強(qiáng)制油冷立環(huán)高梯度磁選機(jī)是一種節(jié)能、環(huán)保、強(qiáng)制油冷、有脈動(dòng)作用的新型立環(huán)高梯度磁選機(jī)，在磁選試驗(yàn)結(jié)果良好的基礎(chǔ)上，魏橋再生資源利用有限公司決定選用LHGC-2000型強(qiáng)制油冷立環(huán)高梯度磁選機(jī)用于從赤泥中回收鐵礦物，自投產(chǎn)以來，獲得了優(yōu)于試驗(yàn)結(jié)果的實(shí)際生產(chǎn)指標(biāo)。

近年來，山東華特磁電科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“華特公司”）對(duì)立環(huán)高梯度磁選機(jī)進(jìn)行了多項(xiàng)重大改進(jìn)，擁有多項(xiàng)專利，使其成為目前世界上性能好、技術(shù)先進(jìn)的高梯度磁選設(shè)備。本文介紹了華特公司研制的立環(huán)高梯度磁選機(jī)及其在魏橋鋁業(yè)赤泥中回收鐵礦物的應(yīng)用。

強(qiáng)制油冷立環(huán)高梯度磁選機(jī)

1.工作原理

磁軛固定在機(jī)架上，與激磁線圈共同產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)環(huán)由轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，緩慢通過磁場(chǎng)。在轉(zhuǎn)環(huán)上安裝了多個(gè)分選盒，分選盒內(nèi)裝有由導(dǎo)磁材料制成的多層介質(zhì)，轉(zhuǎn)環(huán)通過磁場(chǎng)時(shí)，磁介質(zhì)被磁化，在表面形成高梯度磁場(chǎng)。選礦時(shí)，礦漿自給礦箱給入，沿上磁極縫隙流經(jīng)轉(zhuǎn)環(huán)，其中的磁性顆粒被吸附在磁介質(zhì)表面，隨轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)至上部無磁區(qū)，由精礦沖洗水沖入精礦箱，非磁性顆粒沿下磁極縫隙流入尾礦箱中排走。

與平環(huán)給礦方式相比，立環(huán)在給礦時(shí)，粗顆粒吸附于磁介質(zhì)上部，精礦卸礦時(shí)則處于下部，使吸于磁介質(zhì)上的粗粒易于排出。LHGC系列立環(huán)高梯度磁選機(jī)安裝了脈動(dòng)裝置，礦漿在磁介質(zhì)中脈動(dòng)使分選盒內(nèi)的礦粒一直處在松散狀態(tài)，從而有效地排除夾雜在其中的非磁性顆粒，提高鐵精礦品位。同時(shí)脈動(dòng)礦漿有利于消除磁介質(zhì)的堵塞現(xiàn)象，使工作更有效。

2.主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）節(jié)能環(huán)保強(qiáng)制油冷卻立環(huán)高梯度磁選機(jī)具有先進(jìn)的冷卻系統(tǒng)，線圈采用全密封強(qiáng)制油冷外循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了線圈與變壓器油的快速熱交換，保證了線圈溫升不大于25℃。

（2）線圈外殼采用全密封，防塵、防雨、防腐蝕，安裝了呼吸器，以防止潮濕空氣進(jìn)入線圈內(nèi)降低其絕緣程度，保證設(shè)備能在各種惡劣的環(huán)境下工作。

（3）采用變壓器油冷卻，無需冷卻水，以LHGC-2000立環(huán)高梯度磁選機(jī)為例，年節(jié)水量達(dá)5萬～8.5萬立方米,節(jié)能、環(huán)保，并解決了傳統(tǒng)水冷卻線圈導(dǎo)體內(nèi)部易結(jié)垢，水流量減小，降低散熱效果的缺陷，提高了設(shè)備的質(zhì)量穩(wěn)定性，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。

(4)采用新發(fā)明的磁介質(zhì)，磁場(chǎng)梯度大，感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)高，可達(dá)1.9T以上。

圖1 強(qiáng)制油冷立環(huán)高梯度磁選機(jī)工作原理

(5)專用油冷卻風(fēng)機(jī)智能恒溫控制，可保證設(shè)備在設(shè)定的溫度下可靠工作，避免了由于線圈溫度變化所造成的磁場(chǎng)波動(dòng)現(xiàn)象，分選質(zhì)量穩(wěn)定。

(6)由于線圈溫升低，冷熱態(tài)磁場(chǎng)差異小，磁勢(shì)利用率高，在同等磁場(chǎng)時(shí)，勵(lì)磁功率降低20%，線圈成本節(jié)約20%。

(7)具有先進(jìn)的故障診斷系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的智能化運(yùn)轉(zhuǎn)控制。

用于從赤泥中回收鐵礦物

華特公司生產(chǎn)的該磁選機(jī)應(yīng)用范圍很廣，適用于-1.2毫米的氧化鐵礦（赤鐵礦、褐鐵礦等）、錳礦、鈦鐵礦、黑鎢礦等多種弱磁性金屬礦的濕式分選，也適用于非金屬礦如石英、長(zhǎng)石等的提純除鐵。

1.赤泥的危害

在鋁土礦制取氧化鋁的生產(chǎn)工藝中，由于添加了碳酸鈉和氫氧化鈉等強(qiáng)堿性物質(zhì)，使得鋁土礦的性質(zhì)發(fā)生了顯著變化，尤其是所產(chǎn)生的赤泥堿含量高，含有大量強(qiáng)堿性化學(xué)物質(zhì)和重金屬，即使稀釋10倍后其pH值仍高達(dá)11.4左右，極高的pH值使赤泥對(duì)生物、金屬、硅質(zhì)材料以及土壤具有很強(qiáng)的腐蝕性，它所形成的污水滲入地下或進(jìn)入地表水，會(huì)造成更嚴(yán)重的污染。為此，過去一般將赤泥堆存，盡量使其不污染環(huán)境。但是，由于赤泥數(shù)量不斷增加，堆存占用的土地也不斷擴(kuò)大，而且難免造成不同形式的環(huán)境污染。因此，尋找新的處置赤泥、治理污染的方法便成為當(dāng)務(wù)之急。直到最近，由于有了先進(jìn)的設(shè)備，特別是華特公司生產(chǎn)的強(qiáng)制油冷立環(huán)高梯度磁選機(jī)，才使赤泥中鐵礦物回收利用成為可能。

2.從赤泥中回收鐵礦物的磁選試驗(yàn)

山東鄒平縣的魏橋再生資源利用有限公司是山東魏橋創(chuàng)業(yè)集團(tuán)有限公司下屬子公司，它主要對(duì)另一子公司魏橋鋁業(yè)科技有限公司拜爾法生產(chǎn)氧化鋁產(chǎn)生的赤泥進(jìn)行綜合利用。

該公司于2012年10月將赤泥樣品送到華特公司的選礦試驗(yàn)室，用轉(zhuǎn)環(huán)直徑為500毫米的華特自制試驗(yàn)用立環(huán)高梯度磁選機(jī)，對(duì)赤泥進(jìn)行強(qiáng)磁選鐵試驗(yàn)。該試驗(yàn)用磁選機(jī)的轉(zhuǎn)速為2r/min，脈動(dòng)裝置的脈動(dòng)次數(shù)為250次/min。赤泥樣品的粒度為-200目占60%，給礦濃度約20%，給礦鐵品位16%。用立環(huán)高梯度磁選機(jī)從赤泥中回收赤鐵礦的選礦試驗(yàn)，第一段選礦的場(chǎng)強(qiáng)是1T,第二段選礦是0.6T，其給礦為第一段選礦產(chǎn)出的精礦。

經(jīng)選礦試驗(yàn)后，得到的結(jié)果表明，僅經(jīng)過一次分選，赤泥的鐵含量就從16%提高到42.33%，鐵回收率也高達(dá)78.46%，經(jīng)過第二段分選，鐵精礦的品位進(jìn)一步提高到46.38%，作業(yè)回收率達(dá)到80.72%。

3.工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐

魏橋再生資源利用有限公司于2012年年底向華特公司訂購(gòu)了4臺(tái)強(qiáng)制油冷立環(huán)高梯度磁選機(jī)，并提出表1所列技術(shù)要求。

華特公司則向用戶作出下列保證：

（1）設(shè)備運(yùn)行自驗(yàn)收合格之日起整機(jī)質(zhì)保一年，勵(lì)磁線圈質(zhì)保十年；

（2）變頻器（進(jìn)口）、轉(zhuǎn)環(huán)電機(jī)、脈動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)（SEW）、沖程箱均質(zhì)保兩年。轉(zhuǎn)環(huán)電機(jī)、脈動(dòng)電機(jī)防護(hù)等級(jí)、絕緣等級(jí)分別為IP55、F級(jí)，每臺(tái)電機(jī)均配置散熱風(fēng)機(jī)1個(gè)且采用單獨(dú)的控制回路、控制按鈕；

表1 強(qiáng)制油冷立環(huán)高梯度磁選機(jī)技術(shù)要求

（3）磁選機(jī)控制柜加裝散熱風(fēng)機(jī)1個(gè)。

在該磁選機(jī)于今年年初安裝之后，于2月下旬開始調(diào)試，并進(jìn)行試生產(chǎn)。在磁選機(jī)試生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)通過調(diào)整設(shè)備運(yùn)行條件和參數(shù)，僅經(jīng)過一次磁選，就可以從赤泥中回收鐵含量達(dá)48%左右的精礦，于是，決定放棄原設(shè)計(jì)的兩段磁選方案，在生產(chǎn)中僅采用一次磁選，就得到鐵精礦品位合格的產(chǎn)品。但是，這樣做的缺點(diǎn)是，鐵回收率略有下降，但也達(dá)到了68.85%。

經(jīng)過一個(gè)多月的設(shè)備調(diào)整和試生產(chǎn)，正式投入生產(chǎn)。該強(qiáng)制油冷立環(huán)高梯度磁選機(jī)從拜爾法赤泥中回收鐵礦物的生產(chǎn)指標(biāo)見表2。

表2 從赤泥中回收鐵精礦的生產(chǎn)指標(biāo)

結(jié)論

對(duì)于某些赤泥，僅用立環(huán)高梯度磁選機(jī)一次強(qiáng)磁選即可得到所需要的合格鐵精礦，而為了獲得更高的鐵回收率，還可以用立環(huán)高梯度磁選機(jī)進(jìn)行一次掃選。華特公司強(qiáng)制油冷立環(huán)高梯度磁選機(jī)成功用于從赤泥中有效地回收鐵礦物，為眾多相關(guān)企業(yè)合理地綜合利用赤泥、保護(hù)環(huán)境、提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益提供了一個(gè)重要途徑。該強(qiáng)制油冷立環(huán)高梯度磁選機(jī)適應(yīng)性強(qiáng)，可以根據(jù)實(shí)際需要，靈活的進(jìn)行調(diào)整，以滿足不同場(chǎng)合的要求。按一臺(tái)Φ2000強(qiáng)制油冷立環(huán)高梯度磁選機(jī)一年生產(chǎn)5萬噸鐵精礦計(jì)，如果每噸鐵精礦售價(jià)400元，按凈利潤(rùn)每噸100元計(jì)，則每年可獲凈利潤(rùn)500萬元，那么購(gòu)買該磁選機(jī)的投資費(fèi)用在3個(gè)月內(nèi)即可收回。