摘要：简要介绍了国内磁选设备的研究现状，对国内磁选设备的结构形式、分选方式及其特性等进行了分析。并深入探讨了国内新型磁选设备的发展和研究趋势，建议大力发展和采用高效磁选技术，特别是发展高效节能的磁选设备。

　　关键词：磁选机;磁选柱;磁力滚筒;超声波

　　Abstract：Introduced researh situation of magnetic separation equipment in domestic，to analysis structural style、the separation way and characteristic with the magnetic separation equipment.And has discussed the development of domestic new magnetic equipment and the research tendency，suggested that develop and use the highly effective magnetic separation technology，specially develops the highly effective magnetic separation equipment with the energy conservation.

　　Keywords：Magnetic separator;Magnetic separation column;Magnetic force drum;Ultrasonic wave

　　磁选是物料分离处理技术中的一种重要方法，因为其工艺洁净无污染，在很多领域都得到了广泛应用。尤其是在矿物加工领域，磁选技术有了很大的进展，被广泛应用于黑色金属矿石的选别，有色和稀有金属矿石的精选，重介质选煤中介质的回收，从非金属矿物原料中除去含铁杂质等。磁选机具有结构简单、处理量大、管理费用低、操作维护方便、环境污染少等优点，所以磁选法矿石的选别中占有很重要地位。近年来，国内磁选设备发展很快，在设备规模上向大型化发展;在结构形式上向多样化发展;在产品规格上向系列化发展;在控制方式上很多已采用了程序控制、模块电路和自动监控等。磁选设备作为选矿设备，它的应用范围已经超出了矿山机械的范围。 1.弱磁选设备近年来，弱磁选设备的研究主要围绕以下几个方面进行：(1)设备大型化，以提高处理能力;(2)利用多力场的分选效应，强化分选过程，提高分选精度;(3)采用新型磁性材料，应用辅助磁极，设计复合磁系;(4)节约能源，降低消耗等。 1.1干式弱磁选机 干式弱磁选机的主要用途是除去铁屑和强磁性杂质， 或富集强磁性有用组分。悬挂的磁铁、磁滑轮、板状磁铁或格条状磁铁一般用于除去铁屑和强磁性杂质，而磁鼓主要用于富集强磁性有用组分。目前我国矿山常用干式弱磁选机对强磁性矿物进行预选。在粗碎、中碎、细碎和进入磨矿前采用块矿干式弱磁选能将混入矿石中的废石抛出80%以上，增加了磨矿处理能力，提高了入磨矿石品位，降低了能耗。如鞍钢长岭矿业公司2000年9月分别在一选、二选车间选用安徽天源科技股份有限公司(以下简称天源公司)生产CTDG-1214 N、CTDG-1220N型永磁大块矿石干式磁选机。其中CTDG-1220 N型干式磁选机是目前国内处理能力最大、结构最新的干 式磁选机，单机最大处理能力为1500 t/h ，最大入选矿块直径350mm。该项技术应用于生产后， 实现年增产铁精矿27.26万吨，年新增效益5702.87万元。 1.2湿式弱磁选机1.2.1 筒式磁选机

　　筒式磁选机有电磁和永磁两种。随着永磁材料的不断发展，特别是钕铁硼等稀土永磁材料的出现，使国内外磁选厂的筒式磁选机基本上实现了永磁化。近几年来，国内外在永磁筒式磁选机大型化以及给矿方式、磁系设计、槽体结构等方面进行了大量的研究和试验工作，取得了一些成果。

　　北京矿冶研究总院研制的BKJ、BKW系列筒式磁选机，其最大规格1050mm×3000mm，筒体表面磁场强度120～400kA/m，其磁系和分选槽体设计独特，给矿处设有反向冲洗水装置，加上磁力可调，形成了重力、水力、惯性力和磁力的多力场分选过程。磁性矿物与溢流反向运动，一部分脉石随同溢流从后部溢流堰排出槽体外进人尾矿，实现了初次精尾分离。磁精矿受到反向冲洗水的冲击，破坏了磁团聚，使脉石从磁性矿物中逸出，随溢流排出，实现了人选矿物第二次分离。混于脉石中的细粒级单体铁精矿和富连生体，在排出过程中继续受到磁力的作用，沉降到槽体底部送往扫选段回收。以上过程提高了精矿品位和选矿效率。目前BKJ、BKW系列筒式磁选机在首钢、武钢、鲁中矿山公司等选矿厂得到应用，明显提高了这些厂的经济技术指标和装备水平。

　　马鞍山矿山研究院研制的Φ1050型永磁磁选机，采用铁氧体磁块和少量钦铁硼组成复合磁系，磁感应强度高，磁场作用深度大，钕铁硼磁体用于尾矿扫选区，使筒体表面磁感应强度从精矿卸矿端的200mT向尾矿排放口逐渐增强，到尾矿扫选区达到280mT，但距离筒体表面50mm处平均磁感应强度仍在100mT以上。该设备还可根据生产需要调整磁系位置、工作间隙和精矿排矿间隙。以上特点增大了设备处理能力，改善了选别指标。该院研制的XCTP1200mm ×3200mm大处理量湿式筒式磁选机，其单机处理量可160t/h以上。在给矿铁品位29.34%的条件下，可获得精矿铁品位47.38%、产率56.97%、铁回收率91.99%，尾矿铁品位5.46%的选矿指标。该院近期开发的YCMC型永磁脉动磁选机，采用大包角磁系增强了磁性矿物在筒表面的磁翻滚，并设置了磁场脉动装置，采用了非均匀磁系，配置了深槽式半逆流槽体，在精矿排出端加漂洗水，从而大幅度提高了精矿品位。包头新材料应用研究所研制的BX永磁磁选机，由于磁极极数多(8极或10极)，磁系包角大，磁路长，磁性矿粒翻滚次数多，磁场强度高，尾矿溢流口高，因此有利于提高精矿品位和金属回收率。大山选厂采用BX磁选机后，最终精矿品位由66.08%提高到67.5%，每年可创效益2000万元。在包钢选矿厂实验表明，BX磁选机提高品位2.07%。

　　马鞍山市天工科技有限公司近年来开发的T-GCT系列高效永磁筒式磁选机是分选强磁性矿物的新型高效率磁选设备。基于最新的“双高”设计理念，修正了传统筒式磁选机设计制造上的缺陷，采用合理的磁系结构以及制造技术，配合采用高性能材料，在磁系设计制造中突破了传统磁选机磁系磁路分布结构，形成了磁场渐变、平滑、磁扰动因素高的磁场表现，并设计出与之匹配的多功能槽体，在合理的流程中，可以突破传统磁选观念，同时获得高品位和高回收率。T—GCT高效永磁筒式磁选机具有磁包角大、选别带长，磁系按功能分区，磁场均匀渐变，磁场力强，带精矿漂洗水装置等特点。自从该磁选机研制成功以来，已在首钢矿业公司水厂铁矿、大石河铁矿、后英集团鞍山活龙矿业公司使用，取得了重大的经济价值和社会效益。

　　1.2.2 磁重选矿机

　　中国地质科学院矿产综合利用研究所与首都钢铁公司矿山公司共同研制了磁团聚重选机，通过在分选筒内安装多层不同磁场的永磁多极磁系，引人上升水，利用不同矿物颗粒磁性和密度等性质的差异，综合磁力、剪切力和重力等多种作用力进行分选，使颗粒形成“分散一团聚一分散”的反复状态，从而使磁絮团不断得以净化。净化后的絮团克服上升水流的浮力而下沉形成高品位精矿。与传统永磁筒式磁选机相比，磁团聚重选机具有较高的磁性选择性和选别精度。在首钢水厂铁矿的应用表明，它能有效解决单体有用矿物与贫连生体的分离问题。在保持相同磨矿粒度时提高铁精矿品位2.0%;在保持相同铁精矿品位时可适当放粗磨矿粒度，从而提高磨机处理能力。目前，磁团聚重选机已实现从D600mm至D2500mm共8种规格型号产品的系列化生产，已在国内30多家大中小磁选厂得到成功的应用。

　　首钢矿业公司还在普通型磁聚机的基础上先后开发出了变径型磁聚机和电磁聚机，使团聚一分散交替作用的选别原理得到进一步发挥，提高了分选精度。太刚峨口铁矿选矿厂采用变径型磁聚机处理嵌布粒度极细的北区矿石，铁精矿品位从63.88%提高至66.01%。首钢水厂选矿厂采用电磁聚机代替普通的磁聚机，铁精矿品位提高两个百分点，并且还可放粗选别粒度。

　　中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所采用磁场筛分分选理论开发了磁场筛选机，与传统磁选机最大的区别是不靠磁场直接吸引，而是在相当于磁选机数十分之一的弱的均匀磁场中，利用单体铁矿物与连生体矿物的磁性差异，使单体磁铁矿物实现有效团聚后，增大与连生体的尺寸差、密度差，再上形成链状磁聚体，沿筛面滚下进人精矿箱中;而单体脉石和

　　连生体由于磁性弱，以分散状态存在，极易透过筛孔而进人中矿箱中排出。因此磁场筛选机比磁选机更能有效分离脉石和连生体，使铁精矿品位进一步提高，同时它对给矿粒度适应范围宽，只要是已解离的磁铁矿单体就能回收为精矿，只需对影响品位的连生体再磨再选即可。磁场筛选机在国内多家铁矿的试验和应用中都得到了较好的效果，精矿品位可普遍提高

　　2%～5%。 2.强磁选设备干式强磁选机在工业上应用已经有50多年，主要用于对粗颗粒矿物的分选。随着稀土永磁材料的开发，制造出磁力比强磁场电磁磁选机还要高的永磁辊式磁选机。虽然磁感应强度不易调节，但可以通过合理地选择永磁材料和优化辊的几何外形， 设计出能处理不同粒度和不同比磁化系数物料的辊式磁选机。永磁辊式磁选机的重量和尺寸比电磁感应辊式磁选机要小，且没有空气间隙，可以处理大颗粒，使永磁辊式磁选机在技术和经济方面获得巨大成效。一可以应用不同等级和尺寸的磁铁，从而降低费用;二能应用电磁铁建模软件，优化磁铁设计。对于弱磁性铁矿石干式预选， 近年来用干式强磁场磁选机代替重选设备，使预选指标得到了明显改善， 如梅山铁矿选矿厂对20～2mm粒级物料用天源公司研制的YCG- 350mm×1000mm粗粒永磁辊式强磁选机代替粗粒跳汰机，使尾矿品位由2 5%降到10%～12%，粗精矿作业产率在70%以上，年经济效益在1000万元以上。与美国INPROSYS公司300mm×1000mm双辊强磁选机相比，精矿品位提高了。

　　广义分选空间湿式永磁强磁选机为了千方百计地补偿磁场的不足，给矿方式采用上部给料。将永磁圆筒磁选机的分选箱密封后装满水，当物料给到正在水中运转的圆筒上时，由于磁场的作用和水的浮力，使物料分散，弱磁性矿物在磁力作用下顺着圆筒的旋转向精矿斗一边偏移，而非磁性矿物不受磁力的影响而沿圆筒直接向下沉降，进人非磁性物排矿料斗，从而实现分选。通过调整分矿板，可使物料获得最佳分选指标。(1)6 ～0mm 矿石经广义分选空间湿式永磁强磁选机一次粗选、一次扫选、一次精选分选试验后，获得铁精矿品位5.89%、回收率83 32%的指标。(2)广义分选空间湿式永磁强磁选机是于2002年研制成功的，专家们评价该设备属国内外首创，具有国际领先水平，填补了-6mm弱磁性矿物没有湿式选别设备这一空白。该项技术获2006年冶金行业科技进步一等奖。

　　广州有色金属研究院选矿所设备中心生产的HIRS永磁辊式系列磁选机是专用于高纯微细粒非磁性物料或富集弱磁性物料的新型强力永磁磁选设备。这种磁选机可回收磁化系数范围较宽粒度范 围较宽(<1 5mm)的物料。具有磁场强度高( 可达15000GS )，能耗低、处理量大、分选精度高的特点，是纯化非磁性物料最有效的磁选设备之一。主要应用在化工、陶瓷、涂料、填料、玻璃、建材、冶金、电子、制药、非金属矿山等业物料的除铁及深加工以及钛铁矿、赤铁矿、铬铁矿、金红石、独居石等弱磁性矿物的富集。

　　针对辽宁鞍山式赤铁矿石，沈阳选矿机械研究所和东北大学合作研制出了SKG-3510型强磁预选设备，通过该设备对赤铁矿石预选抛尾，提高赤铁矿选矿厂入选矿石的品味，从而可以将原有矿石的围岩或表外矿加以利用。该强磁预选机主要由给料器、支架、运输皮带、驱动系统、磁系等组成。该设备采用挤压磁极的结构设计，将钕铁硼永磁材料用螺钉固定在磁轭面上形成单组磁系，再将磁系以磁场挤压的形式强行固定在加强轴上。

　　江西赣州立环磁电设备高技术有限责任公司开发研制的新型高效SLon立环脉动高梯度强磁选机，该产品已获得国家发明奖、国家发明专利及实用新型专利。该磁选机的特点是转环立式旋转，反向冲洗磁性矿物，配置脉动松散矿粒群。具有除铁率高，磁介质长期不堵塞，对给矿粒度、浓度和品位波动适应性强，工作可靠，操作维护方便等优点。至今该磁选机系列产品的背景场强可达到9.6×105A/m，处理量涵盖0.1～150 t/h。

　　沈阳选矿机械研究所和东北大学合作开发的PHGM型永磁高梯度磁选机，是采用永磁磁力场、重力场和流体力场的一种复合力场的工业选矿设备。背景磁场强度可达0.65～0.75mT，使用导磁不锈钢介质后，磁感应强度可大于1.0T，能够对弱磁性赤铁矿和低品味尾矿进行有效选别。

　　沈阳选矿机械研究所2009年研制成功了GHC-1545大型高效永磁筒式磁选机，该磁选机的磁场强度350mT，设计处理量在800～1000m³/h，使用该设备后，精矿的回收率也可以得到有效提高。在本钢南芬选矿厂进行的工业试验中，使用了GHC-1545永磁筒式磁选机，尾矿品味比原有指标平均低1.5个百分点，回收率达95%左右，比原有指标平均高出2.5个百分点，降低了选矿成本，提高了生产效率。GHC-1545大型高效永磁筒式磁选机是目前国内乃至国际上规格最大、单机处理量最大的筒式磁选设备，符合矿物加工设备大型化的趋势，是磁选设备研制方面的一个重大突破。 3.新型磁选设备的研制3.1磁选柱

　　磁选柱是一种磁力和重力相结合的脉动低磁场磁重选矿设备，是近年在磁性矿物提纯方面较有前途的设备，它可有效地剔除磁团聚中夹杂的单体脉石和连生体，从而获得高品位铁精矿。生产实践证明，磁选柱能够有效地剔除磁团聚中夹杂的单体脉石和连生体，获得高品位铁精矿，为磁铁矿选矿厂提铁降硅工程和选矿技术进步作出了贡献，创造了较大的经济效益。总体上来看，磁选柱是一种高效的磁铁矿精选设备， 但在工业生产实践中也发现其存在进一步完 善的必要和可能。 针对磁选柱在生产中存在的问题,开发研制了新型磁选设备——磁选环柱。实验室试验结果表明,该设备结构合理、原理独特、可以作为粗选设备使用抛弃合格尾矿，也可以作为精选设备使用获得高品位磁铁矿精矿。与磁选柱相比较，给矿粒度范围可拓宽到0.7～0 mm,耗水量降低40%左右,经济技术指标良好。该设备已在鞍钢、包钢、本钢南芬、歪头山磁铁矿选矿厂等十多家铁矿选矿厂得到工业应用，可以获得铁品味67%以上的工业应用。

　　鞍山钢铁学院研制的磁选柱，通过控制装置给磁系通以直流电，在分选筒内产生自下而上反复交替的磁场，对分选物料反复进行磁团聚一分散一磁团聚，同时施加自下而上的冲洗水对物料进行淘洗。磁铁矿形成的磁团在磁场和重力的作用下运动到底部的精矿排出管排出。物料可以在分选筒内多次被精选，贫连生体和单体脉石可被充分分选出来，因此所得的精矿品位较高，同时磁团聚对细粒磁铁矿有捕捉作用，故对磁铁矿的回收率也较高。磁选柱精选磁铁矿低品位精矿，可以使其精矿品位由50%～63%提高到65%～68%。目前磁选柱已在国内10余家大、中、小型磁选厂得到应用，取得了较好的效果。

　　东北大学研制的DFJX脉冲振动磁场磁选柱，是一种复合力场选别设备，利用充电和放电过程产生较高的磁场，并采用控制电路使充电和放电过程强制中断，产生一定频率的振动磁场。该设备的最大特点是磁场为复合磁场——既有恒定磁场也有脉动磁场，符合磁场在保证大幅提高铁精矿品位的同时可直接抛尾，克服普通磁选柱精选时尾矿品位高、需浓缩返回流程重新处理的缺点。该设备与同类的精矿提纯设备相比较具有处理能力大，提高精矿品位的幅度大，功耗低，尾矿品味低，可直接抛尾，控制装置稳定可靠，寿命长等优点。

　　3.2 磁力滚筒

　　磁力滚筒主要有电磁磁力滚筒和永磁磁力滚筒两类，其材质、精度及性能均有较大进展。

　　马鞍山矿山研究院研制的磁力滚筒已形成CTDG系列，在全国许多大中型选厂已有100多台设备投人使用。滚筒直径由500mm到1500mm，带宽500～1600mm，筒表分选区场强160～260mT，处理矿石粒度75～350mm，台时处理量50～600t，机重0.4～5.4t 。主要生产指标:尾矿品位8.6%～9.7%，精矿品位提高2.24%～10.46%，磁性铁回收率99.35%。该系列磁力滚筒具有效率高、成本低、适应性强、预选工艺简单、经济效益好等优点。

　　北京矿冶研究总院研制的CT1416型磁力滚筒处理矿石最大粒度350mm，台时处理能力为450t,在张家洼铁矿使用表明:尾矿品位为11.18%，精矿品位提高2.95%。该院又研制了CTDY-1214移动式块矿磁选机，用高强度无磁铸铁代替不锈钢，制造成本低，处理能力大，有较强的适应能力。鞍山冶金设计研究院研制了电磁磁力滚筒，筒表面场强270mT，带表面场强240mT，处理最大粒度350mm，处理能力达450t/h此外，国内外还研制了一些新型的弱磁场分选设备，如涡流磁选机、螺旋磁场磁选机、磁力旋流器、磁浮选设备、电磁摇床等，均在一定程度上能提高精矿品位。

　　3.3 超声波复合电力场磁选机

　　中国地质科学院矿产综合研究所还研究了一种新型超声波复合电力场磁选机，将超声波引入磁选机中。利用超声波分散力与重力、水流冲击力等作用联合破坏磁团聚，减少精矿中脉石夹杂、强制排除脉石，提高精矿品位。其中的超声波分算系统能在分选区内充分破碎磁团，较好地分离出脉石和一些贫连生体。该设备结构简单，选矿效率和精度高，对入选物料有较大的适应性。超声波复合力场磁选机与常规筒式磁选机相比，具有超声波发生装置、选别带长、磁选强度低、特殊的给矿水装置等，能有效地提高选别精度。超声波复合电力场磁选机在同等条件下比普通磁选机提高精矿品位为1%～2%。

　　4.结语

　　近年来，磁选设备的研制发展迅速，先后开发了一些新型高效磁选设备，并得到成功应用，但是仍不能完全满足磁选工艺发展的要求。应进一步开展研究，研制出多种类型的高效多功能的磁选设备。在今后一段时间内，磁选设备的发展趋势仍然是——大型化、专用化和节能化;利用综合力场分选技术和磁系设计理论来研制新型磁选设备;加强磁选相关技术和理论的研究，并应用于新型磁选设备的研制。

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