应用SLon立环脉动高梯度磁选机提纯非金属矿

2013-06-08陈剑，李晨

中国非金属矿工业导刊 2013年4期

陈剑，李晨

（赣州金环磁选设备有限公司，江西赣州 341000）

随着我国经济与科技的高速发展，对非金属矿产品的要求也越来越高。许多非金属矿往往因为矿石中铁、钛等杂质的含量过高，使得矿产品质次价低，缺乏竞争力。以往去除这类杂质的方法主要有磁选、浮选、酸浸、微生物浸出、络合等，这些方法除磁选外，都要在加工过程中或多或少的添加药剂，这些药剂不但存在着环保方面的隐患，而且生产出来的中间产品中因残留着所添加的酸性或碱性的药剂，对后续生产工艺中的设备也会造成不同程度的影响，因而这类工艺不受商家的青睐。传统的磁选机总是不能兼顾高强度和高梯度、以及介质盒不堵塞等特点，而超导磁选机因设备价格过高，以及单台设备的处理能力小，工业应用的实例也不多。

SLon立环脉动高梯度磁选机自研发至今已有20多年，经过不断地改进和创新，产品更具有节能高效的特点。目前已有几百余台设备广泛应用于长石、霞石、石英、红柱石、高岭土、矽线石、锂辉石等非金属矿的工业提纯中。

1 SLon立环脉动高梯度磁选机简介

SLon立环脉动高梯度磁选机(以下简称SLon磁选机)是国内外率先应用于大规模工业生产的连续式高梯度强磁选机，也是全球销量遥遥领先的强磁选设备。自1988年研制成功以来，已有2000余台应用于世界各地弱磁性矿物的分选以及非金属矿的除铁工业生产。该磁选机的特点是转环立式旋转，反向冲洗磁性矿物，配置的脉动机构不仅能松散矿粒群减少矿物的夹杂现象，还能提高磁性矿物的捕集率，因而具有除铁效率高、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。目前，该磁选机产品已经系列化，拥有SLon-500、SLon-750、 SLon-1000、 SLon-1250、SLon-1500、 SLon-1750、SLon-2000、SLon-2500、SLon-3000、SLon-4000等几十种机型，背景场强在0～1.3T间连续可调，非金属矿处理能力涵盖0.01～250t/h。

2 SLon磁选机在非金属矿提纯中的应用

2.1 在石英砂提纯中的应用

石英砂是一类用途极为广泛的非金属矿物原料。随着经济和科学的飞速发展，石英砂的应用已从玻璃制品、建材、防水防腐材料等传统领域，拓展到高新技术产业领域，如电子材料、光纤通讯、SiO2薄膜材料等。高新技术领域对石英砂的纯度要求极为苛刻：一般要求SiO2含量＞99.99%，杂质含量尤其是铁、钛杂质，被限制在很低的范围内。近年来，SLon磁选机在陕西汉中、安徽凤阳、广东英德及河源、浙江长兴、山东沂南等地得到了广泛应用，其除铁效果显著、运行可靠，得到了用户的一致赞誉。

安徽凤阳被命名为“中国优质石英砂原料基地”，目前已初步探明储量为50亿t，远景储量100亿t以上，石英砂中SiO2＞99.5%、Fe2O3＜0.03%、Al2O3＜0.03%。依据资源优势只要将石英砂进行破碎—石碾碾磨—永磁块除铁—脱泥—分级等简单的加工，就能获得较为高档的石英砂产品，这种工艺生产的石英砂中Fe2O3的含量多在0.01%～0.02%。近几年来，由于政府加强了对矿石原料的监管，原料价格不断上涨，加上当地从事石英砂加工的企业的增多，石英砂利润空间变得越来越小。随着SLon磁选机的引入，生产流程(如图1所示)添加SLon磁选机后，整个工艺的变动较小，依照这种流程生产出来的石英砂中Fe2O3＜0.006%，精矿产率≥95%，产品价格成倍的攀升，目前已有40多台设备用于该地区的石英砂除铁工艺，为企业创造了良好的效益。

图1 凤阳石英砂工业生产流程

2.2 在长石矿除铁中的应用

安徽滁州有着丰富的长石资源，但由于含铁量偏高长期得不到利用，除细粒矿石用做建筑砂出售外，大量矿石都作为废石抛弃，造成了环境污染，浪费了资源。经研究，这种废石其实是一种有用的长石，除了含铁量偏高之外，其余物理化学性质均能满足玻璃工业原料的要求。该长石矿经破碎、磨矿至-1.0mm，采用SLon磁选机进行一粗一精选别(见图2)。

原矿中Fe2O3含量为1.45%，经SLon磁选机一粗一精选别，能得到Fe2O3＜0.26%的长石精矿，长石精矿产品分析及长石精矿化学分析，各项指标均符合玻璃生产原料的要求，长石精矿多元素分析结果(%)如下：SiO267.28、Al2O318.03、K2O 6.00、Na2O 5.08、Fe2O30.26、MgO 0.045。目前，在安徽的来安县和明光市内已建成多条长石生产线，已达到年产30万t优质长石精矿的生产能力。

另外，SLon磁选机大量用于湖南衡阳(见图3)、福建漳州、广东河源等地的长石加工中，经过SLon磁选机除铁后的长石精矿白度能增加20%以上，拓宽了长石精矿的应用领域。

图2 安徽明光长石生产流程

图3 湖南衡阳长石工业生产

2.3 在高岭土除铁中的应用

高岭土是一种重要的非金属矿资源。我国高岭土资源丰富，但优质的很少，其加工主要包括除砂、除铁、除硫等，磁选除铁是获取优质高岭土的重要途径。目前，SLon磁选机在安徽淮北、广东清远、湖南宁乡等地的高岭土除铁工艺中得到广泛应用。

安徽淮北高岭土属煤系高岭土，因煤系高岭土含铁较高和颜色呈灰黑状而很少得到利用。实践证明，经过深加工后的煤系高岭土具有白度高、质量好的特点。安徽淮北金岩高岭土公司建成了一条年产1万t优质煤系高岭土的生产线，其中除铁工序采用SLon-1500型磁选机，其工艺流程见图4。该煤系高岭土经过SLon磁选机除铁后Fe2O3含量＜0.5%，精矿经过煅烧白度达到93%，粒度-2μm达到90%，可作为造纸优质涂料，该产品质量稳定，各项指标达到设计要求。

图4 淮北煤系高岭土加工流程

高岭土中铁质矿物的嵌布粒度很细，高岭土除铁是一个技术难度较大的课题。SLon磁选机在高岭土除铁提纯工业中获得成功应用，标志着我国高岭土除铁技术达到了一个新的高度。

2.4 在红柱石除铁工艺中的应用

红柱石是一种铝硅酸盐矿物，其化学式为Al2O3·SiO2，它有两个同质多相变体，即蓝晶石和矽线石，在1400～1500℃高温下，红柱石不可逆的转化成化学性质稳定的莫来石(3Al2O3-2SiO2)和SiO2的混合物，高温理学性能好，是目前已知的优质耐火材料之一。它除用作冶炼工业的高级耐火材料，技术陶瓷工业的原料以外，还可冶炼高强度轻质硅铝合金，制作金属纤维以及超音速飞机和宇宙飞船的导向型之用。红柱石矿中的Fe2O3通常含量较高，达4%～8%，除铁工艺必不可少。在陕西眉县，SLon磁选机成功应用于红柱石除铁工艺，当给矿含Fe2O34.32%，经SLon磁选机一粗一精可获得含Fe2O30.49%的红柱石精矿，除铁率达93.1%。