永磁高梯度磁选设备的改进结论

我们开元机械针对前期高梯度磁铁矿选矿设备在赤铁矿选矿设备中存在的问题，基于高梯度磁铁矿选矿设备的设计原理、对永磁高梯度磁机进行改进设计和分析研究，结合永磁高梯度磁选机对姑山铁矿选矿分厂的强磁给矿进行试验研究和选别机理分析验证，确定了最佳使用条件、验证了设计效果。主要研究结论如下：

1、永磁高梯度磁选机的磁系设计方面的改进主要体现在：采用附有聚磁介质的闭合磁系，使用改进型钕铁硼永磁材料N40，磁包角°，3组磁极沿轴向交替排列，极间使用辅助磁极以提高磁场作用深度，背景磁感应强度可达0.65~0.75T。聚磁介质使用2mm的导磁不锈钢棒有序排列，相对磁导率最高可达4.0，使永磁高梯度磁选机的平均磁感应场强达到了1.0T。能够对微细粒弱磁性赤铁矿进行有效选别，解决原高梯度磁选机电力激磁方式耗电能大和原永磁材料中含有稀土等战略元素成本昂贵的问题。

2、通过对永磁圆筒、槽体、给矿槽、卸矿装置、机架等结构参数和尺寸时行改进设计，以及传动装置和变频调整装置合理采用，使得设备的结构简单、操作方便、重量轻。克服了原高梯度磁选机结构复杂、重量和体积大、维修操作难等缺点。

3、通过改进设计后的永磁高梯度磁选机对姑山铁矿选矿分厂的强磁给矿进行条件试验，确定了最佳试验条件为磨矿细度-0.074mm约占80%、给矿浓度20%~30%、筒体的转速3r/min~5r/min、给水压力0.15MPa、给矿量3.5kg/min，再进行连续试验达到原矿品位27.5%，一次选别可以得到精矿品位41.35%、回收率73.84%、尾矿品位13.3%的指标；两次选别得到了精矿品位43.57%、回收率65.56%、尾矿品位15.32%的指标；在与Slon型立环脉动高梯度磁选机（背景场强1.0T）构成的两段选别中，得到了精矿品位45.57%、回收率70.34%、尾矿品位13.43%的选别指标，比单一使用Slon型脉动高梯度磁选机的选别效果更好（原矿品位24.39%、精矿品位41.06%、回收率79.32、尾矿品位9.55%），最重要的是Slon型永动高梯度磁选机的工作负荷降低了60%，对节能降耗大大有利。验证了该设备的选别效果和节能降耗的作用。

4、通过对选加紧机理的理论分析，从影响湿式高梯度磁选选择性的因素出发，分析并计算了弱磁性赤铁矿颗粒在永磁高梯度磁选机磁场中的受力情况，在背景磁场感应强度为0.65%~0.75T的条件下，选择直径为2mm的导磁不锈钢棒作为磁介质，平均颗粒直径小于0.15mm的细粒弱磁性赤铁矿所受磁力为2.2×10(-7)N，与矿物颗粒在矿浆中所受的粘滞的力比达到了389.2，在自身重力忽略不计的情况下，基本上都能够被永磁高梯度磁选机的磁场捕获。进一步证明了改进设计的永磁高梯度磁选机的效果。