磁選機(jī)在選煤廠和選礦廠的應(yīng)用現(xiàn)狀

磁選機(jī)是在選煤廠和選礦廠使用最廣泛的、通用性高的機(jī)種之一。近十年來(lái)，我國(guó)新建和改建了許多大中型礦山，采用了先進(jìn)大型的破碎、磨礦設(shè)備，冶煉對(duì)精礦質(zhì)量要求不斷提高以及入選原料中較難選部分增加，都迫切需要大型高效的磁選設(shè)備。近幾年，我國(guó)磁選設(shè)備研制及應(yīng)用取得了長(zhǎng)足發(fā)展，在提高分離精度、提高單機(jī)處理能力、擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域方面都取得了水平較高、應(yīng)用效果較好的科研成果。

1、磁選機(jī)在選煤廠中的應(yīng)用

近年來(lái)，重介質(zhì)選煤技術(shù)以其分選精度高、對(duì)原煤適應(yīng)性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)得到了大規(guī)模的推廣應(yīng)用。在重介質(zhì)選煤廠中，磁選機(jī)是實(shí)現(xiàn)磁性重介質(zhì)回收與凈化的關(guān)鍵設(shè)備。

1.1、傳統(tǒng)磁系磁選機(jī)。傳統(tǒng)磁選機(jī)是目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上最常見的磁選機(jī)。主要以CTB、CTXN系列為主要代表。CTN磁選機(jī)的磁極在軸向由彼此間相互獨(dú)立的磁組構(gòu)成，磁極數(shù)目為5~7個(gè)，構(gòu)成磁極的磁組軸向氣隙較大，漏磁較嚴(yán)重。磁組在線圈內(nèi)即可完成充磁的過程，采用環(huán)氧樹脂膠粘接工藝的方法進(jìn)行粘結(jié)。通常由于受線圈尺寸的限值，磁組的充磁尺寸低于260mm。在粘結(jié)工藝的影響下磁組的性能通常會(huì)有所降低。20世紀(jì)80年代后期末，第三代高性能稀土材料的問題世直接推動(dòng)了CTXN系列的磁選機(jī)的產(chǎn)生。CTXN磁選機(jī)主要是將高性能稀土永磁用在了CTN磁選機(jī)的磁系表面。通過這種方式彌補(bǔ)了粘結(jié)工藝帶來(lái)的不足。

1.2、整體封裝充磁式磁選機(jī)。整體封裝充磁式磁選機(jī)的磁系數(shù)通常大于11個(gè)，其主要特點(diǎn)是磁極較多。磁極采用整體充磁技術(shù)。該種多磁極技術(shù)不僅優(yōu)化了磁系四周磁場(chǎng)的梯度和強(qiáng)度，同時(shí)使磁性礦粒在筒體表面吸引區(qū)范圍內(nèi)受到的磁場(chǎng)力接近相等。除此之外整體式裝充磁選機(jī)還極大的減少了細(xì)小磁性顆粒在翻滾過程中的流失。這種充磁技術(shù)的采用，不僅減少了軸向的漏磁量，同時(shí)使得軸向氣隙里的磁極存量為零。提高了磁系的有效長(zhǎng)度。

1.3、擠壓式磁系磁選機(jī)。擠壓式磁選機(jī)的主要特點(diǎn)是，組成磁系的磁塊體積較小。該磁選機(jī)的磁化方向是逐步變化的。擠壓式磁選機(jī)中磁極的數(shù)目跟磁塊數(shù)目是不相同的。磁力線有明顯的“擠壓”現(xiàn)象。目前德國(guó)的公司生產(chǎn)的磁系磁選機(jī)較為先進(jìn)。然而該類磁選機(jī)也存在著很大的缺點(diǎn)如：安裝困難，磁系加工制造成本高，市場(chǎng)推廣難度大。在國(guó)內(nèi)選煤行業(yè)應(yīng)用很少。

2、磁選機(jī)在選礦廠中的應(yīng)用

2.1、干式弱磁選機(jī)。干式弱磁選機(jī)的主要用途是除去鐵屑和強(qiáng)磁性雜質(zhì)，或富集強(qiáng)磁性有用組分。懸掛的磁鐵、磁滑輪、板狀磁鐵或格條狀磁鐵一般用于除去鐵屑和強(qiáng)磁性雜質(zhì)，而磁鼓主要用于富集強(qiáng)磁性有用組分。目前我國(guó)礦山常用于干式弱磁選機(jī)對(duì)強(qiáng)磁性礦物進(jìn)行預(yù)選。

2.2、筒式磁選機(jī)。筒式磁選機(jī)主要分為電磁式磁選機(jī)和永磁式磁選機(jī)兩種。在永磁材料不斷發(fā)展的前提下，使得選煤行業(yè)的磁選機(jī)基本上都實(shí)現(xiàn)了永磁化。隨著科技的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外研究人員在大量的研究和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)永磁筒式磁選機(jī)進(jìn)行了改造，取得了一些研究成果。在磁系設(shè)計(jì)，槽體結(jié)構(gòu)等方面都取得了很大的進(jìn)展。

2009年由沈陽(yáng)機(jī)械研究所生產(chǎn)的GHC-1545型大型磁選機(jī)成功問世。該磁選機(jī)的主要性能特點(diǎn)如下：設(shè)計(jì)處理能力在800~1000m3/h之間，磁感應(yīng)強(qiáng)度在350mT。該設(shè)備投入生產(chǎn)以后，有效礦物回收率得到了有效的提高。通過大量的工業(yè)試驗(yàn)總結(jié)出，GHC-1545型永磁筒式磁選機(jī)可以將尾礦品味降低1.5個(gè)百分點(diǎn)左右，回收率達(dá)95%左右。高出原有指標(biāo)的2.5個(gè)百分點(diǎn)。有效的降低了生產(chǎn)的成本，提高了生產(chǎn)效益。GHC-1545型磁選機(jī)在選煤機(jī)械市場(chǎng)上是國(guó)際上規(guī)格最大且單機(jī)處理量最大的筒式設(shè)備。這與礦加設(shè)備大型化的趨勢(shì)是相吻合的，在選礦市場(chǎng)上，是設(shè)備研制方面的一個(gè)重大突破。

2.3、超聲波復(fù)合電力場(chǎng)磁選機(jī)。這是一款由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所的研究人員研究出來(lái)的，一種新型超聲波復(fù)合電力場(chǎng)磁選機(jī)。該磁選機(jī)將超聲波引入磁選機(jī)中。在水流沖擊、重力、超聲波分散力的聯(lián)合作用下使得磁團(tuán)聚變得疏松，或者形成新的磁團(tuán)聚。從而減少了精礦中脈石夾雜，排出了脈石，提高了精礦品味。超聲波分散系統(tǒng)能在分選區(qū)內(nèi)破碎磁團(tuán)，從而將貧連體和脈石分離出來(lái)。超聲波復(fù)合電力場(chǎng)磁選機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)入選的礦物有較大的適應(yīng)性，從而提高了選礦的效率和精度。同常規(guī)的筒式磁選機(jī)相比超聲波復(fù)合電力磁選機(jī)的選別帶長(zhǎng)、磁選強(qiáng)度低、可以有效的提高選別的精度。在同等條件下，采用普通磁選機(jī)和超聲波磁選機(jī)對(duì)釩鈦磁鐵礦進(jìn)行處理，結(jié)果表明超聲波磁選機(jī)比普通磁選機(jī)提高精礦品味1~2個(gè)百分點(diǎn)。

2.4、磁重選礦機(jī)。中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所與首都鋼鐵公司礦山公司共同研制了磁團(tuán)聚重選機(jī)，通過在分選筒內(nèi)安裝多層不同磁場(chǎng)的永磁多極磁系，引入上升水，利用不同礦物顆粒磁性和密度等性質(zhì)的差異，綜合磁力、剪切力和重力等多種作用力進(jìn)行分選，使顆粒形成“分散-團(tuán)聚-分散”的反復(fù)狀態(tài)，從而使磁絮團(tuán)小斷得以凈化，凈化后的絮團(tuán)克服上升水流的浮力而下沉形成高品位精礦。與傳統(tǒng)永磁筒式磁選機(jī)相比，磁團(tuán)聚重選機(jī)具有較高的磁性選擇性和選別精度。在首鋼水廠鐵礦的應(yīng)用表明，它能有效解決單體有用礦物與貧連生體的分離問題。在保持相同磨礦細(xì)度時(shí)提高鐵精礦品位2.0個(gè)百分點(diǎn)；在保持相同鐵精礦品位時(shí)，可適當(dāng)放粗磨礦粒度，從而提高球磨機(jī)處理能力。目前，磁團(tuán)聚重選機(jī)已實(shí)現(xiàn)從φ600mm至2500mm共8種規(guī)格型號(hào)產(chǎn)品的系列化生產(chǎn)，已在國(guó)內(nèi)30多家大中小磁選廠得到成功的應(yīng)用。

2.5、高梯度磁選機(jī)。高梯度磁選機(jī)的特點(diǎn)是：工作空間的背景磁場(chǎng)是均勻的，聚磁介質(zhì)處的磁場(chǎng)梯度可達(dá)107kA/m2。這就為細(xì)粒級(jí)弱磁性礦物顆粒提供了強(qiáng)大的磁力，從而克服流體阻力和重力等競(jìng)爭(zhēng)力，使其得到有效地回收，回收的粒級(jí)下限最低可到微米級(jí)以下。這里主要介紹SLon型脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)。

一般高梯度磁選機(jī)都存在磁介質(zhì)機(jī)械夾雜問題，為了克服這一缺點(diǎn)，研制了脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)。采用立環(huán)，環(huán)下部裝一產(chǎn)生脈動(dòng)水流的裝置，分選區(qū)內(nèi)的礦粒受到脈動(dòng)水流的作用而消除機(jī)械夾雜，該機(jī)的系列規(guī)格：SLon-500、Slon-750、SLon-1000、SLon-1250、SLon-1500、SLon-1750、SLon-2000，分選區(qū)為1.0T，分選粒度-200目60%~100%，處理量為0.05~0.25、0.1~0.5、4~7、10~18、20~30、30~50、50~70t/h。

3、磁選機(jī)的發(fā)展方向

磁選設(shè)備是礦物加工、礦物綜合利用分選（分離）過程中重要的作業(yè)。磁選設(shè)備的永磁化等方面開展研究工作，取得了許多創(chuàng)新成果和成功應(yīng)用范例近年來(lái)，磁選設(shè)備的研制發(fā)展迅速，先后開發(fā)了一些新型高效磁選設(shè)備，并得到成功應(yīng)用，但是仍不能完全滿足磁選工藝發(fā)展的要求。應(yīng)進(jìn)一步開展研究，研制出多種類型的高效功能的磁選設(shè)備。在今后一段時(shí)間內(nèi)，磁選設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)仍然是大型化、專用化和節(jié)能化；利用綜合力場(chǎng)分選技術(shù)和磁系設(shè)計(jì)理論來(lái)研制新型磁選設(shè)備；加強(qiáng)磁選相關(guān)技術(shù)和理論的研究，并應(yīng)用于新型磁選設(shè)備的研制。

相關(guān)設(shè)備：赤鐵礦選礦設(shè)備、永磁筒式磁選機(jī)、雙立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)、螺旋溜槽。