磁选机处理量是磁选机选型中一个非常重要的问题,一方面磁选机只有在达到的给矿量时,才能达到的选矿指标,另一方面,不同类型、规格的磁选机在分选不同矿物性质、不同作业条件下,表现出不同的处理能力,因此在设备选型中,应该注意对磁选机的处理量进行计算,根据各种内外部因素确定,并对设备的规格定型。
对磁选机处理量有影响的因素包括:给矿量(给矿质量以及矿浆量)、有效作业面(路径、宽度及深度)、矿浆浓度、矿浆流速、磁选机作业时的适合转速(尤其是干选)、磁选机达到选矿效果时的饱和吸附能力、给矿中磁性矿物的含量(颗粒比例及质量体积比例)、卸矿能力(特别是针对有外部机构限制的机型)等。
给矿量是计算的限定条件,由于磁选作业是与其它流程所配套运行的,磁选作业前的作业量决定了磁选机的作业量,这是磁选机处理量计算的限制性因素,应该按照给出的干矿量及矿浆量计算磁选机处理量,使后者适合前者。
有效作业面属于外部可调因素,不论何种磁选机,在一定的空间范围内,其磁场指标是不尽相同的,如最常用的永磁筒式磁选机,距离磁滚筒表面最近的范围内,磁场作用力最强,随着距离的增加,对同样磁性矿物的吸附能力变弱,在超过一定距离时,由于产生的磁场力较低,将不能有效吸附同样的磁性矿物。另外,宽度影响磁选机的处理能力,在一些的教材或设计手册中,都是按照单位面积的处理能力计算设备处理量的,当然因为磁选机磁系构造的不同,一定宽度上不同水平位置处的处理能力不同,最为可能的是:靠近磁系的边缘,处理能力更弱一些。磁选工作面的路径也影响了设备的处理量,因为选矿路径越长,对磁性矿物颗粒的捕获几率越高,这也是现在磁选机呈大型化趋势的原因之一。
磁选机给矿的矿浆浓度(仅对湿式磁选而言)不仅对选矿效果有明显的影响,而且也影响磁选机的处理能力。湿式磁选作业时,给矿以矿浆的形式存在,矿浆水对矿物颗粒起着分散的作用,并增加其流动性和与磁场指标较好区域的接触机会。但矿浆中的水含量不是越高越好的,矿浆浓度越低,上述矿浆水在选矿中的作用越明显,但会增加部分磁选负作用力,不利于磁性矿物的回收。一般情况下,较粗粒度选矿时矿浆浓度可以控制在30%以上,而对于微细粒矿物,应该适当降低矿浆浓度,对于粘度系数较高的矿浆,应该进一步降低矿浆浓度或使用水玻璃等分散剂来确保分选效果。
矿浆流速不仅从给矿的通过浓度上影响磁选机的处理量,还通过流体作用力的大小影响选矿效果,矿浆流速越快,磁性矿物回收效果越差,虽然增加了磁选机的处理量,但不利于选矿的进行。在不加压给矿的条件下,要保持较小的高度差来控制矿浆流速。
磁选机作业的转速对磁选机处理量的影响对于干式磁选作业更加明显,从干式磁选处理量计算公式q=2×π×r×rpm×w×h×ρ堆积× η可以看出,在矿物性质一定,并在其它合适作业条件已经确定的前提下,磁选机的处理量与磁选机的转速成正比。而对于湿式磁选作业,由于矿浆流速的限制,同时考虑到湿式磁选作业设备构造对磁选机转速的影响,增加磁选机转速对磁选机的处理量没有明显的影响。
磁选机的吸附能力时影响不同磁选处理能力最为关键的因素。同样规格的磁选机,由于磁系及构造上设计的不同,存在明显的处理能力差别。磁场作用深度越大,三维空间内达到分选指标要求磁场力点分布越广,设备的饱和吸附能力越大。以高梯度磁选机为例,在背景磁场空间一定的前提下,聚磁介质的填充率越高,则吸附能力越大,但也应该同时保证合理的填充率,以保证矿浆通过能力。
给矿中磁性矿物的含量是影响磁选机处理能力的内部因素,在给入某台磁选机都是磁铁矿的情况下,如果给矿磁性铁含量为30%,则代表了近一半的矿物颗粒应该被选入精矿产品中,这时设备的处理能力假定是50t/h,那么如果换成磁性铁含量为3%的磁铁矿,在给矿通过能力允许的范围内,磁选机的处理能力可以接近于500t/h。此时磁选机的处理能力得到极大的提高。
与上述因素相关的是,卸矿能力也影响了磁选机的处理量,特别是强磁性矿物在较高磁场分选时,由于剩磁的原因,部分强磁性矿物较难从磁选工作面上顺利卸除,不能及时卸除的精矿包裹于磁选机工作面上,从而影响了磁选机处理能力。使用磁场较高的磁选机在磁铁矿精选作业时,如果磁性矿物含量较高,在卸矿水压力不足的情况下,极易造成微细磁铁矿被吸附包裹于磁滚筒上,这时解决的方法是调节槽体间隙特别是卸矿区的间隙,并保证滚筒轴向上各点给矿的均匀并增加卸矿水水量及水压。
对于某类的磁选机,在考察其处理能力时选型时,有经验法、试验法以及计算法两种方式。经验法是该根据分选同类矿物及类似给矿条件下的单位工作面积的实际生产能力,结合选型中给出的给矿量确定,该类方式要求磁选机生产企业不断收集所生产设备的选矿生产指标并进行汇总。试验法是在选矿试验确定的合适的外部可调因素后,根据各类指标进行不同给矿量的选矿试验对比,再通过小型试验机的单位工作面的处理能力,进行设备规格的计算。计算上述根据前面提及的各种因素,予以参数化后计算磁选机的处理能力,但由于各相关指标较难量化,且存在较大的波动,因此通过计算得出的处理能力可能存在较大的误差,一般不采用这种方法来对设备配型。
磁选机处理量的计算是其选型中的重要因素,严重影响选矿效果,不应该因为降低设备投资而选择小规格的设备,当然也不能盲目追求设备的大型化而增加设备投资,在选型过程中,在计算的基础上,应该按照1.1左右的波动系数适当增加磁选机的规格。
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