水平磁场高梯度磁选机的改进及其在攀西某钛铁矿的应用

刘建国, 戴惠新, 于丽丽, 冯嘉颖, 王在华. 水平磁场高梯度磁选机的改进及其在攀西某钛铁矿的应用[J]. 矿产保护与利用, 2024, 44(3): 109-116. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2024.03.012
引用本文: 刘建国, 戴惠新, 于丽丽, 冯嘉颖, 王在华. 水平磁场高梯度磁选机的改进及其在攀西某钛铁矿的应用[J]. 矿产保护与利用, 2024, 44(3): 109-116. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2024.03.012
LIU Jian Guo, DAI Huixin, YU Lili, FENG Jiaying, WANG Zaihua. Improvement of High Gradient Magnetic Separator with Horizontal Magnetic Field and Its Application for Ilmenite in Panxi Region[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2024, 44(3): 109-116. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2024.03.012
Citation: LIU Jian Guo, DAI Huixin, YU Lili, FENG Jiaying, WANG Zaihua. Improvement of High Gradient Magnetic Separator with Horizontal Magnetic Field and Its Application for Ilmenite in Panxi Region[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2024, 44(3): 109-116. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2024.03.012

水平磁场高梯度磁选机的改进及其在攀西某钛铁矿的应用

  • 基金项目: 广东省基础与应用基础研究基金(2022A1515012165);广东省重点领域研发计划项目(2022B0303030002);广东省科学院专项资金项目(2022GDASZH−2022010104,2023GDASZH−2023010104)
详细信息
    作者简介: 刘建国(1984—),男,河北沧州人,博士研究生,高级工程师,主要从事矿产资源综合利用,磁分离装备研发等研究工作,E-mail:liujianguo@grre.gd.cn; 戴惠新,博士,教授,昆明理工大学博士生导师,中国矿业联合会选矿委员会委员,中国有色金属学会冶金设备学术委员会选矿设备专业学术委员会委员,曾赴澳大利亚访问。长期从事矿物加工程专业教学与科研工作,主要从事磁电选矿理论与设备、资源综合利用及磨矿理论与工艺等研究,主持或参与完成国家级、省部级、国际合作、企业委托等项目110余项,发表SCI、EI等论文120余篇,出版专著3部,获专利30多项,获得省部级奖3项
    通讯作者: 戴惠新(1966—),男,云南昆明人,博士,博导,教授,主要从事矿产资源综合利用,磁选理论与设备研发等研究工作,E-mail:dhx6688@sina.com
  • 中图分类号: TD924;TD457

Improvement of High Gradient Magnetic Separator with Horizontal Magnetic Field and Its Application for Ilmenite in Panxi Region

More Information
  • 水平磁场高梯度磁选机具有磁系不易腐蚀、磁介质不易堵塞等特点,用于钛铁矿粗选效果良好,但该型设备受磁系间距限制,分选环宽度、磁介质体积量较小,影响处理量,且激磁能耗高,需要对其进行改进,提高处理量、降低能耗。以SSS−Ⅱ−2750水平磁场高梯度磁选机为基础,对其分选环系统进行了改进,在磁系高度方向增加分选环厚度,并分成内外双层环,并对内层环配置粗介质棒的介质盒以吸附粗粒、强磁性目的矿物,对外层环配置细介质棒的介质盒以吸附细粒、微细粒磁性较弱的目的矿物,可实现梯级分选,同时,内外环均配置卸矿装置,分层卸矿,可有效保障目的矿物的卸矿效率。在攀西地区某选钛厂钛铁矿一段粗选工序考察其效果,在磁场强度0.45 T、立环转速6.2 r/min、冲程10 mm、冲次120 r/min、给矿量160 t/h、原矿TiO2品位10.42%的条件下,改进后的水平磁场高梯度磁选机可获得TiO2品位18.55%、回收率85.78%的钛粗精矿。与改进前磁选机、垂直磁场高梯度磁选机相比,其钛粗精矿品位与其他两种设备相近,但回收率分别高8.43、13.63百分点,分选效果好,同时改进后的水平磁场高梯度磁选机的激磁能耗在三种设备中最低,为0.49 kW·h/t,表明该设备处理量大且能耗低,实现了设备改进目的。

  • 加载中
  • 图 1  拆卸的原设备用单层环

    Figure 1. 

    图 2  安装到位的改进后的内外双层分选环

    Figure 2. 

    图 3  改进后的卸矿装置示意图

    Figure 3. 

    图 4  水平磁系磁场示意图

    Figure 4. 

    图 5  内层环用粗介质棒排布示意图

    Figure 5. 

    图 6  外层环用细介质棒排布示意图

    Figure 6. 

    图 7  实验工艺流程

    Figure 7. 

    图 8  不同磁场强度对钛铁矿磁选的影响

    Figure 8. 

    图 9  不同立环转速对钛铁矿磁选的影响

    Figure 9. 

    图 10  不同给矿量对钛铁矿磁选的影响

    Figure 10. 

    表 1  给矿主要元素分析结果

    Table 1.  Main element analysis results of feading /%

    元素TFeTiO2V2O5SCaOMgOAl2O3SiO2
    含量21.5510.420.200.394.766.2718.7432.63
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    表 2  给矿粒级筛分结果

    Table 2.  Sieve analysis results of feading

    粒级/mm 产率/% TiO2品位/% TiO2分布率/%
    +0.30 13.89 5.28 7.04
    −0.30+0.20 18.68 9.36 16.78
    −0.20+0.10 31.84 11.36 34.71
    −0.10+0.074 7.45 14.31 10.23
    −0.074 28.14 11.57 31.24
    合计 100.00 10.42 100.00
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    表 3  给矿主要矿物组成

    Table 3.  Main mineral component results of feading /%

    矿物名称 钛铁矿 钒钛磁铁矿 褐铁矿 磁黄铁矿 黄铁矿
    含量14.980.410.810.670.24
    矿物名称黄铜矿绿帘石橄榄石钛普通辉石角闪石
    含量0.040.5217.175.057.09
    矿物名称绿泥石斜长石石英尖晶石其他
    含量6.2824.6221.680.370.07
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    表 4  钛在给矿中的赋存状态

    Table 4.  Equilibrium distribution of TiO2 in feading /%

    矿物名称 含量 TiO2品位 TiO2分布率
    钛铁矿 14.98 52.64 75.68
    钒钛磁铁矿 0.41 11.14 0.44
    褐铁矿 0.81 1.93 0.15
    磁黄铁矿 0.67 / /
    非磁性脉石(斜长石、
    石英等)
    46.41 2.43 10.82
    磁性脉石(橄榄石、
    辉石、角闪石等)
    37.72 3.57 12.91
    合计 100.00 10.42 100.00
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    表 5  不同冲程、冲次条件下钛粗精矿指标

    Table 5.  Concentrate indexes under different stroke and punching conditions

    冲程/mm 冲次/(r·min−1) 产品 产率/% TiO2品位/% TiO2回收率/%
    0 0 钛粗精矿 48.63 18.73 87.38
    尾矿 51.37 2.56 12.62
    给矿 100.00 10.42 100.00
    10 120 钛粗精矿 47.68 18.95 86.70
    尾矿 52.32 2.65 13.30
    给矿 100.00 10.42 100.00
    10 270 钛粗精矿 42.76 19.22 78.86
    尾矿 57.24 3.85 21.14
    给矿 100.00 10.42 100.00
    20 120 钛粗精矿 44.69 19.12 82.01
    尾矿 55.31 3.39 17.99
    给矿 100.00 10.42 100.00
    20 270 钛粗精矿 40.25 19.67 75.98
    尾矿 59.75 4.19 24.02
    给矿 100.00 10.42 100.00
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    表 6  三种磁选设备对比实验研究结果

    Table 6.  Test results for three types of HGMS

    设备类型 产品 产率/% TiO2品位/% TiO2回收率/% 设备激磁功耗/(kW·h·t−1)
    改进后的SSS−Ⅱ−2750 钛粗精矿 48.18 18.55 85.78 0.49
    尾矿 51.82 2.86 14.22
    给矿 100.00 10.42 100.00
    未改进的SSS−Ⅱ−2750 钛粗精矿 43.28 18.75 77.35 0.78
    尾矿 56.72 4.19 22.65
    给矿 100.00 10.49 100.00
    某垂直磁系高梯度磁选机 钛粗精矿 44.74 16.45 72.15 0.55
    尾矿 55.26 5.14 27.85
    给矿 100.00 10.20 100.00
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出版历程
收稿日期:  2024-03-15
刊出日期:  2024-06-15

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