27100.00100.00帶式吸出裝置的磁場強度318.47kA/m,帶速1.6m/s;帶式吸住裝置的磁場強度119.43kA/m,帶速1.9m/s。磁場強度119.43kA/m,帶速1.9m/s。

3 懸磁干選機應用實踐

3.1 陜南某石棉礦毛石中磁鐵礦的回收

陜南某石棉礦毛石中含有少量磁鐵礦，為了綜合回收有用資源，提高企業的經營業績，采用懸磁干選機對其中的磁鐵礦物進行了回收，給礦粒度40～0 mm，吸出帶式干選機的磁場強度318.47 kA/m，帶速1.6 m/s，帶式吸住裝置的磁場強度119.43 kA/m，帶速1.9 m/s，生產指標見表3。

表3 陜南某石棉礦懸磁干選機干選工藝參數及生產指標

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

產 品產 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe吸出精礦7.3125.1820.8237.7269.81吸住精礦1.906.143.482.393.03尾 礦90.793.220.6559.8927.16石棉毛石100.004.882.18100.00100.00

由表3可知：①懸磁干選機的吸出精礦與吸住精礦合計全鐵和磁性鐵品位分別為21.25%和17.24%，較給礦分別提高了16.37、15.06個百分點；②懸磁干選機拋尾量高達90.79%，全鐵和磁性鐵回收率分別為40.11%和72.84%，富集比高達10.86倍；③吸出精礦與吸住精礦的全鐵品位分別為25.18%和6.14%，磁性鐵品位分別為20.82%和3.48%，表明帶式吸出裝置具有較高的選擇性，帶式吸住裝置可顯著減少磁性鐵流失。

3.2 通鋼板石溝選礦廠細碎產品的干選

通鋼板石溝鐵礦床屬鞍山式沉積變質型鐵礦床，全區有近170個工業礦體，規模大小不一。區內礦石主要為原生礦石。金屬礦物主要為磁鐵礦，假象赤鐵礦和黃鐵礦少量，微量的褐鐵礦、黃銅礦；脈石礦物以石英為主，其次是角閃石、黑云母，長石、絹云母、綠泥石、碳酸鹽礦物及石榴子石等。現場采用懸磁干選機進行預富集作業，給礦粒度為15～0 mm，帶式吸出裝置的磁場強度318.47 kA/m，帶速1.6 m/s，帶式吸住裝置的磁場強度119.43 kA/m，帶速1.9 m/s，生產指標見表4。

表4 通鋼板石溝選礦廠細碎產品懸磁干選機干選工藝參數及生產指標

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

產 品產 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe吸出精礦65.4731.8826.8888.0796.91吸住精礦1.2721.7914.981.171.05尾 礦33.267.671.1110.762.04給 礦100.0023.7018.16100.00100.00

由表4可知：①懸磁干選機的拋尾產率為33.26%，尾礦磁性鐵品位僅為1.11%，磁性鐵損失率僅占2.04%，拋尾效率高、磁性鐵損失少；②吸出精礦與吸住精礦合計全鐵和磁性鐵品位分別為31.69%和26.65%，合并精礦全鐵和磁性鐵品位分別高出給礦7.99、8.49個百分點，提質效果顯著；③大量磁性礦物被帶式吸出裝置吸出為帶式吸住裝置充分回收剩余的磁選礦物創造了較好的條件。

3.3 深井礦業貧磁鐵礦的干選

深井礦業鐵礦石為條帶狀或致密塊狀透閃磁鐵石英巖型鐵礦石，主要金屬礦物為磁鐵礦，其次為磁黃鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦；脈石礦物以石英為主，其次為角閃石、輝石、石榴石、磷灰石、綠泥石、黑云母和碳酸鹽礦物等。細碎產品采用懸磁干選機預選，給礦粒度為12～0 mm，帶式吸出裝置的磁場強度318.47 kA/m，帶速1.6 m/s，帶式吸住裝置的磁場強度119.43 kA/m，帶速1.9 m/s，生產指標見表5。

表5 深井礦業貧磁鐵礦懸磁干選機干選工藝參數及生產指標

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

產 品產 率品 位TFeMFe回收率TFeMFe吸出精礦62.9625.5619.8483.5193.22吸住精礦10.1412.326.196.484.68尾 礦26.907.171.0510.012.10給 礦100.0019.2713.40100.00100.00

由表5可知：①懸磁干選機的拋尾產率為26.90%，尾礦磁性鐵品位僅為1.05%，磁性鐵損失率僅占2.10%，拋尾效率高、磁性鐵損失少；②吸出精礦與吸住精礦合計全鐵和磁性鐵品位分別為23.73%和17.95%，合并精礦全鐵和磁性鐵品位分別高出給礦4.46、4.55個百分點，提質效果顯著；③大量磁性礦物被帶式吸出裝置吸出為帶式吸住裝置充分回收剩余的磁選礦物創造了較好的條件。

4 結 論

(1)金裕豐懸磁干選機由平料裝置、帶式吸出裝置、帶式吸住裝置及廢石料斗、精料斗構成。

(2)懸磁干選機適宜于粒度不超過50 mm的磁鐵礦石的高效干式拋廢、選冶廢棄物中強磁性成分的干法回收、以及從海濱(河濱)干砂和石棉礦毛石中磁鐵礦或鈦磁鐵礦的回收。

(3)懸磁干選機帶式吸出裝置從物料層中吸出絕大部分磁性礦物，再由帶式吸住裝置回收殘余的少量磁性礦物，從而實現磁性礦物的高效預富集與高效拋廢。

(4)預選拋廢對比試驗和生產實踐均表明，與磁滑輪相比，懸磁干選機拋尾產率和預選精礦品位明顯較高，尾礦磁性礦物含量明顯較低。因此，懸磁干選機是一種新型、高效的強磁性礦物干式預選機，具有廣闊的應用前景。

[1] 王陸新.礦山遺棄磁鐵礦資源回收工藝研究及生產實踐[C]∥ 2011年中國礦業科技大會論文集.馬鞍山：金屬礦山雜志社，2011：241-244. Wang Luxin.Abandoned mine magnetite resource recovery technology research and production practice[C]∥Magazine of the Metal Mines.Proceedings of 2011 China′s Mining Technology Conference.Beijing：Metallurgical Industry Press，2011：241-244.

[2] 盧俊穎，王化軍，馮志遠，等.板式磁選機在貧磁鐵礦石干選試驗中的應用[J].現代礦業，2014(11)：186-187. Lu Junying，Wang Huajun，Feng Zhiyuan,et al.Application of board type magnetic separator in dry separation test of lean magnet ore [J].Modern Mining，2014(11)：186-187.

[3] 秦煜民.斜面干選機的設計及試驗研究[J].中國礦業，2014(4)：134-136. Qin Yumin.Design of inclined plane dry separator and its experiment research[J].China Mining Magazine，2014(4)：134-136.

[4] 侯鳳國，田 楊，劉佳庚，等.變頻技術在懸浮式鐵礦干選機中的應用[J].礦山機械,2012(3)：82-85. Hou Fengguo，Tian Yang，Liu Jiageng,et al.Application of frequency conversion technology in suspension type iron ore dry separator [J].Mining & Processing Equipment,2012(3)：82-85.

[5] 紀瑩華，王德志，王艷玲，等.懸浮式干選機在柏泉鐵礦的工業試驗[J].金屬礦山，2012(12):54-56. Ji Yinghua，Wang Dezhi，Wang Yanling，et al.Industrial tests of suspension-type dry separator in Baiquan Iron Mine[J].Metal Mine,2012(12):54-56.

(責任編輯 羅主平)

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

劉秉裕(1938—)，男，總經理，教授。

TD457，TD924.1

A

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