高梯度磁選機磁介質(zhì)工業(yè)試驗新方法

高梯度磁選機在礦產(chǎn)資源開發(fā)中發(fā)揮著越來越重要的作用，而該設(shè)備中較關(guān)鍵的部件是磁介質(zhì)。磁介質(zhì)的性能是由其材質(zhì)、形狀、大小和排列方式等因素決定的，對于工業(yè)生產(chǎn)用高梯度磁選機，這些因素往往需通過工業(yè)試驗確定，很難在實驗室條件下模擬。

以前，高梯度磁選機磁介質(zhì)的工業(yè)試驗往往是將整臺設(shè)備的磁介質(zhì)都換掉，用平行的兩臺設(shè)備進行比較。但在工業(yè)條件下，兩臺設(shè)備所處的工況實際上是難以達到完全一致的；即使能達到一致，這樣的試驗還存在費時、費力、費材料的弊端。

這里介紹一種新的方法，這種方法可以在1臺高梯度磁選機上同時進行幾種磁介質(zhì)的條件試驗，從而解決以上問題。

1、試驗方法

在高梯度磁選機的分選環(huán)中有很多磁介質(zhì)模塊。以SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機為例，在其一側(cè)分選環(huán)中裝有30個磁介質(zhì)模塊，兩側(cè)共有60個。由于這些磁介質(zhì)模塊是相對獨立的，所以每個磁介質(zhì)模塊可以構(gòu)成1種磁介質(zhì)條件。其他工況，如設(shè)備性能、工藝操作參數(shù)、給礦條件等則均可視為相同。

對于每一種欲考察的磁介質(zhì)條件，都要做兩個相同的模塊，并根據(jù)分選過程間隔一定的位置安裝好，使對應(yīng)于同一種磁介質(zhì)條件的兩個相同模塊中的一個經(jīng)過精礦沖洗水區(qū)域時，另一個不經(jīng)過精礦沖洗水區(qū)域。

在分選過程中突然停精礦沖洗水和分選環(huán)，將未經(jīng)過精礦沖洗水區(qū)域的磁介質(zhì)模塊所吸附的礦物（吸附物）和已經(jīng)過精礦沖洗水區(qū)域的磁介質(zhì)模塊所剩下的礦物（殘留物）作為不同的產(chǎn)物分別進行量和質(zhì)的分析，得出每種磁介質(zhì)條件的分選效果，并對其進行對比，即可得出結(jié)論。

理論上，這種方法1次可以完成30種磁介質(zhì)條件的工業(yè)試驗，但在實際工作中可以根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗選擇幾個條件進行對比。

2、試驗實例

按照上述試驗方法，在梅山鐵礦選礦廠進行了SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機磁介質(zhì)工業(yè)試驗，并根據(jù)試驗結(jié)果對SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機整機采用同一種磁介質(zhì)條件時的分選指標進行了預(yù)測，最后通過工業(yè)生產(chǎn)對預(yù)測結(jié)果進行了驗證。

2.1、試驗結(jié)果及分析

試驗對以下5種磁介質(zhì)條件進行比較：φ3mm棒介質(zhì)交叉排列，φ2mm棒介質(zhì)交叉排列，φ3mm棒介質(zhì)距陣排列，φ2mm棒介質(zhì)距陣排列，舊介質(zhì)（也為φ3mm棒介質(zhì)交叉排列）。

試驗中各種形式的磁介質(zhì)模塊在分選環(huán)上安裝的數(shù)量見表1。

在激磁電流為700A，脈動沖程為21cm，脈動沖次為280次/min的條件下，對以上5種磁介質(zhì)條件進行3次試驗，結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出：

（1）舊介質(zhì)（1號）已經(jīng)嚴重堵塞，其吸附量僅為400g左右。

（2）無論采用哪種介質(zhì)排列方式，φ2mm棒介質(zhì)（3號、5號）的捕收能力都比φ3mm棒介質(zhì)（2號、4號）強，獲得的精礦（卸下物）品位也更高。當采用交叉排列方式時，φ2mm棒介質(zhì)與φ3mm棒介質(zhì)相比，單元吸附量和單元精礦量分別高138.3g和18.4g，精礦品位高7.80個百分點；當采用矩陣排列方式時，φ2mm棒介質(zhì)與φ3mm棒介質(zhì)相比，單元吸附量和單元精礦量分別高342.4g和368.9g，精礦品位高2.52個百分點。

（3）棒介質(zhì)直徑相同時，采用矩陣排列方式比采用交叉排列方式性能更優(yōu)。尤其是φ2mm棒介質(zhì)，采用矩陣排列方式與采用交叉排列方式相比，在精礦品位相近的情況下，單元吸附量和單元精礦量分別高231.2g和328.8g，卸礦率高17.28個百分點。

綜上所述，5種磁介質(zhì)條件中，矩陣排列的φ2mm棒介質(zhì)（5號）是比較好的。

2.2、整機采用同一種磁介質(zhì)的分選指標預(yù)測

根據(jù)試驗中不同形式磁介質(zhì)模塊對SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機整機分選指標的貢獻，可預(yù)測出整機安裝同一種磁介質(zhì)模塊時的選別指標。

結(jié)合表1中各種磁介質(zhì)模塊的數(shù)量和表2中各種磁介質(zhì)單元模塊的卸礦量，計算出分選環(huán)旋轉(zhuǎn)1周時，同一種磁介質(zhì)的卸礦總量以及所有5種磁介質(zhì)的卸礦總量，結(jié)果見表3。

利用表3數(shù)據(jù)，計算出整個分選環(huán)安裝同一種磁介質(zhì)模塊（60個）時分選環(huán)旋轉(zhuǎn)1周卸下的精礦總量，并與磁介質(zhì)條件試驗時分選環(huán)旋轉(zhuǎn)1周卸下的精礦總量28035.2g相比較，得出分選環(huán)全部安裝同一種磁介質(zhì)相對于分選環(huán)安裝5種磁介質(zhì)時的卸礦總量增長情況，結(jié)果見表4。

按照表1所列各種磁介質(zhì)模塊的安裝數(shù)量進行5種磁介質(zhì)的條件試驗時，SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機整機獲得的綜合選別指標見表5。

如果不考慮不同形式磁介質(zhì)模塊卸下的精礦品位的變化，則可將磁選機采用5種磁介質(zhì)時的整機回收率35.49%作為基數(shù)，將表4所列分選環(huán)全部安裝同一種磁介質(zhì)時的卸礦總量增長率作為該基數(shù)的增長值，從而預(yù)測出整個分選環(huán)安裝同一種磁介質(zhì)模塊時的回收率。預(yù)測結(jié)果見表6。

表6表明，采用矩陣排列的φ2mm棒介質(zhì)（5號），將取得比其他形式的磁介質(zhì)優(yōu)異的選別結(jié)果。這與對表2的分析結(jié)論是一致的。

2.3、生產(chǎn)驗證

根據(jù)表2試驗結(jié)果和表6推算經(jīng)進校，將梅山選礦廠SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機的磁介質(zhì)全部更換為矩陣排列的φ2mm棒介質(zhì)，同時為避免長期工業(yè)應(yīng)用時強磁性物質(zhì)形成堵塞，在分選環(huán)內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)了一些φ3mm的棒介質(zhì)。安裝這種磁介質(zhì)模塊后，SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機取得的生產(chǎn)指標見表7（激磁電流700A，沖程21cm，沖次280次/min）。

對比表6和表7可以看出，采用矩陣排列φ2mm棒介質(zhì)的回收率預(yù)測值64.78%與實際值61.05%相差不大，證明新的磁介質(zhì)工業(yè)試驗方法是可行的。

3、結(jié)論

鑒于高梯度磁選機磁介質(zhì)工業(yè)試驗的復(fù)雜性，采用多種磁介質(zhì)模塊在同一臺設(shè)備上進行試驗，以確保其他條件的一致性。

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