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磁選機(jī)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

文檔作者：張冰倩，林周越，方利強(qiáng)，張奇，倪笛文檔來(lái)源：福州大學(xué)紫金礦業(yè)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年08月08日
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磁選機(jī)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀*
張冰倩，林周越，方利強(qiáng)，張奇，倪笛
(福州大學(xué)紫金礦業(yè)學(xué)院，福建福州350108)
摘要: 磁選機(jī)在選礦廠對(duì)于分選磁性礦物有重要應(yīng)用。隨著磁選技術(shù)和磁性材料的發(fā)展，各種新型高性能
磁選機(jī)也逐漸替代老式磁選機(jī)成為主流設(shè)備。未來(lái)，磁選機(jī)將主要向大型化、經(jīng)濟(jì)化、自動(dòng)化和高梯度方向
發(fā)展。
關(guān)鍵詞: 磁選機(jī); 弱磁; 強(qiáng)磁; 高梯度磁選; 現(xiàn)狀
中圖分類號(hào): TD457 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1006－0308 (2017) 05－0013－05
Ｒesearch and Application Status of Magnetic Separator
ZHANG Bing －qian，LIN Zhou －yue，F(xiàn)ANG Li －qiang，ZHANG Qi，NI Di
(Zijin Mining College，F(xiàn)uzhou University，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350108，China)
ABSTＲACT: The main application of magnetic separator is magnetic mineral separation． Various kinds of new type magnetic separator
with high performance replace the old type magnetic separator gradually，and becomes to mainstream equipment along with the development
of magnetic separation technology and magnetic materials． In the future，the magnetic separator shall be developed in large － scale，economization，
automatic and high gradient direction．
KEY WOＲDS: magnetic separator; low magnetic; high magnetic; high gradient magnetic separation; current situation
對(duì)于礦業(yè)而言，磁選機(jī)是選礦過(guò)程中最重要、
應(yīng)用最為廣泛的機(jī)種之一。磁選機(jī)利用礦物之間的
磁性差異進(jìn)行分選，起到提高礦石品位、凈化固液
物料、對(duì)廢棄物回收利用等作用。磁選機(jī)廣泛應(yīng)用
于粒度50 mm 以下的錳礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、
鈦鐵礦等磁性物料的濕式或干式磁選，非金屬礦石
的除鐵提純作業(yè)，以及廢棄物處理作業(yè)等。磁選機(jī)
按磁場(chǎng)強(qiáng)度的不同可以分為弱磁磁選機(jī)，中磁磁選
機(jī)和強(qiáng)磁磁選機(jī)。隨著新型磁性材料及技術(shù)的發(fā)
展，高梯度磁選機(jī)及超導(dǎo)磁選機(jī)等新型磁選機(jī)也逐
漸成為主流設(shè)備。同時(shí)，隨著綠色環(huán)保的理念的倡
導(dǎo)，磁選機(jī)也向著經(jīng)濟(jì)節(jié)能的方向發(fā)展，減少了污
染物的產(chǎn)生。
1 弱磁場(chǎng)磁選機(jī)
弱磁場(chǎng)磁選機(jī)主要用于選別磁鐵礦、磁黃鐵礦
和鈦磁鐵礦等強(qiáng)磁性礦物，分為干式和濕式兩種。
弱磁場(chǎng)磁選機(jī)隨著磁系材料的發(fā)展而不斷更新優(yōu)
化。19 世紀(jì)50 年代，美國(guó)和瑞典率先發(fā)明出第一
批干式電磁筒式磁選機(jī)后，磁選法開(kāi)始得以應(yīng)用;
20 世紀(jì)初，瑞典研制出濕式電磁圓筒磁選機(jī)，可
用于分選細(xì)粒磁鐵礦石。20 世紀(jì)60 年代，沈陽(yáng)礦
務(wù)局研發(fā)出我國(guó)第一臺(tái)濕式永磁筒式磁選機(jī)后［1］，
弱磁選機(jī)在國(guó)內(nèi)迅速發(fā)展。不久后電磁磁系便被價(jià)
格低廉、原料來(lái)源廣的鐵氧鐵磁鐵磁系所取代，并
實(shí)現(xiàn)了弱磁場(chǎng)磁選設(shè)備的永磁化。近年來(lái)，新型銣
鐵硼合金的發(fā)展使磁系材料有了新的突破。
1. 1 干式弱磁選機(jī)
干式弱磁場(chǎng)磁選機(jī)用于細(xì)粒級(jí)強(qiáng)磁性礦石的富
集及除去物料中的鐵屑和強(qiáng)磁性雜質(zhì)［2］，我國(guó)礦
山常用其對(duì)強(qiáng)磁性礦物進(jìn)行預(yù)選。最早的干式弱磁
場(chǎng)磁選機(jī)多為電磁磁選機(jī)。隨著新型材料的發(fā)展，
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第46 卷第5 期(總第266 期)
云南冶金
YUNNAN METALLUＲGY
Oct． 2017
Vol. 46． No. 5 (Sum266)
* 收稿日期: 2017－03－30
作者簡(jiǎn)介: 張冰倩(1996－)，女，河北石家莊人，本科大三在讀生，礦物加工工程專業(yè)。
永磁磁選機(jī)成功面世并以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠和
節(jié)能減耗等特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。但干選容易造成粉
塵污染，因此，20 世紀(jì)70 年代以來(lái)，干式磁選機(jī)
逐漸被濕式磁選機(jī)所替代。
干式弱磁選機(jī)最早以干式筒式弱磁性磁選機(jī)和
磁力滾筒應(yīng)用最為廣泛。干式筒式弱磁場(chǎng)磁選機(jī)可
和干式自磨機(jī)組成干選流程，主要適用于干旱缺水
和寒冷地區(qū)［3］。以CTG 型永磁筒式磁選機(jī)最為常
見(jiàn)，分為單筒和雙筒，其磁系由鍶鐵氧體永磁塊組
成，特點(diǎn)為磁系極距小，極數(shù)多。隨著新型材料的
出現(xiàn)，研究人員采用新型高磁性能稀土永磁材料
(釹鐵硼等) 或銣鐵硼與鐵氧體混合材料作為磁
源，大大提高了鐵精礦的品位和回收率。同時(shí)，也
可采用增加磁極數(shù)，采用附加磁極，使用復(fù)合及變
化磁場(chǎng)等方法使筒式磁選機(jī)的性能得以提高。2009
年，沈陽(yáng)機(jī)械研究所成功研制GHC － 1545 型大型
磁選機(jī)，該設(shè)備設(shè)計(jì)處理能力在800 ～ 1 000 m3 /h，
回收率高達(dá)95%，大大提高了處理能力和生產(chǎn)效
率。這在設(shè)備研制方面是一個(gè)重大突破，也預(yù)示著
磁選機(jī)設(shè)備的大型化趨勢(shì)［4］。
磁力滾筒也稱磁滑輪，適用于粗碎后粒度上限
為350 mm 的塊狀原生磁鐵礦石的干式磁選，在選
礦廠預(yù)選拋尾過(guò)程中有重要應(yīng)用，具有節(jié)能降耗的
特點(diǎn)。磁力滾筒的發(fā)展同樣與新型材料的發(fā)展密切
相關(guān)。最早的典型設(shè)備為沈礦集團(tuán)在1970 年左右
研制成功的CT 型永磁磁力滾筒。但在實(shí)際應(yīng)用中
發(fā)現(xiàn)，該種磁選機(jī)在處理鞍山式類型磁鐵礦石的過(guò)
程中，存在尾礦品位較高的問(wèn)題，故磁選廠選用鈰
鈷銅永磁合金作為磁極材料和磁極間隙填充物，使
得筒表面磁場(chǎng)強(qiáng)度平均可達(dá)171 kA/m，大大提高
分選性能。20 世紀(jì)末期，馬鞍山礦山研究院采用
高性能銣鐵硼作為磁極材料，研發(fā)出CTDG 系列干
式磁選機(jī)，大大提高了筒表面磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)
度，且磁系位置可以調(diào)整，被廣泛應(yīng)用于各大選礦
廠，成為干式永磁磁選機(jī)的代表設(shè)備。2000 年鞍
鋼弓長(zhǎng)嶺礦業(yè)公司引進(jìn)該設(shè)備應(yīng)用于生產(chǎn)，提高了
鐵精礦品位，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益［2］。隨著國(guó)
家對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)及節(jié)能減排的要求越來(lái)越高，沈陽(yáng)隆
基電磁科技有限公司生產(chǎn)出一種礦渣微粉干式磁選
機(jī)，有效解決了微細(xì)礦渣難選別的問(wèn)題，為選廠帶
來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益［5］。
1. 2 濕式弱磁選機(jī)
濕式弱磁場(chǎng)磁選機(jī)分為電磁和永磁兩種。早期
以電磁濕式弱磁選機(jī)為主要磁選設(shè)備，用于除鐵作
業(yè)。1965 年，我國(guó)研發(fā)出了以鍶鐵氧體作磁系材
料的濕式永磁磁選機(jī)，并在本鋼南芬選礦廠試驗(yàn)成
功，永磁弱磁選機(jī)從此逐漸代替電磁弱磁選機(jī)成為
主要應(yīng)用的設(shè)備。隨著技術(shù)發(fā)展，磁力脫水槽、磁
團(tuán)聚重選機(jī)和磁選柱成為主要的新型設(shè)備得以廣泛
應(yīng)用。
濕式永磁筒式磁選機(jī)的代表設(shè)備為CT 系列永
磁筒式永磁磁選機(jī)。根據(jù)槽體結(jié)構(gòu)的不同，可分為
順流型(CTS 型)、逆流形(CTN 型) 和半逆流型
(CTB 型) 三種，其中半逆流型槽體應(yīng)用最多。為
提高磁場(chǎng)強(qiáng)度，研究人員將高性能永磁材料銣鐵硼
作為主要磁源與鐵氧體組成復(fù)合磁系，并成功研制
出Φ1050 系列永磁磁選機(jī)，其筒表面平均磁場(chǎng)強(qiáng)
度可達(dá)160 kA/m，處理量大，對(duì)于易選礦石分選
效果好［6］。我國(guó)包頭新材料應(yīng)用設(shè)計(jì)研究所也研
制了以銣鐵硼磁體作為磁系的新型磁選機(jī)，以BX
永磁磁選機(jī)為代表設(shè)備，筒體表面場(chǎng)強(qiáng)最高可達(dá)
557 kA/m，且分選結(jié)果好。經(jīng)2003 年包鋼選礦廠
實(shí)踐表明，精礦品位可提高2. 07%，帶來(lái)巨大的
經(jīng)濟(jì)效益［7］。但現(xiàn)階段，貧細(xì)雜難選礦石越來(lái)越
多，普通弱磁選機(jī)難以解決細(xì)粒礦物的選別問(wèn)題的
現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重。因此，馬鞍山市天工科技有限公
司研制出了T － GCT 系列高效筒式磁選機(jī)，相較于
普通設(shè)備可達(dá)到更高的選別指標(biāo)［8］。在馬鋼集團(tuán)
南山礦業(yè)公司凹山選礦廠處理貧鐵礦石的過(guò)程中，
顯著提高了鐵精礦品位和選礦效率［9］。
磁力脫水槽和磁團(tuán)聚重選機(jī)均為利用多種作用
力結(jié)合而成的復(fù)合力場(chǎng)進(jìn)行分選。磁力脫水槽是一
種靠重力、磁力和上升水流力的綜合作用進(jìn)行分選
的設(shè)備。我國(guó)主要使用的是由沈礦及遼研磁生產(chǎn)
CS 型永磁脫水槽，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、操
作簡(jiǎn)單、不耗電等優(yōu)點(diǎn)。目前，天源科技以及遼研
磁也生產(chǎn)出類似的MCS 系列永磁脫水槽。磁團(tuán)聚
重選機(jī)主要利用同心圓筒永磁磁系產(chǎn)生不均勻的弱
磁場(chǎng)及重力作用來(lái)進(jìn)行分選，廣泛應(yīng)用于微細(xì)粒礦
物的選別，尤其是強(qiáng)磁性細(xì)粒礦物的精選。首鋼礦
業(yè)公司與地礦所于1985 年共同研制出磁團(tuán)聚重選
機(jī)已在國(guó)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。其磁系磁場(chǎng)是由多個(gè)小
磁場(chǎng)疊加而成，磁場(chǎng)強(qiáng)度分布較為均勻，且為脈動(dòng)
式。與傳統(tǒng)永磁筒式磁選機(jī)相比，它的磁性選擇性
及選別精度更高，可有效解決有用礦物和連生體的
分離的問(wèn)題。
磁選柱是一種電磁式選礦設(shè)備，最早由鞍山科
技大學(xué)研制成功，用于精選鐵磁性礦物的低品位精
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第46 卷第5 期(總第266 期)
云南冶金
YUNNAN METALLUＲGY
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礦，降低硅、磷、硫等雜質(zhì)含量，成功解決了強(qiáng)磁
性鐵礦石分選時(shí)的非磁性?shī)A雜問(wèn)題。其原理是利用
磁場(chǎng)使磁性顆粒磁團(tuán)聚，再利用水動(dòng)力或氣泡爆破
力破壞磁團(tuán)聚。未來(lái)可能引入電磁脈沖力或聲波代
替水動(dòng)力。但早期的磁選柱仍存在耗水量過(guò)高及
處理量低的問(wèn)題，因此研究人員采用PID 控制代替
人工手動(dòng)控制，可有效降低耗水量，并提高選礦效
率和精礦品位。故利用先進(jìn)的智能控制理論，對(duì)磁
選柱進(jìn)行智能控制是將來(lái)改良的主要方向。磁選柱
的大型化和自動(dòng)化也是主要發(fā)展方向［10 － 12］。
2 強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)
強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)主要用于褐鐵礦、錳礦、赤泥礦
等弱磁性礦的分選和非金屬礦的除鐵。按照工作形
式可分為干式和濕式。
2. 1 干式強(qiáng)磁選機(jī)
干式強(qiáng)磁選機(jī)分為盤式、輥式和筒式，以輥式
應(yīng)用較為廣泛［13］。輥式強(qiáng)磁選機(jī)分為感應(yīng)輥式磁
選機(jī)和永磁輥式磁選機(jī)。感應(yīng)輥式磁選機(jī)即電磁感
應(yīng)強(qiáng)磁選機(jī)，原理是利用磁場(chǎng)中的鐵磁性輥?zhàn)釉谄?
表面感生與相鄰磁極極性相反的磁場(chǎng)，使磁性物料
被輥吸住，非磁物料轉(zhuǎn)離磁場(chǎng)后落到接料槽中，從
而實(shí)現(xiàn)分離。近幾年以GCG 型干式電磁感應(yīng)輥強(qiáng)
磁選機(jī)為主要應(yīng)用設(shè)備，適用于非金屬礦物的除鐵
提純。永磁輥式強(qiáng)磁選機(jī)的應(yīng)用更為普遍，代表設(shè)
備是由中鋼集團(tuán)安徽天源科技股份有限公司研制的
YCG 系列粗粒永磁輥式強(qiáng)磁選機(jī)。該系列設(shè)備具
有比較深的磁場(chǎng)深度及較高的磁輥表面磁感應(yīng)強(qiáng)
度，選別效率較高［14 － 15］。針對(duì)細(xì)粒物料，中鋼集
團(tuán)安徽天源科技有限公司公開(kāi)了一種實(shí)用新型細(xì)粒
強(qiáng)磁場(chǎng)輥式磁選機(jī)。主要特點(diǎn)是用整體式磁塊代替
組合式磁塊，形成環(huán)形磁系配置，使磁選機(jī)的磁感
應(yīng)強(qiáng)度能達(dá)到1. 4 T，能夠有效處理非金屬礦的除
鐵提純問(wèn)題，并可應(yīng)用于有色金屬礦和稀有金屬的
選別過(guò)程。此外，北京礦冶研究總院也研制出ZC
型槽式振動(dòng)強(qiáng)磁選機(jī)用于解決微細(xì)粒的分選問(wèn)題，
并已成功用于提純鉭粉［1］。目前，生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)
用的干式強(qiáng)磁場(chǎng)盤式磁選機(jī)中應(yīng)主要為Φ576 mm
系列干式強(qiáng)磁場(chǎng)雙盤磁選機(jī)，用于含稀有金屬礦物
的粗精礦的再精選。近年，隨著我國(guó)對(duì)稀土礦等非
金屬礦的需求增大，永磁輥式強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)的應(yīng)用
也越來(lái)越廣泛。提高除鐵提純效果或許將成為強(qiáng)磁
場(chǎng)磁選機(jī)未來(lái)的發(fā)展方向。
2. 2 濕式強(qiáng)磁選機(jī)
濕式強(qiáng)磁選機(jī)分為永磁濕式磁選機(jī)和電磁濕式
磁選機(jī)，一般永磁濕式磁選機(jī)的磁場(chǎng)可達(dá)1. 6 T;
而電磁濕式磁選機(jī)的磁場(chǎng)可達(dá)2. 0 T 以上，對(duì)氧化
鐵的選礦效果佳。目前投入生產(chǎn)的主要為感應(yīng)輥式
磁選機(jī)，如馬鞍山礦山研究所研制的CS 型電磁感
應(yīng)輥式磁選機(jī)，最高場(chǎng)強(qiáng)可至1 488 kA/m，主要適
用于粗粒級(jí)礦物的選別。而瓊斯型濕式強(qiáng)磁選機(jī)更
適合處理細(xì)粒弱磁性物料(0. 03 ～ 1. 00 mm) 的分
選，具有處理量大，能耗低，可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。其
中比較常用的有德國(guó)洪堡公司生產(chǎn)的瓊斯型磁選
機(jī)。環(huán)式磁選機(jī)主要有國(guó)產(chǎn)SQC － 6 － 2770 型磁選
機(jī)和英國(guó)拉皮特公司生產(chǎn)的HIW 型，后者主要用
于處理較粗顆粒物料。2002 年長(zhǎng)沙礦冶研究所發(fā)
明的廣義分選空間濕式永磁強(qiáng)磁選機(jī)為－ 6 mm 弱
磁性礦物的選別提供了條件，其主要特點(diǎn)為采用上
部給料方式，目的為補(bǔ)償磁場(chǎng)不足。2015 年，該
研究所又研制出了針對(duì)微細(xì)粒弱磁性礦物分選的濕
式永磁輥式強(qiáng)磁選機(jī)，其主要特點(diǎn)為表面峰值磁場(chǎng)
高，強(qiáng)磁力捕收線分布密度大［16］。
3 中磁場(chǎng)磁選機(jī)
中磁場(chǎng)磁選機(jī)主要應(yīng)用于鈦鐵礦和假性赤鐵礦
等中強(qiáng)磁性礦物的選別作業(yè)和非金屬礦物的除鐵作
業(yè)。其典型設(shè)備是由廣州有色金屬研究院研制的
DYC 型帶式永磁磁選機(jī)。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作
方便。其表面為薄壁材料，且與磁系貼合，目的為
提高分選表面磁場(chǎng)強(qiáng)度和回收率。磁系采用永磁材
料，不僅降低成本，還提高了安全系數(shù)。除選別礦
物外，在多種物料的除鐵過(guò)程中也有著廣泛
應(yīng)用［17 － 18］。
除此之外，經(jīng)攀鋼( 集團(tuán)) 礦業(yè)公司在2009
年的實(shí)踐表明，馬鞍山市天工科技有限公司生產(chǎn)的
T － GCTS1230 型中磁場(chǎng)磁選機(jī)可在粗選作業(yè)中取
得更高品位的粗精礦，且提高了細(xì)粒級(jí)別鈦鐵礦的
回收率，并最終大量投入使用。該設(shè)備屬于濕式中
場(chǎng)強(qiáng)順流高效永磁磁選機(jī)，其節(jié)能環(huán)保的效果與當(dāng)
代綠色科技的理念相符。它的磁系按分選功能分為
分選區(qū)、掃選區(qū)和精選區(qū)。其中分選區(qū)占的弧線最
長(zhǎng)，以提供高磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)梯度，從而取得更高
的精礦品位。精選區(qū)磁場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越低，掃選區(qū)磁
場(chǎng)強(qiáng)度漸變?cè)龈?，這使降低尾礦品位同時(shí)，還能保
證較高的精礦品位及回收率［19］。
4 高梯度磁選機(jī)
高梯度磁選機(jī)是一種新型設(shè)備，通過(guò)磁介質(zhì)和
15
張冰倩，等磁選機(jī)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
顆粒的相互作用來(lái)提高磁場(chǎng)力和磁選機(jī)的處理能
力［10］，主要用以解決微細(xì)粒礦物的分選問(wèn)題。我
國(guó)從70 年代后期開(kāi)始研究高梯度磁分離技術(shù)，到
現(xiàn)在已研制出多種類型的電磁高梯度磁選機(jī)。但隨
著稀土材料的發(fā)展，永磁高梯度磁選機(jī)以其節(jié)能省
電、高效廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)逐漸成為主流設(shè)備［20］。
立環(huán)高梯度磁選機(jī)主要應(yīng)用于難選礦石的選
別，是最重要的新型磁選設(shè)備之一。其中SLON 型
立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)主要利用磁力、脈動(dòng)流體力
和重力構(gòu)成的綜合力場(chǎng)分選礦石，具有富集比大和
選礦效率高的優(yōu)點(diǎn)，且成本較低。近年，贛州金環(huán)
磁選設(shè)備有限公司研制出的新型SLON 立環(huán)脈動(dòng)高
梯度磁選機(jī)的性能更加優(yōu)異。與老式的SLON －
2000 型號(hào)相比，SLON － 2250 型的處理能力可以提
高大約40 個(gè)百分點(diǎn)。在多家選廠的實(shí)踐中，由
SLON － 2000 － 1. 3T 型高梯度磁選機(jī)處理的尾礦鐵
品位平均下降4 ～ 7 個(gè)百分點(diǎn)，回收率提高約20 個(gè)
百分點(diǎn)［21］。馬鞍山市天工科技有限公司針對(duì)舊式
磁選機(jī)存在的處理量小、能耗大等問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)與
優(yōu)化，研制出YTC 永磁高梯度磁選機(jī)。其最大特
點(diǎn)是選擇精度高、節(jié)能節(jié)耗，且背景磁感應(yīng)強(qiáng)度可
進(jìn)行小范圍調(diào)整(200 ～ 300 mT)［22］。山東華特磁
電科技股份有限公司開(kāi)發(fā)的強(qiáng)制油冷立環(huán)高梯度磁
選機(jī)也具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于采用
油冷卻方法代替老式水冷卻方法，不僅節(jié)省大量水
資源，也解決了水冷卻時(shí)易結(jié)垢等缺點(diǎn)。2012 年，
魏橋鋁業(yè)引入該設(shè)備用于赤泥中回收鐵礦物，鐵精
礦經(jīng)兩段選別后可達(dá)46. 38%， 回收率可達(dá)
80. 72%，生產(chǎn)指標(biāo)較高［23］。總而言之，新型設(shè)備
更加趨向于大處理量、大型化和節(jié)能化，這也是以
后磁選設(shè)備的主要發(fā)展方向。
垂直磁系高梯度磁選機(jī)早先也被用于生產(chǎn)實(shí)踐
中，但在應(yīng)用過(guò)程中，普遍存在磁介質(zhì)易堵塞現(xiàn)
象，而且磁極長(zhǎng)期浸泡在礦漿中易被腐蝕和磨損。
因此研究人員對(duì)磁系進(jìn)行了改造，成功研制出水平
磁系高梯度磁選機(jī)［24］。以SSS 型系列濕式雙頻雙
立環(huán)高梯度磁選機(jī)為代表。該系列設(shè)備有SSS －
Ⅰ、和SSS －Ⅱ兩種型號(hào)。SSS － Ⅰ型具有背景場(chǎng)
強(qiáng)高、磁場(chǎng)梯度高的特點(diǎn)，故更適合金屬礦粗選、
掃選和非金屬礦提純。SSS － Ⅱ型由于采用水平的
左、右磁極和立環(huán)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，對(duì)磁性產(chǎn)物的選
擇性加強(qiáng)，有利于得到更高品位的精礦。隨著第三
代永磁體－ 銣鐵硼的出現(xiàn)，該類型設(shè)備的永磁化得
以實(shí)現(xiàn)［25］。承德鋼鐵公司黑山鐵礦引進(jìn)以銣鐵硼
永磁體為磁系的高梯度磁選機(jī)用于鈦鐵礦的選別，
并取得了良好的選別效果。
平板式高梯度磁選機(jī)的主要特點(diǎn)為磁場(chǎng)強(qiáng)度
高、磁場(chǎng)梯度大以及磁力作用力強(qiáng)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易
于操作。廣東某選廠利用該設(shè)備處理較粗粒級(jí)的石
榴石，可獲得優(yōu)于脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)處理的
結(jié)果［26］。
旋流高梯度磁選機(jī)結(jié)合了離心設(shè)備和高梯度磁
選機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，以離心力、磁力及重力共同構(gòu)成復(fù)合
力場(chǎng)，利用顆粒密度和比磁化系數(shù)的差異分選礦
物。不僅避免了機(jī)械夾雜，還加強(qiáng)了分選選擇性，
是一次全新的嘗試?？梢钥s短作業(yè)流程，提高分選
效率［27］。
未來(lái)，單層介質(zhì)和多層介質(zhì)的發(fā)展和對(duì)顆粒滯
留理論的研究對(duì)磁選機(jī)有著重要作用。高梯度磁選
機(jī)的研制會(huì)主要致力于新型磁源的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化磁介
質(zhì)配置方式，以達(dá)到增大處理量和降低能耗的
目的。
5 超導(dǎo)磁選機(jī)
隨著超導(dǎo)技術(shù)的興起，超導(dǎo)磁選機(jī)已成為新的
研究方向。超導(dǎo)高梯度磁選機(jī)具有其它類型磁選機(jī)
無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，它可以在很大空間內(nèi)產(chǎn)生很高的
磁場(chǎng)強(qiáng)度，且只需消耗極小的能量［10］。
自1970 年班尼斯特發(fā)明超導(dǎo)磁選機(jī)之后，美、
英、德等國(guó)也先后開(kāi)展了超導(dǎo)磁選機(jī)的研制，并取
得重大成果。超導(dǎo)磁選機(jī)一般分為開(kāi)梯度超導(dǎo)磁選
機(jī)和高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)兩類。德國(guó)洪堡－ 韋達(dá)格公
司研制的DESCOS 筒式超導(dǎo)磁選機(jī)屬于開(kāi)梯度超導(dǎo)
磁選機(jī)，由超導(dǎo)磁系、冷卻系統(tǒng)、分選筒三大部分
組成。分選過(guò)程與一般筒式磁選機(jī)相同。該機(jī)已在
土耳其圖特盧卡應(yīng)用于弱磁性蛇紋石和非磁性菱鎂
礦的分離，以除去硅、鐵雜質(zhì)。超導(dǎo)高梯度磁選機(jī)
的的發(fā)展歸功于英國(guó)OXFOED 儀表公司開(kāi)發(fā)的低
溫磁系。據(jù)報(bào)道，英國(guó)采用該超導(dǎo)高梯度磁選機(jī)從
鈾金礦浸渣中很有效率的回收了兩種稀有礦石，精
礦品位為1 027 g /t，回收率達(dá)到了61%; 而采用
常規(guī)高梯度磁選機(jī)時(shí)，精礦品位和回收率只能達(dá)到
790 g /t 和51%［28］。
我國(guó)在超導(dǎo)磁選機(jī)方面的研究起步較晚，目前
大多采用水平式往復(fù)串罐式運(yùn)轉(zhuǎn)的超導(dǎo)磁選機(jī)，存
在著控制系統(tǒng)復(fù)雜、處理量較低的問(wèn)題。為解決該
類問(wèn)題，贛州金環(huán)磁選設(shè)備有限公司采用超導(dǎo)磁體
作為磁系，背景磁感應(yīng)強(qiáng)度遠(yuǎn)高于普通的高梯度磁
16
2017 年10 月
第46 卷第5 期(總第266 期)
云南冶金
YUNNAN METALLUＲGY
Oct． 2017
Vol. 46． No. 5 (Sum266)
選機(jī)。［29］未來(lái)超導(dǎo)磁選機(jī)將成為我國(guó)未來(lái)磁選機(jī)發(fā)
展的主要方向，其中超導(dǎo)材料和制冷系統(tǒng)將成為主
要研究點(diǎn)。
6 結(jié)語(yǔ)
隨著稀土材料的發(fā)展和環(huán)保理念的提倡，磁選
設(shè)備永磁化已經(jīng)取代電磁化成為新的發(fā)展趨勢(shì)，并
取得了許多創(chuàng)新成果和成功范例。同時(shí)，將超導(dǎo)技
術(shù)、離心技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)用于磁選機(jī)也將成為新的
研究方向。未來(lái)，磁選設(shè)備將繼續(xù)向著大型化、節(jié)
能化、經(jīng)濟(jì)化發(fā)展，加強(qiáng)磁選技術(shù)和理論的研究，
與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于新型設(shè)備的研制，
將有助于我國(guó)磁選技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
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張冰倩，等磁選機(jī)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

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