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目前非金屬礦的除鐵提純方法主要有磁選法,、浮選法,、重選法、電選法,、化學選礦法,、摩擦選礦法、光電揀選法等,。隨著人類對環(huán)境保護意識的提高和礦產(chǎn)資源高效利用的需要,，磁選法成為非金屬礦除雜的主要方法,。一般非金屬礦物中的鐵、鈦雜質(zhì)具有磁性弱,、粒度細、去除難等特點,。針對目前除鐵磁選設備存在的技術問題,，山東華特磁電科技股份有限公司研發(fā)生產(chǎn)了HTDZ型電磁漿料磁選機，該設備具有選礦效率高,、適應面廣,、選礦成本低、 設備作業(yè)率高,、使用壽命長等優(yōu)點,，可廣泛應用于如石英、長石,、霞石,、高嶺土等非金屬礦物的除鐵提純，可有效降低鐵,、鈦等有害雜質(zhì)的含量,。

該設備主要由由磁系、激磁線圈,、冷卻系統(tǒng),、分選系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng),、電氣控制柜,、支架總成及物料管道等組成，設備結構見圖1,。通過磁系及線圈結構的調(diào)整,，優(yōu)化了分選腔體內(nèi)的磁感應強度分布，減少漏磁和提高電效率,，使設備具有良好的激磁性能,。

選礦工作時在分選腔中裝入特殊材料的導磁介質(zhì)（鋼毛、鋼板網(wǎng),、波紋片等）,，通過磁場感應，使分選介質(zhì)表面產(chǎn)生高梯度磁場,，當?shù)V物流經(jīng)分選區(qū)中的導磁介質(zhì)時,，鐵磁性雜質(zhì)會被有效的吸除。

在沖洗時采用正,、反沖水和高壓氣體結合的方式清理磁介質(zhì),，通過大流量,、高壓力短時間的正反向沖洗，能有效地清洗吸附在介質(zhì)上的磁性礦物,，同時節(jié)省用水量,。

HTDZ型電磁漿料磁選機技術特點

電磁漿料磁選機采用全密封油冷卻方式，外置式高效熱交換器進行油水熱量交換,，實現(xiàn)油水復合冷卻,，冷卻速度快，線圈溫度穩(wěn)定,，保證了穩(wěn)定的磁場強度,。

線圈采用多層繞組結構浸泡在變壓器油中，使線圈的換熱面積倍增,，在每一層線圈之間形成相對獨立的冷卻油通道,，有效地控制了冷卻油的流動，實現(xiàn)了線圈與變壓器油的快速熱交換,，保證了線圈溫升不大于25℃,。

質(zhì)節(jié)點處產(chǎn)生極高的磁場梯度，除鐵效果更佳,。介質(zhì)采用特制的導磁不銹鋼材質(zhì),，在背景磁場的激發(fā)下可以產(chǎn)生極高的梯度磁場，對于低含量的弱磁性雜質(zhì)有很強的吸附作用,，除鐵效果更佳,。

控制系統(tǒng)采用可編程控制器作為核心控制部件，能有效控制各執(zhí)行機構按照工藝需求周期運行,；并實時檢測現(xiàn)場數(shù)據(jù),，方便用戶查詢。同時采用先進的人機界面技術,，通過Host Link總線與可編程控制器實時高速通信,，可實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)控設備運行狀況和故障診斷。

設備除鐵時,，使用高壓水和壓縮空氣對介質(zhì)清洗,，并且可以實現(xiàn)清洗時間的用戶設定，對于不同礦物,、不同階段除鐵可做分別設定,，滿足不同礦物的除鐵要求。

采用計算機模擬技術對磁體進行有限元分析,，可定量計算磁場的分布及大小,，保證了磁路的合理設計，背景場強可達1.8T,。

目前華特公司生產(chǎn)的HTDZ型電磁漿料磁選機系列產(chǎn)品有HTDZ -520,、780,、1000、1200,、1500,、2000 等機型。

電磁漿料磁選機在非金屬礦除雜中的應用

福建某廠高嶺土的礦石中的磁性物主要為鈦鐵礦,、褐鐵礦以及少量黃鐵礦,。該高嶺土礦采用電磁漿料磁選機提純高嶺土是行之有效的，而且流程簡單,、工業(yè)上也易實施。通過分析該廠原礦中鐵,、鈦等雜質(zhì)礦物的特性,，我們采用HTDZ -2000型電磁漿料磁選機作為工業(yè)除鐵設備。其磁選生產(chǎn)工藝簡圖,，如圖2所示,。

圖2：  生產(chǎn)工藝簡圖

HTDZ型電磁漿料磁選機給料的主要元素分析結果，如下表1所示：

表1高嶺土磁選給料的主要元素分析結果

經(jīng)HTDZ型電磁漿料磁選機成品的主要元素分析結果,，如下表2所示：

通過生產(chǎn)結果表明 ,通過兩道漿料高梯度磁選 ,精礦Fe2O3 含量可降低58%左右,獲良好的除鐵效果,。產(chǎn)品白度提高效果明顯。該設備質(zhì)量穩(wěn)定,，各項指標達到設計要求,，標志我國第一臺分選腔直徑為2000mm的大型電磁漿料磁選機，在高嶺土除鐵提純工業(yè)中成功應用,。

河南洛陽某企業(yè)的長石原礦品質(zhì)較差,，主要的磁性物Fe2O3含量為0.5%，原礦白度為22,。該公司采用永磁板式磁選機,、LHGC-1750型立環(huán)高梯度磁選機、2臺HTDZ -780（1.5T）電磁漿料磁選機串聯(lián)工藝,，對長石進行提純除鐵,，工藝流程簡圖如圖3所示。

圖3：河南洛陽長石工業(yè)生產(chǎn)流程簡圖

永磁板式磁選機處理量大,，先除去部分磁性鐵等,，立環(huán)高梯度磁選機介質(zhì)感應磁場高，可以有效去除大顆粒的弱磁性雜質(zhì),，得到白度為42度的粗精礦,。長石粗精礦再通過HTDZ-780（1.5T）電磁漿料磁選機進行精選，去除礦漿中細粒級,、弱磁性鐵雜質(zhì),。經(jīng)提純后長石精礦鐵含量降低到0.08%,，白度可以提高到64度，可以滿足優(yōu)質(zhì)陶瓷原料的要求,。

HTDZ-780電磁漿料磁選機給料的主要元素分析結果,，如下表3所示：

表3粗精礦的主要元素分析結果

經(jīng)HTDZ-780電磁漿料磁選機成品的主要元素分析結果，如下表4所示：

表4長石精礦主要元素分析結果

石英砂的物理,、化學特性具有獨特性,，在航空航天、微電子,、集成電路,、AI人工智能等領域中占有重要地位。因為石英砂特殊的分子結構使其具有的耐高溫,、熱膨脹系數(shù)小,、高度絕緣、耐腐蝕,、壓電效應,、諧振效應以及其獨特的光學特性，在許多高科技產(chǎn)品中發(fā)揮的著越來越重要的作用,。

在高科技領域?qū)κ⑸暗募兌纫髽O為嚴格,，尤其是鐵、鈦雜質(zhì)的含量,，必須保證在非常低的范圍以下,。近年來，HTDZ型電磁漿料磁選機在河北邢臺,、廣東湛江,、安徽鳳陽、山東臨朐,、臨沂沂水等地得到廣泛的應用,，該設備操作簡單、運行可靠,，受到用戶的一致好評,。

在廣東湛江某選礦廠，該廠石英砂中的雜質(zhì)主要為長石,、云母,、赤鐵礦、褐鐵礦,、黑云母,、閃角石等。該礦石的主要成分如表5所示

表5廣東湛江某選礦廠石英砂原礦主要成分

該選礦廠采用選礦的流程如圖4所示，

圖4石英砂選礦的流程簡圖

該選礦工藝流程經(jīng)過脫泥,，螺旋溜槽擦洗,，一次永磁板式磁選機，主要是去除強磁性礦物,，磁化部分弱磁性礦物,，再經(jīng)過LHGC立環(huán)高梯度磁選機，去除粗顆粒弱磁性礦物,，最后通過HTDZ-1250型電磁漿料磁選機,，去除細粒級弱磁性礦物。HTDZ-1250型電磁漿料磁選機給礦的主要元素含量如表6所示,，HTDZ-1250型電磁漿料磁選機精礦的主要元素含量如表7所示,。

表6：HTDZ-1250型電磁漿料磁選機給礦的主要元素成分

表7：HTDZ-1250型電磁漿料磁選機精礦的主要元素成分

在福建南安某廠為地面磚生產(chǎn)線，需要陶瓷配方土為原料制作地面磚,，該配方土主要為粘土（粘土是一個混合物,，不同地區(qū)的粘土，其所含成分略有差異,，并不完全相同。泛泛的說,，粘土的主要礦物成分是高嶺石,，約占總量的80-90%，其次是水白云母和石英,。還有少數(shù)以三水鋁石為主要成分,。粘土中二氧化硅含量為43-55%，三氧化二鐵為1-3.5%,，三氧化二鋁為20-25%,，二氧化鈦為0.8-1.2%）、長石,、黑泥等天然礦物原料按不同配方配制而成,。

陶瓷土礦漿主要的特點在于濃度高（濃度在62-65%）、弱磁性物多,，在整個除鐵過程中不允許濃度發(fā)生大范圍變化,。因礦漿的特性與選礦條件的要求，常采用永磁棒組進行磁選,，但存在以下幾個不足之處,，首先因物料的濃度高，大量的弱磁性物包裹在礦漿中,，無法較好的進行除雜,，除鐵效率低。其次，永磁棒組需要大量人員進行清洗,，工作人員勞動強度大,，同時因人為因素的影響，造成選礦指標穩(wěn)定性差,。再次,，因物料對永磁棒的磨損，需要長期對永磁棒進行維護更換,。

考慮到永磁棒組存在的不利因素居多,，該廠利用HTDZ-520型電磁漿料磁選機對陶瓷土進行半工業(yè)實驗，得到優(yōu)良的選礦指標,。

實驗過程：

（1）取該廠為陶瓷配方土原料礦樣,，磨至100目全通，化驗該物料原礦含鐵1.11%,。礦樣做兩段電磁強磁選除雜,，化驗分析各精礦Fe元素含量及煅燒白度。

（2）具體試驗流程為：陶瓷配方土礦樣→電磁漿料磁選機（1.5T）→電磁漿料磁選機（1.5T）→脫水烘干,，如圖5所示

圖5實驗流程圖

（3）實驗數(shù)據(jù)結果如表8所示

表8：HTDZ型-520型電磁漿料磁選機對陶瓷土除鐵結果

（4）由表8數(shù)據(jù)可知,，陶瓷配方土礦樣通過兩段電磁漿料磁選機，進行強磁選除雜試驗,，最終可將陶瓷配方土Fe2O3含量由1.08%降至0.52%,，與原礦相比，白度提高到40.8,，該實驗結果達到客戶的指標要求,。因該設備在排鐵時僅有進水口與排鐵口打開，并通過管道將磁性物單獨排走,，不影響物料濃度,。同時該設備全自動運行，提高了設備的利用率,，避免了選礦指標的波動,。

(5)該廠于2018年采購兩臺HTDZ-1000型漿料磁選機（1.5T），用于陶瓷土除鐵,。兩臺設備（該型號分選腔內(nèi)徑1000mm）串聯(lián),，提高16-18個白度值，干礦處理量為12-15T/h,。給該公司帶來了良好的經(jīng)濟效益,。

(1) 電磁漿料磁選機，目前已廣泛應用于高嶺土,、長石,、石英砂、陶瓷土等行業(yè)，該設備自動化程度高,、磁場梯度大,、同時利用鋼毛（或菱形網(wǎng)）作為介質(zhì)，能有效排除微細粒級弱磁性礦物,。

(2) 電磁漿料磁選機可以有效降低非金屬礦物中的雜質(zhì),，使產(chǎn)品的質(zhì)量等級大幅提升，經(jīng)濟效益顯著,，具有較大的推廣應用價值,。

(3) 目前電磁漿料磁選機是非金屬礦除鐵提純的先進設備之一，在非金屬礦選礦領域?qū)τ诟邘X土,、細粒級長石等物料的除鐵效果要優(yōu)于常規(guī)磁選機

(4) 電磁漿料磁選機可以用于高濃度物料去除磁性物的生產(chǎn)工藝中,，具有分選效果的穩(wěn)定、連續(xù)可靠的優(yōu)點,。

（華特磁電工業(yè)園）