稀土（tǔ）永磁材料釹鐵硼的（de）發展給筒式磁選機提高技術性能帶來了新的機遇。釹鐵硼永磁材料*大（dà）磁能積（jī）為（wéi）263~335kJ/m，剩磁Br≥1.17~1.4T，矯（jiǎo）頑力Hc≥1433~1592kA/m。這種高剩磁、高矯頑力、高磁能積的永磁（cí）材料在永磁磁路設計上，必然會大大改善永磁設備的磁特（tè）性（xìng）。

自80年代初以來（lái），國內外就開展（zhǎn）了（le）用稀土材料製造磁選機的（de）濃度。包頭新材料應用設計研究所於1990年研製了國內首（shǒu）台（tái）高磁場、高梯度、多級、高性能稀土永磁磁選機，筒體表麵場強達750mT。該磁選機采用特殊的磁路設計（jì）（磁係已申請**，**號：ZL91100572.2）。采用該**技術已開發（fā）出係列產品，場強為100~750mT，極數（shù）為8~12極，磁包角為140°~150°，穿（chuān）透深度及磁場梯度根據所選試（shì）料的不同可（kě）進行專門設計和製造。采用該係（xì）列磁選機分別（bié）對包鋼、舞鋼、酒鋼的鐵礦物進（jìn）行（háng）回收，對硫酸渣（zhā）及高爐瓦斯灰進行回收，均取得較好的成效。

1、新型永磁體磁係

新型永磁體磁係的設計必須遵循下述原則：

（1）磁選機工作區的（de）磁通密度**值應盡（jìn）可能高；

（2）磁力HgradH的徑向分量（liàng）盡（jìn）可能高，而切向分量盡可能減小；

（3）保證磁場有足夠的作用（yòng）深度；

（4）在滿足上（shàng）述（shù）條件情況下，多極可以提高（gāo）精（jīng）礦品位。

Marinescu曾用解析和數值法設計出理想的方向磁化，是不同磁（cí）塊的磁（cí）化方向與垂直的中軸夾角，按（àn）一定方向旋轉相同角度，形成環形磁係。這種磁場（chǎng）在筒體表麵即可獲得一（yī）個均勻高梯（tī）度與高磁通密度的（de）磁場（chǎng），它（tā）具有磁通（tōng）密度高（gāo），切向磁場小，徑向（xiàng）梯度高的（de）特點。

在實（shí）踐中，在磁係包角範圍內的磁（cí）化方向連接（jiē）調節是（shì）很（hěn）難實現的（de）。經過多年（nián）探討，在磁路設（shè）計（jì）上，采用聚磁的（de）辦法，獲得了筒體表麵（miàn）較為均勻的高梯度和高磁通（tōng）密度的（de）磁係設（shè）計，如圖1所示。

主要技術創（chuàng）新點是磁路設計技術（shù），較大幅度地提高了（le）磁場強（qiáng）度和梯度，也就是提高了磁力因（yīn）數。與傳統磁（cí）選機相比，新（xīn）型磁選機的磁場強度可達傳統磁選機（jī）的5倍，磁（cí）場強度（從磁係表（biǎo）麵到筒皮表麵的（de）梯度）可達傳統磁選機的5.3倍，故磁力因數是傳（chuán）統磁選機的26倍，而（ér）磁極個數是傳統磁選機的2倍以上。

新（xīn）型磁選機在高梯（tī）度（dù），多磁極的（de）前提下（xià），還能保持一定的磁場作用深度。如規格為φ1050mm×2400mm磁選機，磁極數為10極，筒表場強為H=700mT，距筒表麵50mm處H=150mT，設（shè）計用4554異型磁體（梯形）進（jìn）行高度聚磁組合而成。實測（cè）結果（guǒ）：筒表場（chǎng）強H=750mT，距筒表50mm處H=200mT。除此之外，在（zài）磁係的堅固性方（fāng）麵，本所采用一種特殊的固定密封技（jì）術，可保證磁係、磁體10年不脫落。

圖2為場強180mT、10極、全部鐵氧體的磁（cí）選機的（de）筒體表（biǎo）麵磁特性曲線。圖3為鐵氧體的磁選機的筒體表麵磁特性（xìng）曲線。圖3為實驗室製作的φ400mm×330mm磁選機磁特性曲線，場強為600mT，極數為6極，采用釹鐵硼材料製作的磁選機。

從圖1、2中可以看出，無論采用何種永磁材料，均可以使筒體表麵獲得均勻高梯度和高磁通密度磁場（chǎng）。其中多極是獲得均（jun1）勻高梯度的措施之一，極數的（de）多（duō）少一（yī）般遵循下列規律：

（1）筒皮表麵附近磁通密度的平均值隨著極（jí）數的增多而增多；

（2）徑向磁場梯度隨極數的增（zēng）多而增高，而（ér）徑向磁場強度隨極數的增多而迅速（sù）減（jiǎn）小，這意味著筒皮（pí）表麵附近的磁力較大，而離開筒皮磁（cí）力（lì）迅速減小，穿透深度（dù）很淺，因而不（bú）是極數越多越好，要選擇（zé）合適的極數。

2、應用

2.1、處（chù）理（lǐ）包頭中貧（pín）氧化鐵礦的試驗

1997年為包鋼研製了2台φ1050×2400mm新型（xíng）釹鐵硼磁選機，場強（qiáng）分別為400mT和750mT，目的是探索新型磁（cí）選機在包頭中貧氧化礦的選礦工藝（yì）中應用的可能性，用於取代現用的（de）CTN-1024永磁（400mT）中的磁機及（jí）氧化（huà）礦係列中精（jīng）選用的瓊斯強（qiáng）磁選機（6000~8000mT）的可能性。

1998年1月（yuè）至9月，在包鋼選礦廠（chǎng）的選礦車間，由包鋼選礦廠，包鋼綜合企業公司、包（bāo）頭新材料設計研究所共同（tóng）組成（chéng）了試驗組（zǔ），分別作了（le）新型釹鐵硼磁選機處理弱磁選尾礦（kuàng）、一粗一精代替中磁場磁選機及處理強磁選的粗精礦代替瓊斯強磁選機（jī）的工業試驗。

新型釹鐵硼磁選機處理磁選尾礦工業試驗，3月至4月進行了穩定試驗，共取樣74批，新型送給選機選別結果大大優於現生（shēng）產應用的中磁機，鐵粗精礦品位和回（huí）收率（lǜ）分別提高2.77和5.67個（gè）百（bǎi）分點，其對比結果見表1。

經試驗組測算：若年處（chù）理368萬t弱磁尾礦，將現有的中磁機改造成新型釹（nǚ）鐵硼（péng）磁選機，新增成本（běn）為600萬元，由於鐵精礦的品位和回收（shōu）率提高，鐵精礦新增產值為1738.39萬元/a，年純增經濟效益為1138.39萬元。

新型釹鐵硼磁選機處理強磁粗精礦工業試（shì）驗，在9月1日至20日的（de）穩定試（shì）驗中，給礦量為30t/台時，共取樣85批，新型磁選機（jī）選別結果強於現有強（qiáng）磁（cí）精選用的瓊（qióng）斯強磁選機，使精礦品位和回收率分別提高4.32和9.86個百分點，穩（wěn）定試驗指標與現場生產（chǎn）流程指標對比見（jiàn）下（xià）表2。

經試驗組測算：若年處理491萬t強磁粗精礦，將現有的瓊斯強磁選機改造成新型（xíng）釹鐵硼磁選機，新增成本1171.66萬元。由於鐵精礦品位和回收率的提高，新增產值為2885.85萬元（yuán），年純增（zēng）經濟效（xiào）益為1714.19萬元。

上述兩項試驗，除有直接（jiē）經濟效益（yì）外（wài），特別（bié）是鐵（tiě）精礦的雜質（zhì）含量（主要指K2O、Na2O）將大幅（fú）度降低，而且從（cóng）設備維護、維修及（jí）操作上也簡單易行，對新建廠、設備一次性投資將大（dà）大降低。因為新型釹鐵硼磁選機的價格，是仿瓊斯強磁（cí）選機的1/3~1/4。

2.2、硫酸渣中鐵礦物的回收

1998年對寶雞劑山硫酸渣采用新型釹鐵硼磁選機進行（háng）了（le）選礦試驗。齊山硫酸渣鐵品位為51.80%，含磁性鐵25%，其餘為弱磁性赤鐵礦，磨礦細度為-200目65.87%，經過一次選別，可（kě）獲得鐵精礦品位為60%，回收率為（wéi）60%~70%的結果。經過91黄片對寶雞硫（liú）酸渣回收鐵礦物的（de）選礦試驗，寶（bǎo）雞已定購2台φ750mm/1200mm新型釹鐵硼磁選機並已投產（chǎn），獲得了明顯的（de）經濟效益。

全國每年產生硫酸廢渣近700萬t，其中主（zhǔ）要成分為再造的Fe2O3和Fe2O3，一般硫（liú）酸渣鐵品位在50%，但硫酸（suān）渣全國的利（lì）用率隻占20%左右，還有數（shù）百萬噸硫酸渣就地堆放，產（chǎn）生酸性廢水和（hé）粉塵造成（chéng）汙染。由於硫酸渣浸（jìn）染（rǎn）粒度細及赤鐵礦回收的困難，國內多采用重選及浮（fú）選的方法，其精礦的品位和回收率都不盡如人意，而且成本（běn）也（yě）特別高。

2.3、對（duì）包鋼鋼廠含鐵塵泥的回收

包（bāo）鋼每年有15萬t塵泥（瓦（wǎ）斯灰、瓦斯泥、除塵灰、高爐灰、轉爐泥等），既占用場地又汙染環境。為使二次資源得到回收利用，91黄片采用新型釹（nǚ）鐵硼磁選機作了選礦流程試驗，對原（yuán）礦鐵品位29.63%的（de）瓦斯灰，一次磨礦細度（dù）-200目85%時，采用600mT半逆流筒式永磁磁選機，粗選可以獲得（dé）品位為55.68%的粗精礦（kuàng），回收率為73.76%；粗精礦再磨至-320目80%時，采用400mT磁選機可獲得鐵（tiě）品位（wèi）62.65%的精（jīng）礦，回收率為69.23%。

3、結語

（1）我所開發研製的（de）新型釹鐵硼磁選機，經（jīng）過周密、完善的磁路設計（已獲得**），已形成不同參（cān）數的係列產品，特（tè）別是近幾年的選礦工藝試驗及（jí）選礦工業實踐，更加證明了這種新型釹鐵硼磁選機，具有強大的生（shēng）命力。

（2）鑒於（yú）我國鐵礦資源有相當一部（bù）分是屬（shǔ）於弱磁性鐵礦物，國內選礦工藝中，急需400~750mT的磁選機。對於原生的磁鐵礦的回收，也要求高性能磁選機。經過對包鋼、舞鋼、酒鋼、四川滬活（huó）鐵礦及內蒙附近礦（kuàng）點的選（xuǎn）礦試驗，這種新型釹鐵硼磁（cí）選機均已取得了滿意的（de）指標。

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