磁選機是鐵礦選礦設備中不(bú)可缺少的核心設備。中國80%以上的礦產(chǎn)資源是“貧、雜(zá)、細”礦,各個地方的礦成因也大不相同。近年來(lái),鐵礦開采的邊界品位越(yuè)來越低,弱磁性鐵礦的開發利用逐年增加,國內磁選設備(bèi)向著高磁感應強度、大處理(lǐ)量、對磁性礦物的(de)高回收率、設備規(guī)格的非標性和針對不同礦(kuàng)石成因的一對一設計選(xuǎn)型方向發展。磁選技術研究工作主要集中在新型(xíng)高效磁選的(de)研製和開發上,尤其對磁係磁場特性和高梯度磁選過程的研究,建立高梯度磁選數學模型以及對磁係進行設計;其次是對傳統磁選的改進(jìn)和完善,主要圍繞(rào)著提高分離精度(dù)、擴展應用領(lǐng)域、增大處理能力、應用新型磁性材料、節省能源消耗和采用先進技(jì)術等方麵發展。
永(yǒng)磁磁選設備中(zhōng)使(shǐ)用的永磁材料主(zhǔ)要是鍶(sī)鐵氧體和燒(shāo)結釹鐵硼材料。目前國內用於磁選設備的鍶鐵氧體磁體的磁性能一般停留在Y30H-1水平,經過磁路組合後(hòu),在磁選設備(bèi)的有效選別區域產生的*高磁感應(yīng)強度不超過200mT,因此(cǐ),選礦廠用於精礦選別的弱磁磁選設備一般(bān)都是用鍶鐵氧體磁體組合而(ér)成的磁係。近年來,為了提高磁選設備的(de)磁感應強度,采用了燒結釹鐵硼磁性材料,將傳統磁選設備的磁感應強(qiáng)度提高到了800mT以(yǐ)上,為采用磁選工藝提取弱磁性鐵礦(kuàng)資源提供了保證。
1、磁選機的磁係結構
傳統的磁選機磁係主要由磁軛和磁極組通過螺栓取接而(ér)成,如圖1所示。
在(zài)磁選機的磁路設計過程中(zhōng),隻要設備所需的磁感應強度(dù)不是太高,磁極組一般均采用永磁鐵氧(yǎng)體材料,在圓周方向上磁極組以NS極交替排列的方式固定在(zài)磁軛麵板上。由於永磁鐵氧體材料的磁性(xìng)能不高,由其組成的磁係在磁極表麵的磁感應強度*高為320mT,而距磁極表麵10mm的磁感應強(qiáng)度*高(gāo)為200mT,這樣的磁選機隻能用於處理比磁化係統較(jiào)高的礦物。
要(yào)設計製造出磁(cí)極表麵磁感應強度高於350mT的磁選機,就必須進行磁路優(yōu)化(huà)設計或采用高(gāo)性能的磁性(xìng)材料,方(fāng)可滿足設計要求。從理論上(shàng)講(jiǎng),采用小磁極和擠壓磁極或感應磁極的方(fāng)式可以有效提高磁(cí)極表麵的磁感應強度,但這種(zhǒng)磁路結構的磁選機磁場梯度大,磁場作用深度小,僅適用(yòng)於(yú)非金屬(shǔ)礦除(chú)鐵和微細粒物料選鐵作業。由於其磁場有效作用深度(dù)小於10mm,無法(fǎ)用於大處理量的鐵礦選礦(kuàng)作業。為此,要生產用於弱磁性鐵(tiě)礦選礦作業的(de)磁選機,鐵氧體永磁材料無法滿足設計要求,必須采(cǎi)用(yòng)高(gāo)性能的永磁材料。
2、磁選機(jī)的(de)磁路構成及(jí)特點
(1)鐵氧(yǎng)體磁路
在設(shè)計製造弱磁場磁選機時,考慮到生產製造成本,均采用鐵氧體永磁材料作為磁源。傳統的磁選機磁路有2種(zhǒng)形式:一種是磁極寬(kuān)度為170mm的磁路構成方式(距離磁係表麵10mm,沿圓(yuán)周方向(xiàng)的磁(cí)場分布如圖2所示(shì));另一種是磁極寬度為130mm的磁路構成方式(距離磁係表(biǎo)麵(miàn)10mm,沿圓周方向的磁場分(fèn)布如圖3所示)。第1種磁路結構磁場作用深度大,但磁場梯度相對較小,采用該磁路(lù)結構的磁選機適用(yòng)於分選強磁性鐵礦和單機處理量大的選礦作業。第2種磁路結構的磁選(xuǎn)機磁場作用深度小,但磁場梯度相對較大,適(shì)用(yòng)於單機處理量小,物料粒度較細的選礦作業(yè)。
(2)鐵氧體與釹鐵硼組合(hé)磁路
在設計製造磁係表麵磁感應強度高於350mT的磁選機時,一般采用鐵氧體永磁材料和燒結釹鐵硼(péng)永磁材料組合成(chéng)磁極組,即將鐵(tiě)氧體永磁材(cái)料(liào)疊放在釹鐵硼永(yǒng)磁材料下(xià)麵,與磁軛麵接觸,根據磁選機磁感應強度的大(dà)小,選擇所用釹鐵(tiě)硼永磁材料的性能(néng)牌號和所用(yòng)磁體的厚度。該種磁(cí)路結構的磁選機,磁(cí)場作用深度較大,距離磁係(xì)表麵60mm時,磁感應(yīng)強度還可以保持在150mT以上。同時,磁場梯度(dù)也較大(dà),磁(cí)感應強度的變化幅度平均達(dá)到(dào)18.5mt/mm,在距離磁係表麵20mm以內時,磁(cí)感應強度的變化幅度*大達到86mT/mm。
該種磁路結構的磁(cí)選機(jī)用於(yú)鏡鐵(tiě)礦的預選拋尾作(zuò)業,可將球磨前粒度為5-20mm、原礦品位為22.5%的鐵礦提高品位6.2百分點,將尾礦品位控製在(zài)8.5%以下,有效同合格尾礦25%以上。某鏡鐵礦(kuàng)選(xuǎn)礦廠采(cǎi)用直徑600mm,長1150mm的該(gāi)種磁路結構的磁選機,每年可節約水電費和材料磨損費500多萬元。
3、總(zǒng)結
采用磁極寬度130mm的鐵氧體與釹鐵硼組合磁路,磁係表麵磁感應強度達到了1156mT,在距離磁係(xì)表麵20mm以內時(shí),磁感應強度的變(biàn)化(huà)幅度*大達到(dào)86mT/mm。將該種(zhǒng)磁路組合的磁選機用於鏡(jìng)鐵礦預(yù)選拋尾,可獲得較好的經濟效益。