目前选矿使用的湿式弱磁场磁选机大部分是筒式磁选机。永磁筒式磁选机广泛用于磁铁矿选别、磁性加重剂再生及为湿式强磁选给矿作准备。电磁式或永磁—电磁混合式磁选机因其表面磁场较高(0.2特以上)常用于磁性加重剂的回收作业或从弱磁性矿石中排除中等磁性颗粒(如假象赤铁矿等)。
湿式圆筒磁选机由以下几部分组成:磁系、圆筒、分选槽及给料、排料和溢流机构。磁系排列和磁极数量对分选结果有决定性影响。筒径小的磁选机一般用5极,极性沿周边方向交替;大筒径磁选机常用7极磁系。采用铁氧体永磁体,在给定的特殊磁场分布条件下能产生最高的磁场强度,圆筒的作用是运送吸着的磁性颗粒和防止矿浆浸入磁系,圆筒和端盖用非磁性、高电阻率和耐腐蚀材料制造。在磁场中工作的槽体用奥氏体不锈钢制造,并用合成材料衬里防止磨损。排矿室的大小应能调节,以适应处理量的变化。同样,为了控制溢流速度,溢流堰也是可调的。磁选机一般都用齿轮电动机传动。
依工作性质不同,湿式圆筒磁选机有三种槽体结构形式(图1):顺流式、逆流式和半逆流式。
图1 圆筒磁选机的三种槽形
a.顺流式;b.半逆流式;c.逆流式
在中磁铁矿含量低的情况下,即尾矿量大(>50%),三种槽形磁选机的工艺指标相近。当给矿中磁铁矿含量高,即尾矿产率低(<30%)时,顺流式磁选机的工艺指标明显超过逆流和半逆流磁选机。
顺流磁选机适用于<6毫米矿石;逆流磁选机的适宜粒度为<2~3毫米矿石;半逆流适于<0.3毫米矿粒。
不同槽形磁选机,在同等条件下,磁性产品质量大致相等。多段磁选时,就要考虑不同槽形磁选机的组合问题。逆流磁选机的组合要求相邻磁选机有较大的高差(600~1000毫米)。
其他条件相等时,顺流机功耗比逆流机少50~100%。半逆流机的功耗在前两者之间。逆流机筒体和槽体的磨损比其他两种槽形机大。顺流机运转可靠性最高,半逆流机对处理量、粒度和给矿浓度的变动最敏感。处理量低于允许范围,给矿粒度增大和浓度提高都会引起磁选机堵塞。
一、永磁筒式磁选机
1. CTB型磁选机
我国生产的CTB型磁选机的结构如图2所示。磁系由锶铁氧体磁块组成,磁极极性沿圆周交变,磁系包角与磁极数、极面宽度和极隙宽度有关,通常为106°~135°。磁系偏角为15°~20°。磁系偏角可以调节。
图2 CTB型永磁圆筒式磁选机
1.圆筒;2.磁系;3.槽体;4.磁导板;5.支架;6.喷水管;
7.给矿箱;8.缷矿水管;9.底板;10.磁偏角调整装置;11.支架
CTB型机的槽体是半逆流形。槽体靠近磁系部位用非导磁材料,其余用普通钢板或硬质塑料板制造。槽体下部为给矿区,其中有喷水管,用来调节矿浆浓度并使矿粒分散,有利提高分选指标。
磁选机的磁场特性如图3所示。
图3 直径为750mm(a)和1050mm(a)磁选机的磁场特性
Ⅰ.分选区;Ⅱ.输送区;Ⅲ.脱水区
CTB型磁选机的技术性能列于表1。[next]
型号 | 筒体尺寸D×Lmm | 磁场强度,kA/m | ||||
顺流 | 逆流 | 半逆流 | 距极表面50mm | 距极表面10mm | ||
CTS—712CTS—718CTS—1018CTS—1024CTS—1230 | CTN—712CTN—718CTN—1018CTN—1024CTN—1230 | CTB—712CTB—718CTB—1018CTB—1024CTB—1230 | 750×1200750×18001050×18001050×24001250×300 | 700700100010001100 | 16001600170017001750 | |
型号 | 电机功率kW | 筒体转速r/min | 处理能力 | |||
顺流 | 逆流 | 半逆流 | t/h·m | m3h·m | ||
CTS—712CTS—718CTS—1018CTS—1024CTS—1230 | CTN—712CTN—718CTN—1018CTN—1024CTN—1230 | CTB—712CTB—718CTB—1018CTB—1024CTB—1230 | 3.03.05.55.57.5 | 3535242418 | 20~4020~4060~8060~8080~100 | 30~5030~5070~9070~9090~120 |
CTB型磁选机的顺流槽型(CTS型)和逆流槽型(CTN型)的结构如图4和图5所示。
图4 CTS型永磁圆筒林磁选机
1.圆筒;2.槽体;3.给矿箱;4.传动部分;5.卸矿水管;
6.排矿调节阀;7.机架;8.磁偏角调整装置
图5 CYN型永磁圆筒式磁选机
1.圆筒;2.槽体;3.机架;4.传动部分;5.磁偏角调整装置
2. 苏联产永磁筒式磁选机
苏联产永磁筒式磁选机的技术性能列于表2。
ПЪМ—60/150 | ПЪМ—П—60/150 | ПЪМ—ПП—60/150 | ПЪМ—П—80/250 | ПЪМ—ПП—80/250 | ПЪМ—90/250 | ПЪМ—П—90/250 | ПЪМ—ПП—90/250 | ПЪМ—ГЏІ—90/250 | ПЪМ—ГЏIП—90/250 | ПЪМ—П—120/300 | ПЪМ—ПП—120/300 | |
筒尺寸,mm直径长度入选粒度,mm | 顺6001500-6+0 | 逆600150-2+2 | 半逆600150-0.2+0 | 逆8002500-2+0 | 半逆8002500-0.2+0 | 顺9002500-6+0 | 逆9002500-2+0 | 半逆9002500-0.2+0 | 磁循环逆流9002500-2+0 | 磁循环半逆流9002500-0.2+0 | 逆120030004~0 | 半逆120030000.2~0 |
筒面场强,kA/mNi-Co磁系钡铁氧体磁系筒转数,r/min处理能力,t/h传动功率,kW | 80~889539到1351.1 | 80~889539到602.2 | 80~889539到151.1 | 889529140~2003 | 88952915~03 | 88~9595~10426130~1804 | 88~9595~10426160~2504 | 88~9595~1042640~904 | 88~9595~1042650~1504 | 88~9595~1042615~404 | 111~13519200~007.5 | 111~1351950~1007.5 |
磁选机尺寸,mm长宽高 | 208013301470 | 208013301470 | 208013301470 | 332015101650 | 330014501550 | 303017001880 | 303017002090 | 303017201980 | 303017501880 | 308017902055 | 367022352370 | 376022353370 |
机重,tNiCo磁系钡铁氧体磁系 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 3 | 2.9 | 3.63.3 | 3.73.3 | 3.63.3 | 3.93.6 | 3.93.7 | 7 | 6.9 |
苏联新建的大中型选矿厂基本上都装备大筒径磁选机:ПЪМ—90/250、ПЪМ—П—90/250、ПЪМ—ПП—90/250(筒径900毫米)、ПЪМ—П—120/300及ПЪМ—ПП—120/300(筒径1200毫米)磁选机。ПЪМ—90/250机有三种槽形,其结构分别示于图6~8。磁系磁场分布如图9所示。磁极极性沿圆筒周边交变。
ПЪМ—ПП—90/250机(图10)是一种磁性产品成稳定循环的逆流式磁选机。它的磁系和ПЪМ—90/250机相同,区别在于逆流矿浆槽用隔板隔成几个小槽,主要分选和精矿精选是在这些小槽中进行的。工作原理与ПЪМ—П—90/250机相似,不同的是给料开始进到6个小矿浆槽完成主要磁选作业,选出的磁性产品从筒上排出自流进到同一矿浆槽的7个分选室中完成磁性产品精选。
图6 顺流式ПЪМ—90/250磁选机
1.圆筒;2.磁系;3.矿浆槽;4.、12.进料和排料箱;5.分配箱;6.矿浆缓冲器;
7.给料流槽;8.精矿流槽;9.尾矿嘴;10.尾矿管;11.机架;13.喷水器;14.传动装置
图7 半逆流式ПЪМ—П—90/250磁选机
1.圆筒;2.磁系;3.矿浆槽;4.、11.进料和排料箱;5.矿浆分配箱;6.矿浆缓冲器;
7.给矿管;8.给矿流槽;9.尾矿嘴;10.尾矿管;12.喷水器;13.机架;14.传动装置
图8 半逆流式ПЪМ—ПП—90/250磁选机
1.圆筒;2.磁系;3.矿浆槽;4.、10.进料和排料箱;
5.矿浆分配箱;6.矿浆缓冲器;7.稀释给矿喷水器;
8.尾矿管;9.机架;11.喷水器;12.传动装置[next]
图9 ПЪМ—90/250磁选机的磁场分布
1.圆筒表面磁场;2.距离筒面50mm处磁场
图10 ПЪМ—ПП—90/250磁选机
ПЪМ—П—120/300机和ПЪМ—ПП—120/300机是苏联新研制成的大型筒式磁选机,用来和大型球磨机配套。磁选机结构如图12所示。
ПЪМ—120/300机磁系有12极,外带副磁极。主磁极由钡铁氧体块构成,尺寸为130×90×125毫米,用环氧胶粘结在金属板上,尺寸为30×83×63毫米的副磁极则粘结在主磁极的间隙间(图13)。这时主磁极和副磁极邻接边的极性是相同。磁系用螺栓固紧在轭铁上。磁系极距为120毫米,磁包角134°,极性沿周边交变。磁选机磁场分布如图14所示。
ПЪМ—120/300机和ПЪМ—90/250机的对比试验结果表明,在第三段磁选, 两种半逆流机的选别指标大致相当(前者精矿铁品位65.2%,回收率97.9%;后者精矿铁品位64.69%,回收率98.1%),但前者的处理量要比后者大一倍。
苏联制造的筒径1500毫米磁选机在工业试验中效果良好,ПЪМ—150/400机也采用多极磁系。磁系有用钡铁氧体和锶铁氧体制造的用作校正的副磁体,以保证工作场有足够磁力,其值朝磁选机排料端逐渐减小。
图11 ПЪМ—ПП—90/250磁选机
1.圆筒;2.磁系;3.分选槽;4和8.进料和排料箱;5.矿浆分配箱;6.矿浆缓冲器;
7.接矿箱;9.机架;10.管道;11、16~18.喷水器;12~14.分别为主分选室、
精矿精选和清洗室;15.尾矿管;19.接矿箱小室;20.塞子;21.传动装置[next]
图12 ПЪМ—П—120/300磁选机(a)和ПЪМ—ПП—120/300磁选机(b)结构图
图13 ПЪМ—120/300磁选机磁系在主磁极之间嵌有副磁极
图14 ПЪМ—120/300磁选机磁场分布
1.圆筒表面;2.离筒面50mm
表3列出的是ПЪМ型磁选机的生产能力。
3. 瑞典萨拉国际公司现在生产的筒径916毫米和1200毫米磁选机的生产能力比老产品大3~4倍。它有三种槽型。Φ916机有筒长从300毫米到3000毫米8种规格;Φ1200机有筒长从600毫米到3000毫米7种规格。
萨拉910×3000型机的处理能力为150吨/时。磁系用铁氧体制造,极性沿筒周边方向交变。给矿中固体含量35~45%时,顺流式机能获得较好指标;固体含量为30%时,半逆流式机较好。半逆流式机的给料粒度为0.8~0毫米。
给矿含量,% | 生产量,t/h | |||||||||||
-0.74(mm)粒级 | 固体① | 磁性矿量 | ПЪМ—60/150 | ПЪМ—П—60/150 | ПЪМ—ПП—60/150 | ПЪМ—П—80/250 | ПЪМ—ПП—80/250 | ПЪМ—90/250 | ПЪМ—П—90/250 | ПЪМ—ПП—90/250 | ПЪМ—П—120/300 | ПЪМ—ПП—120/300 |
棒磨机溢流 | ||||||||||||
15~2515~25 | 5050 | 40~6080~90 | 30~3535~40 | 140~160160~180 | ||||||||
和水力旋流器成闭路循环的球磨机溢流 | ||||||||||||
25~4050~60 | 5050 | 80~9080~90 | 30~3525~30 | 50~6040~50 | 140~160130~150 | 150~170120~140 | 180~220150~170 | 300~350250~300 | ||||
分级机与水力旋流器溢流及脱泥机沉砂 | ||||||||||||
50~6030~6060~7060~7075~8575~8594~9694~96 | 5050302030203020 | 40~6080~9080~9080~9080~9080~9080~9080~90 | 20~2525~30 | 30~4040~50 | 15~2010~1512~158~128~106~8 | 100~120130~150 | 60~8035~5040~6030~4025~3015~25 | 100~120120~140 | 120~140150~170 | 70~9040~6050~7035~5030~4020~30 | 200~250250~300 | 140~18080~120100~14070~10060~8040~60 |
西德洪堡公司制造PTNS型磁选机,圆筒直径有600、900、1200毫米三种。Φ600机有筒长从300毫米到2000毫米9种规格;Φ900机有筒长从600毫米到3000毫米9种规格;Φ1200机有筒长从1500 毫米到3000毫米6种规格。磁系有5极(小筒径)和7极(大筒径)两种。极性沿圆周交变。磁选机的正常分选粒度为0.15~0.5毫米。
5. 拉皮特公司的永磁筒式磁选机
英国拉皮特公司生产的永磁筒式磁选机的磁系用高磁导率钢和异向性锶铁氧体磁块制造,其特点是高矫顽力、重量轻及抗退磁能力强。槽形有三种。标准筒径为760毫米和910毫米。磁系最长为3050毫米。有一筒、二筒和三筒等9种组合形式。磁选机磁场强度和梯度在给矿点最大,然后平滑降低,在排矿口最弱。这种磁选机由于磁力较大,最适用于加重剂回收。
二、电磁筒式磁选机
1. 电磁筒式磁选机
苏联帕尔霍缅科(ПapxoMeнко)煤炭机械制造厂生产的电磁筒式磁选机的技术性能列于表4。
表4 电磁筒式磁选机技术性能
参数 | ЭЪМ—П—80/170 | ЭЪМ—П—80/250 | ЭЪМ—90/60 | ЭЪМ—90/100 | ЭЪМ—П—90/100 | ЭЪМ—П—П—90/100 | ЭЪМ—90/300 | ЭЪМ—П—90/300 | ЭЪМ—П—П—90/300 |
筒尺寸,mm直径长度槽型筒表面场强,kA/m筒转数,r/min | 8001700逆流1608-27 | 8002500逆流1608-27 | 900600顺流16012-28 | 9001000顺流1607.5-28 | 9001000逆流1606.5-26 | 9001000半逆流1607.5-28 | 9003000顺流16026 | 9003000逆流16026 | 9003000半逆流16026 |
被选物料粒度,mm加重剂半氧化矿石 | -10+0-2+0 | -1+0-2+0 | -6+0 | -6+0 | -2+0 | -2+0 | -6+0 | -2+0 | -0.2+0 |
生产能力①:加重剂再生:悬浮液,m3/h固体,t/h半氧化矿石,t/h励磁功率,kW | 18050到130到6.63.0 | 27090到300到104.0 | 3010到25到51.1 | 7520到45到51.1 | 约到50到102.2 | 758到20到102.2 | 25070到150到337.5 | 约到200到337.5 | 约到60337.5 |
传动功率,kW磁选机尺寸,mm长宽高机重,t | 3000199522005.0 | 3750199522007.1 | 1700162015751.7 | 1820177015802.4 | 2270174020852.6 | 1820174520852.6 | 4725182024558.6 | 4725197023558.4 | 4725182426708.7 |
ЭЪМ—90磁选机结构如图15所示。磁系极性沿筒周边交变。线圈用油冷却。
为了提高稀悬浮液磁性物的回收率,磁筒浸在槽中的深度必须高于本身支撑轴。为此在槽两端边安装了专门容器防止悬浮液从槽中流出。为了防止粗颗粒非磁性物在筒下部给料槽中堆积,流槽上有一窗口把它和沉积室连接起来。悬浮液通过窗口的流速小于尾矿嘴的流速,这样粗粒脉石和煤容易排出而磁性物不受损失。
图15 ЭЪМ—90/100顺流电磁磁选机
1.圆筒;2.电磁磁系;3.矿浆槽;4和12.进料和出料箱;5.分配箱;6.矿流稳定器
7.给料流槽;8.精矿流槽;9.尾矿嘴;10.溢流管;11.机架;13.喷水器
2. Ep—48型电磁-永磁混合磁系磁选机
美国埃利兹公司研制的Ep—48型电磁—永磁混合磁系磁选机的筒径为1219毫米,长610毫米。磁系排列:在给矿端为电磁极;排矿端为永磁极。磁筒表面场强可达0.25特,永磁端0.15特。此种磁选机适用于加重剂再生和较弱性的强磁性物料的分选。