近几年我国永磁磁选设备的技术发展.pdf

6 8 有色金属 选矿部分 2 0 1 7 年增刊 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．z 1 ．0 1 4 近几年我国永磁磁选设备的技术发展 刘永振，王晓明 北矿机电科技有限责任公司，北京1 0 0 1 6 0 摘要永磁磁选设备在近几年取得了较大技术进步，特别是在提高分选效率、增加处理能力、扩大应用领域等方面都取 得j ，硅著的进步本文以应用领域为主线，介绍了永磁磁选设备在磁铁矿预选、围岩回收、精选等方面的技术进展，同时介绍 了磁选机在非金属分选、有色金属除铁、污水处理领域的创新和应用，并就未来永磁磁选设备的研究和发展作了展望。 关键词磁滚筒；简式磁选机；永磁强磁选机；磁力弧；磁种分选机 中图分类号T 1 M 5 7文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 S 0 - 0 0 6 8 - 0 6 R e c e n tD e v e l o p m e n t so fP e r m a n e n tM a g n e t i cS e p a r a t o r si nC h i n a L l UY o n g z h e n g ．W A N GX i a o m i n g B G R I M MM a c h i n e r y A u t o m a t i o nT e c h n o l o g yC o ．，L t d ．，B e i j i n g1 0 0 1 6 0 ，C h i n a A b s t r a c t O v e rt h el a s t 10y e a r s p e r m a n e n tm a g n e t i cs e p a r a t o r sh a v eu n d e r g o n ed r a m a t i cd e v e l o p m e n t ， e s p e c i a l l yi ni m p r o v i n gs e p a r a t i o ne f f i c i e n c y ，i n c r e a s i n gp r o c e s s i n gc a p a c i t ya n de x p a n d i n gt h ea p p l i c a t i o ni nv a r i o u s i n d u s t r i e s ．T h i sp a p e rr e v i e w st h ec u r r e n ts t a t u so fm a g n e t i cs e p a r a t o r sb a s e do np r e c o n c e n t r a t i o no fm a g n e t i t e ， m a g n e t i t er e c o v e r yo fs u r r o u n d i n gr o c k ，m a g n e t i t ec l e a n i n ga n di n t r o d u c e si n n o v a t i o na n da p p l i c a t i o no fm a g n e t i c s e p a r a t o r si nt h ei n d u s t r v ．f i e l do fn o n m e t a l ，n o n f e r r o u sm e t a l ，s w a g et r e a t m e n t ．A tl a s t t h i sp a p e ro u t l i n e st h e f u t u r et r e n d si nr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t ． K e yw o r d s m a g n e t i cp u l l e y ；d r u mm a g n e t i cs e p a r a t o r s ；p e r m a n e n th i g hi n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t o r ； t r u n n i o nm a g n e t ；m a g n e t i cs e e ds e p a r a t o r 随着中国经济发展出现新常态，对于矿山设备 的要求也由粗放式增长转变为针对性、精细化发展， 在黑色金属领域特别是铁矿，在遵循“能抛早抛”的 原则下，依据磁性差异、粒度差异、分选介质差异创 新发展了多种磁选设备，同时针对有色金属、非金属 等领域所需工艺特点要求，也出现了多种类型磁选 设备。本文重点介绍几类永磁磁选设备在近几年的 技术发展及应用情况1 1 大型磁滚筒的技术发展 永磁磁滚筒多用于中、细破碎机之后的磁铁矿 预选，以及其他行业的除铁作业，随着高性能稀土磁 性材料的发展，在技术上解决了对于大块矿石进行 预选的要求．在2 0 世纪8 0 年代末，国内涌现了 咖l2 0 0m i l l 、咖14 0 0f i l m 筒径的永磁磁滚筒，适应运 输胶带宽度达到16 0 0m m ，分选铁矿石粒度上限提 高至3 5 0m m ，处理能力达到6 0 0t ／h ，用于中碎或自 磨机人矿的预选作业。近几年来铁矿资源开采品位 不断降低，矿石贫化率逐年放宽以提高回采率，选厂 处理矿石能力逐年提高，磁滚筒向大型化、重负荷、 大粒度分选发展，尤其在铁矿山从剥离围岩中大规 模回收低品位磁铁矿石资源取得了显著技术成果和 经济效益。北京矿冶研究总院、马鞍山矿山研究院 在大型磁滚筒的研制和应用中都做出了重要贡献。 1 ．1 大块磁铁矿石预选技术研究 近几年，国内在粗碎后一3 0 0m m 大处理量大块 预选设备和工艺系统已经成熟，应用取得了巨大经 济效益。2 0 0 0 年马鞍山矿山研究院研制了C T D G ． 1 2 2 0 N 型大型磁滚筒用于鞍钢弓长岭矿业公司，单 机最大处理能力达15 0 0t ／h ，最大入选矿块直径3 5 0 m m ’。’；2 0 11 年攀钢白马铁矿三期扩能改造工程采用 北京矿冶研究总院研制C T 一1 2 2 4 型大块磁滚筒组建 的干选系统，用C T 一1 2 2 4 磁滚筒作为头轮驱动，传动 功率2 2 0k W ，是国内使用磁滚筒做主动轮传动功率 收稿日期2 0 1 7 - 0 7 - 2 7 作者简介刘永振 1 9 6 1 ． ．男，教授级高级工程师，主要从事选矿设备研究。 万方数据 2 0 1 7 年增刊刘永振等近几年我国永磁磁选设备的技术发展 6 9 最大的，改造后的破碎和胶带干选输送系统处理量 达30 0 0t ／a ，分选粒度一3 0 0m m ，原矿T F e 品位约 1 9 ％，分选后抛废率约2 0 ％、品位约1 4 ％的废石，经 济效益十分显著。2 。；2 0 1 5 年四川龙蟒矿冶有限责任 公司使用C T - 1 2 2 4 大块干选系统进行大块矿石预选 抛尾，抛废率8 ％一1 0 ％，设计单机处理能力约 25 0 0t ／h 。在中碎作业段 粒度一7 5m m 或5 0m m 预选抛废设备也已经大型化，太钢尖山铁矿、包钢西 矿、河钢矿业公司司家营矿等矿山中碎后采用 C T 一1 2 2 0 或C T 一1 2 1 8 等大规格磁滚筒，选用的磁场强度 一般在3 5 0 ～5 0 0m T ，单机处理能力6 0 0 ～8 0 0t ／h 。 1 ．2 从围岩中回收铁矿石技术研究 近几年随着资源价值的提高和人们对资源利用 的重视，使用超大型永磁大块干选机从剥离围岩中 高效回收磁铁矿新技术得到了应用，并取得了巨大 的经济效益。围岩剥离时，其中夹杂少量的磁铁矿 石 一般含磁铁矿石2 ％～5 ％ ，围岩输送量巨大， 一般在25 0 0 ～55 0 0t ／h ，属于重载荷传动，料层较 厚，粒度一4 0 0m m ，大块含量较多，从中回收磁铁矿 石难度较大，需要特殊设计磁滚筒磁系结构和机械 结构，才能够高效回收和可靠运转。针对矿物分选 条件不同，采用软件进行磁场仿真计算，通过对磁系 结构进行模拟，获得所需要的筒表磁场强度和磁场 作用深度，一般大型磁滚筒筒表磁场强度4 5 0 ～5 0 0 m T ，在距离筒表1 5 0m m 处磁场强度1 0 0 1 2 0n a t 。 超大型磁滚筒的机械结构设计既要考虑机械强度要 求又要考虑磁场涡流影响，合理的端盖和简体联接 方式在保证简体的强度和刚度的同时，保证磁能利 用率最大化。北京矿冶研究总院针对磁滚筒作为皮 带运输机主动轮的结构参数做了研究，并得到工业 验证’3 。。马鞍山天源科技股份有限公司通过分析中 小型磁滚筒长、短轴支承方式存在的缺点，将磁滚筒 简体的主支撑设计为一个整体结构，两端短轴与外 壳组合形成一个受力体，消除中部铰支点隐患HJ 。 随着大型磁滚筒关键技术的突破，大型磁滚筒 已在国内各大中型铁矿山成功应用。对于降低矿石 中废石混入率，提高原矿品位，节约能耗以及矿山固 废的“减量化、资源化”起到了重要作用。 2 0 11 年首钢矿业公司水厂铁矿东排岩系统选用 北京矿冶研究总院研制的C T ．1 6 2 7 超大型永磁磁滚 筒，设备直径为16 0 0m m ，是国内最大直径，匹配胶带 宽度达25 0 0m m ，带速3m ／s ，设计处理能力45 0 0t ／ h ，分选粒度一3 5 0n l l l a ，设备运转1 1 个月就从围岩中 回收1 1 F e 品位在2 0 ％～3 0 ％的磁铁矿石约7 0 万t ，年 创经济效益达56 0 0 多万元∞1 。2 0 1 4 年四川龙蟒矿冶 有限责任公司使用C T ．1 5 3 2 超大型围岩回收系统，设 备规格为中15 0 0n U T I 32 0 0t o n i ，设备匹配胶带宽度 达28 0 0m m ，是国内最大带宽，带速3r n ／s ，筒表磁场 强度5 0 0r o T ；该公司每年排岩量约9 4 0 万t ，设计单机 处理能力55 0 0t ／h ，每年从剥离的围岩中回收含T F e 品位2 3 ％的钒钛磁铁矿矿石4 0 0 余万t ．2J 。四川龙蟒 公司在矿山采、剥两大系统都使用了大型磁滚筒分 选，提高了采、剥两大系统工作效率，实现了矿山资源 利用率和综合经济效益的最大化。 2 磨前干式预选磁选设备的技术发展 据统计，我国磁铁矿细碎至一1 2m m 后约1 0 ％ ～3 0 ％的脉石矿物解离，可作为合格尾矿抛除怕j 。 甚至有部分超贫磁铁矿可抛出7 0 ％以上的合格 尾矿。 常规方法是采用普通磁滚筒进行预选，在矿石 通过皮带进入磁滚筒磁场时，以较低速度 2 ．5m ／s 通过磁场，大约经过2 3 次N ．S 磁极翻 转，在该类型磁场中磁性矿石产生“链状”团聚，团聚 体发生“拖滑式”变化，对于夹杂其中的细粒脉石剔 除作用有限，导致分选效率低。 针对这种情况，近几年开发了多种适用于一1 2 m 粒级矿石干式预选的设备，主要包括旋转磁场磁 滚筒、分级式箱式干选机、上吸板式磁选机等。 2 ．1 旋转磁场磁选机 旋转磁场磁选机由于磁翻转次数比常规磁选机 快几十倍，磁翻转过程能够将形成的磁链团聚以及 物理性团块打散，使夹杂在料层中和磁链中的脉石 脱离出来，分选效果明显优于常规细粒干选机。但 因皮带与磁筒之间容易夹矿、金属筒皮感应涡流发 热等问题限制了它的应用，经过持续研究，改进了皮 带防跑偏系统，设计了磁感应螺旋清扫装置，采用高 强度耐磨非金属筒皮消除涡流等措施，设备运行的 可靠性得到大幅提高门1 。2 0 1 5 年北京矿冶研究总院 等单位分别研制的带式旋转磁场磁选机在首钢矿业 公司开展工业试验旧J ，设备规格中8 0 0m m 12 0 0m m ，代替常规磁滚筒，分选粒度一1 2m m ，取得 较好效果，与常规磁滚筒相比，抛废率提高了6 ％一 8 ％，精矿品位提高了约1 ．5 ％。 抚顺隆基电磁科技有限公司采用L C G X - 7 0 干式 旋转磁场磁选机针对外蒙某铁矿进行了试验研究， 在选用皮带速度1 ．4m ／s ，磁系转速9 5r ／r a i n ，给矿 品位4 2 ．3 1 ％、粒度0 ～6m m 的条件下，可得到品位 万方数据 7 0 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年增刊 6 1 ．5 0 ％的精矿，实现抛废率3 9 ．5 8 ％[ 9 - 1 0 j 。 2 一箱式干式磁选机 箱式粉矿干选机即是用于细碎之后、入磨之前 的干抛工序，进一步抛掉部分废石，减少磨矿量，提 高入磨品位。该类型干选机磁系采用大磁包角、小 极面、多磁极N S 交替布置，有固定磁系也有摆动 磁系，简体转速可调，振动给料器给料，给矿料层厚 度较薄，分选精度高于磁滚筒。 2 C T F 型细粒干选机是北京矿冶研究总院在普 通粉矿干选机基础上进行的改进设计产品，其核心 结构组成与粉矿干选机相同。设备采用双筒上下布 置，矿石经上筒分选分为精矿、中矿、尾矿三部分，中 矿经下筒分选为精矿和尾矿，并分别与上筒的精矿、 尾矿合并，形成最终精矿、最终尾矿；设备主要特点 是，小极面多磁极磁系结构，筒表场强高、分选筒高 速转动，有利于提高分离精度，利用金属筒皮在交变 磁场中因涡流效应产生的热量，防止高水分物料粘 结磁筒，对人选物料有一定的烘干作用，分选环境得 以改善。2 0 1 6 年河北滦平建龙铁矿17 0 0 万t ．／a 超 贫磁铁矿选矿改造工程中采用5 台双筒2 C T F l 0 3 0 规格干选机，用于高压辊磨机后一6m m 的预选作 业，在T F e 品位7 ％～9 ％，单台设备处理量约 3 5 0t ／h ，实现精矿T F e 品位≥1 4 ％，尾矿M F e 品位 ≤0 ．5 ％，抛废率约6 0 ％的指标。 重庆京庆重型机械股份有限公司研制的风重磁 旋力磁选机采用3 层磁筒上下配置方案，配合导流 隔板，可实现矿石的一粗一两扫或者一粗一两精作 业，同时在箱体上开有进风口和出风口，充分利用了 重力、风力、磁力、离心力等多种力场实现矿石的高 效分选。目前该类设备配合高压辊磨机一分离分级 机进行试验，在给矿T F e 品位4 5 ．2 3 ％，粒度0 ．1 5 m m 时。可得到精矿T F e 品位5 8 ．8 6 ％，尾矿T F e 品 位约1 6 ．9 1 ％ M F e 品位0 ．9 3 ％ 。1 “。 2 ．3 上吸式 悬浮式 磁选机 悬浮干选类磁选机起源于前苏联的波尔一诺尔 顿型带式磁选机，用于选别粒度不超过6m m 的干式 细粒强磁性物料。2 0 0 6 年俄罗斯B B 契热夫斯 基研究了其分选的动力学过程，并针对1 2 ～0m m 的 磁铁矿矿石进行了悬浮层干式磁选试验，结果表明 其与常规筒式磁选机分选结果相比，其磁性产品的 铁品位提高幅度要高一倍，而且非磁性产品的产率 提高6 ．6 5 ％陀1 。 近年来随着细粒磁铁矿的干选工艺在我国逐步 受到重视，2 0 11 年大连海桥科技有限责任公司设计 了F X 型悬浮式干选机，主要由溢流装置的给矿斗、 磁力头轮、给料皮带、上悬式平面磁系、精矿皮带等 构成。2 0 1 1 年该设备在承德柏泉铁矿完成工业试 验，与原流程中的磁滚筒设备相比，抛废率由5 ．2 ％ 提高到2 0 ．2 4 ％，人磨矿石平均铁品位和平均磁性铁 含量增加1 ．1 2 ％和1 ．0 4 ％，该种设备在河北冀东地 区、承德地区推广应用“。 北京矿冶研究总院针对攀西地区铁矿石细碎后 钛磁铁矿与钛铁矿已经形成两种磁性差异较显著的 矿物，无法采用单一磁铁矿细粒干式预选工艺抛出 钛含量达标的尾矿的难题，研制了C Y B 型磁异步干 式磁选机。该设备采用平板磁系与扇形磁系组合， 实现各具优势的分段分层分选。即可得到品位较高 的磁性铁粗精矿，另一方面加强扫选作业控制尾矿 中的钛含量。 试验结果表明，在单机处理量2 0 0t ／h ，给矿粒度 一1 2m m 、给矿铁品位2 0 ．6 8 ％、钛含量9 ．8 3 ％条件 下，可得到精矿铁品位2 5 ．0 7 ％、全铁回收率 9 0 ．2 7 ％、钛回收率9 2 ．6 6 ％的指标‘2 。。 3 磨前湿式预选磁选设备的技术发展 常规湿式筒式磁选机由于粗颗粒矿石沉槽等因 素无法分选磨前一1 2m m 粗粒矿物，近几年结合矿 物特点不断完善筒式预选磁选机，发明了外磁式筒 式磁选机，解决了粗粒级影响设备正常运行问题，得 到了很好的工业应用。 3 ．1 湿式筒式预选磁选机 2 0 世纪末至2 1 世纪初，北京矿冶研究总院研制 成功B K Y 型粗粒预选永磁筒式磁选机，近几年通过 不断完善设备结构并加快设备大型化，解决了粗粒 沉槽堵塞难题，同时，过流件采用耐磨处理提高了使 用寿命，可以用于一段磨矿前一1 2m m 粗粒预选作 业，但更多是用于高压辊磨机之后的一6m m 或一3 m m 粗粒分选，其精矿可以直接进入一段球磨机。目 前国内广泛使用的湿式粗粒预选永磁筒式磁选机基 本上是采用或类似于B K Y 型磁选机。四川龙蟒矿 冶公司使用B K Y l 2 3 0 粗粒预选磁选机分选一1 2m m 钒钛磁铁矿，按照一粗一扫流程配置，处理量为 1 2 0t ／ h 台 以上，抛废率高达4 0 ％，铁精矿品位 提高了8 ％。承德宝通矿业采用B K Y l 5 4 5 超大型粗 粒湿式预选磁选机代替原有流程的2 台C T S l 2 3 0 常 规筒式磁选机，处理一3m m 低品位磁铁矿，在给矿 T F e 品位1 4 ．6 ％条件下，可得铁精矿T F e 品位 2 8 ．9 ％，磁性铁回收率9 5 ．9 ％、抛废率7 1 ．2 ％的指 万方数据 2 0 1 7 年增刊刘永振等近几年我国永磁磁选设备的技术发展 7 1 标，与原设备相比，磁性铁回收率提高4 ．1 ％l t 4 ] 。 马鞍山天工科技股份有限公司研制的T ．C C T 系 列粗粒预选永磁筒式磁选机，针对细碎后0 ～1 5m m 粒级预选工艺，该机采用了特殊的磁路设计、结合了 新型的给矿装置、匹配了多功能槽体及新型耐磨工 艺。并在河北易县某矿应用，在给矿T F e 品位 1 6 ．0 6 ％时，可得到精矿T F e 品位2 1 ．7 8 ％，尾矿品位 6 ．7 ％，抛废率约3 7 ．8 ％引。 3 ．2 外磁筒式预选磁选机 针对常规筒式磁选机在粗粒预选、混合型铁矿 分选及尾矿回收等作业流程段的应用局限性，长沙 科源机械设备制造有限公司研制了Z C L A 重磁拉选 矿机6 I 、北京矿冶研究总院研制了N L C T 湿式永磁 外磁筒式磁选机ⅢJ ，岳阳大力神电磁机械有限公司 通过在筒内安装感应介质后研制成功了D L S Y 型高 梯度中磁机8 I ，该类型设备磁系外置，磁系包角 1 8 0 0 ～2 2 0 。，从给矿到尾矿沿轴向磁场递增，分选内 筒表面磁场强度2 0 0 ～7 5 0m T ，给矿到简体内部进行 分选，为了减少脉石夹带，矿物在分选过程通过喷淋 水漂洗精矿，尾矿靠自流或机械推力排除，该种设备 对于给矿粒度没有严格限制，粗颗粒不会堵塞，设备 运行可靠。N L C T 型磁选机在攀西地区湿式分选 一1 2m m 钒钛磁铁矿，在平均给矿T F e 品位2 1 ．6 ％、 T i O 品位9 ．0 5 ％条件下，可获得铁精矿T F e 品位 2 6 ．9 3 ％、T i 0 2 品位1 1 ．3 9 ％，尾矿T F e 含量9 ．1 0 ％、 T i O 含量3 ．9 8 ％的较好指标引。 4 磨后磁选用磁选机的技术发展 近几年，随着新建选厂规模的不断扩大和现有 选厂技术改造，适用磨后磁选作业的磁选设备在提 高分选效率、提高单机设备处理能力和尾矿充分回 收等方面取得了不少进步。 4 ．1 精选磁选机的发展 细磨后的铁矿由于磁性矿物含量高、粒度细、易 于磁化团聚，团聚体中紧密夹杂脉石和泥水，导致分 离困难，精矿品位难以再提高，尤其是焙烧磁铁矿由 于矿石剩磁大、矫顽力大、精选作业粒度细、磁团聚 脉石夹杂严重等制约了精矿品位的提高，迫切需要 高效精选磁选机。近几年，研制了具有交变磁场的 湿式旋转磁场精选机、具有磁重结合的筒式淘洗磁 选机、具有磁浮结合的柱式磁选机等一批新型精选 磁选机，以提高细磨后铁矿的分选效率。 4 ．1 ．1 湿式旋转磁场精选机 北京矿冶研究总院研制成功了X C T B l 2 3 0 型湿 式旋转磁场筒式磁选机，该机由给矿装置、旋转磁系 磁筒、槽体、卸矿机构等组成，周向磁极数3 0 ～5 0 个 不等，磁系转速可调。磁性矿物进入分选区后，磁性 矿物受到交变磁场的作用在矿浆中发生旋转或者抖 动，夹杂在磁团间的非磁性矿粒不断地暴露出来，在 离心力及水的作用下被抛掉；槽体内设有漂洗水装 置，精矿在清水中漂洗后，精矿品位在一定程度上得 到提升，磁选精矿由刮板和感应辊组成的双重卸料 装置卸除至精矿箱中，非磁性矿物及贫连生体随矿 流过扫选区收集到尾矿箱中。该设备用于四川某地 钒钛磁铁矿精矿再选作业，精矿T F e 平均提升 1 ．5 0 ％，尾矿T i O 品位≤2 3 ．7 1 ％，在实现铁矿精矿 品位提升的同时，实现了尾矿钛的富集，提高了选厂 钛的回收率。 4 ．1 ．2 筒式淘洗精选磁选机 山东华特磁电科技有限公司研制的J C T N 筒式 淘洗磁选机，该机磁系采用多磁极、变极面、2 7 0 。大 磁包角设计；高液位槽体，增加在液面之下分选带长 度；在简体上方设置多级冲洗水装置，吸附在筒体上 的精矿在输送过程中受磁搅动的同时强化精矿漂 洗，使得磁团聚中杂质的脉石和贫连生体有效剔除， 与常规筒式磁选机相比分离精度高，耗水量大。目 前该设备已经在山东、河北、攀钢、酒钢等地多家选 厂使用㈨。 4 ．1 ．3 柱式磁选机 鞍山金裕丰选矿科技有限公司、石家庄金垦科 技有限公司、沈阳隆基电磁科技股份有限公司等不 断创新完善，在技术性能和设备大型化方面都取得 了新进展。随着直径函14 0 0m m 、多16 0 0m m 、 中l8 0 0m m 、多20 0 0m m 等大规格磁选柱的工业应 用，磁选柱在线圈激磁方式和布置设计上有了较大 技术突破，在内部设计补偿线圈能够在大的分选空 间实现磁场的合理分布，提高了分选性能和处理能 力，大型磁选柱处理能力可达5 0 ～8 0t ／ h 台 ，已 能满足大中型选厂的设备配置要求，自动控制对于 设备的稳定生产发挥了重要作用[ 2 1o 。近几年，磁浮 选柱正陆续进入工业应用，将磁、重、浮分选机理有 机结合的磁浮选柱在提高磁铁矿精矿品位方面有明 显优势，磁力充当了铁矿反浮选的抑制剂作用。 4 ．1 ．4 盘式尾矿打捞磁选机 2 0 世纪9 0 年代我国研制出盘式磁选机，俗称尾 矿打捞机，经过多年的技术改进、提升，已经由满磁 磁系裸露的磁系结构，发展到半磁磁系封装的结构； 由原来的强制性卸矿，发展到了自动卸矿。分选表 万方数据 7 2 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年增刊 面的磁场强度由原来的8 0m T 发展到3 0 0 ～5 0 0m T ． 回收率大幅度提高，同时，设备规格也已经大型化，出 现了直径中12 0 0m m 、西15 0 0m l ／1 的磁盘，轴向磁盘数 可达到1 2 盘。由于该种设备结构简单、易于安装维 护，被许多选厂用于综合尾矿回收。金钼集团某选铁 厂使用一台4 8 0m T 高场强的H L W l 5 0 0 1 0 尾矿回 收磁选机取代原有流程中传统盘式磁选机组成的3 台串联机组，用于从钼矿浮选后的尾矿中回收磁铁 矿，回收率较原有磁盘提高1 0 ％。该类设备还用于污 水处理工艺中铁磁性絮凝物的回收循环利用。 4 ．2 筒式磁选机的大型化 我国的超大型磁选机技术近十年来得到突飞猛 进的发展，设备规格的大型化不仅只是提高其处理 能力，在磁路结构、机械设计等方面都有较大创新， 设备的技术性能、分选指标、运行可靠性等方面都有 较大提高。 磁选机设计已由以往的经验设计发展到了利用 模拟仿真技术对磁场、流体场、分选过程多力场耦 合、设备关键部件结构等进行理论计算的精细化设 计和针对性优化设计。大型筒式磁选机由于筒体内 部空间大、分选带长，结合使用不同的分选槽体对磁 系的周向不同功能区域的磁场分布做针对性设计， 磁系周向可以设计成不同极面、不同极距、不同磁场 强度等；在获得所需要的磁场特性的前提下，使用高 性能磁性材料，对磁体进行轻量型设计并作磁体防 腐蚀保护；对于大规格筒式磁选机结构如大直径薄 壁筒体结构、磁系支撑方式、传动方式、给矿方式、卸 矿方式等都需要做优化设计，保证设备的可靠运行， 我国的超大型筒式磁选机的研制及应用技术已达到 国际领先水平。简体直径由q b l2 0 0m m 发展到 圣15 0 0m m 、中l8 0 0m m ，筒长由40 0 0m m 、45 0 0m m 加长至50 0 0m m 、55 0 0m m ． 目前少15 0 0m m 系列大型磁选机已用于全流程 作业，在磨前粗粒预选、磨后分选、精矿浓缩、尾矿再 选都已得到应用。2 0 1 3 年承德宝通矿业采用1 台 B K Y 一1 5 4 5 超大型磁选机代替原有流程的2 台C T S 一 1 2 3 0 常规筒式磁选机，粗粒分选一3m m 低品位磁铁 矿，获得精矿品位相当，磁性铁作业回收率提高了 4 ．1 ％。首钢秘鲁铁矿股份有限公司新建10 0 0 万 t ／a 铁精矿选厂全流程使用了北京矿冶研究总院研制 的中15 0 0m m 45 0 0t o n i 磁选机，其中1 4 台C T S 一1 5 4 5 磁选机用于高压辊磨后的一3I n m 矿石湿式预选作 业，2 0 台C T B - 1 5 4 5 磁选机分别用于一段、二段磁选作 业，成为全球首例磁选全流程应用痧l5 0 0I T l l nX45 0 0 n L r n 超大型永磁筒式磁选机的铁矿选厂。 山东华特磁电科技有限公司研制的C T Y 一1 8 5 0 大筒径永磁湿式预选磁选机在吉林敦化某磁铁矿选 厂生产应用，用于贫磁铁矿的湿式预选抛废作业，尾 矿T F e 品位8 ．1 1 ％，精矿T F e 品位3 1 ．1 ％，抛废率 约5 5 ．6 1 ％[ 22 | 。 5 永磁磁选技术在其它领域的应用进展 5 ．1 强磁技术在非金属矿提纯方面的应用 随着我国非金属矿产业逐渐由原料工业向材料 工业的转型和升级，对于原料的质量要求越来越高。 近几年，非金属矿加工技术与装备得到了大幅提升， 核心装备取得突破，矿物提纯用磁选机向高场强、大 型化、专用化发展。 永磁磁选机通过优化磁系结构、使用更高性能 的稀土磁性材料，提高分选工作面的磁场强度和磁 场力，永磁筒式磁选机分选表面最高磁场可达到1 ．1 T ，用于非金属矿例如钾钠长石、石榴石、石英矿、蛭 石等矿物的干式分选一3 f ；近几年永磁立环高梯度磁 选机得到了工业应用，用于安徽某地石英砂的提纯， 分选效果与电磁立环强磁选机相当，该类型永磁磁 源高梯度磁选机正在进行系列化设计，对于推动强 磁选机的永磁化、节能化又向前迈进了一步。 5 ．2 磨机排矿除铁的应用 半自磨机 球磨机 顽石破碎机 S A B C 工艺 流程在我国大型新建矿山得到许多应用，事实证明 是流程简单、运行高效的新工艺，要实现该工艺流程 可靠运行，除铁是关键。磁力弧是与磨机配套使用 的专用除铁设备，能够直接从排矿中将钢球与顽石 分离，从而保证顽石破碎机正常工作。24 I ，在国内建 设的大型有色金属矿山“S A B C ”碎磨流程中都使用 了该设备，磁力弧的研制成功解决了有色金属矿顽 石除铁的难题，对于“S A B C ”工艺流程的推广应用起 到了很大的推进作用。有色金属矿山球磨机磨矿排 矿中也含有大量碎钢球，该碎钢球进入泵池，并由泵 打人旋流器分级系统，造成泵、管道、旋流器的磨损， 使用磁力弧将该部分碎钢球及时除去，能够减小分 级系统的磨损。中国黄金集团公司乌山铜矿、西藏 甲玛矿半自磨机、球磨机出矿口都安装了磁力 弧Ⅲo 。国内也有选厂在球磨机排矿口下方使用筒 式磁选机进行除碎钢球作业，也取得了较好应用。 5 ．3 永磁类筒式磁选机在污水处理领域的应用 近几年，城市污水处理产业快速发展，磁絮凝污 水处理工艺因其对于降磷、降悬浮固体等指标有明 万方数据 2 0 1 7 年增刊刘永振等近几年我国永磁磁选设备的技术发展 7 3 显技术优势得到较多应用，该工艺中磁种的高效回 收是系统低成本运行的关键。磁种的回收主要是对 于沉淀池污泥中铁粉的回收，其M L S S 含磁种 为 1 72 0 0 ～1 85 0 0m g ／L ，在磁选技术中属于低浓度分 选，普通筒式磁选机不适合该浓度的分选，导致磁种 流失多，运行成本高，限制了该工艺的推广应用旧引。 北京矿冶研究总院研制了磁种回收专用永磁磁选 机，该磁选机磁包角大，分选带长，磁力较大，逆流型 槽体，采用特殊的卸料方式，磁种的回收率达到9 9 ％ 以上，已经应用在北京清河、辽宁葫芦岛、浙江杭州 等多地污水处理厂和流动性污水处理车。 6结语 经过近几年永磁磁选设备的发展，磁选技术在 铁矿、非金属等应用领域得到进一步的深化应用，特 别是铁矿石干式预选方面开发出超大型磁滚筒用于 围岩回收、开发出多种类型干式、湿式磁选机用于细 粒预选等方向对于降低入磨量、节能降耗起到了重 要作用；在有色金属、污水处理等应用领域也得到推 广应用，促进了磁选设备的进一步发展。 未来几年，要加强磁选分选机理方面的基础理论 研究，特别是利用现代先进工具进行磁选物理分选过 程仿真，指导磁选机的磁场设计和优化结构设计，提 高磁选机的技术性能和分选效率；继续推动磁选设备 的高效化、大型化、专用化研究及应用；强化铁矿磨前 粗粒预选作业，真正实现脉石“早抛多抛”，降本增效； 加快研究开发磁重、磁浮等多力场精选磁选设备，能 够有效解决细粒或微细粒磁铁矿磁团聚夹杂问题，尤 其是适合矫顽力和剩磁较大的焙烧磁铁矿等的精选 作业。研究高效的细粒或微细粒级磁铁矿干式分选 磁选机和配套系统，实现我国缺水地区或不具备建设 尾矿库的矿山全干法分选工业应用。 参考文献 [ 1 ] 刘兵，朱宇光，盛放．C T D G l 2 2 0 N 型永磁大块干式磁 选机及其应用[ J ] ，金属矿山，2 0 0 5 4 7 0 - 7 1 ． [ 2 ] 胡永会，尚红亮，李国平，等．B G R I M M 系列磨前预选磁 选设备的应用研究[ C ] ／／2 0 1 6 第七届 中国矿业科技大 会，2 0 1 6 2 3 1 2 3 5 ． [ 3 ] 史佩伟．C T 一1 4 2 4 永磁磁滚筒研制及应用[ J ] ．矿冶，2 0 0 8 ， 1 7 4 8 8 9 0 ． [ 4 ] 李彪．新型永磁大块矿石磁选机的研制及应用[ J ] ．矿 业快报，2 0 0 3 4 1 8 - 2 0 ． [ 5 ] 尚红亮，史佩伟，王芝伟，等．C T 一1 6 2 7 大型永磁磁滚筒的 研制及工业应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 5 6 7 - 6 9 ． [ 6 ] 谢强，赵瑞敏，董恩海．B K Y 磁铁矿预选用筒式磁选机 对细碎磁铁矿分选的特点及应用[ J ] ．金属矿山，2 0 0 4 1 0 2 2 3 2 2 5 ． [ 7 ] 赵瑞敏，史佩伟，田华伟，等．细碎磁铁矿干式磁选研制 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 l 5 4 2 - 4 5 ． [ 8 ] 赵海亮，冉红想，王晓明，等．一种动态磁场干选机的研 制[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 7 5 6 5 - 6 9 ． [ 9 ] 王娇，赵利军，罗晶．L C G X 系列干式精选机的设计与 创新[ J ] ．矿业装备，2 0 1 1 0 6 1 0 8 1 0 9 ． [ 1 0 ] 王博力．L C G X 干式精选机在外蒙、新疆某铁矿的应用 [ C ] ．2 0 1 2 中国采选技术十年回顾与展望6 5 1 - 6 5 3 ． [ 1 1 ] 王景玉，张珂，胡沿东，等．高压辊磨一千式分级一弱 磁选集成系统工艺技术概述[ J ] ．金属矿山，2 0 1 6 6 1 0 1 ．1 0 6 ． [ 1 2 ] B ．B ．契热夫斯基．悬浮状态下小粒物料的干式磁选法 的研究[ J ] ．国外金属矿选矿，2 0 0 6 9 1 2 ．1 4 ． [ 1 3 ] 纪莹华，王德志，王艳玲，等．悬浮式干选机在柏泉铁矿 的工业试验[ J ] ．金属矿山，2 0 1 2 1 2 5 4 - 5 6 ． [ 1 4 ] 王芝伟，宗金彪，史佩伟，等．粗粒分选大型磁选机的研 制与工业试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 增 刊 2 1 9 2 2 1 ． [ 1 5 ] 吴凡，陶伟伟，杨书春，等．T - C C T 系列粗粒预选永磁筒 式磁选机的研制与应用[ J ] ．现代矿业，2 0 1 7 3 1 8 0 1 8 4 ． [ 1 6 ] 安登气，曾峥，刘丽华，等．磁选分离方法及磁选机 C N2 0 0 9 1 0 0 4 4 2 3 0 ．7 [ P ] ．2 0 1 0 - 0 2 1 7 ． [ 1 7 ] 尚红亮，史佩伟，冉红想，等．一种粗颗粒矿石分选用外 磁筒式磁选机C N 2 0 1 4 1 0 7 4 9 4 0 0 ．2 [ P ] ．2 0 1 4 ．1 2 - 0 9 ． [ 1 8 ] 罗立群，陈斌南，赵恢柏，等．一种新型永磁高梯度中磁 磁选机C N2 0 1 5 1 0 3 4 2 4 5 0 ．3 [ P ] ．2 0 1 5 - 0 6 1 9 ． [ 1 9 ] 彭欣苓，胡永会，尚红亮，等，新型N L C T 磁选机在某钒 钛磁铁矿磨前预选中的应用[ J ] ．有色金属 选矿部 分 ，2 0 1 7 2 7 6 8 0 ． [ 2 0 ] 王顺，王兆连，刘风亮，等．J C T N 提精降渣磁选机及应 用实践[ c ] ．中国矿业科技文汇．2 0 1 5 ，2 0 1 5 5 0 4 - 5 0 8 ． [ 2 1 ] 赵福刚．淘洗磁选机在我国铁矿选别中的应用[ J ] ．现 代矿业，2 0 1 3 ，2 9 1 2 1 5 5 1 5 7 ． [ 2 2 ] 刘风亮，李玉永，高朋军，等．C T Y l 8 5 0 大筒径永磁湿式 预选机及其应用[ c ] ．中国矿业科技文汇2 0 1 4 ，2 0 1 4 1 8 1 1 8 3 ． [ 2 3 ] 王芝伟，冉红想．永磁强磁选机磁系仿真模拟及结构优 化[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 5 5 7 3 - 7 6 ． [ 2 4 ] 张振权，杨保东，景维和，等．M A 一2 2 1 1 型磁力弧在 S A B C 破磨工艺流程中的应用[ J ] ．有色金属 选矿部 分 ，2 0 1 1 增刊 1 2 2 1 2 3 ． [ 2 5 ] 王志国，王晓明，李国平．M A S 系列磁力弧的研制及应 用[ J ] ．矿山机械，2 0 1 2 ，4 0 1 0 9 1 ．9 3 ． [ 2 6 ] 邓大鹏，董惠芳，李大功，等．磁分离技术的工程应用实 践[ J ] ．中国给