高梯度磁選機在礦產資源開發中發揮著越來越重要的作用，而該設備中較關鍵的部件是磁介質。磁介質的性能是由其材質、形狀、大小和排列方式等因素決定的，對于工業生產用高梯度磁選機，這些因素往往需通過工業試驗確定，很難在實驗室條件下模擬。

以前，高梯度磁選機磁介質的工業試驗往往是將整臺設備的磁介質都換掉，用平行的兩臺設備進行比較。但在工業條件下，兩臺設備所處的工況實際上是難以達到完全一致的；即使能達到一致，這樣的試驗還存在費時、費力、費材料的弊端。

這里介紹一種新的方法，這種方法可以在1臺高梯度磁選機上同時進行幾種磁介質的條件試驗，從而解決以上問題。

1、試驗方法

在高梯度磁選機的分選環中有很多磁介質模塊。以SSS-Ⅱ-1750雙環高梯度磁選機為例，在其一側分選環中裝有30個磁介質模塊，兩側共有60個。由于這些磁介質模塊是相對獨立的，所以每個磁介質模塊可以構成1種磁介質條件。其他工況，如設備性能、工藝操作參數、給礦條件等則均可視為相同。

對于每一種欲考察的磁介質條件，都要做兩個相同的模塊，并根據分選過程間隔一定的位置安裝好，使對應于同一種磁介質條件的兩個相同模塊中的一個經過精礦沖洗水區域時，另一個不經過精礦沖洗水區域。

在分選過程中突然停精礦沖洗水和分選環，將未經過精礦沖洗水區域的磁介質模塊所吸附的礦物（吸附物）和已經過精礦沖洗水區域的磁介質模塊所剩下的礦物（殘留物）作為不同的產物分別進行量和質的分析，得出每種磁介質條件的分選效果，并對其進行對比，即可得出結論。

理論上，這種方法1次可以完成30種磁介質條件的工業試驗，但在實際工作中可以根據相關經驗選擇幾個條件進行對比。

2、試驗實例

按照上述試驗方法，在梅山鐵礦選礦廠進行了SSS-Ⅱ-1750雙環高梯度磁選機磁介質工業試驗，并根據試驗結果對SSS-Ⅱ-1750雙環高梯度磁選機整機采用同一種磁介質條件時的分選指標進行了預測，*后通過工業生產對預測結果進行了驗證。

2.1、試驗結果及分析

試驗對以下5種磁介質條件進行比較：φ3mm棒介質交叉排列，φ2mm棒介質交叉排列，φ3mm棒介質距陣排列，φ2mm棒介質距陣排列，舊介質（也為φ3mm棒介質交叉排列）。

試驗中各種形式的磁介質模塊在分選環上安裝的數量見表1。

在激磁電流為700A，脈動沖程為21cm，脈動沖次為280次/min的條件下，對以上5種磁介質條件進行3次試驗，結果如表2所示。

從表2可以看出：

（1）舊介質（1號）已經嚴重堵塞，其吸附量僅為400g左右。

（2）無論采用哪種介質排列方式，φ2mm棒介質（3號、5號）的捕收能力都比φ3mm棒介質（2號、4號）強，獲得的精礦（卸下物）品位也更高。當采用交叉排列方式時，φ2mm棒介質與φ3mm棒介質相比，單元吸附量和單元精礦量分別高138.3g和18.4g，精礦品位高7.80個百分點；當采用矩陣排列方式時，φ2mm棒介質與φ3mm棒介質相比，單元吸附量和單元精礦量分別高342.4g和368.9g，精礦品位高2.52個百分點。

（3）棒介質直徑相同時，采用矩陣排列方式比采用交叉排列方式性能更優。尤其是φ2mm棒介質，采用矩陣排列方式與采用交叉排列方式相比，在精礦品位相近的情況下，單元吸附量和單元精礦量分別高231.2g和328.8g，卸礦率高17.28個百分點。

綜上所述，5種磁介質條件中，矩陣排列的φ2mm棒介質（5號）是比較好的。

2.2、整機采用同一種磁介質的分選指標預測

根據試驗中不同形式磁介質模塊對SSS-Ⅱ-1750雙環高梯度磁選機整機分選指標的貢獻，可預測出整機安裝同一種磁介質模塊時的選別指標。

結合表1中各種磁介質模塊的數量和表2中各種磁介質單元模塊的卸礦量，計算出分選環旋轉1周時，同一種磁介質的卸礦總量以及所有5種磁介質的卸礦總量，結果見表3。

利用表3數據，計算出整個分選環安裝同一種磁介質模塊（60個）時分選環旋轉1周卸下的精礦總量，并與磁介質條件試驗時分選環旋轉1周卸下的精礦總量28035.2g相比較，得出分選環全部安裝同一種磁介質相對于分選環安裝5種磁介質時的卸礦總量增長情況，結果見表4。

按照表1所列各種磁介質模塊的安裝數量進行5種磁介質的條件試驗時，SSS-Ⅱ-1750雙環高梯度磁選機整機獲得的綜合選別指標見表5。

如果不考慮不同形式磁介質模塊卸下的精礦品位的變化，則可將磁選機采用5種磁介質時的整機回收率35.49%作為基數，將表4所列分選環全部安裝同一種磁介質時的卸礦總量增長率作為該基數的增長值，從而預測出整個分選環安裝同一種磁介質模塊時的回收率。預測結果見表6。

表6表明，采用矩陣排列的φ2mm棒介質（5號），將取得比其他形式的磁介質優異的選別結果。這與對表2的分析結論是一致的。

2.3、生產驗證

根據表2試驗結果和表6推算經進校，將梅山選礦廠SSS-Ⅱ-1750雙環高梯度磁選機的磁介質全部更換為矩陣排列的φ2mm棒介質，同時為避免長期工業應用時強磁性物質形成堵塞，在分選環內側旋轉了一些φ3mm的棒介質。安裝這種磁介質模塊后，SSS-Ⅱ-1750雙環高梯度磁選機取得的生產指標見表7（激磁電流700A，沖程21cm，沖次280次/min）。

對比表6和表7可以看出，采用矩陣排列φ2mm棒介質的回收率預測值64.78%與實際值61.05%相差不大，證明新的磁介質工業試驗方法是可行的。

3、結論

鑒于高梯度磁選機磁介質工業試驗的復雜性，采用多種磁介質模塊在同一臺設備上進行試驗，以確保其他條件的一致性。

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