磁選是非金屬礦除鐵最廣泛和最有效的方法,廣泛應用于石英、高嶺土、膨潤土、硅灰石、長石、滑石等非金屬礦提純,而磁選設備的性能與工藝參數是影響除鐵效果的重要因素。
因此,今天粉體技術網就與大家分享一下常用的磁選設備有哪些?磁選設備選型有哪些方面需要注意?磁選效果影響因素都是什么?
一、常用的磁選設備有哪些?
磁選是在不均勻磁場中利用礦物之間的磁性差異而使不同礦物實現分離的一種選礦方法,常用的磁選設備有除鐵器、磁滑輪、干式筒式磁選機、永磁筒式磁選機、感應輥式磁選機、盤式磁選機、高梯度磁選機、超導磁選機、瓊斯型濕式強磁選機、平環式磁選機等。
1、除鐵器
除鐵器主要用來從料流中除去夾雜的鐵塊或鐵屑,有電磁和永磁兩種。除鐵器分固定懸掛式和帶式懸掛兩種。
(1)固定懸掛式一般懸掛在運料皮帶的上方,從料流中撿出夾雜的鐵塊或鐵屑,但需人工從磁鐵上排除雜鐵,故一般用在含鐵較少的料流中除鐵。磁鐵的寬度要與料流的寬度或皮帶運輸機的寬度相適應。
△固定懸掛式除鐵器
(2)帶式懸掛除鐵器有兩種方式,一種與運料皮帶成直角交叉,雜鐵從運料帶的側邊排出;另一種與運料皮帶方向一致,雜鐵從料流的前端排出,主要用于從非磁性料流中撿出塊狀鐵質物料。
△帶式懸掛除鐵器
2、磁滑輪
磁滑輪,又稱磁力滾筒,有電磁和永磁兩種。永磁滑輪結構簡單,不耗電能,工作可靠,易于維修,應用較廣。
△磁滑輪
礦石均勻地給在皮帶上,當礦石經過磁滑輪時,非磁性或者磁性很弱的礦粒在離心力和重力的作用下脫離皮帶面,而磁性較強的礦粒受磁力的作用被吸在皮帶上,并由皮帶帶到磁滑輪的下部,當皮帶離開磁滑輪伸直后,磁性礦粒所受的磁力減弱而落于磁性產品槽中。分選時,產品的產率和質量主要是由裝在磁滑輪下面的分離隔板的位置調節的。
3、干式筒式磁選機
干式筒式磁選機有單筒和雙筒兩種,單筒機分選帶長度可通過擋板位置調整,雙筒機可通過調整磁系偏角來適應不同分選流程的需要。
△干式筒式磁選機
磨細的干礦粒由電振給料機先給入到上滾筒進行分選,磁性礦粒吸附在筒面上被帶到無極區卸下,從精礦區排出;非磁性礦粒和連生體因重力和離心力共同作用被拋離筒面,進入下滾筒進行分選,非磁性礦粒進入尾礦槽,富連生體同前面選出的磁性礦粒進入精礦槽。分選箱在負壓狀態下工作,管道和除塵器相連。
主要用于細粒強磁性礦石的于選,也適用于從粉狀物料中剔除磁性雜質和提純磁性材料。在冶金、機械、化工、電力、建材等方面都獲得廣泛應用。
4、永磁筒式磁選機(濕式)
永磁筒式磁選機是應用很廣泛的一種濕式弱磁場磁選設備。該類設備國內外都已系列化,大型化,廣泛用于磁鐵礦分選、磁性加重介質回收及為濕式強磁選給礦作準備。
根據磁選機槽體結構形式的不同,濕式圓筒磁選機有三種槽體結構形式:順流式、逆流式和半逆流式。
(1)CTS順流型磁選機常用于處理粒級為5mm以下較粗的磁性礦粒的粗選,運轉可靠性高,功耗低,但無法獲得最大回收率和最佳精礦質量。
△CTS順流式磁選機
(2)CTN逆流型磁選機適用于0-0.6mm強磁性礦石的粗選和掃選,以及選煤工業中的重介質回收。該機型能耗高。
△CTN逆流式磁選機
(3)CTB半逆流型磁選機適用于0-0.5mm的強磁性礦石的粗選和精選,尤其適用于0-0.15mm的強磁性礦石的精選。入料中過粗粒的礦粒在槽體中能產生沉淀,使分選惡化。
△CTB半逆流式磁選機工作原理
△CTB半逆流式磁選機示例
5、感應輥式磁選機
(1)干式感應輥式磁選機
感應輥式磁選機這是一種應用最廣的干式強磁選機,在相鄰原磁極的作用下,磁輥表面感生出與相鄰磁極極性相反的磁場,并在磁輥齒尖上產生方向指向磁輥的高的磁場梯度。當欲選物料落到感應輥表面時,磁性物料被輥吸住,隨著輥轉離磁場后落到接料槽中,非磁性物料沿重力和離心力的合力方向排出。
△干式感應輥式磁選機
感應輥式磁選機主要應用于回收海濱砂礦的欽鐵礦;也用于獲得高質量玻璃原料和水泥工業原料,長石、紅柱石等礦物的提純,鉻鐵礦、獨居石、黑鎢礦、鐵礦石等礦物的分選。
(2)濕式感應棍式強磁選機
雙輥濕式強磁選機,目前已成功地用于錳礦石和鐵礦石生產。其工作原理是:原礦進入給礦箱,由給料輥將其從箱側壁桃形孔引出,沿溜板和波形板給入感應輥和磁極頭之間的分選間隙之后,磁性礦粒在磁力的作用下被吸到感應輥齒上并且隨感應輥一起旋轉,當離開磁場區之后,在重力和離心力的作用下脫離齒輥卸人精礦箱中;非磁性礦粒隨礦漿流通過梳齒狀的缺口進入尾礦箱內,然后分別從精礦箱、尾礦箱底部的排礦閥排出。
6、盤式磁選機
盤式磁選機有單盤、雙盤和三盤三種。其中,雙盤干式強磁場磁選機已經系列化。
△三盤式磁選機
工作原理:入選礦石經給礦槽的下部進入永磁分選筒,強磁性礦物被分選出來,其余經斜槽落入首端接礦斗中,弱磁性礦物在重力和離心力的作用下,落到篩子上。篩上物(少量)由篩框一側排出送其他工序,篩下物(弱磁性礦物)由給礦盤送到回轉的磁盤下面的強磁區進行分選,吸到磁盤上的礦物被帶到側面的弱磁區,礦物在重力和離心力的作用下,落到兩側的接礦斗中,未墜落的礦物,由卸礦刷強迫脫落,經磁盤四次分選后,非磁性礦物沿給礦盤被送入尾礦的接礦斗中。
另外,現在也出現了新型的盤式磁選機,其工作原理是主機磁盤裝在溜槽中,礦漿從溜槽的一端流入,并通過磁盤與磁盤的縫隙,礦漿中磁性礦物被吸附在磁盤表面,剩下非磁性礦物的礦漿從溜槽另一端流出。主機磙盤轉動,吸附在磁盤表面磁性礦物被帶出礦漿液面,當進入卸礦區內,由插入磁盤縫隙之間并轉動的卸礦裝置將磁置表面吸附的磁性礦物拋入集礦槽中,由集礦槽收集輸出。
△新型盤式磁選機
盤式磁選機用于稀有金屬(黑鎢礦、欽鐵礦、獨居石及鋯英石等)粗精礦的精選。
7、高梯度磁選機
高梯度磁選機是在強磁選機的基礎上發展起來的,其特點是:均勻的背景磁場,細絲狀鐵磁性磁介質及均勻的料漿流速場。
高梯度磁選機的應用,已經從常規磁選、高嶺土提純等領域擴展到環境保護、生物化學等領域。
△高梯度磁選機應用現場
均勻的磁場在充填了磁介質后,產生非均勻磁場。常用的磁介質有導磁不銹鋼毛、纖維、細絲、細線、編織網、細拉伸板網等。由于磁介質半徑很小,形成的磁場梯度比瓊斯型磁選機的磁場梯度達到了105T/m,從而使磁場力提高10-100倍。
根據分離的持續性和連續性,高梯度磁選機可分為周期式和連續式兩種。
(1)周期式高梯度磁選機
周期式高梯度磁選機又叫磁分離器或磁濾器,最早由瑞典的薩拉(Sala)公司制造,用在美國一家高嶺土公司的高嶺土提純上,并相繼在英國、德國、中國、波蘭、捷克等國得到應用。主要用在高嶺土提純、鋼鐵廠水凈化等過程中。
(2)連續式高梯度磁選機
處理弱磁性礦物含量高、生產量大的多種礦石時,周期式高梯度磁選機就不適用了,這時必須用連續式高梯度磁選機。
8、超導磁選機
超導磁體是利用Nb-Ti或者Nb3-Sn等超導材料繞制的線圈和長時間保持低溫的容器的總稱。超導磁體具有產生的磁感應強度高、勵磁功率小、設備重量輕、耗能少等優勢。超導磁選機就是采用超導磁體對礦物進行選別的設備,超導磁選機的關鍵技術在于通過低溫技術來處理線圈,使線圈達到超導狀態,以提高磁體所產生的背景場強。
△低溫超導磁選機
在非金屬礦選礦中,常規磁選機對磁化率較高的順磁性礦物或者鐵磁性礦物能夠較好地去除,選別粒度下限可低至20μm。高梯度超導磁選機擁有極高的背景場強,可以捕捉到礦漿中粒度極細、比磁化率更低的磁性顆粒,除鐵效果好。低溫超導磁選機對于磁化率在10-8-10-10m3/kg的磁性礦物都能夠有效地去除,且分選粒度下限可低至微米級。
近十多年來,國內外對超導磁選機的研究已經取得了突破性的進展,研制出多種類型的超導磁選機,對各種礦物的選別及提純均取得了較好的效果,并已開始在工業上應用。
▼國外超導磁選機
9、瓊斯型濕式強磁選機
瓊斯型濕式強磁選機的特點是采用多層齒板形磁介質及通過分選轉盤構成磁路。這種磁選機適于處理細粒(0.03-1mm)弱磁性物料。由于該類型磁選機具有單機處理能力大、比能耗低和機器工作可靠性大等優點而被世界各國的選礦廠廣泛使用。
瓊斯型強磁選機的類型很多,但是基本原理相同:電動機通過傳動機構使轉盤在磁扼之間慢速旋轉。礦漿自給礦點給入分選箱,隨即進入磁場內,非磁性顆粒隨著礦漿流通過齒板的間隙流人下部的產品接礦槽中,成為尾礦。磁性顆粒在磁力作用下被吸到齒板上,并隨分選室一起轉動,當轉到離給礦60°的位置時用壓力20-50Pa水清洗,磁性礦物中夾雜的非磁性礦物被沖洗下去,成為中礦。當轉到離給礦120°的位置時(磁場中性區),用壓力40一50Pa水將吸附在齒板上的磁性礦物沖下,成為精礦。
10、平環式磁選機
平環式磁選機有國產的SQC型濕式強磁選機、英國的HIW型磁選機、德國的Sol型磁選機等。
二、選擇磁選設備和工藝時有哪些注意事項?
1、避免鐵雜質的二次混入
礦物的加工流程相對比較簡單時,在進行除鐵作業之后,盡量不要再進行破碎、篩分等作業;在流程設計上,磁選除鐵作業應盡可能放在后面,如果在除鐵作業之后必須要進行破碎,應盡量選用氣流粉碎等非機械破碎方式,避免雜質鐵的二次混入。
2、選擇合適的分選粒度
入料的粒度對分選效果至關重要,在達到產品粒度要求的情況下,盡量在較粗的粒度下進行除鐵作業。因為粒度越細破碎次數就越多,混入的機械鐵也就越多,設備的處理量相應增加,導致生產成本提高。
3、微細粒時采用濕式分選
對于細?;蛭⒓毩5V物,由于顆粒之間的相互吸附作用增強,磁性和非磁性物之間夾雜嚴重,如采用干選分選,難以將磁性物去除干凈,一般需采用濕選。
4、先弱磁后強磁
一般在破碎過程中混入的機械鐵磁性較強,應先采用弱磁磁選設備去除,然后再用強磁選設備去除其中的弱磁性雜質;強磁性物含量較多時直接采用強磁選設備除鐵。
5、優先采用永磁磁選機
永磁設備具有結構簡單、性能穩定、運行成本低的優點,在永磁設備能夠達到分選指標的情況下,盡量采用永磁設備。
三、磁選效果影響因素有哪些?
影響磁選指標的主要因素有礦石性質、設備性能、操作條件等,其中礦石性質主要表現為:
(1)礦石中各礦物的磁化率(磁性)大小及相對差值。磁選是依據礦物的磁性分選的,礦物的磁化率(磁性)越大,越有利磁分離;同時礦物還須有明顯的磁性差別,否則無法進行磁選分離提純。
(2)入選礦物的細度及粒度組成。磁選主要適應于粗、中粒的礦物分離提純,在礦物本身能達到單體解離的狀況下盡可能粗些,一般大于0.074mm,且粒度應當盡量均勻。目前有效磁選細度下限為0.035mm,過細時,對強磁性礦物易被水流帶走,弱磁性礦物則不易有效捕捉到。采用高磁場強度和高梯度,下限可達10-15μm,但對弱磁性礦物磁選效果受到限制。
(3)礦物的泥化及罩蓋,有些礦物如赤鐵礦、褐鐵礦等本身易泥化,往往形成礦泥罩蓋,加上本身磁性較弱,將大大影響磁選效果。對此采取適當清洗或控制磨礦細度等措施。
設備性能主要是磁場強度、磁場梯度、結構特征等,應當依據不同礦物特性適宜選取。
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