高梯度磁选机磁介质工业试验新方法

高梯度磁选机在矿产资源开发中发挥着越来越重要的作用，而该设备中较关键的部件是磁介质。磁介质的性能是由其材质、形状、大小和排列方式等因素决定的，对于工业生产用高梯度磁选机，这些因素往往需通过工业试验确定，很难在实验室条件下模拟。

以前，高梯度磁选机磁介质的工业试验往往是将整台设备的磁介质都换掉，用平行的两台设备进行比较。但在工业条件下，两台设备所处的工况实际上是难以达到完全一致的；即使能达到一致，这样的试验还存在费时、费力、费材料的弊端。

这里介绍一种新的方法，这种方法可以在1台高梯度磁选机上同时进行几种磁介质的条件试验，从而解决以上问题。

1、试验方法

在高梯度磁选机的分选环中有很多磁介质模块。以SSS-Ⅱ-1750双环高梯度磁选机为例，在其一侧分选环中装有30个磁介质模块，两侧共有60个。由于这些磁介质模块是相对独立的，所以每个磁介质模块可以构成1种磁介质条件。其他工况，如设备性能、工艺操作参数、给矿条件等则均可视为相同。

对于每一种欲考察的磁介质条件，都要做两个相同的模块，并根据分选过程间隔一定的位置安装好，使对应于同一种磁介质条件的两个相同模块中的一个经过精矿冲洗水区域时，另一个不经过精矿冲洗水区域。

在分选过程中突然停精矿冲洗水和分选环，将未经过精矿冲洗水区域的磁介质模块所吸附的矿物（吸附物）和已经过精矿冲洗水区域的磁介质模块所剩下的矿物（残留物）作为不同的产物分别进行量和质的分析，得出每种磁介质条件的分选效果，并对其进行对比，即可得出结论。

理论上，这种方法1次可以完成30种磁介质条件的工业试验，但在实际工作中可以根据相关经验选择几个条件进行对比。

2、试验实例

按照上述试验方法，在梅山铁矿选矿厂进行了SSS-Ⅱ-1750双环高梯度磁选机磁介质工业试验，并根据试验结果对SSS-Ⅱ-1750双环高梯度磁选机整机采用同一种磁介质条件时的分选指标进行了预测，最后通过工业生产对预测结果进行了验证。

2.1、试验结果及分析

试验对以下5种磁介质条件进行比较：φ3mm棒介质交叉排列，φ2mm棒介质交叉排列，φ3mm棒介质距阵排列，φ2mm棒介质距阵排列，旧介质（也为φ3mm棒介质交叉排列）。

试验中各种形式的磁介质模块在分选环上安装的数量见表1。

在激磁电流为700A，脉动冲程为21cm，脉动冲次为280次/min的条件下，对以上5种磁介质条件进行3次试验，结果如表2所示。

从表2可以看出：

（1）旧介质（1号）已经严重堵塞，其吸附量仅为400g左右。

（2）无论采用哪种介质排列方式，φ2mm棒介质（3号、5号）的捕收能力都比φ3mm棒介质（2号、4号）强，获得的精矿（卸下物）品位也更高。当采用交叉排列方式时，φ2mm棒介质与φ3mm棒介质相比，单元吸附量和单元精矿量分别高138.3g和18.4g，精矿品位高7.80个百分点；当采用矩阵排列方式时，φ2mm棒介质与φ3mm棒介质相比，单元吸附量和单元精矿量分别高342.4g和368.9g，精矿品位高2.52个百分点。

（3）棒介质直径相同时，采用矩阵排列方式比采用交叉排列方式性能更优。尤其是φ2mm棒介质，采用矩阵排列方式与采用交叉排列方式相比，在精矿品位相近的情况下，单元吸附量和单元精矿量分别高231.2g和328.8g，卸矿率高17.28个百分点。

综上所述，5种磁介质条件中，矩阵排列的φ2mm棒介质（5号）是比较好的。

2.2、整机采用同一种磁介质的分选指标预测

根据试验中不同形式磁介质模块对SSS-Ⅱ-1750双环高梯度磁选机整机分选指标的贡献，可预测出整机安装同一种磁介质模块时的选别指标。

结合表1中各种磁介质模块的数量和表2中各种磁介质单元模块的卸矿量，计算出分选环旋转1周时，同一种磁介质的卸矿总量以及所有5种磁介质的卸矿总量，结果见表3。

利用表3数据，计算出整个分选环安装同一种磁介质模块（60个）时分选环旋转1周卸下的精矿总量，并与磁介质条件试验时分选环旋转1周卸下的精矿总量28035.2g相比较，得出分选环全部安装同一种磁介质相对于分选环安装5种磁介质时的卸矿总量增长情况，结果见表4。

按照表1所列各种磁介质模块的安装数量进行5种磁介质的条件试验时，SSS-Ⅱ-1750双环高梯度磁选机整机获得的综合选别指标见表5。

如果不考虑不同形式磁介质模块卸下的精矿品位的变化，则可将磁选机采用5种磁介质时的整机回收率35.49%作为基数，将表4所列分选环全部安装同一种磁介质时的卸矿总量增长率作为该基数的增长值，从而预测出整个分选环安装同一种磁介质模块时的回收率。预测结果见表6。

表6表明，采用矩阵排列的φ2mm棒介质（5号），将取得比其他形式的磁介质优异的选别结果。这与对表2的分析结论是一致的。

2.3、生产验证

根据表2试验结果和表6推算经进校，将梅山选矿厂SSS-Ⅱ-1750双环高梯度磁选机的磁介质全部更换为矩阵排列的φ2mm棒介质，同时为避免长期工业应用时强磁性物质形成堵塞，在分选环内侧旋转了一些φ3mm的棒介质。安装这种磁介质模块后，SSS-Ⅱ-1750双环高梯度磁选机取得的生产指标见表7（激磁电流700A，冲程21cm，冲次280次/min）。

对比表6和表7可以看出，采用矩阵排列φ2mm棒介质的回收率预测值64.78%与实际值61.05%相差不大，证明新的磁介质工业试验方法是可行的。

3、结论

鉴于高梯度磁选机磁介质工业试验的复杂性，采用多种磁介质模块在同一台设备上进行试验，以确保其他条件的一致性。

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