磁团聚重选机（简称磁聚机）和复合闪烁磁场精选机（电磁聚机）
来源：网络 作者：网络转载 2019-10-14 阅读：108
该机的结构示意于图1。它与磁力脱水槽有些相似，利用同心圆筒永磁系产生均匀的弱磁场。矿浆给入磁聚机后，磁性矿粒在磁场作用下迅速形成磁絮团或磁链并沉降，在其下降经过若干层不同磁场区域时，又反复团聚和分散，使夹杂在絮团内的脉石及贫连生体分离出来，并随上升水流从溢流中排出，而磁性絮团则最终在重力作用下沉降下来。它与磁力脱水槽的区别是磁性矿粒只受磁化不受磁力，磁化后的絮团靠重力沉降与非磁性矿粒分开。 磁聚机现有5种规格：Φ300、Φ600、Φ1500、Φ1800、Φ2500。该机目前主要用于处理某些矿区的磁铁矿石（如首钢大石河铁矿等，该矿选厂于20世纪80年代制造并使用），从磁选一细筛工艺流程的筛下产品中除去细粒贫连生体，以提高磁精矿品位。武钢程潮铁矿选矿厂也研制成功类似的磁聚机并用于工业生产。近年来，磁聚机得到发展和推广应用，从普通型又研制出变径型，在全国几十家选厂应用并获得了良好效果。 磁团聚重力选矿机无论变径与非变径，都有其弊端。其一，设备内部磁场是永磁磁场，制作完成后，其磁场强度就固定不变。当矿石性质、矿量等外部条件变化时，因磁场强度不能及时调整，适应能力较差；其二，永磁磁团聚重力选矿机耗水量大，将制约在缺水地区的推广应用。因此，利用新技术、新工艺，研制开发新型高效选别设备势在必行。在国内，磁铁矿的“反浮选”工艺日渐成熟。该工艺本身是在细磨的基础上，对磁选精矿增加反浮选作业，剔除精矿中的贫连生体，达到提铁降硅的目的。由于该工艺复杂，对磨矿粒度和矿浆温度等要求较高，不仅对磨矿粒度有较严格的要求，而且增加了药剂、动力等消耗。因此，选矿成本增加，降低了生产效率。并且因使用药剂可能对环境造成污染，还需投入环保费用。首钢矿业公司大石河选厂、水厂选矿厂选矿工艺流程一直使用控制细筛一磁团聚工艺流程，筛上返回再磨。但由于磁团聚重力选矿机设备本身的缺陷限制了该机进一步“提铁降硅”的技术要求，并且该设备体积大、占用厂房面积大、耗水量多。同时，该设备操作调整相对复杂，需要配置熟练的操作工，否则就会造成选别指标的波动。近几年来，在应用中发现矿石性质一旦变化，磁团聚重力选矿机分选效果就不够理想。分析其原因主要是磁团聚重力选矿机固定的磁场强度，不能随矿石性质的变化而变化，从而影响选别指标。 近几年来，国内对电磁聚机的研究越来越深入，技术也越来越成熟，利用通电线圈产生交变磁场替代不变的磁场，取得好的指标。但多数只停留在调整几个固定的电流参数，而且需要入工进行切换，无法实现自动调整与控制。首钢矿业公司自行研究的复合闪烁精选机（电磁聚机），利用比较成熟的单片机线性控制技术与PID技术进行配合，制作出能够独立运行、自动调整，并且随矿石性质变化自动产生线性磁场的分选设备。在首钢矿业公司水厂选矿厂、大石河选厂的应用中取得了较好的效果。 复合电磁场分选原理：针对磁聚机不可克服的缺点，经过潜心研究，确立了用电磁场来代替原来使用的磁聚机中的环形永磁场。因电磁场有一个很大的优点：就是需要它产生磁场的时候，就给电磁线圈通电，而不需要磁场存在的时候，就给线圈断电，使得磁场的有无、大小可以很方便地控制，这是永磁场所不能达到的。由三相异步电动机的工作原理得到进一步启示，如果把三相异步电动机三支线圈放在直线上不同的位置，然后再给这三支线圈通上存在有一定时间差（相位差）的电流，把这旋转磁场展开，旋转磁场就可以变成直线运动磁场，如果把这三支线圈放在磁聚机内部，并使直线运动磁场的方向向下，就可以模拟环型磁铁从上向下移动的轨迹。在磁场移动的过程中，就可以使磁聚机内部矿浆中含磁性铁的导磁颗粒，随着磁场的作用而向下移动，直至通过排矿口形成合格的精矿；而磁性弱、品位低的部分，在主要受底部上升水水流浮举力的作用下，逐渐上移，通过上部溢流堰流出成为尾矿。 复合闪烁磁场精选机结构设计：根据以上设计思想，主要对精选机筒径、长度、电磁线圈直径、绕制参数、电气控制线路及自动控制等基本结构做了进一步设计研究，终于研制出了一种靠磁力、重力和水力联合作用的湿式高效精选设备——Φ1OOOmm复合闪烁磁场精选机（以下简称精选机）。 精选机结构原理： （1)为了使矿浆能在精选机内部充分分离，必须保证有足够的分选区高度，为此设计使用多只线圈串联叠加，同时设计在顶部增加定磁场线圈，通过手动可调的定磁场强度来对溢流出的矿浆做最后的选别，以防止顶部溢流翻黑。在紧挨沉砂漏斗的上部安装一永磁磁环，以减少上升水流的波动对精矿沉降的影响，加速沉降过程。 (2)为了使线圈产生的磁场能够根据矿浆浓度的变化而变化，通过检测分选区的浓度来调整线圈中的电流。当分选区的浓度增大时，通过加大线圈的电流，增加磁场对矿浆中导磁颗粒的作用力，防止磁性颗粒不能克服水流的冲刷力而造成溢流翻黑；当分选区的浓度减小时，通过减小线圈中的电流，以减弱磁场来达到弱磁性颗粒的充分溢出。 (3)通过调整线圈的通电切换频率，来调整导磁颗粒的沉降速度，进而达到最佳的工艺要求。精选机的结构如图2所示，其特点如下： (1)精选机通过充分利用电磁线圈产生的电磁磁场提高单机台时处理能力。电磁线圈在矿浆中工作，使形成的内、外电磁场得到充分利用，单机设备处理能力大幅度提高。 （2)精选机把磁聚机的磁系与永磁磁力脱水槽的磁系相结合，并将磁系由永磁和电磁相复合，这样就形成了一个由电磁磁系和永磁磁系构成的复合磁系，从而保证矿物在其中多次受到磁场作用，以达到团聚一松散充分，提高选别效果。 (3)精选机顶部有定磁场线圈，目的是保持溢流面稳定，不“翻黑跑矿”。其他线圈按一定时间顺序依次间歇、间隔供电，以产生闪烁磁场，使磁性矿物在矿浆中达到充分的团聚一分散一团聚。供电的电流强度、供电时间、间歇时间和间隔线圈个数均可调。电磁磁系使磁性矿物不仅团聚而且受向下的磁场力的作用，同时还增大了磁性矿物分散的空间，提高了选别精度。 (4)自动化程度较高，提高了选别的自适应性。通过在分选区增设浓度检测装置及通过比例、积分、微分控制器，不仅实现了电磁场强度的自动调整，并且还实现了底流排矿阀及上升水电磁阀开启的自动调节，使精选机始终处于最佳的选别状态，不用入工操作调整。 (5)结构更先进，筒体的径长比远大于磁聚机，充分考虑了选别时间，使磁性矿物与脉石矿物及连生体能够得到充分的分离。另外，筒体顶部直径收缩，截面积减小，上升水流速加快，以使脱离磁场的杂质尽快随溢流排出，最终达到既有效脱出精矿中细粒杂质，又能充分脱掉较粗粒级杂质的目的。 复合闪烁磁场精选机已由首钢矿业公司研制开发成功，并获得国家实用新型专利。该项新技术投资省，见效快，改造简单，适合磁选厂老厂改造和新厂建设应用推广，可为企业带来良好的经济效益和社会效益，是磁选厂替代磁聚机的最佳高效精选技术设备，在国内具有广泛的应用前景。 图1 图2
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