藍(lán)晶石礦石是一種高鋁礦物原料，主要成分是Al203-Si02，在工業(yè)中一個(gè)重要的用途是生產(chǎn)耐火材料。用藍(lán)晶石制備的鋁合金和耐火纖維可滿足飛機(jī)、雷達(dá)、宇宙飛船等耐高溫零部件的特殊技術(shù)要求；藍(lán)晶石經(jīng)高溫煅燒形成的莫來石具有耐火度高、高溫載荷大、抗化學(xué)腐蝕、熱膨脹性低、機(jī)械強(qiáng)度高和抗熱沖擊力強(qiáng)的特點(diǎn)，可用來作為冶金爐的保護(hù)層；用藍(lán)晶石生產(chǎn)的氧化鋁產(chǎn)品，可以用來制備耐高溫水泥，在軍工建筑中應(yīng)用較為廣泛。
藍(lán)晶石與紅柱石、硅線石同屬藍(lán)晶石族礦物，一般由氧化鋁質(zhì)沉積巖變質(zhì)而成，其礦床主要有三 奢種類型：石英巖、片巖和片麻巖型。我國(guó)藍(lán)晶 干石礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富，主要分布于江蘇、河南、河 精北、山西、內(nèi)蒙古等地，但是大部分地區(qū)礦床的藍(lán)晶石品位較低，富礦床很少。我國(guó)對(duì)藍(lán)晶石礦石 上的選礦研究開始較晚，目前對(duì)于藍(lán)晶石選礦最主要的方法是浮選法，其次是重選—浮選聯(lián)合選別。在藍(lán)晶石礦中鐵是有害成分，在高溫下能與鋁形成低熔點(diǎn)的4CaO-Al203-Fe203，致使耐火度降低，力學(xué)強(qiáng)度變?nèi)酰苯佑绊懏a(chǎn)品的使用性能，故利用磁選法除去礦物所夾雜的磁性物質(zhì)也是藍(lán)晶石選礦中不可缺少的重要手段。
藍(lán)晶石等非金屬礦所含磁性物具有含量低、．磁性弱、粒度細(xì)、去除難等特點(diǎn)，常規(guī)磁選設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)其高效提純。針對(duì)這一難題，北京礦冶研究總院研制開發(fā)了GCG型雙通道四輥強(qiáng)磁選機(jī)，該機(jī)應(yīng)用于河北某藍(lán)晶石廠，取代原流程中的筒式干選機(jī)，最終獲得了含鐵為1.02%的高純度藍(lán)晶石精礦。
1 礦石性質(zhì)
該礦主要是石榴藍(lán)晶石云母片巖和藍(lán)晶石石榴石片麻巖礦，呈顆粒浸染狀。主要礦物有藍(lán)晶石、黑云母、石榴石和石英，金屬礦物主要為磁鐵礦、赤鐵礦及少量鈦鐵礦和黃鐵礦，原礦多元素分析結(jié)果為Al203 22.65%、TFe 7.53%、Si02 52.82%、Ti021.11%、Mg0 3.32%。藍(lán)晶石、石榴石、黑云母比磁化系數(shù)分別為2.7x10-8、5.9x10-7、3.8x10-7m³/kg。
2 GCG型強(qiáng)磁選機(jī)特點(diǎn)
試驗(yàn)設(shè)備采用北京礦冶研究總院研制的GCG15100-4雙通道四輥電磁強(qiáng)磁選機(jī)，該機(jī)是一款具有高分選精度、低能耗的干式電磁強(qiáng)磁選設(shè)，備，主要有激磁線圈、“日”字型磁輥、感應(yīng)輥、分礦板、給料斗、上接料斗和下接料斗等組成，該機(jī)共有兩個(gè)分選通道，每個(gè)通道布置兩個(gè)感應(yīng)純 多可以連續(xù)完成兩次分選。
該機(jī)工作原理如圖1所示。激磁線圈通電后在磁路中產(chǎn)生磁通，由于感應(yīng)輥的聚磁作用，在磁軛與感應(yīng)輥之間的工作間隙處產(chǎn)生高強(qiáng)度磁場(chǎng)。開啟 ；給料斗的給礦旋鈕，物料開始均勻地給人分選區(qū)，磁性物料被感應(yīng)輥吸附并隨其一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)被帶至感應(yīng)輥下部時(shí)，在重力作用下落人上接料斗的磁性物口排出；非磁性物料由于不受磁場(chǎng)力的作用，沿拋物線方向落人上接料斗的非磁性物口，并進(jìn)入下感應(yīng)輥進(jìn)行二次分選，從而獲得更純的非磁性礦物。磁性礦物與非磁性礦物的產(chǎn)率比例可通過分礦板位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
該設(shè)備磁路結(jié)構(gòu)緊湊，漏磁少，磁能利用率高，磁場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)1760 kA/m以上；采用雙通道的給礦方式，提高了處理能力；每個(gè)分選通道布置兩個(gè)分選輥，可以連續(xù)分選兩次，提高了分選精度。
3 工業(yè)試驗(yàn)
河北某藍(lán)晶石生產(chǎn)企業(yè)采用磁選一浮選一磁選河北某藍(lán)晶石生產(chǎn)企業(yè)采用磁選一浮選一磁選生產(chǎn)流程，原礦經(jīng)過破碎磨礦至-74μm占60%左右，經(jīng)過兩次濕式磁選、一次浮選和一次強(qiáng)磁干選后最終獲得藍(lán)晶石精粉含鐵量在1.64%左右，其中強(qiáng)磁干選設(shè)備采用永磁筒式干選機(jī)，磁場(chǎng)強(qiáng)度約為480 kA/m。
為了實(shí)現(xiàn)藍(lán)晶石礦的有效利用，提高礦山的綜合經(jīng)濟(jì)效益，該企業(yè)采用北京礦冶研究總院研制的GCG15100-4雙通道四輥電磁強(qiáng)磁選機(jī)取代流程末端的永磁筒式干選機(jī)，為了確定設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，考察除鐵效果，對(duì)新設(shè)備進(jìn)行除鐵工業(yè)試驗(yàn)。
3.1 磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)
采用CCG雙通道四輥電磁強(qiáng)磁選機(jī)，在感應(yīng)輥轉(zhuǎn)速為40 r/min、分礦板和輥體間隙為3 mm,給礦量為l Uh 條件下，進(jìn)行激磁電流強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。
由圖2可見，隨著激磁電流的增加，除鐵效果越來越明顯，藍(lán)晶石精粉中的含鐵量逐漸下降，廢料產(chǎn)率也隨之上升，但當(dāng)激磁電流增大到25 A后，藍(lán)晶石精粉含鐵量下降幅度以及分選過程中的廢料產(chǎn)率上升幅度都明顯減小。這是由于激磁電流的增大導(dǎo)致磁路中磁通密度增加，進(jìn)而使分選空間磁場(chǎng)強(qiáng)度增大，但是當(dāng)磁通密度增加到一定程度后，感應(yīng)輥接近磁飽和，激磁電流再增大磁場(chǎng)強(qiáng)度也不會(huì)提高。
用特斯拉計(jì)測(cè)量出輥體表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度隨激磁電流的變化關(guān)系，如圖3所示，可見激磁電流在5-25 A變化時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度由 560 kA/m增大到1760 kA/m，變化幅度較明顯；但是25 A以后，隨著激磁電流的增大，磁場(chǎng)強(qiáng)度變化趨于平緩。
由圖2和圖3不難發(fā)現(xiàn)，激磁電流為25 A時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度為1760 kA/m，為設(shè)備的最佳運(yùn)行狀態(tài)，再增大激磁電流磁場(chǎng)強(qiáng)度也不會(huì)繼續(xù)增大，此時(shí)一方面可以保證較小的電流強(qiáng)度獲得最大的磁場(chǎng)力，另一方面可以減小激磁線圈的溫升。
3.2 感應(yīng)輥轉(zhuǎn)速試驗(yàn)
在激磁電 流為25 A，分礦板和輥體間隙3 mm，給礦量為1 Uh，感應(yīng)輥轉(zhuǎn)速分別為30、40、50和60 r/min 條件下進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。
從圖4中可見，隨著感應(yīng)輥轉(zhuǎn)速的增加分選過程中產(chǎn)生的廢料量呈減小趨勢(shì)；藍(lán)晶石精礦含鐵量在感應(yīng)輥轉(zhuǎn)速區(qū)間為30- 50 r/min時(shí)呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，而當(dāng)感應(yīng)輥轉(zhuǎn)速大于50 r/min時(shí)藍(lán)晶石精礦含鐵量大幅上升。這是由于感應(yīng)輥轉(zhuǎn)速較低時(shí)，積于感應(yīng)輥表面待分選的物料層較厚，影響除鐵效果，隨著感應(yīng)輥轉(zhuǎn)速的提高，一方面 由于待分選物料層變薄，除鐵效果變好，另一方面輥體表面的離心力 磁增大，有利于磁性物料和非磁性物料的分離。但是 3當(dāng)轉(zhuǎn)速提高到一定程度，—-些磁性物料由于離心力過大也進(jìn)入到藍(lán)晶石精礦中，致使精礦含鐵量升高。綜合試驗(yàn)結(jié)果，選擇感應(yīng)輥轉(zhuǎn)速50 r/min為適宜的分選轉(zhuǎn)速。
3.3 分礦板位置試驗(yàn)
在激磁電流為25 A、給礦量為1 t/h、感應(yīng)輥轉(zhuǎn)速為50 r/min、分礦板和輥體間隙為1-4 mm時(shí)進(jìn)行條件試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。
圖5 表明，隨著分礦板與感應(yīng)輥距離的增大，藍(lán)晶石精礦中含鐵量減少，廢料率增加。當(dāng)分礦板與感應(yīng)輥間隙由 3 mm增大到 4 mm時(shí)藍(lán)晶石精礦含鐵量下降幅度變化不大，但是廢料產(chǎn)率卻 由8.7%增加到 23.12%。綜合考慮藍(lán)晶石精礦含鐵量及廢料產(chǎn)率，選取分礦板與感應(yīng)輥間隙為3 mm為分礦板最佳位置。
3.4 單機(jī)處理量試驗(yàn)
為了驗(yàn)證GCG15100-4雙通道四輥強(qiáng)磁選機(jī)的單機(jī)處理能力，在激磁電流為25 A，感應(yīng)輥轉(zhuǎn)速為50 r/min，分礦板和輥體間隙為3 mm進(jìn)行單機(jī)處理量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖6。
由圖6可見，采用GCG15100-4型雙通道四輥強(qiáng)磁選機(jī)選別該企業(yè)藍(lán)晶石礦，適宜單相脧嗵罎為l tJh。磁選機(jī)選別該企業(yè)藍(lán)晶石礦，適宜單機(jī)處理量為1 t/h。
3.5 連續(xù)工業(yè)試驗(yàn)
為了考察GCG15100-4雙通道四輥電磁強(qiáng)磁選機(jī)分選穩(wěn)定性，在激磁電流為25 A、感應(yīng)輥轉(zhuǎn)速為50 r/min、分礦板位置距離輥體 3 mm、給礦量為1 t/h條件下，進(jìn)行為期10 d的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)工業(yè)試驗(yàn)，每天上午和下午相同時(shí)間各取樣一次，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可得，在給礦藍(lán)晶石含鐵量為1.86%條件下，經(jīng)過GCG15100-4雙通道四輥電磁強(qiáng)磁選機(jī)分選，可獲得產(chǎn)率為90.37%、含鐵量為1.02%的藍(lán)晶石精粉，比原來采用筒式干選機(jī)獲得藍(lán)晶石精粉鐵含量下降37.8%，取得了較為理想的分選效果。
4 結(jié)論
1)藍(lán)晶石中所含有的鐵磁性礦物具有含量低、磁性弱、粒度細(xì)、去除難等特點(diǎn)，常規(guī)磁選設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)其高效除鐵提純。GCG型雙通道四輥強(qiáng)磁選機(jī)具有磁場(chǎng)強(qiáng)度高，磁場(chǎng)梯度大等特點(diǎn)，可以在一臺(tái)設(shè)備對(duì)分選物料完成兩次強(qiáng)磁分選，有效地提高了分選精度，保證了產(chǎn)品的純度。
2)采用GCG15100-4雙通道四輥電磁強(qiáng)磁選機(jī)對(duì)河北某藍(lán)晶石礦進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)表明，在給礦含鐵量為1.86%條件下，經(jīng)過該設(shè)備分選，可獲得含鐵量為1.02%的藍(lán)晶石精粉。
3) GCG型雙通道四輥強(qiáng)磁選機(jī)可作為非金屬礦選礦廠流程末端干法強(qiáng)磁分選設(shè)備使用，工藝 流程簡(jiǎn)單，對(duì)于提高非金屬礦的純度等級(jí)具有重要作用，推廣應(yīng)用前景廣闊。
強(qiáng)磁選機(jī)是弱磁性鐵礦選礦設(shè)備的常見配置，但強(qiáng)磁選機(jī)并不單純用于鐵礦石的選礦提純，它還能用于各種非金屬物料的除鐵作業(yè)。佛瑞機(jī)械是專業(yè)的鐵礦選礦設(shè)備生產(chǎn)廠家，本廠生產(chǎn)各種型號(hào)的強(qiáng)磁選機(jī)，跳汰機(jī)等弱磁性鐵礦選礦設(shè)備，歡迎來電咨詢，聯(lián)系電話：0371-64588838.