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1、高梯度磁分离技术及其在铁矿石选别方面的应用综述feigeoer摘要：高梯度磁分离技术是处理粒度为微米级的微细粒弱、顺磁性物的重要方法，其设备包括周期式和连续式两种，其中连续式高梯度磁分机中以立环式应用最广。SIon型立环式脉动高梯度磁选机在铁矿石选别方面应用最广，广泛用于处理各地难选的红矿，其次SSS型系列湿式双频双立环高梯度磁选机在处理褐铁矿和镜铁矿和其他难选铁矿石上有所应用。关键字:高梯度磁分离技术，Slon型立环式脉动高梯度磁选机，红矿，SSS型系列湿式双频双立环高梯度磁选机SummaryonHighGradientMagneticSeparationTechnologyandItsAp
2、plicationinIronOreProcessingAbstract：Highgradientmagneticseparationtechnologyisusedtodealwithfine-grainedweakparamagneticmaterial,theequipmentsincludingtwotypes：Cycle-typeandContinuoustype.Verticalringhighgradientmagneticseparatorisusedwidelyinthelattertype.SlonHighIntensityMagneticSeparatorismostus
3、efultotreatthehematite,itisusedwidelyinConcentrator,SSSwettypedoublefrequencypulsationdoubleverticalringhighgradientmagneticseparatorisalsousedintreatingspeculariteandlimonite.Highgradientmagneticseparationtechnologyisagoodmethodtotreattherefractoryironore.Keywords：Highgradientmagneticseparationtech
4、nology,SlonHighIntensityMagneticSeparator,Hematite,SSSwettypedoublefrequencypulsationdoubleverticalringhighgradientmagneticseparator近几年，随着国内优质的铁矿资源的不断开发利用，易选的铁矿资源越来越少，铁矿资源呈现出贫、细、杂的特点。而且炼铁工序对由难选铁矿石选别出来的铁精矿的品位要求也越来越苛刻。中国越来越依赖于进口铁矿石，进口铁矿石占到了当年生产用量的近一半，仅2009年一月至四月份中国的进口量就达到了1.88亿吨，这种情况不利用于我国的可持续发展，使我国处于
5、战略劣势。与此同时，我国的难选矿，如微细粒的弱磁性的磁铁矿和部分氧化矿与我国的含铁尾矿的总量却很大，这部分资源就目前的技术是可以利用起来的。对于这部分铁矿资源，最有效的技术是高梯度磁分离技术。1.高梯度磁分离技术处理对象及特点高梯度磁分离技术是上世纪70年代初首先在美国发展起来的一种磁分离新技术，它能分离一般磁选机所无法分选的微细顺磁性物料，其分选粒度可达IUm。最初设计目的是用来从高岭土等粘土矿物中去除Fe2O3、Tio等有害杂质的。高梯度磁分离技术可以处理粒度为微米级的微细粒弱、顺磁性物料，是微细粒选矿的重要方法之一。其应用范围很广，可用于矿物分选，不仅包括铁矿石的分选还包括其它金属矿如铝
6、矿、铭铁矿、镒矿、钛铁矿、铝矿、各种硫化矿、铀矿等，也用于分选非金属矿如高岭土、滑石、云母、石英、长石，方解石、萤石等，用于三废治理，煤的脱硫、脱灰，甚至可用于医学界如分离血液中的血红素。高梯度磁分离技术具有以下突出特点：（1）物料流速快，阻力小，处理量大。（2）设备占地面积小，操作费用低。（3）能脱除的物质种类多，效率高。（4）设备耐高温、高压，耐酸碱。正因为高梯度磁分离技术有这些特点才使得该技术得到广泛应用。2 .高梯度磁分离技术设备2.1 周期式高梯度磁选机该磁选机是20世纪60年代末美国研制的、70年代成熟起来的一项新技术，主要用于废水处理，用于废水处理的磁过滤器现已系列化。2.2 连
7、续式高梯度磁选机当原矿中磁性物含量较高时，周期式高梯度磁选机处理量太低，这就需要连续式高梯度磁选机加大处理能力。此类磁选机又分两类。（1）平环式高梯度磁选机平环式高梯度磁选机存在一些致命的缺点：1）其给矿方向和排磁性产品方向一致，粗颗粒必须穿过磁介质对才能排走，排不出去的粗粒容易在磁介质堆中积累，从而易造成堵塞。2）磁分离机的磁场力比一般的磁选机打，连生体矿粒容易进入磁性产品中，加上介质堆容易造成脉石颗粒的机械夹杂，使磁性产品品位较低。3）平环式高梯度磁选机对给料粒度比较严格。为了克服平环式高梯度磁选机的这些缺点，人们研制出了另一种连续式高梯度磁选机，即：立环式高梯度磁选机。（2）立环式高梯度
8、磁选机这种磁分离机在一定程度上克服了磁介质易堵塞的问题。通过发展，立环式高梯度磁选机有了突破性的进展。其中以熊大和博士研制的Slon型立环式脉动高梯度磁选机最为代表。Slon型立环式脉动高梯度磁选机不仅解决了磁介质易堵塞的问题，还解决了磁介质机械夹杂问题，使得给矿粒度的要求大为降低。所以，目前有近一千台SIon型立环式脉动高梯度磁选机用于如首钢、唐钢、包钢、涟钢、鞍钢、邯钢、昆钢、承钢等国内大型钢铁企业的矿业企业中。实践表明，此种磁分离机，性能稳定，铁精矿品位高，含杂质少，是较理性的磁分离技术。与此同时,立环式高梯度磁选机另一只发展力量是广州有色金属研究院对湿式立环强磁磁选机的研究。其代表产品
9、是SSS湿式双频脉冲双立环高梯度磁选机。SSS型系列湿式双频双立环高梯度磁选机采用独特的双频脉冲装置,不仅能兼顾精矿质量,得到高品位的精矿,还能保证金属回收率，并根据流程的需要，可灵活地调节设备的技术参数。该设备特点如下:（1）磁介质的磁场梯度分布密度是变化的，可减少夹杂和堵塞,有利于提高精矿品位及回收率。（2）由于在粗选区和精选区增加了脉冲装置，对于不同的矿石和产品，可通过单独调节粗选区或精选区的冲程、冲次，或同时调节两个选区的脉冲，以达到最佳的选别效果。因此，此类型设备具有很强的适应性。SSS型系列湿式双频双立环高梯度磁选机是近几年发展成熟起来的磁分离设备，比Slon型系列立环式脉动高梯度
10、磁选机晚，但其具有应用潜力，目前在广东、河北、河南有所应用，将来必能在更大范围内得到推广。2.3 高梯度超导磁选机该磁选机主要是罐式，由美国埃利兹公司研制，目前已商品化。但国内关于用高梯度超导磁选机对铁矿石进行选别的报道尚没有见到。高梯度超导磁选机的特点是：该机磁场强度210T,可分选比磁化系数为IXlO-6c1113g微米级的弱磁性物料。与同类周期式高梯度磁选机相比，电耗大大降低，为其1/10,处理量为其10倍。相信高梯度超导磁选机对于处理贫、细、杂的难选铁矿石具有革命意义。3 .高梯度磁分离技术选别铁矿石的应用目前处理铁矿石的高梯度磁选设备中Slon型立环式脉动高梯度磁选机应用最广，其次是
11、具有潜力的SSS型系列湿式双频双立环高梯度磁选机，他们对不同复杂铁矿石的分选实践总结如下：（1） SIon型系列立环式脉动高梯度磁选机的铁矿石选别1）用于处理红矿我国红矿资源的特点是储量大、品位低、嵌布粒度细、绝大部分难磨难选,而我国的钢铁冶炼工业又普遍需要高品位的铁精矿。经过几十年的技术攻关，我国红矿选矿工业有了很大的发展，其中SLOn立环脉动高梯度磁选机和反浮选等高效选矿设备和技术的应用使我国红矿选矿技术达到了国际先进水平。应用实践：SLon磁选机分选马钢姑山铁矿细粒赤铁矿的工业应用；SLon磁选机在齐大山选矿厂处理贫磁铁矿的应用；SLOn磁选机在东鞍山烧结厂处理鞍山式极难选磁铁矿的应用；
12、SLon磁选机在调军台选矿厂的应用冈；SLon磁选机在弓长岭选矿厂处理鞍山式红矿的应用,同时徐新邦在1999年和2000年分别做了，应用SlOn-1500立环脉动高梯度磁选机提高弓长岭贫赤铁矿回收率的工业试验；SLOn磁选机在海南铁矿的应用；SLon磁选机在昆钢大红山铁矿的应用；SLon磁选机在秘鲁铁矿的应用；SLon磁选机处理龙岩赤铁矿的应用;SLon磁选机处理孟家沟磁铁矿1网。2）含铁尾矿的处理王键敏M对海南某废弃尾矿库中堆存的细粒尾矿进行的工业试验和生产实践，阐述了Slon型立环式脉动高梯度磁选机在资源综合利用、节能环保等方面所具有的实用价值。王键敏采用SIon-1250立环脉动高梯度磁
13、选机回收海南某小型尾矿库中堆存的细粒尾矿，获得较好的选矿指标与经济效益，在给矿品位为33.73%的条件下，一次选别，可获产率21.35%、铁品位58.37%的精矿，年产精矿13272t0沈立义网对昆钢大红山尾矿从尾矿性质研究入手，通过小型试验，采用SLon-2000mm立环脉动高梯度强磁选机经一次粗选、一次精选生产工艺流程回收尾矿中的铁矿物，获得了较好的技术指标和经济效益。使得最终产品，铁精矿品位64.71%,回收率86.85%。3）磁铁矿为主的复杂铁矿石选别早在1999年衣德强内对Slon-1500立环脉动高梯度磁选机在以磁铁矿为主其次为假象、半假象赤铁矿的梅山铁矿的应用做了表述。饶宇欢和吴
14、荣生,两人对主要含有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿的福建上杭湖洋铁矿进行了SLon立环脉动高梯度磁选机的应用和研究。取得了综合铁精矿品位63%的较好指标。饶宇欢和蔡正鹏I对入选的矿石主要为磁铁矿，赤铁矿及磁赤铁矿的混合矿为主的昆钢大红山铁矿进行了研究应用。实践表明，应用SLOn-1500立环脉动高梯度磁选机能使选厂最终精矿品位达到64%、回收率达到80%以上，满足了昆钢大红山选厂的设计指标要求。SSS型系列湿式双频双立环高梯度磁选机的铁矿石选别1）汤玉和，朱远标，何健全I对酒钢选矿厂新项目中高梯度强磁选机回收细粒级矿的介质堵塞问题，采用水气混合冲洗专利技术,经工业单元介质和整机试验表明，采用该项技术可
15、大幅度提高冲洗率，有效地防止介质堵塞,同时选别指标明显改善。工业应用表明，新型SSS高梯度强磁选机可使精矿产率提高12.85个百分点，回收率提高16.81个百分点。酒钢选矿厂处理的镜铁山桦树沟铁矿石其组成复杂，嵌布粒度粗细不均，属难选矿石。2)选别褐铁矿广东英德某新建褐铁矿选厂采用SSS-I型湿式双频双立环高梯度磁选机对褐铁矿进行了选别试验。使得褐铁矿通过选别，铁精矿品位达56%以上，回收率达65%以上。选别效果良好。3)选别镜铁矿河南某新建镜铁矿选厂，其原矿铁品位约37%,采用SSS-I型湿式双频双立环高梯度磁选机对该铁矿石进行选别。选别结果表明，当背景磁场强度为0.5T时，精矿品位达到58
16、%以上，回收率达到70%以上。选别效果明显。4 .结论高梯度磁分离技术作为一种新的磁分离技术，以SLon型系列立环脉动高梯度磁选机为主流的高梯度磁选机在微细粒贫、细、杂难选赤铁矿，微细粒含铁尾矿和一些复杂的铁矿石的处理上具有巨大的价值。作为崭露头角的SSS型系列湿式双频双立环高梯度磁选机在处理这种铁矿石时具有自己的特色，随着其技术和系列化得进步必能扩大其应用。当然，高梯度磁分离技术有其它多领域的应用，除前面所讲外还有，赤泥除铁，钛铁矿选钛或选钛尾矿选钛等。参考文献II李小静,徐星佩,周岳远等.CRMIM型高梯度磁选机在高岭土精制中的应用J.矿产保护与利用,2005(6):2527.曾凡,胡永平.矿物加工颗粒学M.徐州：中国矿业大学出版社,1995,283.陈剑,李晓波.高梯度磁选机的发展现状及应用J.矿业
