基于FEM、CFD和DEM耦合的三产品磁选柱磁选过程模拟

为探明磁铁矿颗粒在三产品磁选柱中的运动规律和影响因素,采用FEM、CFD和DEM耦合的方法对其磁选过程进行模拟,并通过实际分选试验进行验证。基于磁铁矿粒度分布、矿物组成、磁化特性和力学特性,建立了磁铁矿重叠球体颗粒模型,采用ANSYS有限元软件模拟三产品磁选柱的磁场分布,采用Fluent软件模拟三产品磁选柱的流场分布,采用EDEM-API技术在离散元软件EDEM中实现矿石颗粒、磁场和流场的耦合,模拟三产品磁选柱的磁感应强度、励磁周期以及上升水流速对分选过程的影响。在给矿TFe品位为61.42%的情况下,模拟试验得到的精矿、中矿和尾矿的TFe品位分别为63.60%、58.44%和29.63%。采用?159型三产品磁选柱在与模拟条件相同的情况下进行分选试验。结果表明,精矿、中矿和尾矿的TFe品位分别为65.55%、42.58%和24.23%,模拟试验与实际试验的相对误差在3%以内。     

永磁组合箱式磁选机的设计及应用

目前较粗粒级磁铁矿的磁选普遍采用筒式磁选机,较细粒磁铁矿运用磁选柱等精选设备可以获得良好的磁选效果,而筒式磁选机和磁选柱对于微细粒嵌布的磁铁矿分选效率低。为了提高微细粒磁铁矿的分选效果,创新性地利用机械摆动磁系和复合力场作用,研制了永磁组合箱式磁选机。设备主要结构有机架、磁系、极板、分选箱、给矿给水系统、传动系统等,磁系位于分选箱两侧往复摆动,分选区磁场强度强弱变化,强磁场强度有利于微细粒磁铁矿形成磁链沉降,弱磁场强度有利于冲洗水打散磁链、消除夹杂。设备以永磁材料做磁源,磁系稳定,节约能耗;长方体箱式结构与磁选柱等圆柱型结构相比,耗水量低、分选腔内磁场分布均匀,适用于-75μm磁铁矿的精选作业,通过组合叠加分选箱和极板,可以适应不同规模选厂的要求。以本钢贾家堡铁矿-75μm占96.50%、TFe品位62.83%的三段磁选精矿为研究对象,进行精选试验,在适宜操作条件下,获得了TFe品位67.81%、回收率96.11%的精选指标。     

磁铁矿在磁浮力场中的分选试验研究

简述了近些年在磁铁矿选矿中的新技术、新设备,在此基础上研究分析了影响磁铁矿精矿质量的因素,设计了磁浮力场分选装置。磁铁矿在磁浮力场中的分选试验表明:磁浮选装置中的磁力场可有效地抑制磁性矿物进入尾矿,提高了铁精矿回收率;同时脉冲磁力场减少了磁团聚引起的非磁性夹杂,提高了铁精矿的质量。在一定的磁场条件和药剂制度下,从磁铁矿中反浮选脉石矿物,一次分选能够使磁铁矿品位从TFe65 43%提高到TFe69%以上,精矿回收率在95%以上,明显优于单一的浮选和常规磁选。     

脉冲磁场在旋流-静态微泡浮选柱中的应用

为降低某磁铁矿选矿厂的浮选尾矿品位,进行了新型磁浮选脱硅试验研究。结果表明,相比常规旋流-静态微泡浮选柱1次粗选、2次扫选反浮选工艺流程,浮选柱柱体附加脉冲磁场后采用1次粗选、1次扫选工艺流程,在入浮原矿性质和精矿品位基本相同的情况下,浮选时间缩短了30%,尾矿品位降低了6.35个百分点,回收率提高0.95个百分点。磁浮选方法在磁铁矿反浮选中的应用,为我国磁铁矿分选开辟了一条新的途径。     

河北某普通磁铁矿制备超纯铁精矿试验研究

河北某普通磁铁矿TFe品位为65.25%,矿石性质结构简单,具有制备超纯铁精矿的潜力。研究采用多元素及X射线衍射图、物相分析等方法对原矿进行了工艺矿物学研究,并在此基础上对其进行了提纯试验。结果表明,原矿经过弱磁选粗选后,在磨矿细度-0.038 mm占85%的条件下经弱磁选再选、磁选柱精选得到TFe品位为71.31%的磁选柱精矿以及TFe品位68.12%、产率为3.32%的磁选柱铁尾矿。通过进一步考察药剂制度和工艺流程对铁矿精矿品位、回收率等选别指标的影响,确定了合适的药剂制度。而后磁选柱精矿经1粗3精反浮选降硅工艺试验流程,最终可获得含TFe品位71.95%、综合回收率为80.50%的超纯铁精矿,浮选尾矿TFe品位68.17%符合普通铁精矿标准。通过对选别产品进行试样化学成分分析及残余药剂测定,进一步证明该工艺流程可以实现超纯铁精矿的制备。该工艺在抛尾率为10.79%条件下,将原矿样的73.04%转化为超纯铁精矿,对这一地区超纯铁精矿的制备具有重要的指导意义,也为国内其他地区磁铁矿制备超纯铁精矿的研究提供了一定的参考价值。     

电磁柱式精选机磁场特性对铁矿提精优势分析及工业应用

永磁筒式磁选机由于磁场恒定,难以将团聚中包裹的脉石和贫连生体有效剥离,故而提精效果有限。将电磁柱式精选机和筒式磁选机进行对比分析,阐明电磁柱式精选机磁场具有减小磁团聚体积、弱化磁团聚强度、打散磁团聚-剥离脉石等方面的优势。工业应用表明：采用1台φ2 m的大型智能电磁柱式精选机可取代原选铁流程双系列二磨后所有精选磁选设备,最终获得精矿品位为66.3%。大型智能电磁柱式精选机的应用,提升了选厂铁精矿品位,简化了选铁工艺流程,减少了磁选设备的使用量。     

一种内部磁系磁选环柱的研制

介绍了一种新型内部磁系磁选环柱的结构、分选原理,并进行了结构参数和操作参数的优化试验研究。结果表明,该设备可以从粗磨产品直接生产合格精矿。正交试验结果表明:磁场循环周期、电流强度、磁力筒位置对选别效果的影响高度显著。磁场循环周期的最佳值为0.2s,给矿体积流量的最佳值为10cm3/s,电流强度的最佳值为11A,上升水流速度的最佳值为11.1mm/s,磁力筒位置的最佳值为相对于零平面向上20mm。分选南芬选矿厂粗磨产品,在给矿TFe品位为47.99%时,能获得TFe品位66.27%的精矿,产率为61.63%。初步试验结果表明,新型磁选环柱结构合理,对粗粒拿精的实现具有重要意义。     

裕丰磁选柱在各大选矿厂的应用

介绍了裕丰磁选柱的结构特点、分选原理及主要用途,并通过裕丰磁选柱在各大选矿厂精选作业中的应用实例表明了裕丰磁选柱是一种可高效分选复杂磁铁矿并可获得高品位精矿的磁铁矿精选设备,可作为磁铁矿常规磁选精矿的加强精选设备,达到稳定最终精矿品位、提质降杂、增产、增效的目的。     

裕丰磁选柱在各大选矿厂的应用

介绍了裕丰磁选柱的结构特点、分选原理及主要用途,并通过裕丰磁选柱在各大选矿厂精选作业中的应用实例表明了裕丰磁选柱是一种可高效分选复杂磁铁矿并可获得高品位精矿的磁铁矿精选设备,可作为磁铁矿常规磁选精矿的加强精选设备,达到稳定最终精矿品位、提质降杂、增产、增效的目的。     

SXCT型湿式高频谐波磁场磁选机在攀西钒钛磁铁矿中的应用

SXCT湿式高频谐波磁场磁选机采用高频交变磁场技术,通过产生高频磁扰动来打破磁团聚,大幅提高分选精度。SXCT型磁选机应用于攀西某钒钛磁铁矿铁精矿精选作业,有效解决了本作业过程中出现的强磁性矿与弱磁性矿及脉石分离不清问题,工业考察可实现TFe品位提高1. 85%、回收率96. 12%,尾矿TiO_2品位23. 12%、铁钛比1. 26,分选指标优良,运行平稳,应用前景广阔。     

国外某悬浮焙烧—磁选高铝铁精矿降铝试验

国外某铁矿石经悬浮焙烧-磁选得到的铁精矿TFe含量为64.50%、Al2O3含量为5.95%，主要铁矿物是磁铁矿，少量赤铁矿。为解决其Al₂O₃含量较高的问题，研制了一种新型阴离子捕收剂DTL-1，通过改变浮选温度、矿浆pH值、捕收剂DTL-1用量对悬浮焙烧-磁选后的高铝铁精矿样进行脱铝试验。结果表明：在温度25 ℃、pH值8.0、捕收剂DTL-1用量50 g/t的条件下，采用1粗3精1扫的浮选闭路试验流程，最终获得了TFe品位66.40%，TFe回收率87.81%，Al₂O₃品位4.90%的浮选铁精矿产品。浮选铁精矿产品中粒度较大的磁铁矿颗粒中包裹着细粒的氧化铝矿物，在优先确保铁的回收率前提下，部分含铝铁氧化物进入铁精矿，因而也造成了铁精矿中铝含量较高的情况。     

柿竹园磁铁矿粗精矿提质选矿实验

柿竹园钨钼铋萤石多金属矿伴生有少量的磁铁矿,其全铁品位为7.15%,磁铁矿中铁品位为1.68%,占全铁的23.50%。该钨钼铋萤石多金属矿整个选矿工艺流程采用“柿竹园法”,其中,在回收钨、钼、铋、萤石等有用矿物前,采用中磁磁选将磁铁矿优先脱出,以避免磁铁矿对后续选别作业造成干扰,产出磁铁矿粗精矿。由于近年来铁矿石价格上涨态势明显,为进一步提高矿产资源的综合利用率和挖掘企业新经济增长点,决定对该磁铁矿粗精矿进行提质选矿实验研究。通过对该磁铁矿粗精矿矿石性质进行研究,发现该磁铁矿粗精矿存在嵌布粒度细、含磁硫高的特点。为提高磁铁矿精矿品质,必须提高磁铁矿精矿中铁的品位,同时还要降低磁铁矿精矿中硫的含量。提高磁铁矿精矿铁品位采用细磨的方法,使磁铁矿充分单体解离,然后通过弱磁选可将铁精矿品位提高;而要降低磁铁矿精矿中硫含量的方法,一般来说采用反浮选脱硫,需要通过实验找到跟该矿石性质相适应的反浮选脱硫工艺流程与参数,确保磁铁矿中磁硫的高效脱除。在经过系统的选矿实验研究后,确定了采用先脱磁再反浮选脱硫,再通过阶段磨矿阶段选别的选矿工艺流程,可以大幅度提高最终磁铁矿精矿品质。在磁铁矿粗精矿品位TFe 38.19%、含S 4.51%时,可以获得最终磁铁矿精矿品位TFe 60.85%、含S 0.99%,铁作业回收率72.13%的良好实验指标。该工艺在现场得到应用,通过优化现场流程结构配置,取得良好效果,为企业新增经济效益显著。      

辽西风化壳型钒钛磁铁矿预富集试验研究

针对辽西风化壳型钒钛磁铁矿有用矿物难以回收利用的问题,进行了详细的工艺矿物学研究。矿石中金属矿物主要为磁铁矿、（钛）磁铁矿、钒磁铁矿、钛铁矿,非金属矿主要有长石、角闪石和石英。其中钛、钒主要以类质同象的形式赋存在磁铁矿中,且矿石中磁铁矿、钛铁矿及脉石矿物嵌布关系复杂,解离困难。分别采用直接磨矿-弱磁选预富集、粗粒干式预抛尾-磨矿-弱磁选预富集、粗粒湿式预抛尾-磨矿-弱磁选预富集工艺进行了预富集工艺对比试验。结果表明,粗粒湿式预抛尾-磨矿-弱磁选无论在功耗还是回收率指标方面均优于其余2种工艺。采用该工艺在磨矿细度为-0.074 mm占70%条件下,获得了V₂O₅含量为1.561%、回收率为60.96%,TFe品位为40.43%、回收率为24.83%的预富集精矿,可以满足后续直接酸浸提钒的工艺要求。对粗粒湿式预抛尾-磨矿-弱磁选工艺获得的精矿、尾矿进行分析检测表明,钒、钛以类质同象的形式替换磁铁矿中的铁,使预富集精矿铁品位较低,预富集精矿中磁铁矿、钛磁铁矿、脉石矿物嵌布关系复杂紧密,无法通过机械磨矿使其解离。因此,即使继续增加磨矿细度,预富集精矿全铁品位也仅能保持在40%左右,不能再继续提高。     

某超贫磁铁矿选别工艺试验

针对河北某铁选厂所处理的超贫磁铁矿,进行了选别工艺探索研究。新工艺采用湿式磁选粗粒抛尾、低场强磁选流程及高效分选设备可以经济有效地生产铁精矿,达到了节能降耗、降低成本的目标。     

攀枝花朱家包包低品位钒钛磁铁矿选矿研究

对含TFe为13.54%,Ti O2为7.31%的攀枝花低品位钒钛磁铁矿,进行了粗磨湿式中磁抛废、细磨弱磁选铁和选铁尾矿强磁-浮选选钛的选矿工艺试验研究。该工艺最终获得了含TFe为55.18%,回收率为39.98%铁精矿和含Ti O2为46.13%,回收率为43.70%钛精矿,实现了对原矿中铁、钛的较佳回收。     

弱磁-强磁工艺选别高铁铬铁矿的试验研究

对某高铁铬铁矿先进行弱磁选回收磁铁矿, 后采用强磁选回收铬铁矿。研究结果表明, 磁场强度是影响选别指标的主要因素。对于Cr₂O₃品位为31.23%, TFe品位为28.81%的原矿, 经磁场强度为0.12 T的弱磁选, 可获得TFe品位为55.89%, 回收率为58.71%的铁精矿; 弱磁选尾矿再以磁场强度为0.9 T进行强磁选, 可以获得Cr₂O₃品位为41.43%, 回收率79.31%的铬精矿, 实现了铬铁矿与磁铁矿的综合利用。     

袁家村闪石型磁铁矿选矿技术开发

袁家村难选闪石型磁铁矿具有铁硅酸盐含量高、矿物组成复杂、矿物嵌布粒度极细的特点。在工艺矿物学研究的基础上,通过预选（早丢）和弱磁精矿反浮选或淘洗磁选在相对粗粒条件下获得大部分高品位铁精矿,达到降低磨矿成本的目的。最终得出了适合袁家村闪石型磁铁矿石的选矿工艺流程,采用-3 mm湿式预选-两段阶磨-四次弱磁选-反浮选-浮尾再磨弱磁选流程,可获得精矿产率29.42%、铁品位68.16%、回收率66.55%的指标。该工艺解决了袁家村闪石型磁铁矿经济开发利用的难题。      

水厂铁矿细碎产品干式预选设备升级研究

水厂铁矿采用CT-0812型永磁磁力滚筒对TFe品位为23.80%的细碎产品进行干式预选，TFe品位仅提高2.10个百分点，抛尾产率仅为11.32%，尾矿mFe品位达2.38%，干式预选效果不理想。为改善预选效果进行了不同新型干选机预选效果对比试验，对预选效果较好的新型干选机进行了现场工艺参数条件试验，并对新老干选机的工业生产指标进行了对比。结果表明：①在实验室条件下，TFe品位为21.45%的水厂铁矿细碎产品，XDG65-50型多级吸出-吸住联合干式预选机可抛出产率达16.63%、TFe品位为6.16%、mFe品位为1.63%的尾矿； CTX0812型旋转磁场干式磁选机可抛出产率达39.83%、TFe品位为5.45%、mFe品位为1.02%的尾矿，预选效果较理想。②在现场工业试验参数范围内，CTX0812型旋转磁场干式磁选机对磁系运转频率和分料板位置不敏感，但对给料皮带运行速度较敏感，皮带运行速度提高，尾矿TFe品位和mFe品位呈先慢后快的上升趋势；在磁系运转频率为70 Hz，皮带运行速度为3.2 m/s，分料板距滚筒中心水平距离为300 mm情况下处理TFe品位为22.95%的给矿，可获得TFe品位为26.93%的干式预选精矿，抛尾产率达19.60%，尾矿mFe品位为2.05%。③在给矿品位相当、干选机工艺参数均最佳的情况下，CTX0812型旋转磁场干式磁选机可抛出产率达18.78%、TFe品位为6.87%、mFe品位为2.06%的尾矿，精矿TFe品位达28.69%，提高幅度达4.02个百分点；CT-0812型永磁磁力滚筒可抛出产率为14.21%、TFe品位为7.45%、mFe品位为2.58%的尾矿，精矿Fe品位仅为26.95%，提高幅度仅为2.25个百分点。④CTX0812型旋转磁场干式磁选机通过高频次的磁翻转和磁搅动以及高磁场强度，能实现磁性物料和非（弱）磁性颗粒的高效分离，适合用于水厂铁矿细碎产品的高效干式预选抛废。     

秉新矿业铁矿石选矿试验研究

秉新矿业铁矿石铁品位为18.50%,磁性铁品位为15.69%,矿石中铁矿物主要为磁铁矿,为粗细不等的粒状分布,磁铁矿集合体常包裹细粒脉石矿物。为了确定该矿石的高效开发利用工艺,进行了选矿试验研究。结果表明,矿石经高压辊磨机闭路破碎至-3 mm后再经粉矿干选机预选（磁场强度318.47 kA/m、转速80 r/min）抛尾,预选精矿在磨矿细度为-0.074 mm占85%的情况下经1粗1精弱磁选（磁场强度分别为191.08 kA/m和143.31 kA/m）,获得了TFe品位为66.62%、回收率为80.98%的精矿。该工艺简洁、高效,适用于该矿石的开发利用。