湖南有色金屬控股集團公司黃沙坪鉛鋅礦位于湖南省郴州市桂陽縣境內，該礦籌建于1958年，1967年選礦廠正式投產，在1984年完成選礦廠二期擴建工程后，設計規模達到處理原礦60萬t/a，20世紀80年代末至90年代初該礦為全國第三大鉛鋅生產基地，90年代末至今該礦為全國第七大鉛鋅生產基地。主要產品為鉛、鋅、鐵、硫精礦，綜合回收銀、鎢、鉬、鉍、錫等。

隨著近年的技術改造、處理量不斷增加，用于浮選尾礦中磁性鐵回收的磁選機配置和工藝逐漸不以有滿足選礦廠的需要，表現為尾礦品位偏高。為此，北京礦冶研究總院結合黃沙砰礦的選礦工藝和礦石性質，在充分考慮廠房空間的基礎上，對現有永磁筒式磁選機的結構進行針對性設計，開發了回收黃沙坪鉛鋅礦尾礦的專用磁選機。

1、工藝流程

黃沙坪鉛鋅礦是在中深條件下形成的高溫到中溫熱液礦床。礦床工業類型屬于碳酸鹽巖石裂隙充填和交代礦床。

黃沙坪低品位多金屬礦含鉬、鉍、鎢、螢石和磁鐵礦等礦物，礦石性質復雜，礦物品種多，有價礦物含量低。其中太強鐵礦含黃鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦、膠狀黃鐵礦，嵌布粒度相對較粗。其顆粒或間隙中填充和溶蝕了鐵閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦，因而形成有用礦物緊密共生，構成致密塊狀礦石。

黃沙坪鉛鋅礦選廠自1966年建廠以來，根據產品市場和礦石性質變化，先后使用過六種流程，目前采用的是經過完善后的鉛鋅優浮流程，首先采用浮選方法選出鉛、鋅和硫，鉛、鋅精礦為選廠的主產品，硫精礦和鐵精礦為副產品。通過實踐檢驗，現用流程能夠滿足現有礦石的性質。現用流程見圖1。

浮選尾礦中鐵的回收采用了一次粗選、一次精選、兩段磁選的工藝，粗選秋表選磁選機的型號均為CTB-1018，磁場強度為170mT。從選鐵流程看，粗選和精選磁選機規格相同，當給礦量變化較大時，粗選磁選機處理能力與精選磁選機不匹配，尾礦品位偏高。考慮磁選設備情況、廠房現有空間等實際情況，該公司決定采用多金屬綜合回收磁性鐵專用磁選機（CTB-1230）代替現有粗選CTB-1018磁選機來降低浮選尾礦中鐵的品位，提高磁性鐵的回收效果，原有精選磁選機CTB-1018作為精選作業的磁選設備。

2、綜合回收磁性鐵專用磁選機研制

2.1、技術方案

綜合回收磁選機的給礦是經過多次浮選的尾礦，其中磁性鐵的含量比較低；給礦粒度比較細，細度一般在-74μm 70%以上；干礦量小、體積量變化大等是該回收工藝的主要特點。

針對上述工藝特點，在充分分析現有的通用鐵礦磁選機的結構特點和分選原理的基礎上，采用如下技術方案來實現可回收鐵的充分回收。

1）磁系的開發與設計。為了滿足磁場大作用深度和選別粒度細等要求，在磁系設計中充分考慮了各個參數的匹配關系。磁極采用北京礦冶研究總院高性能磁性材料作為磁源，磁系采用大磁包角和多極面的結構。這種磁系，不僅退磁率低，而且作用深度大，為細磁性顆粒的充分回收創造了良好的磁場條件。

2）高礦漿液面槽體。與大包角磁系相配設計，使得磁筒浸入礦漿中的深度大，選礦分選帶延長，礦漿停留時間增加，提高了磁性礦物的回收率。

3）增加CTB-1230磁選機的機架高度，取消精礦箱并對槽體精礦沿部分進行重新設計，使CTB-1230選出的粗精礦能夠直接進行精選磁選機CTB-1018的給礦箱，使CTB-1230和CTB-1018形成階梯串聯配置。

4）傳動部分采用TK系列硬齒面斜齒輪減速機。硬齒面齒輪采用優質合金鋼，表面經滲碳淬火硬化處理，磨齒精細加工，與行星擺線針輪減速機和圓柱齒輪減速機相比，具有噪音低、傳動平衡、承載能力大、溫升低、壽命長等特點，同時，直聯的電機與筒體長度方向垂直，使設備整體長度減小，結構緊湊。

通過對磁選機的結構進行以上幾項優化改進設計，使CTB-1230磁選機能夠滿足現場空間位置要求，工藝上更加利于提高浮選尾礦細粒級磁性鐵的綜合回收，同時也延長了設備的使用壽命。

2.2、分選原理與結構

該設備是根據物料不同比磁化系數，利用磁力進行物料分選。當礦漿通過磁選機磁場區時，具有不同比磁化系數的礦物粒子受到磁場力和機械力的共同作用，由于不同磁性的礦粒所受的磁力不同，因而產生不同的運動軌跡。當磁選機磁場作用于礦粒的磁力大于機械力時，強磁性、中等磁性礦物被直接吸附于分選磁滾筒表面，并隨圓筒旋轉帶到無磁區（卸礦區），脫離磁場區后借助于沖洗水卸入精礦箱，成為磁性產品。而非磁性礦粒磁力很小，不能被分選磁滾筒吸附，在重力及槽體內礦漿流的作用下，自流進入尾礦排礦管則隨礦漿流動作為尾礦排出。從而使磁性礦物和非磁性礦物得到高效分離。CTB-1230尾礦回收磁選機見圖2。串聯配置圖見圖3。

2.3、性能參數

專門為黃沙坪礦浮選尾礦磁性鐵回收設計的CTB-1230磁選機的性能參數列于表1中。

3、應用情況

設備于2010年11月安裝到浮選車間選鐵環節替代原CTB-1018粗選磁選機，原CTB-1018精選磁選機一學作為精選設備分選CTB-1230磁選機的粗精礦。為了考察新設備安裝后的具體分選指標，選礦于2010年12月2-12日，共處理原礦13890t。對磁選機的給礦（浮選尾礦），鐵精礦（精選磁選機選出的），尾礦進行了生產取樣（取樣機取樣）、化驗統計，化驗分析結果見表2。

改造前原2CTB-1018磁選機的2009年10月至2010年10月統計指標見表3，取樣也是磁選機的給礦（浮選尾礦）、鐵精礦（精選磁選機選出的）、尾礦（取樣機取樣）化驗分析結果見表3。

從數據上看，在給礦品位略低于改造前給礦品位的情況下，精礦品位略高于改造前精礦品位，而尾礦品位降幅較明顯，達到1個百分點。順收率提高了4.13個百分點，回收磁性鐵效果非常理想，如每年按處理原礦40萬t計算，每年可多回收鐵精粉5000t，按800元/t鐵精粉的市場價計算，每年可多創造經濟效益約400萬元。

實踐證明，大型尾礦回收專用磁選機的設計思路、技術方案是合理的，用大型尾礦回收專用磁選機代替原有粗選磁選機決策是正確的，實現了選廠提高尾礦中磁性鐵回收率的愿望。

4、結論

1）原有粗選磁選設備規格偏小，設備陳舊，導致分選過程中有過多的可回收磁性鐵流失到尾礦中。

2）考慮到黃沙坪鉛鋅礦選礦工藝特點，專門設計的尾礦回收磁選機能夠代替原粗選磁選機，可滿足提高尾礦中可回收磁性鐵回收率的要求，達到了增產增效的目的。

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