安徽某鐵礦外磁預選試驗研究

丁明輝

（中國黃金集團建設有限公司，北京 100012）

1 引言

“能拋早拋、能收早收”是選礦的基本原則之一，“多碎少磨-預先拋尾”工藝已在國內選廠已得到較快推廣應用。磁鐵礦石經細碎后，其作業產品經過磁選拋尾，可盡早的拋除合格尾礦，減少破碎循環負荷，且入磨品位大幅提升，對節能降耗及后序選別工藝意義顯著［1-3］。

常規濕式筒式磁選機應用于磨前預選作業，其分選過程中顆粒所受磁場力與重力方向相反且分選區長度有限，容易造成磁性顆粒流失、回收率低；同時受限于入料粒度粗、礦漿流動性差等工藝條件限制，容易造成濕式筒式磨前預選磁選機槽體易堵塞、筒體磨損嚴重，故障率高、設備作業率低等問題。針對此問題北礦機電科技有限責任公司研制的新型外磁筒式磁選機（NLCT 型，下同）以改善預選拋尾效果。該磁選機為打破以往常規筒式磁選機分選原理，應用軸向給礦、筒內分選模式，能極大程度延長分選礦物時間，提高金屬回收率；同時分選筒內分選空間大，物料流通順暢不利于堵塞，極大程度上解決了筒式磁選機故障率高等問題。利用實驗室用外磁磁選機對安徽某鐵礦細碎后產品進行了濕式預選拋尾試驗，取得了良好的分選效果。外磁磁選機的工業推廣應用將為鐵礦目前預選工藝的優化提供一種新的思路［4］。

2 礦石性質

試驗礦樣來自安徽廬江地區，屬磁鐵礦伴生銅、硫等，取自現場一段磨前入料皮帶，粒度為-12mm。礦石中主要工業金屬礦物為磁鐵礦，含有少量的赤鐵礦、鏡鐵礦、磁赤鐵礦、穆磁鐵礦及褐鐵礦等，混合圍巖主要是泥質砂巖。對原礦樣進行化學多元素、鐵物相分析及篩析，結果見表1～表3。

表1 原礦化學多元素分析結果表

表2 原礦鐵物相分析結果表

表3 原礦粒度組成

3 試驗方案

3.1 試驗方法

磁場強度、筒體傾斜角度、筒體轉速及漂洗水大小是影響分選指標的重要參數，工業應用中可根據實際情況調節相關參數（磁場強度除外）以適應指標要求。實驗室將根據相關經驗進行不同參數條件試驗，擇優選擇最佳分選條件：筒體轉速條件試驗；磁場強度條件試驗；漂洗水量條件試驗；磁尾篩析試驗。

3.2 試驗設備

本次濕式預選試驗采用北礦機電科技有限責任公司研制的NLCT 型外磁磁選機，規格 為Φ600×700mm 型，分選區磁場強度3000Gs～6500Gs，筒體傾角、轉速均可調，其分選原理、試驗設備分別如圖1、圖2 所示。

圖1 外磁筒式磁選機分選原理圖

分選礦物沿圓筒側端軸向給入筒體內部，礦漿中的磁性顆粒被捕獲并吸附在筒體內表面，并隨圓筒一起旋轉，當到達分選圓筒頂部無磁區域時，磁性顆粒在慣性和重力作用下，落入精礦箱中排出；非磁性及磁性極弱的礦粒基本不受磁力作用，因此隨礦漿沿筒體軸向向前推進至落入尾礦箱中，從而完成分選作業。在礦漿沿筒體軸向前進的過程中，隨著圓筒的旋轉，分選礦物可以得到多次掃選作業，因此可以保證較高的金屬回收率［5-6］。

圖2 實驗室NLCT0607 外磁磁選機

外磁磁選機的磁系設置在分選圓筒外部并包圍分選圓筒，分選礦物從筒體內部通過，其具有以下特點：

（1） 磁系外置，磁包角大，分選帶長，回收率高；

（2）分選筒內分選空間大，分選粒度上限-30mm；

（3）筒徑規格大，礦漿過流面大，處理能力大；

（4）磁極方向沿軸向交變，回收率高，分段分選精度高；

（5）分選轉筒轉速、傾角可調，保證分選指標；

（6）設備結構簡單，可靠性高，易于維護；

（7）分選筒內平均磁場強度最高可達7000Gs，可實現對中、弱磁性礦物良好回收。

4 試驗及結果

4.1 筒體轉速條件試驗

調整分選筒表磁場強度至4500Gs，漂洗水半開狀態，根據相關經驗固定筒體傾斜角度8.5°［6］，濃度濃度調配至～50%，進行不同轉速條件對比試驗，試驗結果見表4。

表4 安徽某鐵礦外磁預選筒體轉速條件試驗結果

試驗數據表明：（1）隨筒體轉速提高拋廢率降低，尾品降低；（2）在磁場強度4500Gs 條件下，通過調整筒體轉速該礦樣通過外磁預選可實現拋廢率～18%，提精幅度～6 個百分點，尾品TFe～9%、mFe ＜0.5%、Cu～0.1%，Fe 回收率≥95%；（3）外磁預選尾礦中，+0.5mm 粒級含量約占尾礦總量67%，占總給礦量～12%。

4.2 磁場強度條件試驗

固定分選筒體轉速為15Hz，筒體傾斜角度8.5°，漂洗水半開狀態，濃度濃度調配至～50%，調整不同磁場強度進行對比試驗，試驗結果見表5。

表5 安徽某鐵礦外磁預選場強條件試驗結果

試驗數據表明：（1）隨分選筒體表面磁場強度降低，拋廢率提高、尾品增高；（2）在磁場強度3600Gs、漂洗水半開條件下，該礦樣通過外磁預選可實現拋廢率22.7%，提精幅度8 個百分點，尾品TFe9.6%、mFe0.54%、Cu0.1%，Fe 回收率94%。

4.3 漂洗水量條件試驗

固定磁場強度為3600Gs，分選筒體轉速為15Hz，筒體傾斜角度8.5°，濃度濃度調配至50%，調整漂洗水量進行對比試驗，試驗結果見表6。

表6 安徽某鐵礦外磁預選漂洗水量條件試驗結果

試驗數據表明：（1）漂洗水量增大，拋廢率提高、精品提高、尾品上升；（2）在磁場強度3600Gs、漂洗水全開條件下，該礦樣通過外磁預選可實現拋廢率25.6%，提精幅度9 個百分點，尾品TFe9.85%、mFe0.65%、Cu0.11%，Fe 回收率93%。

4.4 預選尾礦篩析試驗

對外磁預分選尾礦進行篩分，試驗數據見表7。

試驗數據表明：（1）隨拋廢率增高，尾礦品位上升，尾品中+0.5mm 粒級含量略升；（2）篩上產品較篩下產品品位低；3）+0.5mm 粒級含量約占尾礦總量70%，占總給礦量12%～17%。

表7 筒體轉速條件試驗尾礦篩析結果

5 結語

外磁磁選機工作原理不同于常規筒式磁選機，具有耐磨、處理量大等特點，可有效解決物料堵塞、尾礦偏高等問題，利于中、弱礦物回收作業。

磁場強度、筒體傾角、筒體轉速及漂洗水大小是影響分選指標的重要參數，隨磁場強度及筒體轉速降低、筒體傾角增大、漂洗水量增大，拋廢率增高。采用外磁磁選機對安徽某鐵礦進行濕式預選拋廢試驗，在磁場強度3600～4500Gs、15～25Hz 筒體轉速、漂洗水半開-全開條件下，該礦樣可實現拋廢率16.8%～25.6%，精礦TFe 提升幅度6～9 個百分點，尾品TFe ≤9.85%、mFe ≤0.65%、Cu0.1%，Fe 回收率≥93%。試驗結果為外磁式磁選機作為磨前預選設備提供了技術依據。