刘 阳 鞍山金裕丰选矿科技有限公司 经 理 工 程 师
李连波 通钢桦甸矿业公司 经 理 高级工程师
刘秉裕 鞍山金裕丰选矿科技有限公司 董事长 教 授

内容提要： 本文介绍裕丰磁选柱结构、分选原理、应用效益类型，工业应用及其在精选低品位磁选精矿、分选极贫磁铁矿石及从磁选尾矿中回收磁铁矿精矿中的高效精选作用；系统介绍了采用常规磁选及裕丰磁选柱精选某矿业公司承德二矿细筛下产物、朝阳某矿业公司三种极贫磁铁矿原矿及朝鲜某磁铁矿石磁选尾矿的选矿实验结果，突出反映了“裕丰磁选柱”高效分出矿泥、单体脉石和连生体，特别是高效分出贫连生体，获得高品位磁铁矿精矿的效果。

前 言

在世界范围内，我国特别突出，由于工业上对钢铁产品数量的日趋增加，对铁矿石和铁精矿的需求量越来越多，质量要求也随之提高。品位高，好选的磁铁矿石越来越少，因而极大地刺激了对品位低、不好选的贫、细、杂铁矿石资源的开发利用及对二次资源，其中包括对已经磁选的磁选尾矿等的再开发利用。

本文对低品位难选磁铁矿、精矿的再精选及贫磁铁矿、极贫磁铁矿矿石以及以往的磁选尾矿的再开发利用进行试验研究。

贫、细、杂磁铁矿石只采用一般的磨矿细度（-200目90%以下）、常规磁选虽然多段，也难以使铁精矿品位达到64%以上，更不能达到65%至66%以上，往往含Sio2等杂质高或过高，因而对水涨船高的炼铁、炼钢对钢铁原料的高质量要求，选矿行业为了满足对铁精矿数量的巨大要求，并且为了生存和发展，必须对贫、细、杂铁矿石进行艰难的细磨，甚至微细磨精选，甚至精精选。

对贫、细、杂磁铁矿石选矿，除了加强预选，采用性能优良的磁力滚筒——磁滑轮外，还须在磁滑轮预选前，采用性能优良的吸出式预选机等措施，尽可能多甩废、少丢磁性物料外，对已经预选的磁性物料进行细磨甚至微细磨、采用性能好的筒式磁选机，脱泥效果好的磁重选矿机等常规的磁选外，采用“裕丰”磁选柱精选是必不可少的。

近二年来，磁选柱出现了一些仿制产品，由于其性能有些差别和不到位，给上仿制磁选柱的企业由于久调指标不到位，带来了一定的损失（有例证）。因而，建议欲上磁选柱精选的磁铁矿选矿厂，在选用磁选柱时要慎重，应辨别是否正牌“裕丰”磁选柱，杜绝上当受骗。

本文介绍“裕丰”磁选柱结构、分选原理及其对不同磁选物料，包括低品位磁选精矿、原矿、磁选尾矿，进行常规磁选和“裕丰”磁选柱精选的工业应用及选矿试验研究，“裕丰”磁选柱的精选效果均十分突出。

1、“裕丰”磁选柱的结构、分选原理及其效益类型

“裕丰”磁选柱是鞍山金裕丰选矿科技有限公司教授，刘秉裕董事长兼总工程师上世纪九十年代研制开发、推广的磁铁矿高效精选设备。进入二十一世纪，2003年以来又进行了三次重大改进，进行了更新换代，现已研制生产出CXZ30、CXZ40、CXZ50、CXZ60、CXZ70等的2型及3型“裕丰”精选磁选柱及相应规格的粗选磁选柱（高效脱除给料中的矿泥及粗、细粒脉石）及浓缩磁选柱，在国内外200多家大、中、小磁铁矿选矿厂工业应用500余台，取得了或提高精矿品位（提高2～6个百分点）；或提高处理量，增加精矿产量，即在维持原来精矿品位的情况下，通过适当放粗磨矿粒度而提高处理量，增加精矿产量，提高幅度为15%～40%；或既适当提高品位又适当放粗磨矿粒度增加产量，一般提高品位1～2个百分点，提高产量10%～20%。

1． 1 裕丰磁选柱的结构

裕丰磁选柱结构见图1。

裕丰磁选柱由励磁系统、给矿斗及给矿管，尾矿溢流槽，上、下分选筒、底锥、给水管、上下给水管及阀门和励磁电控柜构成，分为手控型和智能控制型两种。

1．2 裕丰磁选柱分选原理

裕丰磁选柱是一种电磁式低弱磁场磁重选矿机，在结构上它采用内外不锈钢筒体，电磁线圈励磁，由带自控的智能化的励磁电控柜供电，在磁选柱的选分腔内产生循环往复的下移磁场，下移磁场力上下浮动地往下拉动磁性矿粒，使磁性矿粒经历多次强烈地磁聚合和多次充分分散，同时由磁选柱的下部引入高速旋转上升水流往上带出常规磁选分不出的连生体及矿泥和单体脉石，使铁品位大幅度提高，由低品位精矿产品产出高品位精矿。

磁选柱的尾矿是以连生体为主，单体脉石和矿泥为辅的中矿。该中矿通常须经浓缩磁选机脱水浓缩，浓缩后的磁选中矿直接返到二次或三次球磨机再磨后再选，构成闭路。磁选柱在用于粗精选时，不直接甩弃合格尾矿，而是再磨后由磁选机甩弃合格尾矿。

磁选柱品位提高幅度一般为2～6个百分点。在给矿品位较低时，品位提高幅度可达10个甚14~15个百分点。

1．3裕丰磁选柱的效益类型

目前磁选柱已经在国内外200多家大、中、小型选矿厂得到工业应用，获得了良好的技术指标和可观的经济效益。效益的增加有三种类型：1、质量效益型；2、增产效益型；3、混合效益型

⑴提质效益类型：若磁铁矿选矿厂所处理的磁铁矿石结晶粒度不是很粗，在通常的磨矿粒度下，精矿品位只能达到58%～64%之间，但品位太低而难以销售或买价太低，而需进一步提高；或虽然品位已达65%～67%，精矿中含Sio2等杂质含量较高，需将品位提高或把杂质降低（提高品位的过程就是降杂的过程）。刚好裕丰磁选柱是一种高效提质降杂的选矿设备。该类型是在精矿产量不减产的情况下，靠提高品位或降杂而提高效益的类型。

⑵增产效益类型：若已运行的磁铁矿选矿厂，为了达到要求的精矿品位（65~68%），所须的最终磨矿粒度较细（当-200目含量在80%以上，甚至-325目在75%以上时），当采用裕丰磁选柱品位还可以往上拔2~4个百分点以上时，这意味着给磨矿粒度放粗提供了2～4个百分点品位的空间，允许最终磨矿粒度作适当放粗，如-200目或-325目含量放粗5～15个百分点，从而可以适当增加原矿处理量（通常可以增加20%～40%）。该类型是在保证原来精矿品位情况下，通过增加原矿处理量，也就增加了精矿产量，降低精矿成本的办法提高效益。

⑶混合效益类型：若已运行的磁铁矿选矿厂，在现行的磨矿粒度下，所生产的精矿品位只差1～2个百分点，而上磁选柱精选后，品位提高幅度在3～4个百分点以上时，则上磁选柱精选后，除了满足提高品位1～2个百分点外，还余富1～3个百分点的品位提高幅度，可以用来将磨矿粒度作适当放粗，从而增加原矿处理量，增加精矿产量。该类型靠既提高品位又增加产量来提高效益。

1． 4 部分磁铁矿选矿厂应用裕丰磁选柱情况

1． 5 裕丰磁选柱在磁选厂应用提质、增产实例

采用磁选柱精选的磁铁矿选矿厂或以提质为主要目标，或以增产为主要目标，或者既提质又增产，三者都可以大大提高选矿厂的经济效益。单一提质，单一增产，既提质又增产的选矿厂都有，而以既提质又增产的选矿厂较多。

⑴上表中不少选厂是提质或既提质又增产的例子，这里不作缀述。

⑵ 既提质又增产的例子

① 吉林通化四方山选矿厂

该厂原来日产品位65%～66%铁精矿400多吨，1999年采用两台CXZ60磁选柱精选磁选最终精矿，维持原来精矿产量，其他不变，将精矿品位提高到67%～68%。2002年根据市场需要，又生产品位65%～66%的精矿，目标放在增产上，他们将细筛筛角作了适当放缓，结果日产品位65%～66%的精矿由400多吨提高到500多吨。2004年为了进一步增产，他们又上了两台CXZ60磁选柱，采用两段磁选柱连选，通过适当放粗细筛筛孔，增加了原矿处理量和精矿产量，精矿产量由500多吨增加到600多吨。

② 辽宁灯塔振发选矿厂

该厂是两段磨矿，一段采用ф1.83×3.5M,二段采用ф1.5×4.5M球磨机，两个系列，每个系列采用一台CXZ60磁选柱精选。磁选柱给矿品位62%～63%，细筛筛角由57~58度放缓为50度左右。经调试运转10天后给我们报结果，精矿品位≥66%，同时还有较大幅度增产，每个系统每个小班（8小时）原来产50多吨精矿，上磁选柱后，精矿产量增加20吨，增产幅度40%。

③ 弓矿鞍塔选矿厂

弓矿鞍塔选矿厂在工艺流程的最后一段上了三台CXZ70新3型磁选柱。不仅使选厂的精矿品位稳定在65.5%～66%以上，而且由于磁选柱的尾矿品位仅为15%～16%，还埋伏着1~3个百分点的品位提高能力或者相当的增产能力，估计在20%以上。

2 某矿业公司承德二矿细筛下产物裕丰磁选柱精选小型试验研究

2．1 细筛下产物的筛析和磁选

该矿选矿厂处理的矿石是低钒钛磁铁矿石，常规两段磨矿，细筛下产物的铁品位仅为53.46%，细筛下产物的筛析结果见表2 。

表3磁选结果为：入选品位53.56%，磁精品位59.71%，磁尾品位3.98%，说明前述分析是正确的，即细筛下产物中，矿泥较多、还含一些单体脉石。细粒级含矿泥多而中粗粒级含连生体和单体脉石多。这是因为筒式磁选机磁场力较大，磁团聚强大，分散又不够造成的。解决磁选分选深度不够，一是加大吹散水，二是可能磁选机能力不足，加大磁选机的规格，也可以在细筛下再加一段磁选来解决。

对表3中的磁选精矿进行筛析，筛析结果见表4。

表4与表2筛析结果比较，产率栏：表4比表2粗粒级产率增加，而细粒级产率减少。品位栏：表2品位各粒级均为53%左右，没拉开挡，而表4中各粒级品位出现了正态分布，即粗粒级品位低，而细粒级品位高，符合一般规律。

2．2 细筛下产物的组合试验数质量流程

在上述实验分析基础上，进行了该细筛下产物的以裕丰磁选柱为主要精选设备的实验室选矿实验。实验结果以汇总数质量流程示出，见图2。

图2中，磁选柱（1）的条件为:磁场强度H=10.2KA/m，上升水流速度V=4.8cm/s，磁场变换周期T=3s ；磁选柱（2）的条件为：H=11.9KA/m，V=3.3cm/s，T=3s。

由细筛下产物汇总试验数质量流程图2可见，低品位的细筛下产物品位由53.56%经磁选提高59.71%，再经磁选柱(1)精选，提高至66.55%(品位提高幅度6.84%)，磁选柱(1)的尾矿(以连生体为主的中矿)经脱水烘干研磨至-325目84.5%，再经磁选品位由33.54%提高到53.81%，该段磁选的精矿，再经磁选柱精选，品位由53.81%提高到62.91%，磁选柱(2)的尾矿仍然是以连生体为主的中矿，品位较高，原因是经前段中矿的再磨不可能将所有的连生体均磨至单体解离，那么，未解离的连生体，磁选柱又将其分至磁选柱尾矿(中矿)中，对该段磁选柱的尾矿考虑全闭路再磨再选的指标：精矿品位61%，尾矿品位20%。最终试验指标见表5。

该低品位钒钛磁铁矿的极限精矿品位约为67％，本试验在中矿也全部闭路磨选情况下，其最终精矿品位选到66％以上，而尾矿品位仅为7.35％，铁回收率搞到97.05％，应该说效果是相当不错的。

3 朝阳某矿业公司极贫铁矿石常规磁选加磁选柱精选选矿试验研究

辽宁朝阳某矿业公司待处理的矿石是极贫磁铁矿石，为了确定有无开发利用价值和确定选矿方案，选矿工艺流程，进行了常规磨矿和常规磁选加裕丰磁选柱精选的三个矿样的选矿实验,结果在原矿品位仅为11~14%情况下取得最终精矿品位65.28%~67.70%,精矿产率13.39%~18.15%,铁回收率73.91%~84.05%的优异指标。

各矿样的选矿试验组合数质量流程见图3，图4和图5。

三个矿样磁选柱精选品位提高幅度百分点数分别为（67.29-58=）9.29、（68.18-63.