SSS-II-2750型水平磁场立环高梯度磁选机在攀钢某选厂第二段强磁选选别作业应用的工业试验

李小鹏

摘要：本文介绍了SSS-II-2750型水平磁场立环高梯度磁选机的分选原理、特点以及在攀钢某选厂第二段强磁选别段工业试验的情况；试验结果表明,在给矿TiO2品位11.40%的情况下，可获得TiO2品位为16.76%、TiO2回收率69.60%的强磁精矿。

关键字：尾矿综合利用 钛铁矿 水平磁场 强磁机

0 前言

攀钢集团某选厂从事钛铁矿尾矿的综合利用，采用了两段强磁+浮选的回收工艺，入选原矿TiO2品位在6.3%左右，最终钛精矿TiO2品位大于47.00%；原则上要求入浮原矿TiO2品位不低于15%。该选厂选用SSS-II-2750型水平磁场立环高梯度磁选机（下称水平磁场磁选机）开展了工业试验，以提高第二段强磁的精矿TiO2品位和回收率。

1 SSS-II-2750型水平磁场立环高梯度磁选机

1.1分选原理

    水平磁场磁选机结构如图1所示。入选原矿经给矿口3给入磁场中的转环上部，被吸附的磁性矿物随着转环的转动离开磁场区域进入转环上部区域，经卸矿4的作用被冲卸进入精矿斗5中，精矿进入下道工序；非磁性物和未被选别的磁选矿物从磁介质介质棒间的缝隙进入尾矿箱2，在脉动的作用下往复进入磁场区域进行再次选别，最终不能选别的矿物通过尾矿口8排出。

图1  水平磁场磁选机结构图

1.2技术特点

1.2.1水平磁系

水平磁场磁选机两磁系水平放置，两个磁系共同作用产生磁场，在两个磁系之间的磁场分选空间内的磁力线为水平指向。因磁极分离，一般情况下分选区内磁场强度低于竖直磁场磁选机分选区内磁场强度。

1.2.2矩阵式磁介质棒

给矿给入磁介质棒上的模型如图2所示。

图2  弱磁矿物在磁介质棒上的作用原理

水平磁场磁选机磁力线为水平方向，在矿浆与磁介质接触后，弱磁性矿物的主要聚集区在圆柱形介质棒沿磁场方向的两边表面，离开磁场区域后在卸矿冲洗的作用下，弱磁性矿物被冲卸到精矿斗中。

2 工业试验及结果分析

2.1原矿性质

试验期间水平磁场磁选机给矿的TiO2品位在9.4%～13.5%的范围内波动，入选前使用高频叠层筛控制粒度，其粒度分析结果见表1。

表1 试验给矿粒度分析结果

粒级/mm	产率/%	TiO2品位/%	TiO2分布率/%
0.25	0.34	4.86	0.13
-0.250～+0.150	7.28	4.86	2.76
-0.150～+0.098	26.14	9.17	18.68
-0.098～+0.074	9.61	9.96	7.46
-0.074～+0.045	24.10	11.88	22.31
-0.045～+0.038	3.85	15.54	4.66
-0.038	28.68	19.69	44.00
累计	100.00	12.83	100.00

从表1可得，试验矿粒度分布较细，试验给矿中-0.074mm粒级含量为56.63%，金属分布率70.98%；-0.038mm粒级含量28.68%，金属分布率44.00%。

2.2条件试验

在开展连续性工业试验前，针对水平磁场磁选机的设备参数进行了条件实验，找出最佳试验条件，为连续性工业试验提供了基本依据。条件试验过程中控制干矿处理量在100 t /h 左右（给矿浓度约33%），卸矿水量、脉动冲次（固定冲次270次/min）均保持不变。

2.2.1转环转速条件实验

固定水平磁场强磁机励磁电流1400A（背感磁场强度0.457T）、脉动冲程12mm，考察转环转速对分选指标的影响，试验结果见表2。

表2  转环转速条件试验结果

设定频率/Hz	转环转速/ r/min	产品	TiO2品位/%	产率/%	TiO2回收率/%
40	2.2	强磁精矿	13.14	54.34	69.67
		强磁尾矿	6.81	45.66	30.33
		给矿	10.25	100.00	100.00
45	2.4	强磁精矿	13.86	47.64	63.37
		强磁尾矿	7.29	52.36	36.63
		给矿	10.42	100.00	100.00
50	2.6	强磁精矿	12.81	63.70	77.19
		强磁尾矿	6.64	36.30	22.81
		给矿	10.57	100.00	100.00
55	2.9	强磁精矿	13.29	61.59	78.03
		强磁尾矿	6.00	38.41	21.97
		给矿	10.49	100.00	100.00

从表2可得，转环转速实验得到的最佳转速为2.9r/min，强磁精矿TiO2回收率78.03%。

2.2.2磁场强度条件实验

固定水平磁场强磁机转环转速（55Hz）、脉动冲程12mm，考察背感磁场强度（励磁电流）对分选指标的影响，试验结果见表3。

表3  背感磁场强度条件试验结果

励磁电流/A	磁场强度/T	产品	TiO2品位/%	产率/%	TiO2回收率/%
1000	0.355	强磁精矿	16.00	48.35	71.29
		强磁尾矿	6.03	51.65	28.71
		给矿	10.85	100.00	100.00
1100	0.381	强磁精矿	14.87	45.63	68.61
		强磁尾矿	5.71	54.37	31.39
		给矿	9.89	100.00	100.00
1200	0.408	强磁精矿	14.71	44.97	70.38
		强磁尾矿	5.06	55.03	29.62
		给矿	9.40	100.00	100.00
1300	0.434	强磁精矿	13.22	50.96	71.89
		强磁尾矿	5.37	49.04	28.11
		给矿	9.37	100.00	100.00
1400	0.457	强磁精矿	13.29	61.59	78.03
		强磁尾矿	6.00	38.41	21.97
		给矿	10.49	100.00	100.00
1500	0.476	强磁精矿	13.30	50.44	71.60
		强磁尾矿	5.37	49.56	28.40
		给矿	9.37	100.00	100.00

从表3可得，背景磁感应强度实验得到的最佳背景磁感应强度为0.476T，强磁精矿TiO2回收率78.03%。

2.2.3脉动冲程条件实验

固定水平磁场强磁机励磁电流1500A（背感磁场强度0.476T）、转环转速 （55Hz），考察脉动冲程对分选指标的影响，试验结果见表4。

表4  脉动冲程度条件试验结果

脉动冲程mm	产品	TiO2品位/%	产率/%	TiO2回收率/%
0	强磁精矿	14.66	51.98	71.49
	强磁尾矿	6.33	48.02	28.51
	给矿	10.66	100.00	100.00
6	强磁精矿	14.02	47.98	68.85
	强磁尾矿	5.85	52.02	31.15
	给矿	9.77	100.00	100.00
12	强磁精矿	15.38	50.47	72.82
	强磁尾矿	5.85	49.53	27.18
	给矿	10.66	100.00	100.00
17	强磁精矿	14.10	51.29	74.03
	强磁尾矿	5.21	48.71	25.97
	给矿	9.77	100.00	100.00
21	强磁精矿	13.10	57.23	77.06
	强磁尾矿	5.22	42.77	22.94
	给矿	9.73	100.00	100.00
24	强磁精矿	13.26	63.32	80.97
	强磁尾矿	5.38	36.68	19.03
	给矿	10.37	100.00	100.00

从表4可得，脉动冲程实验得到的最佳冲程为24mm，强磁精矿TiO2回收率80.97%。

通过调节试验得到的最佳运行参数未转环转速2.9r/min、磁场强度0.476T、脉动冲程24mm。在条件实验过程中，强磁精矿TiO2品位、回收率存在波动，规律性不强，特选取的最佳运行参数为条件实验的最优指标。

2.3连续工业试验

2.3.1综合指标

连续考察指标列于表5。

表5  连续考察指标表

项目 序号	原矿TiO2品位/%	精矿TiO2品位/%	尾矿TiO2品位/%	产率/%	精矿TO2回收率/%
1	11.31	16.72	6.68	46.09	68.14
2	11.65	17.47	6.50	46.95	70.40
3	11.92	17.37	6.73	48.79	71.10
4	12.07	17.95	6.05	50.62	75.24
5	10.34	15.25	6.03	46.78	68.96
6	10.42	16.20	6.38	41.11	63.93
7	12.12	18.02	7.35	44.70	66.47
8	10.29	14.72	6.02	49.06	70.19
9	13.31	18.31	8.58	48.56	66.83
累计	11.40	16.76	6.58	47.35	69.60

从表5可知，连续工业试验期间，试验原矿TiO2品位在10.29%～13.31%之间波动，精矿TiO2品位在14.72%～18.31%之间波动，尾矿TiO2品位在6.02%～8.58%之间波动，精矿产率在41.11%～50.62%之间波动，精矿TiO2回收率在63.93%～75.24%之间波动；累计原矿TiO2品位11.40%，精矿TiO2品16.76%，尾矿TiO2品位6.58%，精矿产率47.35%，精矿TiO2回收率69.60%。

2.3.2产品筛析

对工业试验中各产品进行了粒度筛析，结果见表6。

表6  工业试验各产品粒度筛析结果

粒级/mm	TiO2品位/%			产率/%			TiO2分布率/%			精矿粒级TiO2收率/%
	原矿	精矿	尾矿	原矿	精矿	尾矿	原矿	精矿	尾矿
+0.250	4.86	7.33	3.46	0.34	0.25	0.64	0.13	0.09	0.30	54.56
-0.250～+0.150	4.86	7.33	3.46	7.28	3.95	8.25	2.76	1.47	3.81	54.56
-0.150～+0.098	9.17	12.68	5.37	26.14	19.01	25.48	18.68	12.27	18.28	71.88
-0.098～+0.074	9.96	15.39	6.1	9.61	11.19	9.59	7.46	8.76	7.81	64.20
-0.074～+0.045	11.88	16.66	6.29	24.1	23.81	24.02	22.31	20.19	20.18	75.59
-0.045～+0.038	15.54	21.52	7.52	3.85	8.63	2.80	4.66	9.45	2.81	79.33
-0.038	19.69	28.3	11.99	28.68	33.16	29.22	44.00	47.76	46.80	67.85
累计	12.83	19.65	7.49	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00	67.31

从表6可知，试验中得到的强磁精矿-0.074mm粒级产率为65.60%、金属分布率77.40%、TiO2收率为70.31%。随着粒度的变细，粒级回收率呈逐渐升高的趋势，但-0.038mm粒级收率降低，-0.045mm～+0.038mm粒级回收率为79.33%，-0.038mm粒级回收率为67.85%。

3结语

（1）试验矿粒度分布较细，试验给矿中-0.074mm粒级含量为56.63%，金属分布率70.98%；-0.038mm粒级含量28.68%，金属分布率44.00%。

（2）SSS-II-2750型水平磁场立环高梯度磁选机的磁系结构为两磁系水平放置，两个磁系共同作用产生磁场，在两个磁系之间的磁场分选空间内的磁力线为水平指向；水平磁系产生的磁场强度提升受一定的限制。

（3）工业试验累计原矿TiO2品位11.40%，精矿TiO2品16.76%，尾矿TiO2品位6.58%，精矿产率47.35%，精矿TiO2回收率69.60%。

参考文献:

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