在錫礦選礦工藝中,鐵雜質(zhì)的去除是一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)。錫石(SnO?)本身屬于弱磁性礦物,而褐鐵礦、磁黃鐵礦等鐵礦物常與錫石伴生。這些鐵礦物如果進(jìn)入后續(xù)重選或浮選流程,會(huì)污染精礦、降低錫品位,甚至在冶煉環(huán)節(jié)增加能耗。永磁筒式磁選機(jī)是利用磁力去除鐵雜質(zhì)的核心設(shè)備,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低、操作方便等優(yōu)勢(shì)。錫礦磁選設(shè)備:用于去除鐵雜質(zhì)的永磁筒式磁選機(jī)的正確選型和應(yīng)用,是提升錫精礦品質(zhì)的關(guān)鍵一步。
錫礦石中的鐵主要以兩種形式存在:一種是獨(dú)立鐵礦物,如褐鐵礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、赤鐵礦等;另一種是以類質(zhì)同像形式存在于錫石晶格中,或呈微細(xì)包裹體嵌布于錫石內(nèi)部。
鐵雜質(zhì)對(duì)錫礦選冶的危害十分明顯:
降低精礦品位:鐵礦物與錫石比重接近,在重選過(guò)程中容易與錫石一同富集,導(dǎo)致錫精礦中鐵含量超標(biāo)。按照YS/T339-2011標(biāo)準(zhǔn),一類錫精礦的鐵含量有嚴(yán)格限制,鐵超標(biāo)直接降級(jí)。
堵塞后續(xù)設(shè)備:如果含鐵礦物不預(yù)先去除,進(jìn)入強(qiáng)磁選設(shè)備后會(huì)堵塞介質(zhì),導(dǎo)致分選效率下降甚至無(wú)法正常作業(yè)。這在處理微細(xì)粒錫石的高梯度磁選環(huán)節(jié)尤為突出。
增加冶煉成本:鐵在冶煉過(guò)程中會(huì)消耗熔劑、增加爐渣量,高爐煉錫時(shí)鐵含量過(guò)高還會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。
影響尾礦綜合利用:錫尾礦中鐵含量高時(shí),尾礦難以直接用作建材或回填材料。
永磁筒式磁選機(jī)的核心是內(nèi)置永磁體的旋轉(zhuǎn)滾筒。工作時(shí),礦漿進(jìn)入槽體后流經(jīng)滾筒表面,強(qiáng)磁性礦物(含鐵礦物)在磁場(chǎng)作用下被吸附到滾筒表面,隨滾筒旋轉(zhuǎn)至無(wú)磁區(qū)后卸落;非磁性礦物(錫石、石英等)則隨礦漿從尾礦口排出。
核心部件:
滾筒總成是內(nèi)置永磁體的旋轉(zhuǎn)筒體,表面覆蓋耐磨層。槽體總成容納礦漿,決定礦漿流態(tài)和分選方式。磁系由釹鐵硼或鐵氧體永磁體組成,提供恒定磁場(chǎng)。傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速可調(diào)。卸鐵裝置將吸附的鐵雜質(zhì)從滾筒表面剝離。
槽體類型:
永磁筒式磁選機(jī)按槽體結(jié)構(gòu)分為三種。順流式礦漿流向與滾筒旋轉(zhuǎn)方向一致,處理量大,適用于粗粒強(qiáng)磁性礦物的粗選。逆流式礦漿流向與滾筒旋轉(zhuǎn)方向相反,磁性礦物回收率高,適用于細(xì)粒礦物的掃選。半逆流式礦漿以懸浮狀態(tài)從底部進(jìn)入,與磁場(chǎng)方向一致,確保磁性顆粒充分吸附,分選精度介于兩者之間。半逆流式對(duì)微細(xì)粒錫石伴生鐵礦物的回收效果較好,是錫礦除鐵的主流選擇。
場(chǎng)景一:重選前的預(yù)先除鐵
錫礦石在進(jìn)入搖床或螺旋溜槽之前,預(yù)先通過(guò)永磁筒式磁選機(jī)去除粗粒強(qiáng)磁性鐵礦物。這樣可以防止鐵礦物在重選過(guò)程中進(jìn)入錫精礦,降低后續(xù)精選壓力。同時(shí)預(yù)先脫除的鐵礦物可作為副產(chǎn)品回收,實(shí)現(xiàn)資源綜合利用。
場(chǎng)景二:搖床精礦的除鐵提純
搖床產(chǎn)出的錫粗精礦中往往含有褐鐵礦等鐵礦物,直接銷售錫品位不達(dá)標(biāo)。將搖床精礦通過(guò)永磁筒式磁選機(jī)除鐵,可有效提升錫品位。云南昌寧某低品位錫礦的選礦實(shí)踐表明,搖床精礦經(jīng)強(qiáng)磁選除鐵后,可獲得錫品位41.32%、回收率52.27%的高品質(zhì)錫精礦。
場(chǎng)景三:尾礦中鐵的綜合回收
錫尾礦中常含有可回收的鐵礦物。采用“磁粗選—磨礦—磁精選”的工藝,在8000-12000奧斯特磁場(chǎng)強(qiáng)度下對(duì)尾礦進(jìn)行磁選,可獲得鐵品位大于60%的鐵精礦。錫與非磁物料則進(jìn)入搖床進(jìn)一步回收,實(shí)現(xiàn)錫鐵雙收。
場(chǎng)景四:高泥錫礦石的脫鐵預(yù)處理
對(duì)于含泥量高的錫礦石,先進(jìn)行洗礦分級(jí),細(xì)粒級(jí)經(jīng)永磁筒式磁選機(jī)脫除鐵雜質(zhì)后再進(jìn)入重選,可顯著改善分選環(huán)境。研究表明,對(duì)于-0.074mm礦泥含量24.61%的難選錫石礦,合理的重-磁聯(lián)合流程可使錫累計(jì)回收率達(dá)到73.73%。
磁場(chǎng)強(qiáng)度的選擇
永磁筒式磁選機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度通常在1000-15000高斯之間,選型依據(jù)是目標(biāo)鐵雜質(zhì)的磁性強(qiáng)弱:
對(duì)于磁鐵礦、磁黃鐵礦等強(qiáng)磁性鐵雜質(zhì),推薦磁場(chǎng)強(qiáng)度1000-3000高斯,適用于常規(guī)除鐵。對(duì)于褐鐵礦、赤鐵礦等弱磁性鐵雜質(zhì),推薦磁場(chǎng)強(qiáng)度6000-10000高斯,適用于錫精礦除鐵。對(duì)于微細(xì)粒氧化鐵,推薦磁場(chǎng)強(qiáng)度10000-15000高斯,適用于細(xì)粒錫石除鐵。
對(duì)于錫礦除鐵,通常需要6000高斯以上的磁場(chǎng)強(qiáng)度才能有效捕獲褐鐵礦等弱磁性礦物。CTN系列專用永磁筒式磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)7000高斯,通過(guò)多磁極磁路結(jié)構(gòu)和磁攪動(dòng)裝置,使磁性物與非磁性物分離充分。
處理能力匹配
設(shè)備處理能力需與上游磨礦或篩分產(chǎn)能匹配。Φ600×1200mm規(guī)格處理能力3-8噸/小時(shí),適用于小型錫礦或精選作業(yè)。Φ750×1800mm規(guī)格處理能力10-30噸/小時(shí),適用于中型選廠。Φ1200×3000mm規(guī)格處理能力40-80噸/小時(shí),適用于大規(guī)模生產(chǎn)。Φ1800×5000mm規(guī)格處理能力260噸/小時(shí)以上,適用于特大型選廠。
給礦粒度控制
永磁筒式磁選機(jī)適合處理0-3mm的物料。給礦粒度過(guò)粗會(huì)導(dǎo)致鐵礦物與脈石未充分解離,除鐵效果變差;粗顆粒磨損滾筒表面;粗顆粒堵塞礦漿通道。建議在磁選前設(shè)置篩分控制粒度上限。
耐磨設(shè)計(jì)考量
錫礦石中常含石英等硬質(zhì)礦物,對(duì)滾筒表面磨損嚴(yán)重。選型時(shí)應(yīng)注意滾筒表面覆蓋耐磨陶瓷層,抗磨損性能可提升3倍,壽命超過(guò)20000小時(shí)。槽體底板采用雙層結(jié)構(gòu),提高槽體使用壽命。同時(shí)采用不銹鋼滾筒和高錳鋼襯板結(jié)構(gòu)。

滾筒轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了磁性物在磁場(chǎng)中的翻滾次數(shù)和分選效果。處理含鐵量較高的物料時(shí),適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速有利于提高精礦品位;處理含鐵量較低的物料時(shí),降低轉(zhuǎn)速可提高回收率。變頻調(diào)速是現(xiàn)代設(shè)備的標(biāo)配,可根據(jù)礦性實(shí)時(shí)調(diào)整。
給礦濃度
給礦濃度一般控制在20%-35%。濃度過(guò)低時(shí)處理效率下降,濃度過(guò)高時(shí)礦漿粘度過(guò)大,非磁性顆粒容易被機(jī)械夾帶進(jìn)入磁性產(chǎn)品,影響除鐵效果。
磁系維護(hù)
永磁體的磁性不會(huì)衰減,無(wú)需通電。但長(zhǎng)期使用后,滾筒表面可能吸附細(xì)小鐵屑,影響磁場(chǎng)作用。應(yīng)定期用銅鏟清理,嚴(yán)禁用鐵質(zhì)工具直接敲擊磁系,以免磁體退磁。
卸礦裝置
卸鐵不干凈會(huì)導(dǎo)致鐵雜質(zhì)重新混入精礦。新型設(shè)備采用感應(yīng)輥結(jié)構(gòu),輥面感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)高、梯度大,配合沖洗水輔助卸鐵,卸鐵充分干凈。
配置方案一:磨礦前的預(yù)先磁選
位置在破碎篩分之后、磨礦之前,作用是去除原礦中粗粒強(qiáng)磁性鐵礦物,減輕磨機(jī)負(fù)荷。設(shè)備選型為大處理量順流式永磁筒式磁選機(jī)。
配置方案二:分級(jí)后的細(xì)粒除鐵
位置在水力旋流器分級(jí)之后,作用是脫除細(xì)粒級(jí)中的鐵礦物,改善重選給料條件。設(shè)備選型為高磁場(chǎng)強(qiáng)度半逆流式。
配置方案三:精礦提純
位置在搖床或螺旋溜槽精選之后,作用是去除錫精礦中的鐵雜質(zhì),提升精礦品級(jí)。設(shè)備選型為高磁場(chǎng)強(qiáng)度、高梯度永磁筒式磁選機(jī)。
配置方案四:尾礦回收
位置在重選尾礦之后,作用是從尾礦中回收鐵礦物和錫石。設(shè)備選型為多段磁選配合磨礦。
| 型號(hào)類型 | 磁場(chǎng)強(qiáng)度(高斯) | 適用物料 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
|---|---|---|---|---|
| 永磁筒式磁選機(jī)(常規(guī)) | 2000-4000 | 強(qiáng)磁性礦物 | 處理量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 | 對(duì)弱磁性礦物效果差 |
| 永磁筒式磁選機(jī)(高磁) | 6000-10000 | 弱磁性礦物 | 除鐵效果好、分選精度高 | 單臺(tái)處理量較小 |
| 永磁輥式磁選機(jī) | 12000-15000 | 微細(xì)粒弱磁性礦物 | 場(chǎng)強(qiáng)高、富集比大 | 處理量小、價(jià)格高 |
對(duì)于錫礦除鐵,高磁場(chǎng)強(qiáng)度永磁筒式磁選機(jī)(6000-10000高斯)是最常用的選擇。對(duì)于微細(xì)粒錫石精礦的深度除鐵,可考慮永磁輥式磁選機(jī)作為補(bǔ)充。

問(wèn)題一:除鐵效果不理想
可能原因是磁場(chǎng)強(qiáng)度不足,給礦粒度過(guò)粗或濃度過(guò)高,鐵礦物與錫石未充分解離。對(duì)策為更換更高場(chǎng)強(qiáng)磁選機(jī),控制給礦粒度≤3mm、濃度20%-35%,加強(qiáng)磨礦解離。
問(wèn)題二:磁性產(chǎn)品中錫石含量高(夾帶嚴(yán)重)
可能原因是給礦濃度過(guò)高,滾筒轉(zhuǎn)速過(guò)快,槽體類型選擇不當(dāng)。對(duì)策為降低給礦濃度至25%以下,降低滾筒轉(zhuǎn)速,更換為半逆流槽體。
問(wèn)題三:滾筒表面磨損快
可能原因是給礦中粗顆粒含量高,滾筒表面未做耐磨處理。對(duì)策為加強(qiáng)篩分控制粒度上限,選用帶耐磨陶瓷層的滾筒。
問(wèn)題四:卸鐵不干凈
可能原因是卸礦裝置調(diào)節(jié)不當(dāng),磁性產(chǎn)品中含水量過(guò)高。對(duì)策為調(diào)整卸礦板間隙,增加沖洗水管。
永磁筒式磁選機(jī)是錫礦除鐵環(huán)節(jié)性價(jià)比最高的設(shè)備之一。它無(wú)需電勵(lì)磁、運(yùn)行成本低、操作維護(hù)簡(jiǎn)便。在錫礦選廠中,合理的配置位置是在重選之前或重選精礦之后——前者減輕重選負(fù)荷,后者提升精礦品級(jí)。選型的關(guān)鍵是明確目標(biāo)鐵雜質(zhì)的磁性強(qiáng)弱:處理磁鐵礦等強(qiáng)磁性礦物可選2000-3000高斯設(shè)備;處理褐鐵礦、赤鐵礦等弱磁性礦物則需要6000高斯以上。配合正確的槽體類型(半逆流式分選精度最高)和耐磨結(jié)構(gòu),一臺(tái)永磁筒式磁選機(jī)可以在不消耗任何藥劑的情況下,讓錫精礦品位提升一個(gè)等級(jí)。