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第五章 磁電選礦

一、磁選

1.什么是磁選?

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。磁選法廣泛地應用于黑色金屬礦石的分選、有色和稀有金屬礦石的精選、重介質選礦中磁性介質的回收和凈化、非金屬礦中含鐵雜質的脫除、煤礦中鐵的排除以及垃圾與污水處理等方面。

2.磁選的基本原理是什么?

磁場是物質的特殊狀態,并顯示在載電導體或磁極的周圍。描述磁場大小和方向的物理量有磁感應強度B和磁場強度H。在國際單位制中,磁感應強度B的單位為特斯拉(T)或高斯(Gs),1T=10000Gs。磁場強度H的國際單位為安培/米(A/m)。磁感應強度與磁場強度間存在如下關系:

κB=μH

當磁介質被置于磁場中時,由于磁場的作用而磁化,從而在介質內產生磁矩。單位體積內的磁矩稱為磁化強度,是表征磁介質磁化程度的物理量。磁介質中某點的磁化強度M與該點的磁感應強度成正比,在國際單位制中表示為:

M=κB/μ=κH

物質的體積磁化率與其本身密度的比值,稱為物質的比磁化率(系數),即:

χ=κ/δ(m3/kg)

在磁介質中,磁場中任意點處的磁感應強度,除了原磁場外,還應包括磁介質磁化后產生的附加磁場。因此,在有磁介質的磁場中,任一點的磁感應強度B、磁場強度H、磁化強度M之間存在如下關系:

B=μ0H+M

3.磁選的基本條件有哪些?

磁選是在磁選設備所提供的非均勻磁場中進行的。被選礦石進入磁選設備的分選空間后,受到磁力和機械力的共同作用,沿著不同的路徑運動,對礦漿分別截取,就可得到不同的產品。

磁性顆粒在磁選機中成功分選的必要條件是:作用在較強磁性礦石上的磁力F1必須大于所有與磁力方向相反的機械力的合力,同時,作用在較弱磁性顆粒上的磁力F2必須小于相應機械力之和。即:

F1>F機1;F2<F機2

磁選的實質是利用磁力和機械力對不同磁性顆粒的不同作用而實現的。磁選過程見圖5-1。

圖5-1 磁選過程模擬圖

4.物質的磁性如何分類?

磁性可看成是物質內帶電粒子運動的結果,是物質的基本屬性之一。自然界中各種物質都具有不同程度的磁性,大多數物質的磁性都很弱,只有少數物質才有較強的磁性。就磁性來講,物質可分為三類:順磁性物質、逆磁性物質和鐵磁性物質。

典型的順磁性、逆磁性、鐵磁性物質的磁化強度和磁場強度間的關系,如圖5-2所示。

圖5-2 物質的磁化強度和磁場強度間的關系

順磁性物質的上述關系是斜率為正的直線關系;逆磁性物質為負斜率直線關系;鐵磁性物質為一漸近曲線,隨磁場強度增大,物質磁化強度開始變化很快,然后趨于平緩,最后達到飽和。

值得注意的是,當磁場強度相當小的時候,磁化強度就趨于飽和值了。

5.礦物按磁選如何分類?

在生產工作中常用比磁化系數來表示礦物磁性的大小。通過實際測定,可將自然界中存在的礦物分為強磁性礦物、弱磁性礦物和非磁性礦物三種。

(1)強磁性礦物的物質比磁化系數χ≥3.8×10-5m3/kg,在磁場強度為(0.8~1.2)×105A/m的弱磁場磁選機中可將其回收。屬于這類礦物的有磁鐵礦、磁赤鐵礦(γ-赤鐵礦)、鈦磁鐵礦、磁黃鐵礦、鋅鐵尖晶石等。

(2)弱磁性礦物的物質比磁化系數χ=(1.26~75)×10-7m3/kg,在磁場強度為(0.8~1.6)×106A/m的強磁場磁選機中可將其回收。赤鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、鈦鐵礦、鉻鐵礦、水錳礦、硬錳礦、軟錳礦、金紅石、黑鎢礦、黑云母、角閃石、綠泥石、蛇紋石、石榴石、電氣石、輝石等都屬于弱磁性礦物。

(3)非磁性礦物的物質比磁化系數χ<1.26×10-7m3/kg,在目前的技術條件下,還不能用磁選方法對這類礦物進行回收。自然界中存在的礦物,絕大部分屬于非磁性礦物。例如方鉛礦、閃鋅礦、輝銅礦、輝銻礦、白鎢礦、錫石、自然金、自然硫、石墨、金剛石、石膏、螢石、剛玉、高嶺土、煤、石英、長石、方解石等都屬于此類礦石。

6.強磁性礦物有哪些典型的磁性特點?

磁鐵礦是典型的強磁性礦物,又是磁選所處理的主要礦石。

磁鐵礦的磁性特點如下:

(1)磁鐵礦的磁化強度和磁化率很大,存在磁飽和現象,且在較低的磁場強度下就可以達到飽和;

(2)磁鐵礦的磁化強度、磁化率和磁場強度間具有曲線關系,磁化率隨磁場強度變化而變化,磁鐵礦的磁化強度除與礦石性質有關外,還與磁場強度變化歷程有關;

(3)磁鐵礦存在磁滯現象,當它離開磁化場后,仍保留一定的剩磁;

(4)磁鐵礦的磁性與礦石的形狀和粒度有關。

7.磁選設備如何分類?

目前,國內外使用的磁選機種類很多,分類方法不一。

(1)按磁選機的磁源可分為永磁磁選機與電磁磁選機。

(2)根據磁場強弱可分為:①弱磁場磁選機,磁極表面磁場強度H0=72~136kA/m,磁場力HgradH=(2.5~5.0)×1011A2/m3;②中磁場磁選機,磁極表面磁場強度H0=160~480kA/m;③強磁場磁選機,磁極表面磁場強度H0=480~1600kA/m,磁場力HgradH=(1.5~6.0)×1011A2/m3。

(3)按選別過程的介質可分為干式磁選機與濕式磁選機。

(4)按磁場類型可分為恒定磁場、脈動磁場和交變磁場磁選機。

(5)按機體外形結構分為帶式磁選機、筒式磁選機、輥式磁選機、盤式磁選機、環式磁選機、籠式磁選機和滑輪式磁選機。

其中主要以磁場強度、選別介質及結構形式來區分。弱磁選機主要用于選別強磁性礦物,如磁鐵礦、鈦磁鐵礦、硅鐵。以前工業上多為電磁磁系,機體外形多為筒式與帶式。目前多為永磁磁系及圓筒形,并以濕式應用較為廣泛。過去國內外在強磁場磁選機方面主要采用分選粒度較粗的干式強磁選機來選別有色金屬和稀有金屬礦物。近十年來,為了選別品位低、嵌布粒度細及礦物組成復雜的弱磁性礦物,已經研制了多種形式的濕式強磁選機,如環式、籠式、圓盤式,大多數仍處于試驗階段。中等磁場磁選機主要用來分選局部氧化的強磁性礦石。

8.永磁筒式磁選機的結構和分選特點是什么?

永磁筒式磁選機適用于冶金礦山礦業選礦、選礦廠等企業事業單位及個人用戶,用于選別細顆粒的磁性礦物,或者,除去非磁性礦物中混雜的磁性礦物。

永磁筒式磁選機選筒表面磁場強度遠高于普通永磁磁選機,易于操作管理及維護,在各類選礦廠現場使用時具有明顯的節能省電性能。該永磁筒式磁選機的磁選圓筒可配三種槽體,即半逆流槽(CTB)、順流槽(CTS)和逆流槽(CTN),以適應不同的選別要求。半逆流槽永磁筒式磁選機適用于礦石粒度為0~0.5mm的粗選和精選,尤其適用于粒度為0~0.15mm礦物的精選;順流槽永磁筒式磁選機適用于礦石粒度為0~6mm的粗選和精選;逆流槽永磁筒式磁選機適用于礦石粒度為0~0.6mm的粗選和掃選,以及選煤工業重介質回收。永磁筒式磁選機的結構如圖5-3所示。

圖5-3 永磁筒式磁選機的結構

永磁筒式磁選機主要由圓筒、滾筒、刷輥、磁系、槽體、傳動部分6部分組成。圓筒由2~3mm不銹鋼板卷焊成筒,端蓋為鑄鋁件或工件,用不銹鋼螺釘和筒相連。電機通過減速機或直接用無極調速電機,帶動圓筒、滾筒和刷輥作回轉運動。磁系為開放式磁系,裝在圓筒內。磁塊用不銹鋼螺栓裝在磁軛的底板上,磁軛的軸伸出筒外,軸端固定有拐臂。扳動拐臂可以調整磁系偏角,調整合適后可以用拉桿固定。槽體的工作區域用不銹鋼板制造,機架和槽體的其他部分用普通鋼材焊接。

磁選機磁路部分采用五極磁系,每個磁極由鐵氧體和釹鐵硼永磁塊黏結而成,用螺釘穿過磁塊中心孔固定在磁導板上,磁導板經支架固定在筒體的軸上,磁系固定,筒體旋轉。磁極的極性沿圓周交替排列,沿軸向極性相同。套在磁系外面的是不銹鋼非導磁材料制成的滾筒,采用非導磁材料是為了避免磁力線不能透過筒體進入選分區,而與筒體形成磁短路。槽體靠近磁系的部位也應采用非導磁材料,其余可用普通鋼板或硬質塑料板。例如煙臺鑫海礦機的永磁筒式磁選機具有結構簡單,工作可靠,節省電耗,適合現場等優點,所以被廣泛應用。

順流永磁筒式磁選機,礦漿的移動方向與圓筒旋轉方向或產品移動的方向一致。礦漿由給礦箱直接進到圓筒的磁系下方,非磁性礦粒和磁性很弱的礦粒由圓筒下方的兩底之間的間隙排出。磁性礦粒吸在圓筒表面上,隨著圓筒一起旋轉到磁系邊緣的磁場弱處,由卸礦水管將其卸到精礦槽中。順流型磁選機的構造簡單,處理能力大,也可多臺串聯使用,適用于選分粒度為0~6mm的粗粒強磁性礦石的粗選和精選作業,或用于回收磁性重介質。

半逆流永磁筒式磁選機,給礦礦漿是以松散懸浮狀態從槽體下方進入分選空間,礦漿運動方向與磁場力方向基本相同,所以,礦??梢赃_到磁場力很高的圓筒表面上。另外,尾礦是從底板上的尾礦孔排出,這樣溢流面的高度可以保持槽體中的礦漿水平。上面的兩個特點,決定了半逆流型磁選機可得到較高的精礦質量和金屬回收率。因此被廣泛用于處理微細粒(小于0.2mm)的強磁性礦石的粗選和精選作業。這種磁選機可多臺串聯使用,提高精礦品位。

逆流式永磁筒式磁選機,給料方向和圓筒旋轉方向或磁性產物的移動方向相反。礦漿由給料箱直接進入到圓筒的磁系下方,非磁性顆粒和磁性很弱的顆粒隨礦漿流一起,經位于給料口相反側底板上的孔進入尾礦管中;磁性顆粒被吸在圓筒表面,隨著圓筒的旋轉,逆著給料方向移動到磁性產物排出端,被排到磁性產物槽中。逆流型磁選機的適宜給料粒度為0~0.6mm,用于細粒強磁選物料的粗選和掃選作業。由于這種磁選機的磁性產物排出端距給料口較近,磁翻作用差,所以磁性產物質量不高,但它的非磁性產物排出口距給料口較遠,礦漿經過較長的選別區,增加了磁性顆粒被吸著的機會,另外兩種產物排出口的距離較遠,磁性顆?;烊敕谴判援a物的可能性小,所以這種磁選機對磁性顆粒的回收率高。

9.磁滾筒的結構和分選特點是什么?

磁滑輪(亦稱磁滾筒或大塊干式磁選機)有永磁的和電磁的兩種。這種設備的主要組成部分是一個回轉的多級磁系,套在磁系外面的是不銹鋼或銅、鋁等不導磁材料制成的圓筒。磁系包角為360°。磁系和圓筒固定在同一個軸上,安裝在皮帶機的頭部(代替首輪)。磁滾筒的結構如圖5-4所示。

圖5-4 磁滾筒的結構

目前使用的磁滑輪的磁系結構,一種是磁極沿物料運動方向同極性排列(極性沿軸向是交替排列的);另一種是磁極沿物料運動方向異極性排列。由于磁極沿圓筒方向極性交替,減小了兩端的漏磁,提高了圓筒表面的磁場強度,所以近年來較多采用后一種排列方式。

在實際使用中,當物料隨皮帶一起經過圓筒時,非磁性或磁性很弱的顆粒在離心慣性和重力的作用下脫離皮帶面;而磁性較強的顆粒則受磁力的作用被吸在皮帶上。并由皮帶帶到圓筒的下部,當皮帶離開圓筒伸直時,由于磁場強度減弱而落入磁性產物槽中。磁性產物的產率和質量,通過調節裝在圓筒下方的分離板的位置來控制。

大多數情況下,永磁磁滑輪(磁滾筒或干式大塊磁選機)只能選出直接丟棄的非磁性產物和尚需進一步處理的中間產物。用永磁磁滑輪對磁鐵礦型鐵礦石進行干式預選,可以預選拋棄混入礦石中的廢石,恢復地質品位,實現節能增產。對于直接入爐的富礦,在入爐之前應用這種設備選出混入的廢石,以提高入爐礦石的品位。

在磁化焙燒鐵礦石的選廠中,用永磁磁滑輪處理塊狀焙燒礦,選出焙燒質量較好的礦石送入下一作業(如破碎、磨礦和磁選),而將沒焙燒好的礦塊返回還原焙燒爐再次焙燒,用這種設備控制焙燒礦的質量。

10.磁力脫水槽的結構和分選特點是什么?

磁力脫水槽是一種靠重力、磁力和上升水流力綜合作用的弱磁場磁選設備,它能分選出大量的細粒尾礦,兼有脫水作用。常用于磁性礦物階段磨礦階段選別流程第一段磨礦后或第二段磨礦磁選前的脫泥和預選作業,亦可用于過濾前的濃縮作業。

磁力脫水槽包括槽體、攏礦筒、磁系、給水管和排礦管等部分。磁系由鍶鐵氧體永磁塊組成,排成圓柱臺階形放置在槽內下部,用以產生磁場。也有和電磁磁系一樣,將永磁塊磁系放在槽上部橫梁上的。脫水槽磁場強度分布:沿軸向的磁場強度是上部弱下部強;沿徑向的磁場強度是外部弱中間強。等磁力線大致和塔形磁系表面相平行。上升水管裝在槽底部,水管口有迎水帽,以便使上升水能沿槽體的水平截面均勻分散開。磁力脫水槽的結構如圖5-5所示。

圖5-5 磁力脫水槽的結構

磁力脫水槽具有結構簡單、無運轉部件、維護方便、操作簡單、處理能力強等優點。但缺點是不能排掉粗粒脈石。它一般用于分選細粒磁鐵礦石和過濾前濃縮磁鐵精礦。

底部磁系:由倒置的截圓錐槽體、塔形永磁磁系、給礦筒、上升水管和排礦裝置等組成。其磁感應強度沿軸向上部弱下部強,沿徑向外部弱中間強,其等磁感應強度線大致和塔形磁系表面平行。

頂部磁系:在槽體內壁與空心筒間形成磁場,其磁感應強度上部弱下部強,四周弱中間強,在空心筒底端磁感應強度最大,其結構與底部磁系永磁磁力脫水槽相同,不同點為上部給水,經空心筒下降,遇返水盤再升為上升水流。

電磁力:磁體為通直流電的圓柱形線圈,線圈的磁通方向一致,在槽體內壁與空心筒間形成磁場,磁場特性與永磁脫水槽相近。

在分選的過程中,重力使礦粒下沉,磁力垂直于等磁感應強度線并指向磁感應強度高的地方,作用是加速磁性礦粒下沉并使磁性礦粒被吸到磁系表面。上升水流作用力阻止非磁性細粒脈石和礦泥的沉降,使其隨上升水流進入溢流與磁性礦粒分開。上升水流還可使磁性礦粒呈松散狀態,把夾雜的脈石沖洗出來,提高磁性精礦品位。

11.磁團聚重力選礦機的結構和分選特點是什么?

磁團聚重選機是選別磁鐵礦石的一種設備,它在磁選工藝流程中一般處于中間位置,選別產物不是最終產品。磁團聚重選機是磁力脫泥槽的一種改進型。

槽體上部為圓柱形筒體,下部為錐形,錐角90°,錐體部位有上升水流裝置,錐頂為排礦口,排礦口大小可通過電動執行器提起或放下膠塞來調節,筒體中央為給礦筒,筒體上部周邊為溢流堰,該機最為關鍵的是磁系,可稱為點陣式磁系,由永磁塊組成,分為內外兩層,每層上下有四圈,內磁系位于給礦筒內側,外磁系位于槽體與給礦筒之間,每圈都由若干個磁體沿圓周等距離排列,在槽體內造成不均勻磁場,內外磁系相對的空間場強較高,約10~20kA/m,上下兩層之間的空間磁場則很弱。

磁聚機主要由外筒體、內筒體、給水系統、磁系、給礦系統和調整系統組成,如圖5-6所示。

圖5-6 ф2500mm磁團聚重力分選機

1—提升桿;2—給礦器;3—內磁系;4—中磁系;5—外磁系;6—給水裝置;7—水包;8—支撐架;9—中心筒;10—溢流擋;11—分礦管;12—提升桿執行器;13—筒體;14—錐體;15—水位檢形管

各種型號磁聚機的分選過程是相同的:礦漿由給礦箱的分礦管切向給入分選筒,給水系統給入分選區的補加水旋轉上升,礦物在重力、上升水等作用下進行分選,錐體部分斷面積迅速減小使物料濃縮,排擠連生體向上運動。

從磁聚機的內部分選指標看,提高分選效果主要有兩部分:一是錐體部分;二是溢流堰至800mm部分。整個圓柱體內濃度變化不大,其分選結果如下。

(1)當礦漿給入磁聚機后,受到本身的重力、切向離心力和上升水的作用進行分層,細粒脈石及連生體迅速上浮,進入上層并被排出,成為溢流。

(2)其余物料下沉,在下沉過程中,包在團聚物料中的細粒脈石及連生體在上升水的剪切、沖散中也被帶入上層,進而成為溢流。在分選過程中,當礦漿給入磁聚機內,磁性礦物形成團聚,與非磁性礦物及連生體在礦漿中沉降速度差異較大,礦漿由上向下沉降,而隨著軸向磁場強度的變化,加之上升水的剪切作用,礦漿在整個分選過程中,經過多次團聚—分散—團聚,夾雜在磁團聚中的脈石及連生體經過多次分選,而密度較大的磁性礦粒形成礦床,克服上升水的作用,不斷下沉到槽底,成為作業精礦。外加磁場使礦物形成團聚,沒有改變礦物形成垂向分層的重選本質,只是原來的沉降由個體變成群體;外加磁場軸向變化,只是為了凈化團聚本身;上述過程沒有明確指出圓錐部分幾乎不受外磁場影響,但該區域是磁聚機分選最佳區域。

12.磁選柱的結構和分選特點是什么?

磁選柱于1994年由鞍山科技大學研制,自實際應用以來,已在大、中、小磁鐵礦選礦廠使用300余臺。主要用于大、中、小型磁鐵礦選礦廠最后一段精選作業,提鐵降雜(包括SiO2及其他造巖脈石礦物等),效果十分明顯,品位提高幅度一般在2%~7%。雖然磁選柱的作用是提質降雜,實際上還有十分明顯的節能、降耗,降低精礦成本的作用。

磁選柱是一個由外套和多個勵磁線圈組成的分選內筒、給排礦裝置及電控柜構成的電磁式磁重分選設備,其結構如圖5-7所示。

圖5-7 磁選柱的結構示意圖

1—給礦斗及給礦管;2—給礦斗支架和上部給水管;3—溢流槽;4—封頂套;5—上分選筒及電磁磁系和外套;6—支撐法蘭;7—主給水管(切向);8—下分選筒及電磁磁系;9—精礦排礦閥門;10—電控柜

磁選柱的突出特征在于:分選筒、勵磁線圈和外套各分為上下兩組的形式;上下勵磁線圈設置在上下分選筒外側;勵磁線圈由與之連接的可用程序控制的電控柜供電,勵磁線圈的極性是一致的,或有1~2組極性相反的。由于勵磁線圈借助順序通斷電勵磁,在分選柱內形成時有時無、順序下移的磁場力,允許的上升水流速度高達20~60mm/s,從而能高效分出連生體,獲得高品位的磁鐵礦精礦,但存在耗水量較大、設備高度較高的問題。

磁選柱自1994年應用以來進行了不斷的改進,一是主體的改進,二是操作上由人工調整操作轉向智能化自動調整操作?,F在的智能化磁選柱由主機、供電電控柜和自控系統三大部分組成。磁選柱屬于一種電磁式弱磁場磁重選礦機,磁力為主,重力為輔。

其分選原理為:磁選柱由直流電控柜供電勵磁,在磁選柱的分選腔內形成循環往復,順序下移的下移磁場力,向下拉動多次聚合又多次強烈分散的磁團或磁鏈,由相對強大的旋轉上升水流沖帶出以連生體為主并含有一部分單體脈石和礦泥的磁選柱尾礦(中礦)。智能型磁選柱結構示意圖見圖5-8。

圖5-8 智能型磁選柱結構示意圖

1—給礦斗給礦管;2—給礦斗支架;3—尾礦溢流槽;4—封頂套;5—上分選筒及上磁系;6—切線給水管;7—承載法蘭;8—下分選筒及下磁系;9—下給水管;10—底錐;11—濃度傳感器;12—閥門及其執行器;13—下小接線盒;14—支撐板;15—上小接線盒;16—總接線盒;17—上給水管;18—電控柜及自控柜

該機由于采用特殊勵磁機制,允許的上升水流速高達2~6cm/s,結構簡單,無運轉部件,電耗低、品位提高幅度大。采用通過式和桿式磁鐵礦濃度傳感器,分別采集精礦和尾礦濃度信號。并通討自控柜分別顯示其濃度值,并與給定的濃度值比較而實現精礦閥門的自動開、閉和磁場強度的自動調節,維持分選參數的最佳化,達到指標的最佳值。

13.磁場篩選機的分選原理、結構和分選特點是什么?

所選磁場篩選機為鄭州礦產綜合利用研究所的專利設備。它采用磁場篩選法的分選理論,可將已解離的鐵礦物單體優先分選出,只對其中的連生體再磨,充分提高磨礦效率,減小過磨的負荷,具有在不提高或放粗磨礦細度的前提下,達到提質降雜的目標。

(1)磁場篩選機的分選原理 磁場篩選機的分選原理與傳統磁選機最大的區別不是靠磁場直接吸引,而是在低于磁選機數十倍的弱的均勻磁場中,利用單體鐵礦物與連生體礦物的磁性差異,使磁鐵礦單體礦物實現有效團聚后,增大了與連生體的尺寸差、密度差,再利用安裝在磁場中的專用篩子,其篩孔比最大給礦顆粒尺寸大許多倍,這樣磁鐵礦在篩上形成鏈狀磁聚體,沿篩面滾下進入精礦箱,而脈石和連生體礦粒由于磁性弱,以分散狀態存在,極點透過篩孔進入中礦排出,因此磁場篩選機比磁選機更能有效地分離開脈石和連生體,使精礦品位進一步提高。同時它對給礦粒度適應范圍寬,只要是已經解離的磁鐵礦單體,它就能從精礦回收,只需對影響精礦品質的連生體再磨再選,而不像傳統細篩工藝只有過篩才能成為精礦,因此磁場篩選機具有在提高精礦品質的同時,減小過磨,放粗磨礦細度,提高生產能力的雙重功效。磁場篩選法及其設備分選原理示意簡圖見圖5-9。

圖5-9 磁場篩選法及其設備分選原理示意簡圖

(2)磁場篩選機結構特點適用范圍 該設備由三大部分組成:給礦裝置,分選裝置,儲排礦裝置。

①給礦裝置 由分礦筒、給礦器等部件組成。

②分選裝置 由磁系、分選篩片及輔助部件組成。

③儲排礦裝置 由螺旋排料機,中礦、精礦礦倉和閥門組成。磁場篩選機的分選包括給礦、分選、分離及排礦四個過程。物料由給礦箱分配給設備上部的給礦筒后,經給礦筒二次分配到安裝在篩子上端的給礦器中,將物料均勻地給入專用篩中,每片篩單獨分選得到精礦和中礦兩種產品,然后精礦和中礦分離后集中進入到設備下部特設的精礦和中礦區,再自行排出箱體。設備外觀示意圖如圖5-10所示。

圖5-10 磁場篩選機設備外觀示意圖

1—給礦筒;2—給礦頭及給礦頭連接橫梁;3—專用篩片;4—設備槽體;5—螺旋排料機;6—設備外支撐框架;7—中礦閥;8—精礦閥;9—溢流槽

設備運轉部件只有1.5kW或2.2kW的電機一臺,耗電少,不易損壞,節能效果好;安裝使用方便,無需基礎固定;對給礦濃度、流量、粒度等波動適應性強,易于操作管理;性能穩定,維護工作量小,維護費用低,使用壽命長。磁場篩選機能廣泛適用于不同類型、不同粒度的磁鐵礦、釩鈦磁鐵礦、焙燒磁鐵礦的精選,在精礦品位提高的條件下,可放粗原細篩-磁選工藝中的篩孔尺寸,從而提高磨礦能力,降低能耗;可普遍替代原磁選機的二、三段精選及磁力脫水槽作業,精礦排礦濃度高達65%~75%,可直接進過濾機,具有提質降耗簡化流程多重效果。

14.BX型磁選機的結構和分選特點是什么?

BX永磁磁選機是包頭新材料應用設計研究所的專利產品,繼2001年酒鋼集團公司選礦廠采用39臺BX磁選機,對原流程的磁選設備進行了全面改造,經過1年的調試取得成功后,鞍鋼集團公司大孤山選廠使用BX-1024磁選機36臺進行精選獲得成功;鞍鋼齊大山選廠使用BX-1230磁選機20臺進行掃中磁,獲得了滿意指標;本鋼集團公司南芬選廠、歪頭山選廠共采用BX-102440臺、BX-123020臺,均獲得成功。諸如包鋼選礦廠、弓長嶺選礦廠以及河北、河南、內蒙古等地的小選廠也都采用BX磁選機達到提質降雜的目的。

BX永磁磁選機有兩種。一是用于選別強磁性及中等磁性礦的BX永磁筒式磁選機,其磁特性是系列化的。磁場強度H=79.568~636.6kA/m。磁力因素F≥1×105~1×1072/cm,磁系包角θ=150°~250°,相鄰兩磁摞磁化方向夾角α=15°~165°,磁極數N=6~18。另一是用于干、濕法分離氧化礦的BX永磁輥及永磁輥式磁選機,H=954.9kA/m,F≥1×1082/mm。

(1)BX永磁筒式磁選機的磁特性 BX永磁筒式磁選機由永磁筒和槽體兩部分組成,其核心部分是磁系,磁系的磁特性決定鐵磁性礦物的選別指標。BX永磁筒式磁選機技術特征如下。

BX永磁筒式磁選機如ф1200mm×3000mm磁選機是用近2000摞磁化方向不同的異型磁摞排列成一個緊密無間隙的多極、徑向環狀磁系,磁系包角θ=150°~250°。磁極數N=6~18,以保品位。

磁力線沿半徑方向分布,徑向場高,筒皮表面場強H=95.5~636.6kA/m;徑向梯度高、徑向磁力因素高,F=1×105~1×1072/cm較小的圓周方向的梯度最大限度地消除了導致選別指標下降的切向力。磁系的磁特性曲線是多峰、多谷、峰谷值差小的標準的磁特性曲線,這條曲線是獲得良好的選別指標的保證。

(2)BX精選機及BX粗選機 BX永磁筒式磁選機按磁系、槽體結構及選別指標的不同又分為兩種:一是保證高品位的BX半逆流永磁筒式磁選機,即BX精選機;二是保證高收率的BX大包角永磁筒式磁選機,即BX粗選機。BX精選機結構如圖5-11所示。

圖5-11 BX精選機

1—尾礦箱;2—給礦箱;3—永磁筒;4—卸礦水管;5—卸礦擋板;6—漂洗水管;7—槽體;8—分選區

其槽體就是傳統的半逆流槽體加以改進:精礦口高(精礦品位高),尾礦口高(尾礦品位低),磁滾筒轉出液面后有漂洗水漂洗精礦以提高品位。從圖5-11可見,槽體底箱從上向下分為3個部分:分選區、尾礦箱、給礦箱。

BX粗選機的結果如圖5-12所示。從圖可見,礦漿從給礦箱給入,經給礦腔直接給到磁滾筒上進入AB分選區,分選區極數適當、極面寬、磁場作用深度大保收率,鐵磁性物質隨滾筒轉入BC區,BC部分極面窄、極數多、場強高、梯度高、磁力因素高,鐵磁性物質被緊緊地吸附在磁滾筒上,在此區間加漂洗水沖洗精礦可保品位,隨后滾筒轉入CD無磁場的卸礦區域,用刮板及微量卸礦水即可卸礦。BX粗選機主要特點是收率高。

圖5-12 BX粗選機

1—給礦箱;2—沖洗水管;3—磁系;4—滾筒

(3)BX永磁強磁輥式磁選機 BX永磁強磁輥式磁選機H=954.9kA/m,磁力因素F=1×1082/cm,可用來分離氧化礦(圖5-13)。通過試驗證明使用永磁強磁輥濕法分離氧化礦,選別指標良好。

圖5-13 濕法分離氧化礦用BX永磁強磁輥

1—給礦補水;2—給礦箱;3—精礦刮板;4—磁系保護層;5—耐磨層;6—沖洗水槽;7—磁系

15.中磁場磁選設備有哪些?

中磁場磁選機主要用作強磁性礦石的粗選和掃選設備,尤其是當礦石中非磁性脈石礦物的結晶粒度與磁鐵礦的相比明顯較粗時,在粗磨條件下就產生大量的單體脈石礦物顆粒,此時大都采用階段磨-選流程,即用中磁場磁選機在粗磨條件下進行粗選,丟棄大量的脈石礦物,降低二段磨礦設備的負荷,減小磨礦能耗,提高選礦廠經濟效益。

生產中使用的中磁場磁選機主要有SLon立環脈動中磁場磁選機、CT系列永磁筒式磁選機、ZCT系列筒式磁選機、SSS-Ⅱ濕式雙頻雙立環高梯度磁選機、PMHIS系列和DPMS系列永磁中強磁場磁選機、DYC型永磁中強磁場磁選機。

16.強磁場磁選設備有哪些?

強磁場磁選設備主要包括干式強磁場盤式磁選機、瓊斯和仿瓊斯式(SHP)濕式強磁選機、莎拉轉環式高梯度強磁場磁選機、SLon立環脈動高梯度磁選機、DLS系列立環高梯度磁選機等。

17.干式強磁場盤式磁選機的結構和分選特點是什么?

干式強磁場盤式磁選機廣泛用于分選小于2~3mm的弱磁性礦物和稀有金屬礦石的再精選。它有單盤(直徑ф=900mm)、雙盤(ф=576mm)和三盤(ф=600mm)三種。磁場強度可達880~1440kA/m。其中以ф576mm的雙盤式應用較多,故以它為例。

雙盤磁選機主要由給料斗、永磁分礦筒、偏心振動給礦盤、磁盤傳動裝置、電磁系統和機架等部件組成。電氣控制箱為該機的附屬設備。磁系由“山”字形電磁鐵和旋轉鋼盤構成,圓盤好像一個翻扣的帶尖齒的碟子,其直徑比給礦皮帶的寬度約大1/2,圓盤采用蝸桿蝸輪減速傳動,通過手輪可調節圓盤與電磁鐵間的極距(調節范圍0~20mm)。雙盤磁選機的結構如圖5-14所示。

圖5-14 雙盤磁選機示意圖

1—給料斗;2—給礦圓筒;3—皮帶;4—感應圓盤;5—電磁鐵

分選過程中,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。為了防止堵塞,在給礦圓筒內裝有一個弱磁場磁極,可預先排出給料中的強磁性礦物。

18.瓊斯式和仿瓊斯式(SHP)濕式強磁選機的結構和分選特點是什么?

瓊斯式濕式強磁選機首先是在英國發展起來的,由德國洪堡公司制造。這種磁選機的外形尺寸為6300mm×4005mm×4250mm,轉盤直徑為3170mm,處理能力為100~120t/h。我國長沙礦冶研究院制造的仿瓊斯式(SHP)濕式強磁選機,環徑達3.2m,曾在鞍鋼、包鋼等許多磁選廠應用,風靡一時。

它主要由磁系、分選轉環、清洗系統、傳動裝置等部分組成。該機有一個鋼制門形框架,在框架上裝有兩個U形磁軛,在磁軛的水平部分共放置4個激磁線圈,線圈由8臺扇風機進行空氣冷卻,外面有保護殼。磁系通過分選轉環構成閉合磁路。兩個分選轉環置于磁軛間隙中,分上下兩層配置,由垂直中心軸帶動旋轉。轉環的周邊有27個易更換的分選箱,箱內裝有導磁不銹鋼制成的齒板。齒板間隙為1~3mm。分選箱內的最大磁場強度為960kA/m。采用高壓水沖洗中礦和精礦產品。仿瓊斯式濕式強磁選機結構如圖5-15所示。

圖5-15 仿瓊斯式(SHP-1000)濕式強磁選機結構

1—框架;2—磁軛;3—線圈;4—風筒;5—上轉盤;6—下轉盤;7—分選室;8—攏礦管;9—接礦箱;10—中心軸

分選過程:當分選箱隨著轉環旋轉進入磁系區時,礦漿給入到上轉環中的齒板間隙中。給礦濃度要求為50%~55%,并且給礦要預先過篩,篩除雜質和粗粒。礦漿中的磁性礦粒被吸到齒板的齒尖上。而非磁性礦粒由分選箱底部流入到下轉環中再選。在給礦點后60°角處用較低的壓力水沖洗出中礦。再轉60°角后用高壓水沖洗出精礦。上、下轉環還可組合成其他的分選作業形式。

該機的優點是:采用多選箱轉環作為感應磁極,磁極間有一道小的非工作間隙,減小了磁阻,提高了磁場強度;具有90°的磁系包角,形成較長的分選區,同時采用深度達220mm的精選作用較好的齒形介質板,所以精礦品位和回收率均較高;分選箱易于拆卸清理;雙盤上下配置可以充分利用磁系材料,縮小占地面積等。缺點是分選-0.037mm細粒級效果不好;尚存在堵塞現象;機體重量較大。

19.莎拉轉環式高梯度強磁場磁選機的結構和分選特點是什么?

薩拉轉環式高梯度磁選機的結構由兩個螺線管、轉環、給礦系統、沖洗系統等主要部分組成。螺線管為鞍形線圈能夠讓轉環穿過并轉動。轉環分隔為許多小的分選室,每個分選室內裝有鋼毛聚磁介質也可裝其他型式如拉網型聚磁介質。當轉環連續不斷地進出由鞍形線圈建立的磁場空間時,磁化磁性礦粒被鋼毛捕獲。經清洗后當轉環將鋼毛帶出磁場,磁性產物即被沖洗水沖到精礦接礦槽。薩拉轉環式高梯度磁選機的結構如圖5-16所示。

圖5-16 薩拉轉環式高梯度磁選機的結構

薩拉轉環式高梯度磁選機與瓊斯型磁選機相比有一些特點:其磁場的方向和礦漿流的方向是平行的,礦漿流不直接沖刷介質;鋼毛聚磁介質只占分選體積的5%~12%,鋼毛介質比表面積大,因此處理能力大,且分選下限低,是處理微細粒物料較有成效的設備;磁路結構合理,轉環不是磁路的組成部分,磁體漏磁少,設備重量輕等。

20.SLon立環脈動高梯度磁選機的結構和分選特點是什么?

SLon立環脈動高梯度磁選機于1986年~1990年由贛州有色冶金研究所研制,是目前國內應用最廣泛的一種高梯度磁選設備。這是一種利用磁力、脈動流體力和重力等綜合力場選礦的新型連續選礦設備,適用于粒度為0.074mm占60%~100%的赤鐵礦選礦。到目前已有SLon-500、SLon-750、SLon-1000、SLon-1250、SLon-1500和SLon-2000多種型號,并已在工業上得到應用。

(1)SLon周期式脈動高梯度磁選機 SLon-100周期式脈動高梯度磁選機結構示意圖見圖5-17。

圖5-17 周期式脈動高梯度磁選機結構示意圖

1—給礦盒;2—磁極頭;3—磁軛;4—激磁線圈;5—磁介質;6—脈動機構;7—接礦斗;8—閥門

SLon-100周期式脈動高梯度磁選機與普通周期式高梯度磁選機的不同之處是它的下部裝有一脈動機構,由偏心連桿機構產生的交變力推動橡膠鼓膜往復運動,使分選腔內的礦漿產生脈動。調節下部閥門可控制礦漿的流速和液位高度;改變流經激磁線圈的電流值可調節分選區的背景場強。用導磁不銹鋼制成的鋼板網或圓棒作為磁介質。選礦時,先在分選腔內注滿水,使脈動能量傳遞到分選腔,然后從給礦盒給入礦漿。分選腔內的磁性礦物和非磁性礦物在磁力、脈動流體力、重力的綜合力場作用下得到分離,磁性礦粒被吸著在磁介質表面上,非磁性礦粒隨礦漿從下部排走。給礦完畢后,放干水分,切斷激磁電流,然后用干凈水將磁性物沖洗出來。

(2)SLon立環脈動高梯度磁選機 SLon立環脈動高梯度磁選機結構見圖5-18,它主要由脈動機構、激磁線圈、鐵軛、轉環和各種礦斗、水斗組成。用導磁不銹鋼制成的圓棒或鋼板網作為磁介質。其工作原理:激磁線圈通以直流電,在分選區產生感應磁場,位于分選區的磁介質表面產生非均勻磁場即高梯度磁場;轉環作順時針旋轉,將磁介質不斷送入和運出分選區;礦漿從給礦斗給入,沿上鐵軛縫隙流經轉環。礦漿中的磁性顆粒吸附在磁介質表面上,被轉環帶至頂部無磁場區,被沖洗水沖入精礦斗,非磁性顆粒在重力、脈動流體力的作用下穿過磁介質堆,沿下鐵軛縫隙流入尾礦斗排走。

圖5-18 SLon-1500的結構示意圖

1—脈動機構;2—激磁線圈;3—鐵軛;4—轉環;5—給料斗;6—漂洗水;7—磁性產物沖洗水管;8—磁性產物斗;9—中間產物斗;10—非磁性產物斗;11—液面斗;12—轉環驅動機構;13—機架;F—給料;W—清水;C—磁性產物;M—中間產物;T—非磁性產物

該機的轉環采用立式旋轉方式,對于每一組磁介質而言,沖洗磁性精礦的方向與給礦方向相反,粗顆粒不必穿過磁介質堆便可沖洗出來。該機的脈動機構驅動礦漿產生脈動,可使分選區內礦粒群保持松散狀態,使磁性礦粒更容易被磁介質捕獲,使非磁性礦粒盡快穿過磁介質堆進入到尾礦中去。顯然,反沖精礦和礦漿脈動可防止磁介質堵塞;脈動分選可提高磁性精礦的質量。這些措施保證了該機具有較大的富集比、較高的分選效率和較強的適應能力。

(3)連續式SLon-1000振動高梯度磁選機簡介 圖5-19為最新研制的SLon-1000振動高梯度磁選機。該機利用振動電機通過轉環主軸驅動轉環振動,傳動機構通過橡膠聯軸器驅動轉環旋轉。該機的場強、振幅、振次、轉環轉速等多種參數可調,可廣泛應用于細粒弱磁性礦的干法分選。該機在非金屬礦提純工業中,與雷蒙磨串聯可實現非金屬干法除鐵的生產過程。

圖5-19 SLon-1000振動高梯度磁選機結構示意圖

1—磁性礦斗;2—給料系統;3—轉環;4—磁軛;5—激磁線圈;6—機架;7—振動電機;8—振動電機架;9—振動結構;10—橡膠聯軸器

21.DLS系列立環高梯度磁選機的結構和分選特點是什么?

DLS系列立環高梯度磁選機采用轉環立式旋轉、反沖精礦,并配有高頻振動機構,較好地解決了平環強磁磁選機和平環高梯度磁選機磁介質容易堵塞的問題。它具有富集比大、對給礦粒度、濃度和品位波動適應性強、工作可靠、操作維護方便等優點。

DLS系列立環高梯度磁選機采用轉環立式旋轉方式,對于每一組磁介質而言,沖洗精礦的方向與給礦方向相反,粗顆粒不必穿過磁介質堆便可沖洗出來,從而有效地防止了磁介質的堵塞。設備內設置礦漿高頻振動機構,驅動礦漿產生脈動流體力。在脈動流體力的作用下,礦漿中的礦粒始終處于松散狀態,可提高磁性精礦的質量。

DLS系列立環高梯度磁選機可用作赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、鉻鐵礦、鈦鐵礦、錳礦等弱磁性礦物的分選設備,也可用作石英、長石、霞石、螢石、硅線石、鋰輝石、高嶺土等非金屬礦產資源的除鐵設備。

22.磁鐵礦的磁選方法是什么?

磁鐵礦石屬高中溫熱液接觸交代礦床的礦石(砂卡巖型),這種礦石最有效的選礦方法是弱磁選。其分選工藝多配有一段或二段干式磁選分選中碎或細碎產品,作為分選前的準備作業。

干式磁選主要是排出粗粒尾礦和獲得進一步進行深選的產品。對進一步深選產品經二段或三段細磨,再進行二段或三段濕式磁選,得最終精礦產品。濕式磁選一般用永磁圓筒形磁選機進行分選。一段或二段磁選機底槽多采用順流型;三段或四段多為半逆流型;球磨機排礦直接磁選時多用逆流型或順流型。

磁鐵石英巖屬于沉積變質礦床的礦石,目前國內外廣泛采用磁選法分選這種類型礦石,該種類型礦石在我國被稱為鞍山式貧磁鐵礦石,在國外被稱為鐵燧巖、磁鐵石英巖等,這類礦石在鐵礦資源中占有重要地位,是目前磁選的主要對象。

磁鐵石英巖選礦工藝的特點是采用階段磁選階段磨礦流程,這樣可階段排出單體脈石,減少下一階段的磨礦量。

磁選設備多采用圓筒形磁選機,其底槽為逆流型和半逆流型。在國內和國外也有采用磁力脫水槽進行脫泥的實例。

下面以首都鋼鐵公司大石河鐵礦選礦廠為例進行介紹。

大石河鐵礦選礦廠是首都鋼鐵公司主要原料基地,位于河北省遷安縣境內。大石河鐵礦石屬鞍山式貧磁鐵礦,構成各礦體的巖層系屬于前震旦紀麻巖井呈條帶狀和片麻狀構造。在礦體之間和礦體內部廣泛發育著各種類型的夾石,開采過程中混入15%左右的廢石,礦石貧化嚴重,地質品位30.18%,入選礦石品位只有25%左右。

礦石中金屬礦物主要為磁鐵礦,另外有少量假象赤鐵礦和赤鐵礦;脈石礦物以石英為主,其次為輝石、角閃石等,有害雜質較少。

磁鐵礦與脈石共生形態簡單,容易解離。磁鐵礦嵌布粒度較粗且均勻。結晶粒度為0.062~0.5mm的晶體占60%~70%,0.5~2mm的占10%~20%,0.062mm以下含量占10%左右。赤鐵礦粒度較細。脈石礦物結晶粒度亦較粗,在0.18~0.35mm。礦石磨至-0.074mm占75%~80%時,有用礦物與脈石基本達到單體解離。

流程采用階段磨礦-弱磁選流程。首先,用磁滑輪對球磨機入料進行預選,在磨礦前可丟棄產率8%、品位9%左右的廢石,使入磨產品品位提高2%,磁性鐵回收率為99%。對第一段磁選精礦進行二次分級、二次磨礦,二次磁選精礦經細篩后篩上物返回二段球磨機,由于三段磁選的入選粒度得到了嚴格控制,提高了礦物的單體解離度,可使精礦最終品位由64%~65%提高到67%~68.5%。

該流程的主要技術指標為:原礦品位26.28%,精礦品位68.42%,尾礦品位6.41%,回收率82.64%。

23.弱磁性鐵礦物磁化焙燒-弱磁選方法的原理是什么?

赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦等礦物的磁性較低,用弱磁選無法回收,但可以利用磁化焙燒的方法將它們變成強磁性鐵礦物(磁鐵礦或γ-赤鐵礦),然后利用弱磁選的方法回收。

磁化焙燒是礦石加熱到一定溫度后在相應氣氛中進行物理化學反應的過程。根據礦石不同,化學反應不同。磁化焙燒按其原理可分為還原焙燒、中性焙燒和氧化焙燒等。

(1)還原焙燒 適用于赤鐵礦和褐鐵礦。常用的還原劑有C、CO和H2等。褐鐵礦在加熱過程中首先排出化合水,變成不含水的赤鐵礦,然后被還原成磁鐵礦。

(2)中性焙燒 適用于菱鐵礦。菱鐵礦在不通空氣或通入少量空氣的條件下,加熱到300~400℃時,被分解為磁鐵礦。

(3)氧化焙燒 適用于黃鐵礦。黃鐵礦在氧化氣氛中(或通入大量空氣)短時間焙燒時被氧化變成磁黃鐵礦,如果氧化時間很長,則磁黃鐵礦變成磁鐵礦。

除了上述三種焙燒方法外,還有氧化還原焙燒和還原氧化焙燒,最主要的還是還原焙燒。焙燒中加熱原料和還原過程用的還原劑可分為氣體、液體和固體三種。工業上最常用的是煤氣、重油和煤。

鞍山式赤鐵礦在我國鐵礦石資源中占重要的地位。礦石中礦物組成比較簡單,主要的鐵礦物為假象赤鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦,其次為鏡鐵礦、黃鐵礦以及少量的褐鐵礦、針鐵礦、菱鐵礦和鐵白云石等。脈石礦物主要是石英,其次為透閃石、角閃石、陽起石、絹云母、綠泥石和方解石等;鏡鐵山式鐵礦石在鐵礦石資源中也占有一定的地位。礦石中主要的鐵礦物為鏡鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦。主要脈石礦物有重晶石、石英、碧玉和鐵白云石等。礦石具有條帶狀和塊狀兩種構造,以條帶狀為主。鐵礦物之間嵌布粒度細小,呈粒狀或鱗片狀,同時存在硬度不大的礦物如重晶石、菱鐵礦等,因此破碎或解離不甚困難。

上述兩類礦石中的塊狀部分一般進入磁化焙燒爐中磁化,磁化產物用弱磁選的方法進行分選,粉礦用強磁選或浮選的方法分選。

24.弱磁性鐵礦物的磁選方法是什么?

由于新型強磁選機不斷研制成功,使得單獨用磁選方法大規模處理弱磁性礦石特別是氧化鐵礦石成為可能。但是,在某些場合,磁選仍需與其他選礦方法聯合,才能達到分選目的和要求。

選礦廠常采用兩段連續磨礦、弱磁-強磁選流程處理0~10mm粉礦。

粉礦經一段、二段磨礦和分級,用圓筒篩脫渣,中磁磁選機選出強磁性礦物,尾礦再用磁選機進行一次粗選、兩次掃選。

25.含釩鐵磁鐵礦的磁選工藝是什么?

釩鐵磁鐵礦石屬于晚期巖漿分凝礦床的礦石,就其礦石粒度嵌布特性和礦物磁學性質而言,這種類型礦石是磁選較易處理的對象。目前在我國和國外已具有一定的生產規模,且有較廣闊的發展遠景。礦石中除含有磁鐵礦外多伴生有鈦鐵和釩、鈷、鎳等有用元素,脈石礦物多為輝長巖。礦石的主要金屬礦物有鈦磁鐵礦、鈦鐵礦,另有少量磁赤鐵礦、褐鐵礦、針鐵礦、硫鈷礦、硫鎳鈷礦、黃銅礦及墨銅礦等。脈石礦物主要以鈦普通輝石、斜長石為主,其次為橄欖石、鈦閃石,還有少量的綠泥石、蛇紋石等。

此類礦石常采用一段閉路磨礦和二段磁選一段掃選的工藝流程分選磁性鐵礦物,同時結合其他方法回收鈦礦物和釩鈷鎳礦物。

26.錳礦石的特點和磁選工藝是什么?

世界錳礦資源主要分布在南非、俄羅斯、澳大利亞、中國等國家。主要的錳礦物有軟錳礦、硬錳礦、黑錳礦、褐錳礦、菱錳礦等。

錳礦石的分類方法很多,按礦床成因分為沉積型、變質型、風化型等錳礦石;按礦石中鐵、錳含量分為錳礦石及鐵錳礦石;按工業用途分為冶金錳礦和化工錳礦。此外,還有按礦物的自然類型和所含伴生元素分為碳酸錳礦石、氧化錳礦石、混合型礦石及多金屬錳礦石。

碳酸錳礦石中以各種碳酸錳礦物形態存在的錳,其含量占礦石中錳含量的85%以上;氧化錳礦石中以各種氧化錳礦物形態存在的錳,其含量占礦石中錳含量的85%以上;混合錳礦石中以各種碳酸錳礦物或氧化錳形態存在的錳,其含量均為礦石中錳含量的85%以下;多金屬錳礦石不同于上述三種錳礦石,除錳外還含有其他金屬和非金屬礦物。我國碳酸錳礦多,約占錳礦總量的57%。

目前,錳礦選礦方法有重選、重介質-強磁選、焙燒-強磁選、單一強磁選、浮選以及多種方法聯合等。錳礦物屬于弱磁性礦物,其比磁化率與脈石礦物的差別較大,因此,錳礦石的強磁選占有重要的地位。對組成比較簡單、嵌布粒度較粗的碳酸錳礦石和氧化錳礦石用單一磁選流程可獲得較好的分選指標。分選碳酸錳礦石時,磁選機磁場強度需在480kA/m以上,而分選氧化錳礦的磁選機的磁場強度要更高,一般在960kA/m以上。

27.鎢礦石的特點和磁選方法是什么?

自然界已發現的鎢礦物約有20種,其中具有工業價值的為黑鎢礦和白鎢礦兩種。鎢礦石一般也分為黑鎢礦類和白鎢礦類。我國是世界上鎢礦最豐富的國家,石英脈型鎢礦占我國當前開采量的90%以上,鎢礦物以黑鎢礦為主,常含有白鎢礦,另有錫石、輝鉬礦、輝鉍礦、黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等金屬礦物,非金屬礦物以石英、長石、云母為主。

黑鎢礦的主要選礦方法是重選,粗、中粒用跳汰機,細粒用搖床。在重選過程中,一些密度較高的礦物,如錫石、白鎢礦和大多數的硫化礦,都伴隨黑鎢礦一起進入粗精礦中。因此,需要精選以提高鎢精礦的品位,同時回收各種副產品。

黑鎢礦屬于弱磁性礦物,而錫石、白鎢礦是非磁性礦物,因此,利用磁選法可將它們分開。我國某鎢礦精煉廠將鎢粗精礦用對輥機破碎到-3mm,篩分成0.83~3mm、0.2~0.83mm和0~0.2mm三級,分級磁選得到黑鎢精礦。

28.含鉭鈮-獨居石礦的特點和分選方法是什么?

含鉭鈮礦物的重選粗精礦中礦物組成復雜,除含有鋯英石、褐釔鈮礦和其他鈮鉭礦物外,還含有磁鐵礦、鈦鐵礦、獨居石、石英、云母、石榴石、電氣石和褐鐵礦等多種礦物。磁鐵礦含量較高,采用弱磁場磁選機回收,而鈮鉭礦物與獨居石、鈦鐵礦的磁性相差不大,只采用磁選不能完全達到精選分離這些礦物的目的,故必須采用磁選與其他方法的聯合流程。獨居石、鋯英石可以用油酸鈉、水玻璃、碳酸鈉等藥劑進行粒浮。此外,鉭鈮礦物是導電礦物,獨居石不是導電礦物,用電選分離也是有效的。因此,對于這種粗精礦可以采用磁選-粒浮、磁選-電選聯合流程處理。

29.海濱砂礦粗精礦的分選方法是什么?

海濱砂礦重選粗精礦中主要回收礦物為鈦鐵礦、獨居石、金紅石和鋯英石等。鈦鐵礦磁性最強,獨居石次之,金紅石和鋯英石都是非磁性礦物,而金紅石的導電度比鋯英石高得多。因此,處理這種礦石時,一般可采用磁選-電選聯合流程。

30.磁選操作中需要注意的問題是什么?

磁選過程的操作是在保證精礦質量的前提下,要盡量降低尾礦品位。為此操作人員要做到“二勤”、“二準”。

“二勤”是勤檢查、勤聯系。勤檢查就是在生產過程中,經常觀察原礦性質、磨礦濃度、磨礦細度、礦漿顏色、產品質量以及水壓和設備等方面的情況是否正常,做到心中有數,及時發現問題。勤聯系就是上下工序之間要經常聯系,交流情況,做到掌握工藝過程的全局。

“二準”就是準確判斷,準確調整。也就是在“二勤”的基礎上,準確判斷礦石性質及其他工藝因素的變化,及時準確地調整工藝過程。

開停車應注意事項如下:

(1)開車前應注意檢查電源線路、傳動裝置、潤滑系統和設備周圍情況,確認正常,無障礙物后方能開車。

(2)設備的開車應按一定的順序進行。一般來說開車按工藝過程從后往前開,停車則相反。

(3)開車時,先打開設備各部水管,排礦口開始應小些,然后給礦,并逐步調整到正常操作。

(4)設備全部停車時,應先與水泵管理人員聯系,然后停止給礦,再逐漸關閉水門和排礦口。若不聯系就關閉水門,則可能造成水泵崩壞。局部停車亦應事先聯系以便確定水泵開動臺數。

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