◆ 田成春
（通鋼集團敦化塔東礦業公司，吉林 敦化市  133700）
摘    要：通過對磁選環柱實驗數據及生產實際數據的研究，分析了應用磁選環柱取代普通磁選設備的可行性和優越性。
關鍵詞：磁選環柱；應用；分析

前言
    永磁筒式磁選機與磁力脫水槽是目前國內磁選廠的主流磁選設備。某礦業公司選礦廠一段磁選機使用的是CTB1024型濕式永磁筒式磁選機，一段脫水作業是使用CS-20和CS-25永磁磁力脫水槽。這些磁選設備選別效率低，選分效果不佳，在選出的產品中常形成"磁性夾雜"和"非磁性夾雜"，使部分連生體進入磁選精礦中，影響精礦品位的提高。為不斷提高精礦品位，就要增加選別段數與選別設備，隨著設備數量的增加，磁選工藝流程變得復雜，設備布置所占空間大，水電等各項消耗也隨之增加，選礦成本難以下降。遼寧科技大學最新研制的磁選環柱是一種高效的磁選設備，可以解決普通磁選設備諸多缺點，能夠替代老式低效的磁選機及磁力脫水槽，并可得到較為理想的選別指標。

1 磁選環柱的結構與分選過程
    磁選環柱由上下兩個分選區構成，上部為粗選區，下部為精選區。上部粗選區為單一的分選筒，下部精選區由分選筒和內筒構成內外兩個腔。磁選環柱主要由給礦斗、分選筒、溢流管、電磁鐵環軛構成的粗選區磁系、勵磁線圈構成的精選區磁系、錐形導向桿、給水管、精礦排礦管、尾礦排礦管、電控裝置等構成。另外在分選筒內部設有一個內筒，以內筒上邊緣為界，將分選筒內部分為上部區域和下部區域，上部區域為粗選區，下部區域為精選區。錐形導向桿的作用是防止給礦直接進入粗選區分選筒的中心區域，因為這一區域磁場力作用較弱，容易造成尾礦品位過高。其結構示意圖如圖1。 

    磁選環柱的分選過程是礦漿由給礦斗進入粗選區上部，經過錐形導向桿分散后，在順序向下循環往復的徑向磁場力和有效重力作用下，磁性顆粒及連生體形成磁鏈并由中心向分選筒的周圍筒壁運動，而后沿筒壁向下運動；非磁性顆粒在有效重力作用下垂直向下運動，進入尾礦腔成為尾礦，粗選區沿筒壁向下運動的磁鏈以及部分夾雜的非磁性顆粒進入精選腔，在向下的磁力、重力、上升水流動力的聯合作用下，經過多次淘洗，由精礦管排出精礦，非磁性顆粒、貧連生體等在上升水流作用下進入尾礦管，形成尾礦。

2 不同磁選工藝與設備對磁鐵礦選別效果對比
2.1磁選環柱對磁鐵礦選別結果
    使用磁選環柱選別的試驗礦石為一次分級溢流產品，并對其進行了選分試驗 ，選別工藝流程如圖2。
采取的一次分級溢流產品粒度-200目（0.074mm）含量為44.6%，粒度范圍為0.7-0mm，全鐵品位為27.60%，磁鐵礦單體解離度為85.31%，試驗結果如表1。

    從表1數據看，一次分級溢流產品經磁選環柱選別后，精礦品位為54.44%，尾礦品位為6.76%，尾礦產率為56.30%，精礦金屬回收率為86.21%。
2.2濕式永磁筒式磁選機與磁力脫水槽的選別結果
    現在選礦廠一次選別作業是一段磨礦后的溢流產品經一段脫水槽選分后，再進入一段磁選機進行選別，選別設備相對較多，具體工藝流程如圖3。
    從2005年11月份進行的選礦流程考查數據看，現在選礦廠的生產實際情況如表2。
    從表2可見，經過一次脫水作業與一次磁選作業選別后，精礦品位可達到48.61%，計算一次選別綜合尾礦品位為9.44%，計算一次選別作業尾礦產率為52.92%，精礦金屬回收率為82.09%，一次分級溢流（原礦）品位為27.88%，一次分級溢流粒度-200目（0.074mm）占44.06%。
    從試驗結果與生產實際數據對比看，磁選環柱入選的原礦品位與生產實際的一次分級溢流品位分別為27.60%和27.88%，磨礦粒度分別為-200目44.60%和44.06%，兩種選別方法在原礦入選前磨礦產品條件非常相似，而用磁選環柱選取的精礦品位高出實際生產中一次選別作業生產精礦品位5.83%，尾礦品位降低了2.68%，回收率提高了4.12%，尾礦產率提高3.38%。這說明磁選環柱在磁鐵礦的粗精礦選別方面各項指標較老式磁選設備都比較優越。且能取代磁選機與脫水槽兩段選別設備，減少磁選設備種類與數量，簡化磁選工藝。

3 經濟效益分析
    從以上各項主要指標對比來看，由于磁選環柱可提高一次粗選精礦的品位，為以后的磁選設備進一步提高精礦品位留有余地，同時金屬回收率的提高，可多回收生產鐵精礦。由于回收率提高了4.12%，從板石礦業公司2006年生產報表統計數據可知，入磨原礦量185.11萬噸，原礦品位32.55%，流程計算鐵精礦生產相對于一次作業的回收率為93.60%，計算后可知多回收品位67.00%的鐵精礦為3.47萬噸。（185.11萬t×32.55%×4.12%×93.60%÷67.00%＝3.47萬t）
    生產中一次磁選作業處于滿負荷工作狀態，限制了一段磨礦機的原礦處理能力，使用磁選環柱，由于尾礦產率提高3.38%，實際上可按此產率有效提高一次磨礦和一次磁選作業的處理能力，根據2006年統計實際選比2.43計算，則每年由于多處理入磨原礦，可多產鐵精礦為2.58萬噸。（185.11萬t×3.38%÷2.43=2.58萬t）
    兩項合計每年可多產鐵精粉6.05萬噸，如按每噸單價850元/噸計算，可增加銷售收入為5143萬元。

4 結論
   通過不同磁選設備與不同選別工藝選分板石選礦廠磁鐵礦的指標來看，用磁選環柱取代老式的筒式磁選機與磁力脫水槽選別工藝方法，可得到較好的選別效果，且能增加原礦處理量，提高金屬回收率，多產鐵精粉，增加銷售收入，為企業創造可觀的經濟效益。由于磁選環柱設備還處于試驗研究階段，沒有進行工業性實際應用，如果在生產中應用，各項指標有可能比試驗的結果要低些，且目前對應用磁選環柱進行工藝流程改造所需投資無法估算，所以綜合效益也無法計算。但從優化磁選工藝角度來講，在磁鐵礦的粗精礦選別過程中，用其取代老式磁選設備在選別指標與增加處理能力及多回收鐵精粉方面，有其獨特的優勢，有工業應用的先進性和可行性，是將來優化粗粒級磁鐵礦磁選工藝可選擇的高效磁選設備之一。