Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ． ４１５
Ｊａｎｕａｒｙ? ２０１１
金 ? ? 属 ? ? 矿 ? ? 山 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
２０总１１第年 ４第１５１期期
?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
ＭＥＴＡＬ ＭＩＮＥ
·
机 电 与 自 动 化 ·
３
种新型高效磁选机的研制与应用
赵 瑞 敏
北 京 矿 冶 研 究 总 院 ）
（
摘 ? 要 ? 对 ＢＫ 系 列 专 用 磁 选 机 研 发 思 路 、 应 用 情 况 及 ＣＴＢ － １２４５ 型 超 大 型 筒 式 磁 选 机 、 ＢＫＢ 多 磁 极 磁 选 机
结 构 特 点 和 使 用 情 况 作 了 介 绍 。 工 业 应 用 和 试 验 表 明 ， 这 些 新 型 高 效 磁 选 设 备 对 于 提 高 选 厂 的 选 矿 效 率 ， 增 加 企
业 经 济 效 益 起 了 重 要 作 用 。
关 键 词 ? 铁 矿 ? 专 用 磁 选 机 ? 高 效 磁 选 机
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｈｒｅｅ Ｎｅｗ Ｔｙｐｅ Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｅｐａｒａｔｏｒｓ
Ｚｈａｏ Ｒｕｉｍｉｎ
（
Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ＆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ? Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ＢＫ， ＣＴＢ － １２４５， ＢＫＢ ｓｐｅｃｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｏｌｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ
ｓｅｐａｒａｔｏｒ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｃｈｉｅｆｌｙ． Ｉｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅｓｅ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｄｒｕｍ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｏｒｓ ｐｌａｙ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ
ｒｏｌｅ ｉｎ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｍｉｎｅｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ? Ｉｒｏｎ ｏｒｅ， Ｓｐｅｃｉａｌ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｏｒ， Ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｏｒ
?
? 我 国 铁 矿 资 源 特 点 是 资 源 丰 富 、 储 量 大 ， 但 是 贫
和 经 济 效 益 两 方 面 来 看 均 十 分 合 理 和 具 有 价 值 。
通 过 将 具 有 共 性 、 通 用 性 的 分 选 环 节 合 理 划 分 ，
仔 细 研 究 其 矿 物 工 艺 条 件 和 分 选 要 求 ， 并 据 此 研 究
相 应 的 分 选 机 理 和 设 备 结 构 ， 是 研 制 开 发 相 应 的 专
用 磁 选 设 备 的 前 提 和 基 础 。
矿 多 、 能 直 接 冶 炼 的 富 矿 很 少 。 随 着 多 年 来 大 量 持
续 的 开 采 ， 富 矿 、 易 选 矿 越 来 越 少 ， 目 前 采 选 正 向 贫
矿 、 超 贫 矿 以 及 结 晶 粒 度 更 细 、 分 选 条 件 更 复 杂 的 资
源 发 展 。
１
． ２? ＢＫ 磁 选 机 系 列
为 了 对 这 些 禀 赋 更 差 的 矿 石 进 行 分 选 ， 必 须 在
分 选 工 艺 、 分 选 设 备 上 有 所 创 新 ， 采 用 更 加 先 进 的 工
艺 和 设 备 。 北 京 矿 冶 研 究 总 院 自 １９５６ 年 建 院 以 来 ，
一 直 致 力 于 选 矿 工 艺 与 设 备 的 研 究 开 发 工 作 。 近 年
来 开 发 了 多 种 针 对 性 设 计 的 高 效 专 用 磁 选 设 备 ， 这
些 设 备 结 构 合 理 、 性 能 优 良 、 分 选 效 率 高 ， 为 选 厂 取
得 了 很 好 的 经 济 效 益 ， 使 选 矿 设 备 实 现 了 大 型 化 、 精
细 化 、 专 业 化 和 高 效 化 。
根 据 矿 物 工 艺 条 件 （ 给 矿 粒 度 、 浓 度 、 矿 量 等 ）
和 分 选 要 求 的 相 同 性 ， 将 磁 铁 矿 选 厂 的 不 同 作 业 分
为 ４ 个 具 有 代 表 性 的 分 选 环 节 。
（
（
（
１） 细 碎 后 入 磨 前 的 预 选 。
２） 一 段 磨 矿 分 级 后 的 粗 选 。
３） 第 二 段 磨 矿 分 级 后 的 二 次 磁 选 及 筛 分 后 的
三 次 精 选 。
（
４） 扫 选 、 控 制 发 生 故 障 时 尾 矿 流 失 及 尾 矿 再
１
? ＢＫ 系 列 专 用 筒 式 磁 选 机
选 。
１
． １? 研 发 思 路
这 ４ 个 分 选 环 节 ， 涵 盖 了 目 前 磁 铁 矿 选 厂 具 有
不 同 的 磁 铁 矿 选 厂 ， 由 于 矿 石 的 性 质 不 同 ， 采 用
分 选 条 件 和 分 选 价 值 的 各 环 节 。 在 此 基 础 上 ， 研 制
开 发 了 具 有 针 对 性 设 计 的 ＢＫ 系 列 专 用 磁 选 机 ， 包
括 ： ①ＢＫＹ 型 磁 铁 矿 预 选 用 筒 式 磁 选 机 系 列 。 用 于
的 工 艺 流 程 也 不 同 。 但 对 于 采 用 细 碎 工 艺 及 阶 段 磨
矿 、 阶 段 分 选 工 艺 的 磁 铁 矿 选 厂 ， 其 工 艺 环 节 和 可 分
选 环 节 具 有 共 性 。 在 细 碎 后 入 磨 前 、 一 段 磨 矿 并 经 分
级 后 、 二 段 磨 矿 并 经 分 级 后 、 最 终 分 选 段 等 各 作 业 ， 均
具 有 分 选 的 条 件 ， 在 这 些 已 具 备 分 选 条 件 的 环 节 ， 采
用 相 应 的 分 选 设 备 尽 量 充 分 地 抛 除 合 格 尾 矿 ， 从 工 艺
赵 瑞 敏 （ １９７６— ） ， 男 ， 北 京 矿 冶 研 究 总 院 机 械 研 究 所 ， 工 程 师 ，
１
０００４４ 北 京 市 西 直 门 外 文 兴 街 １ 号 。
·
１０４·
?
? ? 赵 瑞 敏 ： ３ 种 新 型 高 效 磁 选 机 的 研 制 与 应 用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ２０１１ 年 第 １ 期
磁 铁 矿 细 碎 后 入 磨 前 的 预 选 ， 也 可 用 于 自 磨 机 或 半
自 磨 机 排 矿 的 分 选 ； ②ＢＫＣ 型 磁 铁 矿 粗 选 用 筒 式 磁
选 机 ， 用 于 一 段 磨 矿 分 级 溢 流 的 一 次 粗 选 ； ③ＢＫＪ 型
磁 铁 矿 精 选 用 筒 式 磁 选 机 ， 用 于 第 二 段 磨 矿 分 级 溢
流 及 最 终 选 别 段 的 精 选 ； ④ＢＫＷ － ＩＩ 型 磁 铁 矿 尾 矿
再 选 用 筒 式 磁 选 机 ， 用 于 扫 选 及 控 制 发 生 故 障 时 尾
矿 的 流 失 等 ， 也 可 以 用 于 老 尾 矿 库 中 铁 磁 性 矿 物 的
回 收 利 用 。
来 良 好 的 经 济 效 益 。
１． ４? ＢＫＪ 型 精 选 磁 选 机 主 要 技 术 参 数
ＢＫＪ 型 精 选 磁 选 机 用 于 二 段 磨 矿 分 级 溢 流 及 最
终 选 别 段 的 精 选 作 业 ， 在 保 证 粗 细 磁 性 颗 粒 充 分 回
收 的 情 况 下 ， 尽 可 能 地 提 高 精 矿 品 位 。 工 业 上 最 常
用 的 ＢＫＪ 型 精 选 磁 选 机 简 图 见 图 １， 其 主 要 性 能 参
数 见 表 １。
１
． ３? 特 ? 点
ＢＫ 系 列 磁 选 机 是 针 对 不 同 分 选 段 矿 物 特 点 和
分 选 要 求 专 门 研 发 的 专 用 筒 式 磁 选 机 ， 除 具 有 常 规
磁 选 机 的 优 点 外 ， 还 具 有 不 同 于 常 规 筒 式 磁 选 机 的
特 点 。
（
１） 大 磁 极 面 、 合 理 分 布 的 磁 场 。 ＢＫ 系 列 磁 选
机 在 磁 系 设 计 中 充 分 考 虑 了 各 个 参 数 的 匹 配 关 系 ，
采 用 高 性 能 的 磁 性 材 料 作 为 磁 源 ， 磁 极 组 结 构 采 用
大 磁 极 面 以 满 足 作 用 深 度 的 要 求 。 采 用 这 种 结 构 的
磁 系 ， 不 仅 场 强 高 ， 而 且 作 用 深 度 大 ， 为 粗 细 磁 性 颗
粒 的 充 分 回 收 创 造 了 良 好 的 磁 场 条 件 。
图 １? ＢＫＪ 型 精 选 磁 选 机 简 图
— 给 矿 箱 ； ２— 分 选 槽 体 ； ３— 机 架 ； ４— 分 选 简 体 ；
１
５
— 磁 偏 角 调 整 装 置 ； ６— 卸 矿 刮 板 装 置 ； ７— 精 矿 箱
表 １? ＢＫＪ 型 磁 选 机 主 要 性 能 参 数
设 备 规 格 ／ ｍｍ
１ ０５０ × （ ２ １００， ２ ４００， ３ ０００）
筒 表 磁 感 应 强 度 ／ ｍＴ １６０ ～ ３００（ 根 据 矿 石 性 质 确 定 ）
（
２） 大 包 角 磁 系 。 通 过 合 理 配 置 主 磁 极 与 辅 助
给 矿 粒 度 ／ ｍｍ
给 矿 浓 度 ／ ％
理
量 ／ （ ｔ／ ｈ）
电 机 功 率 ／ ｋＷ
减 速 机 型 号
－ ２
磁 极 的 几 何 尺 寸 关 系 ， 在 满 足 磁 场 要 求 的 情 况 下 ， 采
用 大 包 角 磁 系 ， 使 设 备 的 分 选 带 长 度 比 常 规 ＣＴＢ 型
磁 选 机 增 加 ２５％ 左 右 ， 矿 浆 在 磁 场 中 停 留 时 间 明 显
增 长 ， 被 磁 场 吸 附 的 几 率 增 加 ， 有 利 于 微 细 粒 磁 性 矿
物 的 充 分 回 收 。
１０ ～ ４０
４０ ～ １００
处
５． ５（ ７． ５）
ＴＲ１０８ － Ｙ５． ５（ ７． ５） － ４Ｐ
４． ２， ４． ６， ５． ８
机 重 ／ ｔ
． ５? 应 用 实 例
（
３） 大 间 隙 顺 流 型 槽 体 。 顺 流 型 槽 体 ， 其 粗 颗
１
粒 不 会 引 起 沉 槽 堵 塞 并 减 少 对 筒 体 表 面 的 磨 损 。 大
间 隙 可 使 粗 细 颗 粒 以 及 矿 泥 充 分 分 层 ， 有 利 于 分 选 ，
并 且 处 理 量 大 。
（
１） 顺 达 铁 矿 。 ＢＫ 系 列 专 用 筒 式 磁 选 机 自 研
制 开 发 后 ， 已 在 一 些 磁 铁 矿 选 厂 推 广 应 用 。 山 东 顺
达 铁 矿 最 早 采 用 ＢＫＹ － １００９ 型 和 ＢＫＹ － １０１２ 型 预
选 机 各 １ 台 ， 用 于 细 碎 后 入 磨 前 的 预 选 作 业 。 随 着
产 量 的 不 断 增 加 ， 选 厂 采 用 ２ 台 ＢＫＹ － １０２４ 型 预 选
机 代 替 了 原 来 ＢＫＹ － １００９ 型 和 ＢＫＹ － １０１２ 型 预 选
机 。 抛 除 的 合 格 尾 矿 产 率 为 １５％ ～ ２０％ ， 品 位 与 选
矿 厂 综 合 尾 矿 品 位 相 当 。 在 充 分 提 高 粗 精 矿 品 位 的
情 况 下 ， 回 收 率 高 达 ９７％ 以 上 。 磨 后 磁 选 采 用 了
ＢＫＣ － １０２６ 型 和 ＢＫＪ － １０２４ 型 磁 选 机 ， 分 选 指 标 十
分 理 想 。 顺 达 集 团 控 股 的 湖 南 新 宁 某 铁 矿 也 采 用 了
ＢＫ 系 列 磁 选 机 作 为 主 分 选 设 备 。
（
４） 多 尾 流 通 道 。 溢 流 尾 矿 通 道 排 出 细 粒 或 细
泥 尾 矿 ， 而 底 流 尾 矿 通 道 用 于 粗 颗 粒 脉 石 排 出 ， 这 样
设 计 的 目 的 是 为 了 适 应 粒 度 分 布 宽 、 粗 细 差 异 大 、 或
含 泥 量 高 的 特 点 ， 具 有 脱 泥 作 用 。
（
５） 高 矿 浆 液 面 。 该 特 点 是 配 合 大 包 角 磁 系 设
计 的 ， 使 得 设 备 分 选 带 较 长 ， 矿 浆 停 留 时 间 增 加 ， 提
高 了 磁 性 矿 物 的 回 收 率 。
（
６） 大 分 选 室 槽 体 结 构 。 槽 体 有 效 容 积 大 ， 适
应 矿 浆 给 矿 量 以 及 浓 度 波 动 的 能 力 好 于 常 规 筒 式 磁
选 机 。 同 时 ， 也 有 利 于 粗 细 脉 石 和 磁 性 矿 物 的 分 层
分 离 。
（
２） 程 潮 铁 矿 。 采 用 ＢＫＣ － １０２４ 型 磁 铁 矿 粗 选
用 筒 式 磁 选 机 ， 和 ＢＫＪ － １０２４ 型 构 成 的 １ 次 粗 选 、 １
次 精 选 处 理 系 统 ， 在 选 矿 车 间 对 破 碎 后 洗 矿 产 生 出
的 不 进 入 一 段 磨 机 的 洗 液 和 过 滤 的 滤 液 二 者 的 混 合
液 进 行 处 理 ， 其 ＢＫＣ － １０２４ 粗 选 机 分 选 结 果 与 实 验
由 于 上 述 分 选 过 程 的 特 点 ， 使 得 本 设 备 不 仅 能
适 应 不 同 的 分 选 条 件 ， 而 且 其 各 系 列 专 用 设 备 在 不
同 的 分 选 段 的 分 选 效 果 均 很 好 ， 可 给 磁 铁 矿 选 厂 带
·
１０５·
总 第 ４１５ 期 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 金 ? ? 属 ? ? 矿 ? ? 山 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ２０１１ 年 第 １ 期
室 磁 选 管 效 果 相 近 。
必 须 予 以 考 虑 并 尽 可 能 减 小 其 变 形 。
（
３） 鲁 中 冶 金 矿 山 公 司 。 ＢＫＪ 精 选 机 在 鲁 中 冶
在 充 分 调 研 、 分 析 基 础 上 ， ＣＴＢ － １２４５ 型 超 大 型
［
２］
， 其 磁 轭 体 结
金 矿 山 公 司 张 家 洼 选 矿 厂 的 应 用 中 ， 在 常 规 二 次 磁
选 机 仅 提 高 品 位 １． ５４ 个 百 分 点 的 情 况 下 ， ＢＫＪ －
磁 选 机 采 用 了 新 型 阶 梯 式 磁 极 结 构
构 示 意 见 图 ２。
１
０３０ 精 选 机 还 可 以 再 提 高 １． ２９ 个 百 分 点 ， 说 明 该
精 选 机 的 分 选 效 率 很 高 ， 对 稳 定 和 提 高 生 产 现 场 的
铁 精 矿 质 量 发 挥 了 重 要 作 用 。
ＢＫＷ － Ⅱ尾 矿 再 选 机 在 应 用 中 也 取 得 了 满 意
的 效 果 。
ＢＫ 系 列 专 用 磁 选 机 在 设 计 理 念 、 磁 场 分 布 、 槽
体 结 构 设 计 等 方 面 都 是 十 分 成 功 的 。 该 种 磁 选 机 已
应 用 于 国 内 多 家 选 矿 厂 的 不 同 分 选 段 ， 都 取 得 了 很
好 的 分 选 指 标 。 该 种 设 备 已 经 系 列 化 ， 大 规 格 的 有
图 ２? 阶 梯 式 磁 系 磁 轭 体 结 构 简 图
ＣＴＢ － １２４５ 型 超 大 型 筒 式 磁 选 机 在 分 选 区 采 用
全 稀 土 磁 钢 结 构 ， 由 于 稀 土 磁 钢 磁 能 是 普 通 铁 氧 体
磁 性 材 料 的 １０ 多 倍 ， 在 满 足 磁 场 强 度 和 作 用 深 度 的
同 时 ， 磁 极 的 体 积 和 质 量 大 幅 下 降 。 在 输 送 区 ， 为 了
满 足 磁 场 强 度 要 求 ， 采 用 稀 土 磁 钢 与 铁 氧 体 复 合 磁
系 设 计 ， 在 卸 矿 区 ， 由 于 磁 场 强 度 不 可 以 过 高 ， 否 则
不 易 卸 矿 ， 采 用 全 铁 氧 体 磁 系 设 计 。 采 用 新 型 阶 梯
式 磁 极 结 构 后 ， 磁 系 质 量 是 传 统 设 计 磁 系 质 量 的
１ ２００ ｍｍ × ４ ５００ ｍｍ， １ ５００ ｍｍ × ４ ０００ ｍｍ， 单
机 处 理 能 力 可 达 ２００ ｔ／ ｈ， 能 够 满 足 大 型 矿 山 大 规 模
生 产 要 求 。
２
? ＣＴＢ －１２４５ 型 超 大 型 筒 式 磁 选 机
为 了 应 对 快 速 增 长 的 铁 矿 资 源 需 求 ， 目 前 国 内
外 都 在 加 大 投 资 建 设 更 大 规 模 的 铁 矿 山 ， 通 过 使 用
新 型 高 效 的 大 型 或 超 大 型 矿 山 开 采 和 分 选 装 备 来 提
高 生 产 效 益 和 生 产 量 ， 是 降 低 生 产 成 本 、 提 高 经 济 效
益 的 最 有 效 、 最 直 接 的 途 径 。 在 我 国 ， 多 座 处 理 能 力
在 ４００ ～ １ ０００ 万 ｔ／ ａ 的 大 型 铁 矿 山 或 多 金 属 矿 山 正
在 或 正 拟 建 设 ， 国 内 企 业 入 股 在 国 外 正 在 建 设 多 座
大 型 铁 矿 ， 甚 至 建 设 年 生 产 铁 精 矿 达 到 ２ ４００ 万 ｔ 的
超 大 型 铁 矿 选 矿 厂 。 新 建 选 矿 厂 普 遍 要 求 流 程 设 备
配 置 简 单 、 实 用 ， 设 备 大 型 高 效 、 自 动 化 程 度 高 。 因
此 ， 在 １ ２００ ｍｍ × ３ ０００ ｍｍ 磁 选 机 基 础 上 研 制 更
大 型 的 １ ２００ ｍｍ × ４ ５００ ｍｍ 磁 选 机 提 上 日 程 。
４
０％ 左 右 ， 这 对 于 减 少 主 轴 变 形 对 设 备 精 度 和 磁 场
分 布 的 影 响 ， 提 高 设 备 可 靠 性 具 有 重 要 意 义 。
（
２） 槽 体 结 构 。 槽 体 是 磁 选 机 的 重 要 部 件 之
一 ， 为 了 提 高 分 选 效 果 ， ＣＴＢ － １２４５ 型 磁 选 机 采 用 高
矿 浆 液 面 槽 体 结 构 ， 矿 浆 液 面 由 常 规 的 １５０ ｍｍ 提
高 到 ２５０ ｍｍ， 即 筒 体 浸 入 槽 体 中 的 深 度 增 加 ， 延 长
了 设 备 分 选 带 长 度 ， 有 利 于 粗 粒 、 细 粒 铁 矿 的 回 收 。
同 时 ， 由 于 分 选 带 变 长 ， 夹 杂 的 脉 石 更 容 易 从 粗 精 矿
中 脱 出 ， 进 而 提 高 精 矿 品 位 。
考 虑 到 较 粗 颗 粒 在 矿 浆 中 沉 降 速 度 较 快 的 特
性 ， 在 槽 体 上 设 计 了 粗 粒 尾 矿 提 前 排 出 结 构 ， 使 粗 粒
脉 石 在 经 过 分 选 后 尚 未 到 达 尾 矿 溢 流 堰 时 就 提 前 进
入 尾 矿 槽 ， 避 免 了 粗 粒 脉 石 沉 槽 、 堵 塞 分 选 空 间 而 失
去 分 选 作 用 的 情 况 。
２
． １? ＣＴＢ －１２４５ 超 大 型 磁 选 机 特 点
ＣＴＢ － １２４５ 型 磁 选 机 虽 然 也 是 筒 式 磁 选 机 ， 但
其 磁 筒 长 度 已 经 达 到 ４ ５００ ｍｍ， 如 此 长 度 的 磁 筒 ，
其 磁 系 、 筒 体 、 槽 体 以 及 给 矿 方 式 等 各 个 方 面 都 不 能
够 采 用 原 始 的 直 接 放 大 的 方 式 进 行 设 计 ， 必 须 以 一
种 新 型 的 设 计 思 路 进 行 重 新 设 计 １］ 。
超 大 型 磁 选 机 由 于 槽 体 轴 向 长 度 长 、 容 积 大 ， 存
在 轴 向 矿 浆 流 量 分 布 是 否 均 匀 和 槽 体 受 力 变 形 问
题 ， 槽 体 的 强 度 设 计 方 面 在 轴 向 增 加 了 支 撑 和 筋 板 ，
保 证 尾 矿 溢 流 堰 和 精 矿 排 料 口 的 加 工 精 度 和 安 装 的
水 平 度 。
［
（
１） 磁 系 设 计 。 磁 系 是 磁 选 机 最 核 心 部 件 之
一 ， 其 设 计 的 合 理 性 关 系 到 设 备 的 分 选 指 标 。 对 于
超 大 型 磁 选 机 ， 如 何 使 磁 场 特 性 与 大 体 积 量 矿 浆 的
分 选 特 性 结 合 起 来 ， 是 磁 系 设 计 的 难 点 ， 而 磁 场 特 性
是 由 磁 路 设 计 、 极 性 排 列 以 及 所 使 用 磁 性 材 料 所 确
定 的 ， 它 决 定 了 磁 场 力 的 大 小 和 矿 物 分 选 效 果 。 由
于 ＣＴＢ － １２４５ 型 磁 选 机 磁 筒 主 轴 尺 寸 长 ， 其 在 磁 性
材 料 重 力 作 用 下 的 弯 曲 变 形 比 较 大 ， 在 设 计 过 程 中
在 精 矿 排 出 区 ， 由 于 磁 力 线 能 够 穿 过 精 矿 排 矿
板 而 影 响 磁 性 精 矿 的 排 出 ， 在 槽 体 设 计 了 隔 磁 装 置
来 减 少 磁 力 线 的 影 响 使 精 矿 顺 利 排 出 ， 这 对 于 大 型
设 备 而 言 是 非 常 重 要 的 。
（
３） 给 矿 方 式 。 对 于 磁 筒 长 度 达 到 ４ ５００ ｍｍ
·
１０６·
?
? ? 赵 瑞 敏 ： ３ 种 新 型 高 效 磁 选 机 的 研 制 与 应 用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ２０１１ 年 第 １ 期
的 超 大 型 磁 选 机 ， 其 长 度 方 向 上 能 否 均 匀 布 料 给 矿
直 接 影 响 到 分 选 指 标 的 好 坏 。 针 对 这 一 难 题 ， 在 传
统 给 料 装 置 的 基 础 上 进 行 了 创 新 ， 采 用 二 次 布 矿 原
理 ， 设 计 了 一 种 独 特 的 给 料 装 置 。 设 计 中 在 给 矿 箱
内 增 加 了 １ 根 直 径 ２７３ ｍｍ， 长 ４ １００ ｍｍ 的 给 矿 管 ，
给 矿 管 上 加 工 一 个 出 矿 缝 隙 ， 由 于 给 矿 管 有 一 定 矿
浆 压 力 ， 而 出 矿 缝 隙 较 小 ， 使 给 矿 管 内 总 是 充 满 矿
浆 ， 在 给 矿 管 ４ ｍ 长 的 范 围 内 都 有 矿 浆 排 出 。 矿 浆
流 到 给 矿 箱 内 ， 缓 冲 后 经 过 溢 流 板 ， 均 匀 地 流 入 磁 选
机 槽 体 ， 解 决 了 给 矿 难 题 。
磁 选 机 ， 满 足 了 大 型 选 矿 厂 大 规 格 筒 式 磁 选 机 的 设
计 要 求 。
３? ＢＫＢ 型 多 磁 极 磁 选 机
筒 式 磁 选 机 自 开 发 应 用 以 来 ， 已 有 １００ 多 年 历
史 ， 虽 然 经 过 持 续 不 断 的 改 进 ， 使 其 更 加 适 合 选 厂 的
需 要 ， 但 从 磁 系 构 成 角 度 看 ， 并 没 有 太 多 的 变 化 ， 其
磁 系 通 常 为 ４ ～ ６ 个 开 放 式 磁 极 组 组 成 ， 为 提 高 磁 场
作 用 深 度 及 筒 表 磁 场 ， 通 常 在 磁 极 组 的 间 隙 处 嵌 入
楔 形 磁 块 ， 这 样 虽 然 增 加 了 磁 场 作 用 深 度 ， 但 在 磁 系
的 圆 周 方 向 获 得 的 磁 场 曲 线 很 不 均 匀 ， 在 精 矿 的 输
送 及 排 卸 过 程 中 增 加 了 过 大 的 圆 周 切 向 滞 留 力 ， 在
很 大 程 度 上 影 响 了 设 备 的 选 别 精 度 。
（
４） 传 动 机 构 的 选 择 。 作 为 超 大 型 磁 选 设 备 ，
考 虑 到 结 构 方 面 的 稳 定 性 ， 用 通 轴 结 构 代 替 传 统 的
半 轴 传 动 方 式 ， 解 决 了 大 筒 径 、 远 支 点 、 重 载 荷 和 大
处 理 量 条 件 下 筒 体 支 撑 和 传 动 机 构 的 稳 定 性 问 题 。
为 了 尽 可 能 地 降 低 圆 周 方 向 磁 场 的 不 均 匀 度 ，
通 过 总 结 前 期 工 作 并 采 用 数 值 模 拟 对 比 的 方 式 ， 对
磁 极 数 量 、 极 面 宽 度 以 及 相 匹 配 的 参 数 进 行 了 针 对
性 设 计 ， 获 得 了 全 新 的 磁 场 分 布 ， 使 磁 场 周 向 分 布 更
加 均 匀 。
２
． ２? 生 产 考 察
为 考 查 ＣＴＢ － １２４５ 型 大 型 永 磁 磁 选 机 的 机 械
性 能 及 技 术 性 能 ， 于 ２００７ 年 １ 月 在 四 川 凉 山 矿 业 股
份 有 限 公 司 拉 拉 铜 矿 ３ ５００ ｔ／ ｄ 选 矿 厂 进 行 了 工 业
３． １? ＢＫＢ －１０２４ 型 多 磁 极 磁 选 机 技 术 参 数
鞍 钢 集 团 齐 大 山 选 矿 厂 于 ２００３ 年 ２— ４ 月 在 一
选 车 间 进 行 了 ４ 极 磁 系 永 磁 筒 式 弱 磁 选 机 与 ＳＬｏｎ
－１ ５００ ｍｍ 立 环 脉 动 高 梯 度 磁 选 机 组 合 代 替 永 磁
［
３］
。 铁 矿 物 从 铜 、 钼 、 钴 浮 选 之 后 的 尾 矿 中 予
试 验
以 回 收 ， 其 工 艺 流 程 为 １ 次 粗 选 、 ２ 次 精 选 、 １ 次 扫 选
４
次 磁 选 。 由 于 原 车 间 生 产 现 场 的 粗 选 尾 矿 铁 品 位
［
４］
。 在 工 业 试 验 中 暴
较 高 ， 产 率 较 低 ， 部 分 带 磁 性 的 铁 金 属 没 有 充 分 回
收 ， 并 且 新 增 ５００ ｔ／ ｄ 处 理 量 ， 原 来 ２ 台 ＣＴＢ － １２２４
型 的 粗 选 机 的 处 理 能 力 偏 小 ， 因 此 对 选 矿 工 艺 流 程
进 行 了 改 造 ， 用 １ 台 ＣＴＢ － １２４５ 型 磁 选 机 代 替 原 来
筒 式 扫 选 中 磁 机 的 工 业 试 验
露 出 ４ 极 磁 系 永 磁 筒 式 弱 磁 选 机 分 选 效 率 偏 低 的 问
题 ， 齐 大 山 选 矿 厂 通 过 试 验 决 定 用 多 磁 极 磁 系 永 磁
筒 式 弱 磁 选 机 代 替 ４ 极 磁 系 永 磁 筒 式 弱 磁 选 机 。
在 对 现 场 工 艺 条 件 和 矿 石 性 质 进 行 认 真 研 究 之
后 ， 在 试 验 的 基 础 上 设 计 了 ＢＫＢ － １０２４ 型 多 磁 极 磁
系 。 其 主 要 参 数 ： 截 面 上 有 １０ 个 磁 极 ， 磁 包 角
１５５°， 极 面 宽 为 １００ ｍｍ， 极 间 隙 为 ４４ ｍｍ， 其 磁 系 结
构 见 图 ３。
２
台 ＣＴＢ － １２２４ 型 磁 选 机 。 改 造 后 ， 对 设 备 结 构 合
理 性 、 选 铁 工 艺 的 适 应 性 及 选 别 效 果 进 行 了 全 面 考
核 ， 指 标 对 比 见 表 ２。
表 ２? 单 机 作 业 生 产 考 察 指 标 对 比
％
设 备 名 称
产 品 名 称
品 ?
位
产 ?
率
回 收 率
铁 精 矿
４１． ４０
１１． ８４
８８． １７
１００． ００
９． ８７
３８． ９８
６１． ０２
１００． ００
３１． ５５
６８． ４５
１００． ００
１
台
ＣＴＢ － １２４５ 型
尾 ?
原 ?
精 ?
尾 ?
原 ?
矿
矿
矿
矿
矿
８． ７０
１２． ５７
３７． ９０
９． ００
２
台
ＣＴＢ － １２２４ 型
９０． １３
１１． ８５
１００． ００
?
? 从 表 ２ 可 见 ， ＣＴＢ － １２４５ 型 磁 选 机 得 到 的 铁 精
矿 品 位 较 原 设 备 提 高 ３． ５ 个 百 分 点 ， 回 收 率 提 高
图 ３? 多 磁 极 磁 系 结 构 简 图
７
． ４３个 百 分 点 。 大 型 高 效 磁 选 机 的 应 用 为 选 厂 的 增
１
— 主 磁 极 ； ２— 磁 轭 ； ３— 辅 磁 极
效 开 辟 了 一 条 新 路 。
３
． ２? ＢＫＢ 型 多 磁 极 磁 选 机 特 点 介 绍
采 用 大 包 角 磁 系 、 高 矿 浆 液 面 槽 体 、 专 用 矿 浆 分
配 器 、 新 型 硬 齿 面 斜 齿 轮 减 速 机 传 动 、 通 轴 结 构 的
ＣＴＢ － １２４５ 型 磁 选 机 结 构 设 计 合 理 、 技 术 性 能 先 进 、
分 选 指 标 优 良 ， 是 国 内 外 工 业 应 用 的 最 大 规 格 筒 式
与 传 统 ４ ～ ６ 极 磁 选 机 相 比 ， ＢＫＢ 型 多 磁 极 磁
选 机 在 磁 系 机 构 、 磁 场 分 布 、 槽 体 结 构 等 方 面 进 行 了
优 化 设 计 ， 具 体 包 括 ：
（
１） 多 磁 极 设 计 。 磁 极 数 ≥１０， 在 保 证 磁 场 强
·
１０７·
总 第 ４１５ 期 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 金 ? ? 属 ? ? 矿 ? ? 山 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ２０１１ 年 第 １ 期
度 和 磁 场 深 度 的 同 时 ， 磁 性 颗 粒 翻 转 次 数 增 加 １ 倍
以 上 ， 增 加 了 脉 石 从 磁 性 夹 杂 中 脱 离 的 机 会 ， 提 高 了
精 矿 品 位 。
长 ， 梯 度 大 ， 对 于 降 低 尾 矿 品 位 也 有 很 好 的 效 果 。 与
大 包 角 磁 系 相 适 应 设 计 的 槽 体 具 有 更 适 应 提 质 降 杂
的 特 点 ， 更 有 利 于 矿 物 的 分 选 。 在 齐 大 山 选 矿 厂 进 行
的 试 验 结 果 证 明 了 多 磁 极 永 磁 磁 选 机 的 优 势 ， 作 为 一
种 简 化 流 程 、 减 少 设 备 运 行 费 用 、 分 选 效 率 更 高 的 新
型 磁 选 机 ， 试 验 成 功 后 进 行 了 推 广 ， 在 中 信 泰 富 ＳＩＮＯ
铁 矿 和 首 钢 秘 鲁 铁 矿 的 设 备 选 型 中 ， 采 用 了 多 台 ＢＫＢ
－１２３０ 型 和 ＢＫＢ －１２３２ 型 多 磁 极 磁 选 机 。
（
２） 更 加 均 衡 的 主 辅 磁 极 设 计 。 对 测 量 的 磁 场
强 度 试 验 数 据 进 行 分 析 ， 多 磁 极 磁 选 机 比 传 统 磁 选
机 磁 系 表 面 磁 场 分 布 均 匀 ， 特 别 是 在 分 选 时 磁 性 物
料 比 较 集 中 的 距 磁 极 表 面 ３０ ～ ５０ ｍｍ 左 右 的 区 域 ，
其 磁 场 更 加 均 匀 ， 其 切 向 磁 场 强 度 的 变 化 率 仅 为
１
５％ 左 右 ， 而 传 统 磁 系 这 一 指 标 为 ４０％ ～ ６０％ ， 多
４? 结 ? 论
磁 极 磁 选 机 磁 场 变 化 率 明 显 优 于 传 统 磁 选 机 ， 这 为
精 矿 品 位 的 提 高 奠 定 了 坚 实 的 基 础 。
（ １） 根 据 选 矿 厂 不 同 作 业 的 工 艺 特 点 和 矿 物 性
质 ， 提 出 将 磁 铁 矿 分 选 环 节 划 分 为 ４ 个 环 节 的 观 点 ，
并 针 对 性 研 制 开 发 了 ＢＫ 系 列 专 用 磁 选 机 。 该 系 列
磁 选 机 在 分 选 原 理 、 磁 场 分 布 及 槽 体 形 式 等 方 面 明
显 不 同 于 传 统 磁 选 机 。 在 工 业 应 用 中 也 体 现 了 专 用
磁 选 机 的 技 术 优 势 ， 具 有 推 广 价 值 。
（
３） 磁 系 包 角 １５５°， 扫 选 带 比 较 长 ， 增 加 了 矿 浆
在 磁 场 中 的 有 效 分 选 时 间 ， 有 利 于 精 矿 品 位 提 高 和
尾 矿 品 位 降 低 。
（
４） 与 多 磁 极 、 大 包 角 磁 系 相 匹 配 ， 多 磁 极 磁 选
机 槽 体 采 用 高 矿 浆 液 面 设 计 ， 矿 浆 液 面 较 深 ， 从 而 使
选 别 更 充 分 ， 有 利 于 降 低 尾 矿 品 位 。
（ ２） ＣＴＢ － １２４５ 型 磁 选 机 成 功 研 制 并 在 选 厂 推
广 应 用 。 由 于 其 具 有 分 选 性 能 好 、 占 地 面 积 小 、 矿 浆
通 过 量 大 以 及 简 化 工 艺 流 程 的 特 点 ， 实 现 了 设 备 大
型 化 、 高 效 化 。 在 铁 矿 、 多 金 属 矿 选 矿 厂 回 收 磁 铁
矿 、 选 煤 厂 回 收 重 介 质 等 方 面 具 有 广 阔 的 应 用 前 景 。
（ ３） ＢＫＢ 型 多 磁 极 磁 选 机 采 用 １０ 个 以 上 磁 极
组 ， 降 低 了 圆 周 方 向 磁 场 的 不 均 匀 度 ， 增 加 了 磁 性 颗
粒 在 筒 体 表 面 的 翻 转 次 数 和 频 率 ， 有 利 于 精 矿 品 位
的 充 分 提 高 ， 适 用 于 提 高 最 终 精 矿 品 位 的 精 选 段 。
（
５） 在 槽 体 底 部 设 置 了 排 粗 装 置 ， 提 前 排 出 粗
粒 ， 从 而 避 免 了 槽 体 堵 塞 、 影 响 分 选 效 果 的 现 象 。
３
． ３? 工 业 试 验
ＢＫＢ － １０２４ 型 多 磁 极 磁 选 机 工 业 试 验 在 鞍 钢
集 团 齐 大 山 选 矿 车 间 进 行 ， 给 矿 为 重 选 作 业 尾 矿 。
试 验 结 果 表 明 ， 多 磁 极 磁 选 机 在 筒 表 分 选 区 磁 感 应
强 度 １７０ ～ １８０ ｍＴ 情 况 下 ， 其 精 矿 回 收 率 为 ７０． ３％ ，
产 率 为 ４９． ７４％ 。 与 原 ４ 极 ＣＴＢ 型 磁 选 机 相 比 ， 在
回 收 率 基 本 不 变 的 情 况 下 ， 其 铁 精 矿 品 位 提 高 了 １
参 ? 考 ? 文 ? 献
［
［
［
［
１］ ? 陈 ? 雷 ， 史 佩 伟 ， 谭 ? 达 ， 等 超 大 型 永 磁 筒 式 磁 选 机 的 探 索
性 研 究 ［ Ｊ］ ． 有 色 金 属 ： 选 矿 部 分 ， ２００６（ ５） ： ３２３７．
～
１． ５ 个 百 分 点 ， 尾 矿 品 位 降 低 了 ０． ５ ～ １． ５ 个 百 分
点 ， 表 现 出 优 越 的 分 选 性 能 。 在 提 高 精 矿 品 位 的 同
时 ， 减 少 了 两 次 分 级 与 两 段 磨 矿 的 量 ， 具 有 显 著 的 经
济 效 益 。
２］ ? 北 京 矿 冶 研 究 总 院 ． 新 型 超 大 永 磁 筒 式 磁 选 机 研 制 ［ Ｒ］ 北
京 ： 北 京 矿 冶 研 究 总 院 ， ２００８．
３］ ? 史 佩 伟 ， 陈 ? 雷 ， 王 晓 明 ＣＴＢ － １２４５ 型 永 磁 磁 选 机 工 业 试 验
研 究 ［ Ｊ］ ． 有 色 金 属 ： 选 矿 部 分 ， ２００９（ ４） ： ４１４５．
多 磁 极 永 磁 磁 选 机 采 用 １０ 磁 极 大 包 角 磁 系 设
计 ， 提 高 了 磁 场 梯 度 及 表 面 磁 场 均 匀 性 ， 使 磁 翻 滚 次
数 增 加 １ 倍 以 上 ， 其 夹 杂 的 脉 石 不 断 暴 露 、 丢 失 ， 强 化
了 分 选 作 业 ， 可 以 提 高 精 矿 品 位 。 由 于 其 选 别 带 较
４］ ? 史 佩 伟 ， 陈 ? 雷 ， 谭 ? 达 ， 等 多 磁 极 永 磁 磁 选 机 的 试 验 研 究
［
Ｊ］ ． 有 色 金 属 ： 选 矿 部 分 ， ２００７（ １） ： ４１４６．
（
收 稿 日 期 ? ２０１０１１２３）
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
２
００３， ２４（ １） ： ９０９８
（
上 接 第 ５９ 页 ）
［
［
［
４］ ? 刘 新 兵 ， 杜 ? 烨 ． 含 有 机 粘 结 剂 人 工 钠 化 膨 润 土 在 球 团 生 产 中
的 应 用 ［ Ｊ］ ． 烧 结 球 团 ， ２００３， ２８（ ６） ： ４７５０
参 ? 考 ? 文 ? 献
５］ ? 李 宏 煦 ， 姜 ? 涛 ， 邱 冠 周 ， 等 ． 铁 矿 球 团 有 机 粘 结 剂 的 分 子 构 型
及 选 择 判 据 ［ Ｊ］ ． 中 南 工 业 大 学 学 报 ， ２０００， ３１（ １） ： １７２０
６］ ? 杨 永 斌 ． 有 机 粘 结 剂 替 代 膨 润 土 制 备 氧 化 球 团 ［ Ｊ］ ． 中 南 大 学
学 报 ： 自 然 科 学 版 ， ２００７， ３８（ ５） ： ８５１８５７．
［
［
［
１］ ? 甘 ? 勤 ． 攀 钢 含 铁 尘 泥 的 利 用 现 状 及 发 展 方 向 ［ Ｊ］ ． 金 属 矿 山 ，
２
００３（ ２） ： ６２６４
２］ ? 田 ? 昊 ， 马 晓 春 ． 烧 结 除 尘 灰 混 合 炼 钢 污 泥 喷 浆 的 工 艺 设 计 与
应 用 ［ Ｊ］ ． 烧 结 球 团 ， ２００５（ ４） ： ３４３６
（
收 稿 日 期 ? ２０１０１１１２）
３］ ? Ｅｉｓｅｌｅ Ｔ Ｃ， Ｋａｗａｔｒａ Ｓ Ｋ． Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｂｉｎｄｅｒｓ ｉｎ ｉｒｏｎ ｏｒｅｐｅｌｌｅｔｉｚａ
ｔｉｏｎ［ Ｊ］ ． Ｍｉｎｅｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｅｘｔｒａｃｔｉｖｅ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ，
·
１０８·
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