高梯度磁選機在礦產(chǎn)資源開發(fā)中發(fā)揮著越來越重要的作用,而該設備中較關鍵的部件是磁介質(zhì)。磁介質(zhì)的性能是由其材質(zhì)、形狀、大小和排列方式等因素決定的,對于工業(yè)生產(chǎn)用高梯度磁選機,這些因素往往需通過工業(yè)試驗確定,很難在實驗室條件下模擬。
以前,高梯度磁選機磁介質(zhì)的工業(yè)試驗往往是將整臺設備的磁介質(zhì)都換掉,用平行的兩臺設備進行比較。但在工業(yè)條件下,兩臺設備所處的工況實際上是難以達到完全一致的;即使能達到一致,這樣的試驗還存在費時、費力、費材料的弊端。
這里介紹一種新的方法,這種方法可以在1臺高梯度磁選機上同時進行幾種磁介質(zhì)的條件試驗,從而解決以上問題。
1、試驗方法
在高梯度磁選機的分選環(huán)中有很多磁介質(zhì)模塊。以SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機為例,在其一側分選環(huán)中裝有30個磁介質(zhì)模塊,兩側共有60個。由于這些磁介質(zhì)模塊是相對獨立的,所以每個磁介質(zhì)模塊可以構成1種磁介質(zhì)條件。其他工況,如設備性能、工藝操作參數(shù)、給礦條件等則均可視為相同。
對于每一種欲考察的磁介質(zhì)條件,都要做兩個相同的模塊,并根據(jù)分選過程間隔一定的位置安裝好,使對應于同一種磁介質(zhì)條件的兩個相同模塊中的一個經(jīng)過精礦沖洗水區(qū)域時,另一個不經(jīng)過精礦沖洗水區(qū)域。
在分選過程中突然停精礦沖洗水和分選環(huán),將未經(jīng)過精礦沖洗水區(qū)域的磁介質(zhì)模塊所吸附的礦物(吸附物)和已經(jīng)過精礦沖洗水區(qū)域的磁介質(zhì)模塊所剩下的礦物(殘留物)作為不同的產(chǎn)物分別進行量和質(zhì)的分析,得出每種磁介質(zhì)條件的分選效果,并對其進行對比,即可得出結論。
理論上,這種方法1次可以完成30種磁介質(zhì)條件的工業(yè)試驗,但在實際工作中可以根據(jù)相關經(jīng)驗選擇幾個條件進行對比。
2、試驗實例
按照上述試驗方法,在梅山鐵礦選礦廠進行了SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機磁介質(zhì)工業(yè)試驗,并根據(jù)試驗結果對SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機整機采用同一種磁介質(zhì)條件時的分選指標進行了預測,*后通過工業(yè)生產(chǎn)對預測結果進行了驗證。
2.1、試驗結果及分析
試驗對以下5種磁介質(zhì)條件進行比較:φ3mm棒介質(zhì)交叉排列,φ2mm棒介質(zhì)交叉排列,φ3mm棒介質(zhì)距陣排列,φ2mm棒介質(zhì)距陣排列,舊介質(zhì)(也為φ3mm棒介質(zhì)交叉排列)。
試驗中各種形式的磁介質(zhì)模塊在分選環(huán)上安裝的數(shù)量見表1。
在激磁電流為700A,脈動沖程為21cm,脈動沖次為280次/min的條件下,對以上5種磁介質(zhì)條件進行3次試驗,結果如表2所示。
從表2可以看出:
(1)舊介質(zhì)(1號)已經(jīng)嚴重堵塞,其吸附量僅為400g左右。
(2)無論采用哪種介質(zhì)排列方式,φ2mm棒介質(zhì)(3號、5號)的捕收能力都比φ3mm棒介質(zhì)(2號、4號)強,獲得的精礦(卸下物)品位也更高。當采用交叉排列方式時,φ2mm棒介質(zhì)與φ3mm棒介質(zhì)相比,單元吸附量和單元精礦量分別高138.3g和18.4g,精礦品位高7.80個百分點;當采用矩陣排列方式時,φ2mm棒介質(zhì)與φ3mm棒介質(zhì)相比,單元吸附量和單元精礦量分別高342.4g和368.9g,精礦品位高2.52個百分點。
(3)棒介質(zhì)直徑相同時,采用矩陣排列方式比采用交叉排列方式性能更優(yōu)。尤其是φ2mm棒介質(zhì),采用矩陣排列方式與采用交叉排列方式相比,在精礦品位相近的情況下,單元吸附量和單元精礦量分別高231.2g和328.8g,卸礦率高17.28個百分點。
綜上所述,5種磁介質(zhì)條件中,矩陣排列的φ2mm棒介質(zhì)(5號)是比較好的。
2.2、整機采用同一種磁介質(zhì)的分選指標預測
根據(jù)試驗中不同形式磁介質(zhì)模塊對SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機整機分選指標的貢獻,可預測出整機安裝同一種磁介質(zhì)模塊時的選別指標。
結合表1中各種磁介質(zhì)模塊的數(shù)量和表2中各種磁介質(zhì)單元模塊的卸礦量,計算出分選環(huán)旋轉(zhuǎn)1周時,同一種磁介質(zhì)的卸礦總量以及所有5種磁介質(zhì)的卸礦總量,結果見表3。
利用表3數(shù)據(jù),計算出整個分選環(huán)安裝同一種磁介質(zhì)模塊(60個)時分選環(huán)旋轉(zhuǎn)1周卸下的精礦總量,并與磁介質(zhì)條件試驗時分選環(huán)旋轉(zhuǎn)1周卸下的精礦總量28035.2g相比較,得出分選環(huán)全部安裝同一種磁介質(zhì)相對于分選環(huán)安裝5種磁介質(zhì)時的卸礦總量增長情況,結果見表4。
按照表1所列各種磁介質(zhì)模塊的安裝數(shù)量進行5種磁介質(zhì)的條件試驗時,SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機整機獲得的綜合選別指標見表5。
如果不考慮不同形式磁介質(zhì)模塊卸下的精礦品位的變化,則可將磁選機采用5種磁介質(zhì)時的整機回收率35.49%作為基數(shù),將表4所列分選環(huán)全部安裝同一種磁介質(zhì)時的卸礦總量增長率作為該基數(shù)的增長值,從而預測出整個分選環(huán)安裝同一種磁介質(zhì)模塊時的回收率。預測結果見表6。
表6表明,采用矩陣排列的φ2mm棒介質(zhì)(5號),將取得比其他形式的磁介質(zhì)優(yōu)異的選別結果。這與對表2的分析結論是一致的。
2.3、生產(chǎn)驗證
根據(jù)表2試驗結果和表6推算經(jīng)進校,將梅山選礦廠SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機的磁介質(zhì)全部更換為矩陣排列的φ2mm棒介質(zhì),同時為避免長期工業(yè)應用時強磁性物質(zhì)形成堵塞,在分選環(huán)內(nèi)側旋轉(zhuǎn)了一些φ3mm的棒介質(zhì)。安裝這種磁介質(zhì)模塊后,SSS-Ⅱ-1750雙環(huán)高梯度磁選機取得的生產(chǎn)指標見表7(激磁電流700A,沖程21cm,沖次280次/min)。
對比表6和表7可以看出,采用矩陣排列φ2mm棒介質(zhì)的回收率預測值64.78%與實際值61.05%相差不大,證明新的磁介質(zhì)工業(yè)試驗方法是可行的。
3、結論
鑒于高梯度磁選機磁介質(zhì)工業(yè)試驗的復雜性,采用多種磁介質(zhì)模塊在同一臺設備上進行試驗,以確保其他條件的一致性。
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