磁選機在選煤廠和選礦廠的應用現狀

磁選機是在選煤廠和選礦廠使用最廣泛的、通用性高的機種之一。近十年來，我國新建和改建了許多大中型礦山，采用了先進大型的破碎、磨礦設備，冶煉對精礦質量要求不斷提高以及入選原料中較難選部分增加，都迫切需要大型高效的磁選設備。近幾年，我國磁選設備研制及應用取得了長足發(fā)展，在提高分離精度、提高單機處理能力、擴大應用領域方面都取得了水平較高、應用效果較好的科研成果。

1、磁選機在選煤廠中的應用

近年來，重介質選煤技術以其分選精度高、對原煤適應性強、易于實現自動控制等優(yōu)點得到了大規(guī)模的推廣應用。在重介質選煤廠中，磁選機是實現磁性重介質回收與凈化的關鍵設備。

1.1、傳統(tǒng)磁系磁選機。傳統(tǒng)磁選機是目前國內市場上最常見的磁選機。主要以CTB、CTXN系列為主要代表。CTN磁選機的磁極在軸向由彼此間相互獨立的磁組構成，磁極數目為5~7個，構成磁極的磁組軸向氣隙較大，漏磁較嚴重。磁組在線圈內即可完成充磁的過程，采用環(huán)氧樹脂膠粘接工藝的方法進行粘結。通常由于受線圈尺寸的限值，磁組的充磁尺寸低于260mm。在粘結工藝的影響下磁組的性能通常會有所降低。20世紀80年代后期末，第三代高性能稀土材料的問題世直接推動了CTXN系列的磁選機的產生。CTXN磁選機主要是將高性能稀土永磁用在了CTN磁選機的磁系表面。通過這種方式彌補了粘結工藝帶來的不足。

1.2、整體封裝充磁式磁選機。整體封裝充磁式磁選機的磁系數通常大于11個，其主要特點是磁極較多。磁極采用整體充磁技術。該種多磁極技術不僅優(yōu)化了磁系四周磁場的梯度和強度，同時使磁性礦粒在筒體表面吸引區(qū)范圍內受到的磁場力接近相等。除此之外整體式裝充磁選機還極大的減少了細小磁性顆粒在翻滾過程中的流失。這種充磁技術的采用，不僅減少了軸向的漏磁量，同時使得軸向氣隙里的磁極存量為零。提高了磁系的有效長度。

1.3、擠壓式磁系磁選機。擠壓式磁選機的主要特點是，組成磁系的磁塊體積較小。該磁選機的磁化方向是逐步變化的。擠壓式磁選機中磁極的數目跟磁塊數目是不相同的。磁力線有明顯的“擠壓”現象。目前德國的公司生產的磁系磁選機較為先進。然而該類磁選機也存在著很大的缺點如：安裝困難，磁系加工制造成本高，市場推廣難度大。在國內選煤行業(yè)應用很少。

2、磁選機在選礦廠中的應用

2.1、干式弱磁選機。干式弱磁選機的主要用途是除去鐵屑和強磁性雜質，或富集強磁性有用組分。懸掛的磁鐵、磁滑輪、板狀磁鐵或格條狀磁鐵一般用于除去鐵屑和強磁性雜質，而磁鼓主要用于富集強磁性有用組分。目前我國礦山常用于干式弱磁選機對強磁性礦物進行預選。

2.2、筒式磁選機。筒式磁選機主要分為電磁式磁選機和永磁式磁選機兩種。在永磁材料不斷發(fā)展的前提下，使得選煤行業(yè)的磁選機基本上都實現了永磁化。隨著科技的發(fā)展，國內外研究人員在大量的研究和試驗的基礎上對永磁筒式磁選機進行了改造，取得了一些研究成果。在磁系設計，槽體結構等方面都取得了很大的進展。

2009年由沈陽機械研究所生產的GHC-1545型大型磁選機成功問世。該磁選機的主要性能特點如下：設計處理能力在800~1000m3/h之間，磁感應強度在350mT。該設備投入生產以后，有效礦物回收率得到了有效的提高。通過大量的工業(yè)試驗總結出，GHC-1545型永磁筒式磁選機可以將尾礦品味降低1.5個百分點左右，回收率達95%左右。高出原有指標的2.5個百分點。有效的降低了生產的成本，提高了生產效益。GHC-1545型磁選機在選煤機械市場上是國際上規(guī)格最大且單機處理量最大的筒式設備。這與礦加設備大型化的趨勢是相吻合的，在選礦市場上，是設備研制方面的一個重大突破。

2.3、超聲波復合電力場磁選機。這是一款由中國地質科學院礦產綜合利用研究所的研究人員研究出來的，一種新型超聲波復合電力場磁選機。該磁選機將超聲波引入磁選機中。在水流沖擊、重力、超聲波分散力的聯(lián)合作用下使得磁團聚變得疏松，或者形成新的磁團聚。從而減少了精礦中脈石夾雜，排出了脈石，提高了精礦品味。超聲波分散系統(tǒng)能在分選區(qū)內破碎磁團，從而將貧連體和脈石分離出來。超聲波復合電力場磁選機結構簡單，對入選的礦物有較大的適應性，從而提高了選礦的效率和精度。同常規(guī)的筒式磁選機相比超聲波復合電力磁選機的選別帶長、磁選強度低、可以有效的提高選別的精度。在同等條件下，采用普通磁選機和超聲波磁選機對釩鈦磁鐵礦進行處理，結果表明超聲波磁選機比普通磁選機提高精礦品味1~2個百分點。

2.4、磁重選礦機。中國地質科學院礦產綜合利用研究所與首都鋼鐵公司礦山公司共同研制了磁團聚重選機，通過在分選筒內安裝多層不同磁場的永磁多極磁系，引入上升水，利用不同礦物顆粒磁性和密度等性質的差異，綜合磁力、剪切力和重力等多種作用力進行分選，使顆粒形成“分散-團聚-分散”的反復狀態(tài)，從而使磁絮團小斷得以凈化，凈化后的絮團克服上升水流的浮力而下沉形成高品位精礦。與傳統(tǒng)永磁筒式磁選機相比，磁團聚重選機具有較高的磁性選擇性和選別精度。在首鋼水廠鐵礦的應用表明，它能有效解決單體有用礦物與貧連生體的分離問題。在保持相同磨礦細度時提高鐵精礦品位2.0個百分點；在保持相同鐵精礦品位時，可適當放粗磨礦粒度，從而提高球磨機處理能力。目前，磁團聚重選機已實現從φ600mm至2500mm共8種規(guī)格型號產品的系列化生產，已在國內30多家大中小磁選廠得到成功的應用。

2.5、高梯度磁選機。高梯度磁選機的特點是：工作空間的背景磁場是均勻的，聚磁介質處的磁場梯度可達107kA/m2。這就為細粒級弱磁性礦物顆粒提供了強大的磁力，從而克服流體阻力和重力等競爭力，使其得到有效地回收，回收的粒級下限最低可到微米級以下。這里主要介紹SLon型脈動高梯度磁選機。

一般高梯度磁選機都存在磁介質機械夾雜問題，為了克服這一缺點，研制了脈動高梯度磁選機。采用立環(huán)，環(huán)下部裝一產生脈動水流的裝置，分選區(qū)內的礦粒受到脈動水流的作用而消除機械夾雜，該機的系列規(guī)格：SLon-500、Slon-750、SLon-1000、SLon-1250、SLon-1500、SLon-1750、SLon-2000，分選區(qū)為1.0T，分選粒度-200目60%~100%，處理量為0.05~0.25、0.1~0.5、4~7、10~18、20~30、30~50、50~70t/h。

3、磁選機的發(fā)展方向

磁選設備是礦物加工、礦物綜合利用分選（分離）過程中重要的作業(yè)。磁選設備的永磁化等方面開展研究工作，取得了許多創(chuàng)新成果和成功應用范例近年來，磁選設備的研制發(fā)展迅速，先后開發(fā)了一些新型高效磁選設備，并得到成功應用，但是仍不能完全滿足磁選工藝發(fā)展的要求。應進一步開展研究，研制出多種類型的高效功能的磁選設備。在今后一段時間內，磁選設備的發(fā)展趨勢仍然是大型化、專用化和節(jié)能化；利用綜合力場分選技術和磁系設計理論來研制新型磁選設備；加強磁選相關技術和理論的研究，并應用于新型磁選設備的研制。

相關設備：赤鐵礦選礦設備、永磁筒式磁選機、雙立環(huán)脈動高梯度磁選機、螺旋溜槽。