丁明輝

（中國黃金集團建設(shè)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(yù)先拋尾”工藝已在國內(nèi)選廠已得到較快推廣應(yīng)用。磁鐵礦石經(jīng)細碎后，其作業(yè)產(chǎn)品經(jīng)過磁選拋尾，可盡早的拋除合格尾礦，減少破碎循環(huán)負荷，且入磨品位大幅提升，對節(jié)能降耗及后序選別工藝意義顯著［1-3］。

常規(guī)濕式筒式磁選機應(yīng)用于磨前預(yù)選作業(yè)，其分選過程中顆粒所受磁場力與重力方向相反且分選區(qū)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(yù)選磁選機槽體易堵塞、筒體磨損嚴重，故障率高、設(shè)備作業(yè)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(yù)選拋尾效果。該磁選機為打破以往常規(guī)筒式磁選機分選原理，應(yīng)用軸向給礦、筒內(nèi)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(nèi)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(chǎn)品進行了濕式預(yù)選拋尾試驗，取得了良好的分選效果。外磁磁選機的工業(yè)推廣應(yīng)用將為鐵礦目前預(yù)選工藝的優(yōu)化提供一種新的思路［4］。

2 礦石性質(zhì)

試驗礦樣來自安徽廬江地區(qū)，屬磁鐵礦伴生銅、硫等，取自現(xiàn)場一段磨前入料皮帶，粒度為-12mm。礦石中主要工業(yè)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(zhì)砂巖。對原礦樣進行化學多元素、鐵物相分析及篩析，結(jié)果見表1～表3。

表1 原礦化學多元素分析結(jié)果表

表2 原礦鐵物相分析結(jié)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(zhuǎn)速及漂洗水大小是影響分選指標的重要參數(shù)，工業(yè)應(yīng)用中可根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)（磁場強度除外）以適應(yīng)指標要求。實驗室將根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗進行不同參數(shù)條件試驗，擇優(yōu)選擇最佳分選條件：筒體轉(zhuǎn)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(shè)備

本次濕式預(yù)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(guī)格 為Φ600×700mm 型，分選區(qū)磁場強度3000Gs～6500Gs，筒體傾角、轉(zhuǎn)速均可調(diào)，其分選原理、試驗設(shè)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(cè)端軸向給入筒體內(nèi)部，礦漿中的磁性顆粒被捕獲并吸附在筒體內(nèi)表面，并隨圓筒一起旋轉(zhuǎn)，當?shù)竭_分選圓筒頂部無磁區(qū)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(yè)。在礦漿沿筒體軸向前進的過程中，隨著圓筒的旋轉(zhuǎn)，分選礦物可以得到多次掃選作業(yè)，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(shè)置在分選圓筒外部并包圍分選圓筒，分選礦物從筒體內(nèi)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(nèi)分選空間大，分選粒度上限-30mm；

（3）筒徑規(guī)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(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速、傾角可調(diào)，保證分選指標；

（6）設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，易于維護；

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

4 試驗及結(jié)果

4.1 筒體轉(zhuǎn)速條件試驗

調(diào)整分選筒表磁場強度至4500Gs，漂洗水半開狀態(tài)，根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗固定筒體傾斜角度8.5°［6］，濃度濃度調(diào)配至～50%，進行不同轉(zhuǎn)速條件對比試驗，試驗結(jié)果見表4。

表4 安徽某鐵礦外磁預(yù)選筒體轉(zhuǎn)速條件試驗結(jié)果

試驗數(shù)據(jù)表明：（1）隨筒體轉(zhuǎn)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(diào)整筒體轉(zhuǎn)速該礦樣通過外磁預(yù)選可實現(xiàn)拋廢率～18%，提精幅度～6 個百分點，尾品TFe～9%、mFe ＜0.5%、Cu～0.1%，F(xiàn)e 回收率≥95%；（3）外磁預(yù)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(zhuǎn)速為15Hz，筒體傾斜角度8.5°，漂洗水半開狀態(tài)，濃度濃度調(diào)配至～50%，調(diào)整不同磁場強度進行對比試驗，試驗結(jié)果見表5。

表5 安徽某鐵礦外磁預(yù)選場強條件試驗結(jié)果

試驗數(shù)據(jù)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(yù)選可實現(xiàn)拋廢率22.7%，提精幅度8 個百分點，尾品TFe9.6%、mFe0.54%、Cu0.1%，F(xiàn)e 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(zhuǎn)速為15Hz，筒體傾斜角度8.5°，濃度濃度調(diào)配至50%，調(diào)整漂洗水量進行對比試驗，試驗結(jié)果見表6。

表6 安徽某鐵礦外磁預(yù)選漂洗水量條件試驗結(jié)果

試驗數(shù)據(jù)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(yù)選可實現(xiàn)拋廢率25.6%，提精幅度9 個百分點，尾品TFe9.85%、mFe0.65%、Cu0.11%，F(xiàn)e 回收率93%。

4.4 預(yù)選尾礦篩析試驗

對外磁預(yù)分選尾礦進行篩分，試驗數(shù)據(jù)見表7。

試驗數(shù)據(jù)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(chǎn)品較篩下產(chǎn)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(zhuǎn)速條件試驗尾礦篩析結(jié)果

5 結(jié)語

外磁磁選機工作原理不同于常規(guī)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(yè)。

磁場強度、筒體傾角、筒體轉(zhuǎn)速及漂洗水大小是影響分選指標的重要參數(shù)，隨磁場強度及筒體轉(zhuǎn)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(yù)選拋廢試驗，在磁場強度3600～4500Gs、15～25Hz 筒體轉(zhuǎn)速、漂洗水半開-全開條件下，該礦樣可實現(xiàn)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%，F(xiàn)e 回收率≥93%。試驗結(jié)果為外磁式磁選機作為磨前預(yù)選設(shè)備提供了技術(shù)依據(jù)。