GHC型高效永磁筒式磁選機的結構特點及應用

馬學毅

(北方重工集團有限公司礦山機械分公司)

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GHC型高效永磁筒式磁選機的結構特點及應用

馬學毅

(北方重工集團有限公司礦山機械分公司)

摘要介紹了GHC型高效永磁筒式磁選機的基本結構，磁系、槽體、給礦箱的設計特點及現場應用實例。通過實例應用效果表明：GHC型高效永磁筒式磁選機與同種規格普通磁選機相比，在精礦品位持平的前提下，該型磁選機使尾礦品位降低了0.6個百分點，精礦回收率提高了約2個百分點，取得了顯著的經濟效益和社會效益。

關鍵詞GHC型高效永磁筒式磁選機磁系設計尾礦品位精礦回收率

永磁筒式磁選機是鐵礦磁選最常用的分選設備。隨著國民經濟的迅速發展，對礦產資源需求量的日益增加，近年來選礦廠對磁選設備選別效率的提高愈發重視[1]。為應對快速增長的鐵礦資源需求，在加大鐵礦礦產資源勘查和礦山建設力度的同時，開發和使用新型高效的鐵礦選礦設備是大勢所趨。

根據原礦特性，采用階段磨礦、階段選別工藝，是鐵礦廠節能的一項有效措施[2]，即在較粗的1段磨礦細度下采用高效選礦設備提前拋尾，大大減輕進入2段磨礦的處理量。我國以前一直采用的做法是在1段與2段磨礦之間采用磁力脫水槽或小筒徑磁選機拋出已單體解離的脈石，GHC型高效永磁筒式磁選機的開發將解決這一問題。GHC型高效永磁筒式磁選機可以有效分選3～0 mm粗粒鐵礦石，拋尾產率一般在30%～50%、尾礦品位在8%以下，可成功代替1次粗選的磁力脫水槽或小筒徑磁選機，進一步推動階段磨礦、階段選別工藝。

1GHC型高效永磁筒式磁選機簡介

GHC型高效永磁筒式磁選機根據礦山設備大型化趨勢和市場需求，研發了直徑為750～1 500 mm，筒體長度為1 800～4 500 mm的全系列永磁筒式磁選機。其中GHC1545高效永磁筒式磁選機是目前世界上投入工業應用最大規格的高效永磁筒式磁選機，其單機處理量可達600～ 1 000 m3/h[3]，并具有回收率高、入選物料粒級寬等特點。

GHC型高效永磁筒式磁選機主要由永磁圓筒、槽體、機架、傳動裝置、磁系調整裝置、精礦箱、給礦水管、均勻給礦箱等部分組成，其結構見圖1，主要技術參數見表1。

圖1　GHC型高效永磁筒式磁選機結構示意

筒徑/m筒長/m圓筒轉速/(r/min)磁包角/(°)磁感應強度/(kA/m)工作間隙/mm給礦粒度/mm給礦濃度/%處理量/(m3/h)1.05～1.52.4～4.511～21.5>140143.31～541.4060～1200～310～40300～1000

1.1磁系設計及結構特點

開發新型高效永磁筒式磁選機涉及到永磁筒式磁選機的各個部件，主要的技術難點在于研制新型的高效永磁筒式磁選機用磁極組(圖2)和用磁系(圖3)，進而形成高效的永磁筒式磁選機技術。

GHC型高效永磁筒式磁選機使用鍶鐵氧體和釹鐵硼永磁材料，創新地采用了不同寬度磁極組組合形式的設計方法，既保證了磁場的作用深度又保證了磁性礦物在筒體表面的充分翻轉(圖4)，且磁包角大于140°，永磁圓筒外表面與槽體之間的最大調整間隙可以調整到120 mm，這使設備的處理量顯著提高。

圖2　GHC型高效永磁筒式磁選機磁極組

圖3　GHC型高效永磁筒式磁選機磁系

圖4　GHC型高效永磁筒式磁選機磁系效果

以GHC1545高效永磁筒式磁選機為例，磁極表面距筒皮4 mm，磁極表面17 mm以上為磁選機分選區的有效磁場，磁系有效作用深度內最大磁場梯度可達9 230 kA/m2[3]。

1.2槽體設計及結構特點

槽體作為磁選機分選礦物的重要部件[1]，GHC型高效永磁筒式磁選機的槽體(圖5)與普通半逆流磁選機相比增設了粗顆粒排出孔、增加了溢流面的高度，并配有排渣孔、清洗水管等附屬部件。當設備運轉時，給礦中的強磁性礦物被吸附到永磁圓筒外表面上，并隨著筒皮旋轉，當脫離磁場區域時，在重力和清洗水的作用下脫離筒皮外表面，排出機外，未被吸引的非磁性物料從尾礦口排出，完成分選作業。GHC型高效永磁筒式磁選機用槽體技術由于其特有的結構可有效防止槽體沉礦，減少精礦夾雜從而起到提高精礦品位的目的。

1.3給礦箱設計及結構特點

給料均勻與否將直接影響選礦效果[4]。GHC型高效永磁筒式磁選機設計之初充分考慮了均勻給料問題，采用了2次給礦且不同方向給礦方式的設計(圖6)。礦漿從1次給礦管溢流口流出后通過2次給礦篩板沿筒體軸向方向均勻給入，保證筒體均勻受料。而2次給礦篩板又能起到避免粗顆粒及雜物進入槽體造成堵礦或損傷筒體掛膠的作用。

圖5　GHC型高效永磁筒式磁選機槽體

圖6　GHC型高效永磁筒式磁選機給礦箱

2GHC型高效永磁筒式磁選機的應用實例

2.1大型高效永磁筒式磁選機在鞍鋼集團礦業公司的應用實例

大型高效永磁筒式磁選機在鞍鋼集團礦業公司完成工業試驗時，取得了很好的選礦指標，設備于2013年5月完成現場安裝，并投入工業應用。通過對3臺GHC型高效永磁筒式磁選機的連續考察，并與現場其他系列普通磁選機進行了對比，其對比結果見表2。

表2　鞍鋼集團某選礦廠磁選機應用對比結果

由表2可知，GHC型高效永磁筒式磁選機得到的精礦品位為45.28%，回收率為86.02%；尾礦鐵品位比普通磁選機尾礦鐵品位降低0.67個百分點，但尾礦與精礦的產率和回收率有所提高，均提高2個百分點以上。對尾礦中FeO含量進行分析，GHC型高效永磁筒式磁選機的FeO含量為0.56%，普通磁選機的FeO含量為0.62%；對比結果表明，GHC型高效永磁筒式磁選機的選別指標優于現場所用的普通磁選機的選別指標。

2.2GHC1236高效永磁筒式磁選機在攀枝花某選廠的應用實例

GHC1236高效永磁筒式磁選機在攀枝花某選廠也取得了很好的選礦指標，設備于2012年9月完成現場安裝，并投入工業應用。對其中1臺GHC型高效永磁筒式磁選機進行了考察，并與現場其他系列的普通磁選機進行了對比，對比結果見表3。

表3　攀枝花某選廠磁選機應用對比結果

由表3可知，GHC1236型磁選機與CTB1024型磁選機對比，鐵精礦產率為62.54%，比普通磁選機高出1.34個百分點，但選別精礦品位低0.32個百分點，差距較小，但其回收率較高為88.83%，高出2.2個百分點，通過各項選別指標綜合比較，GHC型高效永磁筒式磁選機的選別指標優于現場所用的普通磁選機的選別指標。

3結論

(1)GHC型高效永磁筒式磁選機創新的采用了不同寬度磁極組組合形式的設計方法，既保證了磁場的作用深度又保證了磁性礦物在筒體表面的充分翻轉，可使該型高效永磁筒式磁選機磁場有效深度增加到120 mm，使設備的處理量顯著提高。

(2)GHC型高效永磁筒式磁選機采用了先進的槽體形式結構，可有效防止槽體沉礦，減少精礦夾雜從而起到提高精礦品位的目的。

(3)GHC型高效永磁筒式磁選機已在國內外多個鐵礦選礦廠成功應用，應用實例表明，與同種規格的普通磁選機相比，在精礦品位持平的前提下，該型磁選機使尾礦品位降低了0.6個百分點，精礦回收率提高約2個百分點，取得了顯著的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]袁致濤，王常任.磁電選礦[M].2版．北京：冶金工業出版社，2011．

[2]王運敏，田嘉印，王化軍，等．中國黑色金屬選礦實踐：下冊[M].2版．北京：科學出版社，2008．

[3]馮泉，韓躍新，郭小飛，等.GHC1545永磁筒式磁選機的研制與試驗[J].金屬礦山，2011(2):111-114．

[4]孫仲元.選礦設備工藝設計原理[M].2版．長沙：中南大學出版社，2006．

(收稿日期2015-12-03)

馬學毅(1986—)，男，工程師，110041 遼寧省沈陽市經濟技術開發區開發大路16號。