新型高梯度磁选机在长石除铁中的应用.doc

新型超精细高梯度湿式磁选机在长石除铁中的应用
周 奇 珍（13607300386）
（岳阳大力神电磁机械有限公司）
摘要：长石中的含铁物质是影响长石白度的主要因素，采用新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机能有效的降低长石的铁含量。
1　前言：长石是由钾钠钙钡的铝酸盐组成的一族矿物，长石既可作为陶瓷坯料的熔剂使用，同时又是釉料的主要成份，长石中的含铁物质对长石质量的影响很大，其来源主要有两种情况：一是长石在破碎加工过程中被污染的机械铁，这一部分杂质可以用一般的弱磁或中磁的筒式磁选机进行清理；另一部分是长石中的铁矿石、黑云母、金红石等，去除较为困难，本文采用新型DLSD超精细高梯度湿式磁选机除铁，取得了良好的除铁效果。
2　新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机
新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机是岳阳大力神电磁机械有限公司结合国内外强磁磁选机的特点以及立环高梯度磁选机的优点，自行研制开发的一种新型非金属矿除铁用强磁磁选机（该系列产品已获国家专利，专利号：ZL200920065387.3）。该机依靠电磁线圈通入直流电产生磁场，磁力线通过腔体内的磁介质产生高梯度磁场，当含有磁性物质的矿浆自下而上流过磁介质时，磁性颗粒被磁介质表面强大的磁场所吸附，然后通过PLC程序控制各个阀门和电气原件的自动运行，从而达到自动除铁的目的。
对于长石中弱磁性矿物的去除，现一般采用立环高梯度磁选机，立环高梯度磁选机采用立式旋转、反冲精矿，与其它的磁选除铁设备相比，其除铁效果已得到了很大的改善，但由于立环高梯度磁选机背景磁场强度仍然偏低，磁选路径偏短，磁选介质单一，因而对长石矿的除铁效果有时仍然不够理想。
与立环高梯度磁选机相比，新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机主要有如下特点：
2.1　更高的背景磁场强度，现在国内生产的立环高梯度磁选机的背景磁场强度一般不超过1.2特斯拉，新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机的背景磁场强度能够达到1.8特斯拉以上甚至更高，更高的背景磁场强度则意味着能使一些弱磁选性矿物能得到更好的分离去除。
2.2　更长的磁选路径，立环高梯度磁选机的磁选路径长度一般为100-150mm，新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机的磁选路径长度能达到1800mm甚至更长，这就使得磁性物质在除铁分选腔内能得到更充分的磁选分离去除。
2.3　更独特的磁选介质设计
立环高梯度磁选机一般采用1.5mm或者2.0mm的不锈钢的导磁棒介质，而新型DLSD系列超精细高梯度湿式磁选机的磁选介质的形状和材质都进行了很大的改进：
2.3.1　采用国内优质导磁材料，对一部分难选矿，采用高科技航天材料。
2.3.2　采用经过特殊处理的钢粒、钢棒、五角星等独特形状介质，该类型介质与立环高梯度磁选机通常采用的棒介质相比能得到更高的梯度场强，因此也能达到更满意的除铁效果。
3　小型试验
3.1　原矿性质：
　原矿采自湖南衡阳某地，块矿，原矿经粉碎、混均、缩分成试样和试验样，试样总体呈灰白色，经镜下鉴定、X射线衍射分析结果综合研究表明主要矿物为长石（约70%）、石英、云母类矿物、黑云母，铁矿物主要为褐铁矿，其它微量矿物尚可见黄铁矿、碿石、锆石等。原矿样品多元素分析结果见表一，原矿样品铁化学物相结果见表二。
表一：原矿样品多元素分析结果
灼烧
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
CaO
MgO
K2O
Na2O
合计
0.63
73.68
13.02
0.35
0.03
0.16
0.02
9.52
1.50
98.91

表二：原矿样品铁化学物相结果
铁　　　相
磁铁矿
赤（褐）铁矿
碳酸盐
硫化物
硅酸盐
合　计
铁金属量分布率%
1.14
73.62
5.39
6.35
13.21
99.71

3.2　　试验过程及试验参数：
3.2.1　试验机型：DLSD-1型超精细高梯度湿式磁选机
3.2.2　使用玛瑙研钵和刚玉球磨矿
3.2.3　背景磁场强度：1.6T
3.2.4　磁选路径长度：1200mm
3.2.5　磁选介质：五角星形状导磁不锈钢介质
3.2.6　磨矿细度：-0.075mm（200目）占80%
3.2.7　矿浆浓度：20%（m/m）
3.2.8 单个磁选周期的给矿时间为150秒，回矿时间为15秒，排铁时间为40秒

3.3　试验流程及试验结果
3.3.1　试验流程：
给　矿
精矿
尾矿
-0.9mm
+0.9mm
DLSD-1型超精细高梯度湿式磁选机磁选
破碎机
球磨机
筛　分

3.3.2　小型试验结果见表三、表四
表三：小型试验产率、铁含量、除铁率
试验号
给矿
精 矿
尾 矿
除铁率
Fe2O3/%
产率/%
Fe2O3%
产率/%
Fe2O3%
1
0.35
80.55
0.08
19.45
1.47
81.69
2
0.35
80.91
0.08
19.09
1.49
81.51
3
0.35
80.37
0.08
19.63
1.46
81.88
平 均
0.35
80.49
0.08
19.39
1.47
81.69
表四：小型试验给矿、精矿煅烧白度（煅烧温度：12000c）
试 验 号
给 矿
精 矿
1
23.4
74.3
2
23.4
74.1
3
23.4
73.8
平 均
23.4　
74.1
3.3.3　将三次试验的精矿混匀取样，多元素分析结果见表五
表五：小型试验精矿多元素分析结果
灼烧
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
CaO
MgO
K2O
Na2O
总和
0.63
72.93
14.17
0.05
0.02
0.17
0.03
9.76
1.62
99.38

4　有步骤探索条件试验
4.1　改变背景磁场强度的大小
背景磁场的高低能对除铁效果产生根本的影响，在磁选路径长度为1200mm，磁选介质为五角星形状导磁不锈钢介质时，分别采用0.8T、1.2T、1.8T的背景磁场进行除铁，试验结果见表六、表七
表六：改变背景磁场强度试验的产率、铁含量、除铁率
试验号
给 矿
精 矿
尾 矿
除铁率
背景磁场强度
Fe2O3/%
产率/%
Fe2O3%
产率/%
Fe2O3%
4
0.35
90.15
0.20
9.85
1.72
48.40
0.8T
5
0.35
84.01
0.11
15.99
1.61
73.55
1.2T
6
0.35
76.46
0.06
23.54
1.29
86.89
1.8T

表七：改变背景磁场强度试验的原矿、精矿煅烧白度（煅烧温度：12000c）
试　验 号
背 景 磁 场 强 度
给 矿
精 矿
4
0.8T
23.4
46.3
5
1.2T
23.4
61.8
6
1.8T
23.4
77.3
4.2　改变磁选路径的长度
增加磁选路径的长度能使矿石中的磁性物质得到更充分的去除，在磁选背景磁场强度为1.6T，磁选介质为五角星形状导磁不锈钢介质时，分别采用600mm、1200mm、1800mm的磁选路径进行除铁，试验结果见表八、表九：
表八：改变磁选路径长度试验的产率、铁含量、除铁率
试验号
给 矿
精 矿
尾 矿
除铁率
磁选路径长度
Fe2O3/%
产率/%
Fe2O3%
产率/%
Fe2O3%
7
0.35
85.83
0.10
14.17
1.86
62.37
600mm
8
0.35
80.49
0.08
19.39
1.47
81.69
1200mm
9
0.35
77.09
0.06
22.91
1.33
86.78
1800mm
表九：改变磁选路径长度试验的原矿、精矿煅烧白度（煅烧温度：12000c）
试　验 号
给 矿
精 矿
7
23.4
62.3
8
23.4
74.2
9
23.3
77.5

4.3　改变磁选介质类型
不同材质和不同形状的磁选介质会产生不同大小的梯度场强，从而产生不同的磁选除铁效果，在背景场强为1.6T，磁选路径长度为1200mm时，分别采用三种不同类型的磁选介质进行试验，其中Ⅰ号为直径为2mm的棒介质，Ⅱ号介质为粒状、五角星形状、圆柱状的混合介质，三号为五角星形状的高科技航天材料介质，试验结果见表十、表十一 ：
表十：改变磁选介质类型试验的给矿、精矿产率、铁含量、除铁率
试验号
给 矿
精 矿
尾 矿
除铁率
磁选介质
Fe2O3/%
产率/%
Fe2O3%
产率/%
Fe2O3%
10
0.35
96.91
0.30
3.09
1.92
16.93
Ⅰ号介质
11
0.35
87.89
0.15
12.61
1.73
62.33
Ⅱ号介质
12
0.35
72.59
0.05
27.41
1.14
89.63
Ⅲ号介质

表十一：改变磁选介质类型试验的给矿、精矿煅烧白度（煅烧温度：12000c）
试 验 编 号
给 矿
精 矿
10
23.4
35.6
11
23.4
59.14
12
23.4　
78.4
5　工业生产
经过小型试验和可行性研究后，湖南衡阳嘉兴陶瓷原料厂采用型号为DLSD-15超精细高梯度湿式磁选机进行长石加工生产，取得了良好的除铁效果。
2011年5月对生产现场某批次进行实测抽检，情况如下：
5.1　生产参数
5.11　背景磁场强度：1.6T
5.12　磁选路径长度：1200mm　
5.13　磁选介质：五角星形状导磁不锈钢介质
5.14 磨矿细度：-0.075mm（200目）占81.2%
5.15　矿浆浓度20.2%（m/m）
5.16　单个磁选周期的给矿时间为150秒，回矿时间为15秒，排铁时间为45秒
5.2　给矿、精矿多元素分析见表十二、表十三；给矿、精矿煅烧白度（煅烧温度12000c）见表十四；给矿、精矿产率、除铁率见表十五：
　表十二：生产现场取样给矿多元素分析结果：
灼烧
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
CaO
MgO
K2O
Na2O
总和
0.65
73.98
13.92
0.37
0.03
0.15
0.02
9.22
1.52
99.86

表十三：生产现场取样精矿多元素分析结果
灼烧
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
CaO
MgO
K2O
Na2O
总和
0.63
73.10
14.33
0.08
0.02
0.15
0.02
9.34
1.55
99.22

表十四：生产现场取样给矿、精矿煅烧白度（煅烧温度：12000c）
名　称
原 矿
精 矿
煅烧白度
21.3
73.9

表十五：生产现场取样给矿、精矿的铁含量、产率、除铁率：
给矿
精 矿
尾 矿
除铁率
Fe2O3/%
产率/%
Fe2O3%
产率/%
Fe2O3%
0.37
78.64
0.08
21.36
1.44
81.13

6　结语
与传统的立环高梯度磁选机相比，新型DLSD超精细高梯度湿式磁选机由于有更高的背景和梯度磁场强度，更长的磁选分离路径，更独特的磁选介质，因而在长石提纯生产中能产生更好的除铁增白效果，能为用户带来更可观的经济效益。