丁明辉

（中国黄金集团建设有限公司，北京 100012）

1 引言

“能抛早抛、能收早收”是选矿的基本原则之一，“多碎少磨-预先抛尾”工艺已在国内选厂已得到较快推广应用。磁铁矿石经细碎后，其作业产品经过磁选抛尾，可尽早的抛除合格尾矿，减少破碎循环负荷，且入磨品位大幅提升，对节能降耗及后序选别工艺意义显著［1-3］。

常规湿式筒式磁选机应用于磨前预选作业，其分选过程中颗粒所受磁场力与重力方向相反且分选区长度有限，容易造成磁性颗粒流失、回收率低；同时受限于入料粒度粗、矿浆流动性差等工艺条件限制，容易造成湿式筒式磨前预选磁选机槽体易堵塞、筒体磨损严重，故障率高、设备作业率低等问题。针对此问题北矿机电科技有限责任公司研制的新型外磁筒式磁选机（NLCT 型，下同）以改善预选抛尾效果。该磁选机为打破以往常规筒式磁选机分选原理，应用轴向给矿、筒内分选模式，能极大程度延长分选矿物时间，提高金属回收率；同时分选筒内分选空间大，物料流通顺畅不利于堵塞，极大程度上解决了筒式磁选机故障率高等问题。利用实验室用外磁磁选机对安徽某铁矿细碎后产品进行了湿式预选抛尾试验，取得了良好的分选效果。外磁磁选机的工业推广应用将为铁矿目前预选工艺的优化提供一种新的思路［4］。

2 矿石性质

试验矿样来自安徽庐江地区，属磁铁矿伴生铜、硫等，取自现场一段磨前入料皮带，粒度为-12mm。矿石中主要工业金属矿物为磁铁矿，含有少量的赤铁矿、镜铁矿、磁赤铁矿、穆磁铁矿及褐铁矿等，混合围岩主要是泥质砂岩。对原矿样进行化学多元素、铁物相分析及筛析，结果见表1～表3。

表1 原矿化学多元素分析结果表

表2 原矿铁物相分析结果表

表3 原矿粒度组成

3 试验方案

3.1 试验方法

磁场强度、筒体倾斜角度、筒体转速及漂洗水大小是影响分选指标的重要参数，工业应用中可根据实际情况调节相关参数（磁场强度除外）以适应指标要求。实验室将根据相关经验进行不同参数条件试验，择优选择最佳分选条件：筒体转速条件试验；磁场强度条件试验；漂洗水量条件试验；磁尾筛析试验。

3.2 试验设备

本次湿式预选试验采用北矿机电科技有限责任公司研制的NLCT 型外磁磁选机，规格 为Φ600×700mm 型，分选区磁场强度3000Gs～6500Gs，筒体倾角、转速均可调，其分选原理、试验设备分别如图1、图2 所示。

图1 外磁筒式磁选机分选原理图

分选矿物沿圆筒侧端轴向给入筒体内部，矿浆中的磁性颗粒被捕获并吸附在筒体内表面，并随圆筒一起旋转，当到达分选圆筒顶部无磁区域时，磁性颗粒在惯性和重力作用下，落入精矿箱中排出；非磁性及磁性极弱的矿粒基本不受磁力作用，因此随矿浆沿筒体轴向向前推进至落入尾矿箱中，从而完成分选作业。在矿浆沿筒体轴向前进的过程中，随着圆筒的旋转，分选矿物可以得到多次扫选作业，因此可以保证较高的金属回收率［5-6］。

图2 实验室NLCT0607 外磁磁选机

外磁磁选机的磁系设置在分选圆筒外部并包围分选圆筒，分选矿物从筒体内部通过，其具有以下特点：

（1） 磁系外置，磁包角大，分选带长，回收率高；

（2）分选筒内分选空间大，分选粒度上限-30mm；

（3）筒径规格大，矿浆过流面大，处理能力大；

（4）磁极方向沿轴向交变，回收率高，分段分选精度高；

（5）分选转筒转速、倾角可调，保证分选指标；

（6）设备结构简单，可靠性高，易于维护；

（7）分选筒内平均磁场强度最高可达7000Gs，可实现对中、弱磁性矿物良好回收。

4 试验及结果

4.1 筒体转速条件试验

调整分选筒表磁场强度至4500Gs，漂洗水半开状态，根据相关经验固定筒体倾斜角度8.5°［6］，浓度浓度调配至～50%，进行不同转速条件对比试验，试验结果见表4。

表4 安徽某铁矿外磁预选筒体转速条件试验结果

试验数据表明：（1）随筒体转速提高抛废率降低，尾品降低；（2）在磁场强度4500Gs 条件下，通过调整筒体转速该矿样通过外磁预选可实现抛废率～18%，提精幅度～6 个百分点，尾品TFe～9%、mFe ＜0.5%、Cu～0.1%，Fe 回收率≥95%；（3）外磁预选尾矿中，+0.5mm 粒级含量约占尾矿总量67%，占总给矿量～12%。

4.2 磁场强度条件试验

固定分选筒体转速为15Hz，筒体倾斜角度8.5°，漂洗水半开状态，浓度浓度调配至～50%，调整不同磁场强度进行对比试验，试验结果见表5。

表5 安徽某铁矿外磁预选场强条件试验结果

试验数据表明：（1）随分选筒体表面磁场强度降低，抛废率提高、尾品增高；（2）在磁场强度3600Gs、漂洗水半开条件下，该矿样通过外磁预选可实现抛废率22.7%，提精幅度8 个百分点，尾品TFe9.6%、mFe0.54%、Cu0.1%，Fe 回收率94%。

4.3 漂洗水量条件试验

固定磁场强度为3600Gs，分选筒体转速为15Hz，筒体倾斜角度8.5°，浓度浓度调配至50%，调整漂洗水量进行对比试验，试验结果见表6。

表6 安徽某铁矿外磁预选漂洗水量条件试验结果

试验数据表明：（1）漂洗水量增大，抛废率提高、精品提高、尾品上升；（2）在磁场强度3600Gs、漂洗水全开条件下，该矿样通过外磁预选可实现抛废率25.6%，提精幅度9 个百分点，尾品TFe9.85%、mFe0.65%、Cu0.11%，Fe 回收率93%。

4.4 预选尾矿筛析试验

对外磁预分选尾矿进行筛分，试验数据见表7。

试验数据表明：（1）随抛废率增高，尾矿品位上升，尾品中+0.5mm 粒级含量略升；（2）筛上产品较筛下产品品位低；3）+0.5mm 粒级含量约占尾矿总量70%，占总给矿量12%～17%。

表7 筒体转速条件试验尾矿筛析结果

5 结语

外磁磁选机工作原理不同于常规筒式磁选机，具有耐磨、处理量大等特点，可有效解决物料堵塞、尾矿偏高等问题，利于中、弱矿物回收作业。

磁场强度、筒体倾角、筒体转速及漂洗水大小是影响分选指标的重要参数，随磁场强度及筒体转速降低、筒体倾角增大、漂洗水量增大，抛废率增高。采用外磁磁选机对安徽某铁矿进行湿式预选抛废试验，在磁场强度3600～4500Gs、15～25Hz 筒体转速、漂洗水半开-全开条件下，该矿样可实现抛废率16.8%～25.6%，精矿TFe 提升幅度6～9 个百分点，尾品TFe ≤9.85%、mFe ≤0.65%、Cu0.1%，Fe 回收率≥93%。试验结果为外磁式磁选机作为磨前预选设备提供了技术依据。