2019年第1期＜金扁（这矿部为）•95•
doi：10.3969/j.issn.1671-9492.2019.01.019
在攀西机钛磁铁矿中的应用
李国平，赵海亮，尚红亮，史佩伟，成磊
（北矿机电科技有限责任公司，北京100160）
摘要:SXCT湿式高频谐波磁场磁选机采用高频交变磁场技术，通过产生高频磁扰动来打破磁团聚，大幅提高分选精度.
SXCT型磁选机应用于攀西某钿钛磁铁矿铁精矿精选作业，有效解决了本作业过程中出现的强磁性矿与弱磁性矿及脉石分离
不清问题，工业考察可实现TFe品位提高1.85%、回收率96.12%，尾矿TiO z品位23.12%、铁钛比1.26，分选指标优良，运
行平稳，应用前景广阔。
关键词：高频谐波磁场磁选机；永磁；精选；饥钛磁铁矿
中图分类号:TD457文献标志码：A文章编号:1671-9492(2019)01-0095-05
Application of the SXCT Wet Type High Frequency Harmonic Magnetic
Separator in the Separation of Panxi V-Ti Magnetite
LI Guoping,ZHAO Hailiang>SHANG Hongliang,SHI Peizvei,CHENG Lei
(BGRIMM Machinery&Automation Technology Co.,Ltd.,Beijing100160,China) Abstract:SXCT wet type high frequency harmonic magnetic separator uses technology of high-frequency AC to significantly improve separation precision by means of breaking up magnetic aggregation acted by the generated high-frequency perturbation.SXCT series were successfully applied in one plant of vanadium titano-magnetite iron concentrate cleaner separation in Panxi zone Sichuan province,China.It proves well working on resolving the indistinct separation between ferromagnetic minerals and weak-magnetic minerals as well as gangues,industrial production shows that total Fe could be improved by 1.85%,recovery rate improved to96.12%and23.12%TiO2in the tailing,titanium i
ron ratio is1.26.An excellent result was achieved and the machines have been keeping working in good condition.Application prospect of this series of separators in industry is very broad.
Key words:high frequency harmonic magnetic separator；permanent magnetism；concentrate；V-Ti magnetite
攀西地区是我国非常重要的多金属共（伴）生矿产资源地，已探明锐钛磁铁矿储量超130亿t，远景储量达200亿小幻。经过近几十年的开发利用，攀西地区外围和浅部的锐钛磁铁矿资源中铁的回收利用工艺技术已经基本成熟，常规的锐钛磁铁矿选铁通常采用2〜3段阶磨阶选工艺流程，常规筒式磁选机多段分选，经过多段精选后，精矿TFe品位可大于54%。但随着近年来开采深度不断增加，矿石组成发生了较大变化，对现有工艺技术形成了挑战卩勺。以攀西红格矿铁矿为例，近年来采出矿石中逐渐有一定量的橄辉岩混入其中"力。由于橄辉岩呈现弱磁性，而锐钛磁铁矿本身又剩磁较大、矫顽力较高，在弱磁选过程中极夹杂在铁精矿中，现有精选设备无法有效分离，同时由于飢钛磁铁矿矿石本身就存在矫顽力高、剩磁较大的现象，精选时磁团聚现象严重，导致精矿夹杂严重，企业采用现有工艺产出的最终铁精矿品质无法达标加〕。为此，本文重点介绍了一种新型高效永磁精选设备，其在攀西地区铁精矿提品降杂中的应用取得了较好的进展。
1典型永磁精选设备
近些年，关于铁精矿筒式磁选机精选的研究较多，研究方向主要是通过强化磁翻转效果以及增加淘洗效果，以达到减少精矿夹杂提高品位的目的。
基金项目：国家自然科学基金资助项目（5150041225）
收稿日期:2018-07-12修回日期：2018-12-17
作者简介：李国平（1985-），男，河北邯郸人，硕士，工程师，主要从事磁选工艺及设备的研究与推广。
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韦金属（这矿梆夕）
2019年第1期
1） BKB 型永磁筒式磁选机，该设备由北京矿冶
研究总院在20世纪初研制，通过采用小极面多磁极 设计，磁极数通常大于10，匹配高液位半逆流型专用 槽体，在延长的分选带及分选时间内，增加磁翻转次
数，增强矿浆中的漂洗效果，从而减少精矿夹杂，精 矿品位较常规磁选机有较大幅度提升O
2） YCMC 型低场强脉动磁场磁选机：马鞍山矿
山院研制的此类磁选机率先在永磁磁选机上通过采
用循环运转磁屏蔽板而实现了永磁脉冲磁场，磁性
颗粒在圆筒表面除了因极性变化而作磁翻滚外，还 因脉冲的作用上下跳动，非磁性颗粒在无磁区呈松
散状态，夹杂在磁团聚中的脉石和贫连生体得以充 分暴露，从而排除磁团聚体中的脉石和贫连生体，精 矿品位得到大幅提升
3） JCTN 提精降渣磁选机：该类设备为近年岀
现的设备，在一些区域作为磁选柱的替代品使用•同 时也可以和磁选柱串联使用代替原有的反浮选工
艺。该类设备的特点是采用多极、小极面、大磁包角 （近270°）、高液位的设计方式，分选带较长，磁性颗
粒在分选过程中的翻转次数提高数倍以上，同时配 合多道漂洗水进行漂洗，分选指标明显高于普通筒
式设备2叭
上述精选设备在增加矿石翻转次数、增大分选
带长度、增加漂洗时间等方面较常规筒式磁选机均
有所改进，但增加的次数均有限。由于锐钛磁铁矿 具有矫顽力高、剩磁大的特性，在经过粗选后，精选
作业时存在较为严重的磁团聚的现象，精选难度较 大，同时随着开采深度的变化，弱磁性橄辉岩矿物的
含量提高更加增大了精选难度，现有精选设备无法 满足分选要求。
2 SXCT 高频谐波磁场磁选分选原理
及结构特点、
高频谐波磁场磁选机分选原理如图1所示。与 常规筒式磁选机磁系固定不动的形式不同，高频谐
波磁场磁选机其磁系与筒体异步旋转，磁系在自身 驱动系统的驱动下，在一个周期内高频旋转，因此
磁 性矿石在磁筒表面可产生数十倍于常规筒式磁选机
的磁翻滚，同时磁链形状由粗粒长轴形式打散为短 针状形式，在随筒体高速翻转的同时自身高速自转，
在此过程中弱磁性矿石及贫连生体得到充分的暴 露、分离，最终实现矿石高精度分选
磁鮮自转
脑链长轴方向
图1高频谐波磁场磁选机原理图
Fig. 1 The princip of high frequency harmonic magnetic separator
图2 SXCT 型高频谐波磁场磁选机结构示意图
Fig. 2 Diagram of the structure of SXCT type high frequency harmonic magnetic separator 1机架；2—筒体传动系统；3-磁系传动系统；4-槽体；5—给矿箱；6-漂洗装置；7—磁筒；8-卸矿装置；9—
精矿箱
2019年第1期李国平等:SXCT型湿式高频谐波磁场磁选机在攀西锐钛磁铁矿中的应用•97•
SXCT型高频谐波磁场磁选机主要用于磁铁矿精选作业，其机械结构如图2所示，主要由磁筒、槽体、机架、给矿箱、精矿箱、漂洗装置、卸矿装置、传动系统等构成。
高频谐波磁场磁选机采用高液位专用槽体、360°高频旋转磁系、组合式漂洗装置与卸矿装置等特有设计，提精降杂的效果最好；多种设备参数可调节，有更强的适应性，可以更好满足客户需求。其优点如下所述：
1）分离原理具有先进性，磁系与筒体异步旋转产生高频交变磁场，磁性颗粒在磁筒表形成松散针状短磁链，较常规磁系紧密排列的长磁链更易暴露脉石或连生体夹杂•翻滚次数数十倍于常规磁选机，分离效率高，提品幅度大。
2）高液位槽体结构，保证筒表磁链在矿浆中的有效抖动，利于脉石及连生体脱离。
表1表内矿原矿
3）分选空间内磁场力设计均大于普通磁选机，保证尾矿品位。
4）采用新型非金属材料筒体，完全避免物流损耗，轻质高强。
5）筒体与磁系转速、矿浆液位等多种参数可调，适应性强。
3应用案例
3.1矿石性质
近年来，攀西红格地区的锐钛磁铁矿矿山在进入中深部开采后，表内矿逐步减少，表外矿则逐渐增多，中深部矿石类型发生了重大变化，由原来的辉长岩、辉石岩转变成橄辉岩、橄榄岩矿石，导致选厂采用现有的工艺难以获得合格精矿品位。
对高频谐波磁场磁选机应用选厂的表内矿、表外矿进行化学分析，分析结果见表1所示。
Table1Multi-composition analysis results of obsa-ore
组分TFe FeO Fe2O3TiO z SiO2V2O5Cr2O3AI3O2CaO MgO Cu Co S P Mn Ni 含量/%22.3017.2013.
22&9529.100.190.15 4.4611.9616.110.0190.0160.330.0140.190.041
表2表外矿原矿多组分分析结果
Table2Multi-composition analysis results of obsa-ore
组分TFe FeO Fe2O3TiO2SiO2V2O5Cr2O3AI3O2CaO MgO Cu Co S P Mn Ni 含量/%14.7210.4512.73 5.5637.300.090.12 5.1711.7516.460.0130.0120.0950.0360.200.048
表内矿样品的主要金属成分为铁、钛，其品位分别为TFe22.30%和TiO?&95%，其它金属成分未达到工业品位要求。在脉石矿物中辉石类（辉石、角闪石、黑云母、绿泥石等）约占55.04%，长石类2.06%，橄榄石约6.28%，其余为其他含量低的脉石。矿石TFe/TiQ=2.49，属于高钛型飢钛磁铁矿贫矿。
表外矿样品的主要金属成分为铁、钛，其含量分别为TFel4.72%和TiO25.56%，其他元素目前尚不具有经济回收价值。由于矿石中TFe含量仅为14.80%，属于表外矿等级。脉石矿物中，辉石和橄榄石含量分别为50.60%、1&50%，长石类矿物含量仅为0.55%。该矿石的类型属于橄辉岩型飢钛磁铁矿表外矿。
该选矿厂目前入选原矿按照表外表内1：3比例进行混合，橄辉岩型锐钛磁铁矿矿表外矿的混入对原有
选铁系统形成了较大影响，常规磁选设备产出的铁精矿品质逐步降低，无法满足销售要求。
3.2实验室试验
SXCT型高频谐波磁场磁选机分选原理具有先进性，分选结构具有独特性，更好的适应了精矿产品进一步提精夹杂的要求，在很大程度上克服了常规筒式磁选机的不足，运行可靠性更高，指标更优异。
针对该选矿厂铁精粉矿样前期进行了实验室探索试验，试验结果见下表。
表3高频谐波精选机（实验室）试验结果
Table3Results of experiment by Laboratory type high frequency harmonic magnetic separator 产品名称产率％TFe品位/%TFe回收率/%精矿93.1557.4596.46
尾矿 6.852&68 3.54
给矿100.055.48100.0
实验室试验结果表明，采用SXCT0504型高频谐波精选机进行铁精粉提品，其最终精矿品位可提至57.45%，较给矿品位提升约2个百分点，达到预期目标。
3.3工业生产考察
SXCT1230高频谐波磁场磁选机现场进行了处理量、筒体转速、磁系转速、漂洗水量、卸料辐转速与间隙、分选液位等条件试验，确定最佳分选参数后，正常运转考察2个月，处理量45t/h条件下现场考察数据如表3所示。
・98・t金属（ii矿部今）2019年第1期表4SXCT123O高频谐波磁场磁选机工业考察数据
给矿品位/%精矿品位/%精矿产率/%精矿收率/%尾矿品位/% Table4Part of investigation data of SXCT1230type high frequency harmonic magnetic separator 珮亏
TFe TiO2TFe TiO2TFe TiO2TFe TiO2TFe TiO2 154.9612.1457.3111.5293.1094.1297.0889.3223.2422.07 254.8511.7557.2511.3592.8696.9996.9293.6923.6524.65 355.9111.8157.6010.7695.0493.1197.9284.8423.5126.01 456.1211.855&0311.0594.4294.8297.638&4123.8326.48 555.4812.0257.5511.0694.0293.2997.5285.8422.9625.36 655.6712.0757.5711.2794.2394.7497.448&4624.6626.47 756.0011.775&2210.7793.5393.4797.2485.5323.9226.08 856.0211.995&1610.8193.8092.3797.388
3.2823.6626.27 956.0011.7757.8311.1294.7195.4297.8090.1523.2525.32 1055.9111.7857.9311.0693.9594.6997.3588.9024.5324.61 1155.9011.8057.5311.1995.1496.0897.9191.1224.0026.76 1255.4811.9757.1711.1390.338&2093.0882.0139.7025 1355.8711.8757.5411.3690.9593.8393.6789.7939.0819.62 1455.4012.6357.2911.608&3687.0491.3879.9541.0519.55 1555.3112.3456.9811.7790.2692.8792.998&5839.8319.76 1655.0912.2656.5711.9491.5895.3694.0492.8739.0083 1755.2012.0556.9011.3190.7291.2093.5185.6038.5919.72 1855.1612.3856.6111.9194.9495.9897.4492.3327.9423.59 1954.5312.6456.3411.7893.3491.2596.4485.0429.1721.61 2054.3913.1256.0012.3494.1392.4696.9186.962&5822.68 2154.0513.0655.9012.3593.7692.5896.9787.5526.2321.92平均55.4012.1557.2511.4093.0193.3396.1287.6329.0723.12
表4表明，TFe、TiQ平均品位55.40%、12.15%的原铁精矿产品通过SXCT型高频谐波磁场磁选机进一步分选，最终精矿TFe、TiQ平均品位57.25%、11.40%,TFe提升幅度1.85%，提精效果明显；磁尾矿
中TiO2平均含量23.12%、铁钛比1.26，可考虑作为入浮选钛原料.从而提高了全流程作业中钛的回收率，经济效果显著。
3.4经济效益浅析
增加SXCT1230湿式高频谐波精选机新精选工艺，主要效益表现如下：
（1）提升铁精矿TFe品位
a）铁品位平均提升幅度1.85%.按照目前含钛铁精矿市场价格，精矿TFe%品位每提高1%，利润增加8元/t，二选厂铁精矿年产200万吨，则因铁精矿品位提升带来的效益为3000万元；
b）精选机（按照目前处理量需要5台）使用后，每台每小时电耗成本增加22kW，按照全年365d （8760h），设备作业率按照90%计算，由此增加的电耗成本约50万元；
c）按照折旧率14%计算，固定资产折旧增加成本约5X50X14%=35万元；
d）精选工艺采用湿式高频精选机年增加效益4000-50-35-50X5=3665万元
（2）非磁性产品合理的铁/钛比例
湿式高频谐波磁场磁选机在实现铁精矿提品的同时，尾矿（非磁性产品）中实现了钛的富集，铁、钛比为1.26，此部分矿经简易脱铁脱硫处理后可直接作为浮游选钛原料，大幅增加选钛入浮量，提高全流程中钛的回收率，经济性客观。
4结论
攀西锐钛磁铁矿我国非常重要的矿产资源，随着开采深度增加难选型表外矿逐渐增多，选矿厂被迫逐渐将表内表外按比例混合作为入选原矿，这使得入选矿石组成发生了较大变化，现有工艺技术及设备产出的产品品质难以满足市场要求。新型高效SXCT型湿式高频谐波磁场磁选机分选原理新颖，结构合理，在攀西地区铁精矿提品降杂中的应用取得了较大突破：入选TFe、Ti（）2品位55.40%、12.15%，所获精矿TFe,TiO2品位57.25%、11.40%,TFe提升幅度1.85%；磁尾矿中TiO2含量23.12%、铁钛比1.26，合理的铁钛比对磁尾作为入浮选钛原料提供了可行性，有助于提高了全流程作业中钛的回收率，经济效益十分显著。
2019年第1期李国平等：SXCT型湿式高频谐波磁场磁选机在攀西锐钛磁铁矿中的应用•99•
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