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。