LHGC型立环高梯度磁选机及其在陶瓷原料长石矿分选中的应用＊

刘 梅 刘风亮 王建波

（山东华特磁电科技股份有限公司 山东 潍坊 262600）

LHGC型立环高梯度磁选机及其在陶瓷原料长石矿分选中的应用＊

刘 梅 刘风亮 王建波

（山东华特磁电科技股份有限公司 山东 潍坊 262600）

我公司开发生产的LHGC型高梯度磁选机是一种节能、环保、有强制油冷却、有脉动作用的新型立环高梯度磁选机。该磁选设备已于2011年由9位专家做了技术鉴定。专家一致认为，这是一种国内外首创的磁选设备，其技术性能达到了国际领先水平。该磁选设备可以广泛地应用于金属矿物和非金属矿物的分选，尤其适用于陶瓷原料长石矿物的除铁提纯，长石经除铁提纯后其技术指标达到优良，经济效益十分显著。

LHGC型立环高梯度磁选机 油循环冷却 多结构磁介质 长石矿除铁提纯

前言

立环高梯度磁选机是适应我国矿石难选的需要于1987年研制成功的新型高梯度磁选设备。多年来，经过不断改进，该设备日臻完善，特别是近年来我公司对该设备进行了多项重大改进，拥有多项专利，使其成为目前世界上性能好、技术先进的高梯度磁选设备。该磁选设备不仅在金属矿物分选中发挥了重要作用，而且在非金属矿物的分选中也发挥着重大作用。以下介绍我公司的立环高梯度磁选机及其在非金属矿物分选中的应用。

1 立环高梯度磁选机

1.1 立环高梯度磁选机的结构

该磁选机的外貌见图1，结构见图2。

1）磁介质。该磁选机磁介质的材质为耐磨导磁不锈钢，磁介质采用独特结构和复合排列方式，有自主知识产权，磁场梯度大。

2）励磁线圈。采用特殊设计的结构，各绕组线圈之间设有能够通过冷却油的间隙，形成相对独立的冷却通道，将绕组线圈产生的热量带走。线圈采用全密封结构，具有防尘、防潮、耐高温的特点，可以在恶劣环境中工作。

3）强制油冷却系统。它主要由绕组线圈、进油管、回油管、冷凝器、循环油泵、流量表、流量阀、热电偶、补油箱、呼吸器等组成（见图3）。

该冷却系统采用全密封外循环结构，能在各种恶劣环境中工作。采用风冷式冷凝器，智能化控制，励磁线圈温度恒定，磁场波动小。采用大流量盘式变压器油泵，循环速度快，热交换能力强。

图1 立环高梯度磁选机的外貌

图2 立环高梯度磁选机的结构

图3 强制油冷却系统

4）脉动箱。脉动冲程箱由电动机、皮带轮、轴、连杆、推杆等做往复运动的一套装置以及鼓膜组成。

5）机架。采用优质型钢焊接而成，借助先进的计算机辅助分析手段，提高支架的强度水平，保证了机架的整体强度。

6）磁轭。采用高导磁性的电工纯铁，铁芯采用阶梯式叠装结构，使用专用设备，工装压紧，埋弧焊接，结构严密，导磁效果好。

7）控制柜。其外壳采用双层门结构，防护等级为IP54，防尘、防水，适应恶劣环境。

8）控制部分。采用施耐德低压电气元件和PLC，运行安全、可靠，使用寿命长。控制部分采用了先进的软启动功能，避免了突然通电对线圈的冲击以及通电时线圈的窜动，对线圈形成有效的保护，具有先进的故障自诊断系统，可配套远程协助功能，在设备发生故障时，能在第一时间将故障信息传给相关人员，以此提供准确及时的技术支持和保障。

1.2 立环高梯度磁选机的工作原理（见图4）

图4 立环高梯度磁选机的工作原理

磁轭固定在机架上，与固定在其上的激磁线圈共同产生强磁场，转环由转环驱动装置带动顺时针旋转，缓慢通过磁场。在转环上安装了多个分选盒，分选盒内装有由导磁材料制成的多层介质，转环通过磁场时，磁介质被磁化，在表面形成高梯度磁场。选矿时，矿浆自给矿箱给入，沿上磁极缝隙流经转环，其中的磁性颗粒被吸附在磁介质表面，随转环转至上部无磁区，由精矿冲洗水冲入精矿箱，非磁性颗粒沿下磁极缝隙流入尾矿箱中排出。

与平环运动方式相比，立环的给矿方向与精矿卸矿方向相反，使吸附于磁介质上的粗颗粒易于排出。

LHGC系列立环脉动高梯度磁选机安装了脉动装置，矿浆在磁介质中脉动使分选盒内的矿粒一直处在松散状态，从而可有效地排除夹杂在其中的非磁性颗粒，提高精矿品位。同时脉动矿浆有利于消除磁介质的堵塞现象，使工作效率更高。

1.3 立环高梯度磁选机的技术参数

我公司生产的新型LHGC系列高梯度磁选机的技术参数见表1。

1.4 立环高梯度磁选机的主要创新点

1）节能环保强制油冷却立环高梯度磁选机具有比较先进的冷却系统，线圈采用全密封强制油冷外循环，实现了线圈与变压器油的快速热交换，保证了线圈温度提升不大于25℃。

2）线圈外壳采用全密封，防尘、防雨、防腐蚀，安装了呼吸器，以防止潮湿空气进入线圈内降低其绝缘性能，保证设备能在各种恶劣的环境下工作。

3）采用变压器油冷却，无需冷却水。以2m立环高梯度磁选机为例，年节水量达5～8.5万m3。节能、环保，并解决了传统水冷却线圈导体内部易结垢，水流量减小，降低散热效果的缺陷，提高了设备质量的稳定性，属国内首创。

4）采用新发明的磁介质，磁场梯度大，感应场强高，可达1.9T以上。

5）专用油冷却风机智能恒温控制，可保证设备在设定的温度下正常工作，避免了由于线圈温度变化所造成的磁场波动现象，分选质量稳定。

6）由于线圈温度提升低，冷热态磁场差异小，磁势利用率高，在同等磁场时，励磁功率降低20%，线圈成本节约20%。

7）具有先进的故障诊断系统和远程控制系统，实现了设备的智能化运转控制。

2 立环高梯度磁选机的应用

该磁选机应用范围很广，适用于＜1.3mm的细粒氧化铁矿（赤铁矿、褐铁矿）、锰矿、钛铁矿、黑钨矿等多种弱磁性金属矿的湿式分选和黑白钨矿分离、黑钨矿与锡石分离，也适用于非金属矿如石英、长石、萤石、高岭土等的提纯除铁。这里主要介绍该磁选机在非金属矿物长石提纯方面的应用。

长石是自然界中最常见且分布较广的矿物之一，它是钾、钠、钙等碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物，也叫长石族矿物，目前有经济价值的只有钾长石、钠长石和钙长石3种。长石的主要物理性能是莫氏硬度为6～6.5，密度为2.55～2.75g／cm3，熔点为1 184～1 490℃，颜色呈白、灰、褐、淡红、黄等，透明、性脆。长石常伴有石英、黑云母、白云母以及少量的金属矿物如赤铁矿、褐铁矿和黄铁矿。

长石主要用作玻璃的原料，也是生产白水泥的主要原料，还用作化工产品的填充料以及造纸、涂料、电焊条等的填料。长石的另一主要用途是生产陶瓷的原料，在各种陶瓷、搪瓷、电瓷坯料中，要配入长石20%～40%，在釉料中，则要配入长石20%～70%，可见长石在陶瓷生产中所占有的重要地位。

我国的长石矿储量丰富，但是，长石往往含有粘土、云母、氧化铁等杂质，对陶瓷产品的质量有很大影响，因此，必须采用洗矿、浮选、磁选等方法进行提纯，脱除杂质。根据我国目前的实际情况，主要是要求脱除长石中的磁性矿物，这类杂质在磁场中大部分可以被磁化，而长石不被磁化，因此，通过磁选可以除去长石中的这类杂质。粘土等杂质一般通过洗矿除去。

表1 LHGC系列高梯度磁选机主要技术参数

由于长石的铁杂质一般磁性很弱，普通磁选设备很难除掉，所以必须采用强磁和高梯度磁选设备，而我公司生产的高梯度磁选机磁场强、梯度高，适用于长石矿物的铁杂质脱除。

这里仅以某陶瓷原料有限公司钾长石矿物除铁为例。该长石矿位于安徽省来安县，长石矿物中的主要杂质是褐铁矿、赤铁矿以及磨矿产生的机械铁等。为了除去长石矿中的弱磁性褐铁矿和赤铁矿等杂质，该公司于2011年3月选用我公司生产的2台LHGC－2000高梯度磁选机进行除铁。其中弱磁场磁选机分选出的强磁性产品主要是棒磨机磨矿时衬板和钢棒等磨损产生的铁杂质，而高梯度磁选机分选出的弱磁性产品则是长石矿物中夹杂的赤铁矿和褐铁矿等矿物。

经用户反映，该设备设计合理，使用维护方便，系统安全可靠，工作正常，对给矿粒度和浓度适应性很强，各项选矿指标都达到或超过了预定指标，获得了良好的经济效益，得到了厂家的一致好评。

3 结语

随着LHGC型高梯度磁选机在长石矿分选中的不断推广应用，我国的陶瓷产品质量将不断提高，大大提高了陶瓷产品在国内外市场的竞争力。

1 郑水林，袁继祖.非金属矿加工技术与应用手册.北京：冶金工业出版社，2005

2 王承遇，陶英.玻璃材料手册.北京：化学工业出版社，2008

LHGC－vertical Ring High Gradient Magnetic Separator and Its Use in Feldstar Mineral Separation

Liu Mei，Liu Fengliang，Wang Jianbo（Shandong Huate Magnetism Technology Co.Ltd，Shandong，Weifang，262600）

LHGC－vertical ring high gradient magnetic separator is developed and made by Shandong Huate Magnetism Technology Co.Ltd，it is an energy－saving，environmental protection，forcing oil－cooling，pulsating action，new type vertical ring high gradient magnetic separator.The magnetic separation equipment was expertized by 9experts in 2011，the experts unanimously thought：this is a initiating magnetic separation equipment at home and abroad，its technical performance has achieved the word leading level.The magnetic separator can be extensively used to process metalic mineral and nonmetalic mineral，especially is suitable to the separation of class raws as quarz and feldspar，and has got fine technical index and notable economic benefit.

LHGC－vertical ring high gradient magnetic separators；Oil circulating cooling；Multiconstruction matrix；Separating iron from feldspar

TQ174.5

A

1002－2872（2012）04－0020－03

刘梅（1970－），本科，高级工程师；主要从事磁选设备的研究开发。