SLon系列大型高梯度磁选机从尾矿中选钛试验与实践

2022-07-13曹南杰李雨涵王朋杰

现代矿业 2022年6期

曹南杰李雨涵李磊胡俊王朋杰

（赣州金环磁选科技装备股份有限公司）

攀钢集团矿业有限公司下属企业兴茂公司选矿综合厂成立于1988年，主要从事攀枝花密地选矿厂尾矿库中磁铁矿和钛铁矿的回收工作。为提高钛的综合回收能力，有效利用尾矿中的钛资源，2021年前兴茂公司选矿综合厂先后投入3台SLon-4000型脉动高梯度磁选机用于处理现场全部尾矿，从中回收钛，钛精矿TiO2品位达47%以上［1-2］。

1 SLon系列大型高梯度磁选机简介

1.1 SLon系列大型高梯度磁选机结构及工作原理

SLon系列大型高梯度磁选机结构见图1，它主要由脉动机构、激磁线圈、铁铠、转环和各种矿斗组成。SLon系列大型高梯度磁选机通过大型电磁磁系结构设计和分选环设计，研发出分体框架式电磁磁系，这一方面减小了部件的体积和质量，另一方面解决了大型脉动高梯度磁选机加工、安装、运输和维护难的问题。

SLon系列大型高梯度磁选机的工作原理：设备通电励磁后，磁系腔体内产生磁场并作顺时针旋转，从给矿斗给入的矿浆沿上铁轭缝隙流经转环，当转环转至磁系腔体时，矿浆中的磁性颗粒吸附在磁介质棒表面并随转环转动，被转至顶部无磁场区的磁性颗粒被冲洗水冲入精矿斗；非磁性颗粒则穿过磁介质堆，沿下铁轭缝隙流入非磁性矿斗。不能穿过介质盒的粗颗粒一般停留在转环内圆周，当介质盒被转环带到顶部时，粗颗粒刚好位于介质盒的下部，很容易被精矿冲洗水冲入精矿斗中，可有效避免粗粒造成的堵塞。同时在脉动流体力作用下，矿粒群在分选过程中始终保持松散状态，从而可有效地消除非磁性颗粒的机械夹杂，显著提高磁性精矿的品位。

1.2 大型高梯度磁选机优点［3-5］

大型高梯度磁选机处理量大，单位电耗低，节能降耗性能显著，节省空间，非常适合用于贫矿石的粗选抛废及尾矿回收。如SLon-4000型大型高梯度磁选机干矿处理量为350～550 t/h，单位电耗仅0.43 kWh/t。SLon系列磁选机的单位矿石电耗见图2（背景磁感应强度均为1.0 T）。

从图2可以看出，设备规格型号越大，处理单位矿石的能耗越低：SLon-1000型高梯度磁选机处理单位矿石的电耗为3.69 kWh/t，而SLon-4000型高梯度磁选机仅为0.43 kWh/t，后者比前者节能88.34%，比目前工业上大量使用的SLon-2500型高梯度磁选机节能41.12%。

1.3 大型高梯度磁选机主要技术参数

各大型高梯度磁选机的主要技术参数见表1，此外转环转速均为2.5～3.5 r/min，给矿粒度均为-1.3 mm，给矿浓度均为10%～40%，额定背景磁感应强度均为1 T，最高背景磁感应强度均为1.1 T，脉动冲程均为0～26 mm，脉动冲次均为0～300次/min，供水压力均为0.2～0.4 MPa。

2 SLon-4000型磁选机在钛铁矿的工业应用试验与实践

兴茂公司年处理量达700万t，TiO2品位6.5%左右，-200目占60%，矿浆浓度为40%左右，钛回收主要通过建在尾矿库附近的综合选矿厂完成，主要生产流程为螺旋溜槽重选—强磁选—浮选流程。因螺旋溜槽的选别效果很差，重选精矿TiO2品位较给矿仅高1个百分点左右，且精矿产率很低，因此，现场钛回收效果很不理想。

2.1 SLon-4000型磁选机条件试验

从密地选钛总尾矿中回收钛铁矿试验采用SLon-4000型脉动高梯度磁选机，运行参数试验采用1次粗选流程，试验固定冲程为18 mm、冲次为200次/min，精矿卸矿水全开。

2.1.1 背景磁感应强度试验

背景磁感应强度试验固定转环转速3 r/min，给矿浓度为28%，卸矿水量约270 m3/h，试验结果见表2。

从表2可以看出，随着背景磁感应强度的升高，精矿产率、回收率升高，精矿和尾矿品位降低。当背景磁感应强度由0.76 T升到1.00 T时，精矿品位由13.15%降到10.57%，尾矿品位由3.87%降到3.24%，回收率则由40.15%升到56.87%。综合考虑，确定SLon-4000型脉动高梯度磁选机的背景磁感应强度为0.88 T。

2.1.2 转环转速试验

转环转速试验固定背景磁感应强度为0.88 T，给矿浓度为28%，卸矿水量约270 m3/h，试验结果见表3。

从表3可以看出，随着转环转速的升高，精矿产率和回收率升高，精矿品位和尾矿品位降低。转环转速由1.5 r/min升到3.5 r/min时，精矿品位由13.60%降到12.51%，尾矿品位由3.84%降到3.23%，回收率由46.93%升到62.84%。综合考虑，确定SLon-4000型脉动高梯度磁选机的转环转速为3 r/min。