HGMS

高梯度磁选机

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HGMS

高梯度磁选机——出色的分离选择性美 卓 的 高 梯 度 磁 选 机

(HGMS )设计用于从非磁性物料里回收弱磁性物质，可处理铁矿石和稀土金属等众多矿物。除了铁、钴、镍等强磁性矿物外，许许多多的弱磁性矿物都可以利用高梯度磁选机进行分选，而采用普通磁选机通常是无法回收这些弱磁性物质的。

高梯度磁选机（HGMS）很容易被看成是湿式强磁选机（WHIMS），但两者之间的诸多区别使高梯度磁选机自成一类：

• 不同于湿式强磁选机，高梯度磁选机能够处理和回收非常细小的颗粒物，这是因为高梯度磁选机可以选用捕捉面积大的合适的磁介质，可以在分选操作过程中控制矿浆速率。

• 冲洗过程在磁性区之外进行，因此美卓高梯度磁选机对诸如磁铁矿等铁磁性物料含量高低的敏感性较低。

• 由于磁化方向的缘故，高梯度磁选

机也不易出现因物料架桥而造成介质矩阵堵塞的情况。

• 高梯度磁选机的处理能力大致随着设备直径平方数的增大而增加，而湿式强磁选机的处理能力通常与转子的直径成正比。

• 与湿式强磁选机相比，在类似作业条件下，美卓高梯度磁选机周围的杂散磁场相当低。

• 美卓高梯度磁选机介质矩阵的磨 损极低，一般使用8-10年后更换，更换周期有时甚至更长。

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极片

回转架

磁线圈

滤罐

矩阵滤层

美卓高梯度磁选机和磁滤机的核心结构是一个独特的环形磁系统，磁系统的大容量介质矩阵能够产生所需要的高磁场梯度，通常用于分选弱磁性或顺磁性矿物。

大容量美卓高梯度磁选机的具体容量在

很大程度上取决于需要处理的物料，因此设备选型前进行试验是很有必要的。由于采用独特的磁力系统和结构设计，美卓高梯度磁选机单机容量可以很高。美卓高梯度磁选机有几种不同规

格和额定磁力，能够满足各种不同的应用。

易于操作美卓高梯度磁选机的设计可适应

给料条件的某些变化，无需手动调节。需要时，可以很方便地调整操作参数。内置的PLC系统使监控和运行成本降到最低。

运行维护成本低美卓高梯度磁选机在所有会被磨

损处均装有耐磨衬。由于有矿浆流态控制功能，其它无衬里部件的磨损量相当低，例如矩阵材料。轴承的设计寿命很长，轴承采用自动润滑。

美卓高梯度磁选机 ——为您解决磁选难题常规维护主要是更换密封。实际

应用表明，美卓高梯度磁选机的作业率极佳。

高梯度磁选机

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就任何磁选工艺的成效而言，所分选物料的特性和磁选机的结构起着决定性的影响，这可以利用排斥力与磁力之间的关系予以说明。磁力可以表述为：

Fm d3 • c • B • dB

工作原理

上述关系式表明，磁化场B和磁场梯度 在工艺中具有同等重要性。矿物参数，例如颗粒“直径”d和表观磁化系数也很重要。高梯度磁选机工艺的平衡力主要是液压阻力以及程度较低的重力。

美卓高梯度磁选机的磁力系统可在工艺区域内产生均衡磁场，结构如同金属网或钢丝绒的磁性材料矩阵位于磁场内，能够产生所必须的磁场梯度。如上所述，在细丝矩阵的周围形成高磁场梯度，矩阵材料的锋利边缘可提高梯度的幅值。

均衡磁场里的颗粒 受细丝扰动的磁场里的颗粒

纤维截面

美卓高梯度磁选机的磁力系统包含一个环绕着非磁性工艺滤罐的电磁线圈，铁质回转架包围着电磁线圈。电磁线圈的设计克服了常规马蹄形磁铁在气隙内操作的许多局限性。

这种结构的最大优势是可以增大回转架的横截面来应对更高的磁场强度，以避免出现磁饱和。

第二个优点是磁化方向与矿浆流向平行；第三，可降低设备运行时周围的杂散磁场。

磁力系统

高梯度磁选机

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冲洗水箱给矿箱

矩阵

磁头

磁头

矩阵环

冲洗水箱冲洗水箱

冲洗水箱

冲洗水箱

冲洗水箱

应用

由于许多矿物在某种程度上是磁性的，其它矿物往往与铁磁性或顺磁性矿物联系在一起，当其它选别工艺无力而为时常常可以用高梯度磁选机进行分选。下面清单里排在前面的顺磁性矿物通常易于回收，而与其它矿物相关联的或晶体中有额外铁元素的许多低磁化率矿物常常可以分选。

高梯度磁选机的应用示例：• 回收赤铁矿• 提取磁黄铁矿• 铬铁矿粉回收和/或浓缩• 钛铁矿粉回收• 硅酸钙盐浓缩• 蓝晶石回收• 磷灰石浓缩• 硫化矿回收和分选

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液位变送器

被动矩阵

冲洗水

弱磁选机

筛上物

真空站

磁性产品

气压柱

密封水

冲洗台

冲洗水

矩阵

非磁性产品

闭式线圈冷却回路

冷却水

闭式冷却回路

液位变送器

密度计

压力表

流量计

阀门

泵

辅助设备美卓可配套提供以下辅助设施，以实现高梯度磁选机

的高效操作。

从动矩阵：可确保磁选机的给料不含超大颗粒和/或异物。

真空系统：有助于磁性产品从矩阵里向上排出。

带PLC的配电装置：可提供合适的电流和工艺监控。

冷却系统：用于冷却磁线圈和电源装置。

自动润滑系统：用于润滑全部支承和导向滚柱轴承。

但是，诸如监测和控制给料与产品浆液的密度计、流量计之类的工艺控制仪表通常不在美卓的供货范围内。此外，对给料流量和稀释度（固体重量百分比%）以及流量波动幅度也应当进行监控。

美卓高梯度磁选机装置美卓高梯度磁选机的主体装置包括重型机架、1- 3个

磁头、矩阵环和矩阵卡夹。磁头两侧是敞开的，以使矩阵环在运行过程中可连续穿过同一磁体。每个磁体的顶部装有给矿箱和冲洗水箱，以便利用重力通过磁性回转架上的槽沟向矩阵给矿和冲洗。磁头下方的排矿箱用于收集非磁性产品。

在冲洗站，低压水和真空可去除矩阵里的磁性产品。整个矩阵环的顶部和底部用钢板包围着，磁头处采用专用磁性钢板，磁头以外则用不锈钢板。

矩阵环被分隔成若干个分隔室，每个分隔室顶部和底部各侧面均装有橡胶唇封使其与相邻分隔室隔开。

矩阵环由一个齿圈和两个或三个齿轮电机沿周边驱动。

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技术描述

高梯度磁选机

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从动矩阵为实现高梯度磁选机的不间断操

作，必须控制进料里的最大颗粒规格，最好采用筛分方式，确保给料粒度与所选用的矩阵等级相匹配。必须筛除给料中的所有异物，例如木棒、金属纤维和塑料等。

从动矩阵设计得像个静态筛子，它的筛网材质与高梯度磁选机主体装置的矩阵材质相同。设置从动矩阵的目的不是为了不断地去除超大颗粒，而是矿浆进入高梯度磁选机之前的最后一个控制环节。

从动矩阵箱包含两个分隔室，一个工作时，另一个备用或维护。从动矩阵一般由人工进行清理。

从动矩阵配备有高液位传感器，用于触发报警以及在必要时将给料切换至备用分隔室。

真空系统矩阵里的磁性精矿用水冲洗掉。

为了增大冲洗时矩阵两端的压降，出料口与真空系统相连，真空系统由储罐和真空泵组成。

当使用多个磁头时，通常每个磁头需配备一个储罐，但共用一台真空泵。

真空系统配备有高低液位开关和报警。

冷却系统设备运行时，磁线圈和带变压器

与整流器的配电装置需要连续冷却，随系统一起提供的冷却站规格是根据额定功率消耗确定的。

冷却站的闭式回路里的蒸馏水通过磁线圈和配电装置的空调进行循环，热的回水经过热交换器冷却后再被泵送回磁线圈。

冷却系统装有温度和流量开关，用于运行监测。

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配电装置和设备监控（PLC）美卓高梯度磁选机需要直流电源

（DC）为线圈励磁，因此配电装置包含电源变压器和DC变流器。DC变流器也用于调节磁线圈电流。配电装置通常也为辅助设备供电，配电装置包含一台用于逻辑控制的PLC。所有组件安装在配电柜里，配电

柜则装在一个特殊的完全封闭的货柜里。设备出厂前，把货柜预接线并与高梯度磁选机一起进行测试。在车间预接线并进行测试可确保

现场安装快速及运行安全。采用一组传感器对货柜及其组件进行保护，防止出现过载和过热等。电源可采用低压三相系统。如果

是高压电源，建议降至400—500V，以便供给高梯度磁选机的配电装置。

自动润滑支承滚柱轴承和导向滚柱轴承采

用集中式自动油脂润滑系统，润滑系统由PLC进行控制。

实验室试验由于矿物性能的差异可能会很

大，必须在实验室对美卓高梯度磁选机应用于特定工艺的可行性进行试验，以便确定合适的设备技术参数。许多应用可直接把实验室试验数

据按比例放大使用，但更可取的是不仅做实验室试验也进行半工业试验。

确定工艺参数美卓的半工业试验用高梯度磁

选机装置的处理能力为1-12t/h，最大磁场强度1.5T（15,000高斯）。作为美卓工艺技术服务内容的一部分，HGMS 120型装置可以与其它设备结合在一起使用。目前，美卓实验室有一台HGMS 120-10型（一个磁体，额定磁强度1T）或HGMS 120-15-15型（两个磁体，额定磁强度1.5T）可供租借进行现场试验。

操作和维护美卓HGMS虽然看起来很复杂，

但实际上操作十分简单，因为每个功能都由集成控制系统进行控制和/或监测。例如下述功能可以手动设置并由设备的控制系统进行自动控制和/或监测：

给矿箱矿浆液位从动矩阵矿浆液位真空储罐矿浆液位矩阵环转速磁场调节冷却系统里的生水和闭式回路水

流量轴承润滑系统电磁线圈温度真空系统给水

高梯度磁选机

L W H型号 (mm) (mm) (mm)

120 2600 2200 2800 2 10 75 4 4 6

120 2600 2200 2800 2 15 175 4 6 6

185 4100 3700 4100 2 7 65 9 13 36

185 4100 3700 4100 2 10 85 9 19 36 185 4100 3700 4100 2 15 200 9 33 36

250 6300 5100 4600 2 5 40 20 22 107

250 6300 5100 4600 2 7 75 20 32 107

250 6300 5100 4600 2 10 120 20 54 107

250 6300 5100 5600 2 15 260 20 95 107

350 7000 7200 4600 3 5 87 40 26 150

350 7000 7200 4600 3 7 160 40 29 150 350 7000 7500 4600 3 10 165 40 66 150

技术规格

根据客户要求，美卓高梯度磁选机的标配控制系统可增加一些选装功能，选装功能之一是：给料密度和流量控制；另一个是冲洗水流量和矩阵工况控制。美卓高梯度磁选机的维护保养一般只需要更换矩阵环

的密封，矩阵环密封的使用寿命因不同的应用而会有很大的差异。

说明：1.可提供配备有1或2个磁体的120、185和250机型； 可提供配备有1或3个磁体的350机型。同一装置中的磁体并 联或串联运行，且可安装在相同或不同磁场强度中。

2.美卓保留对本手册技术规格进行变更的权利。3.机器重量为标准重量+附加磁体重量。4.对低于磁场额定值或近乎两者之间时，采用较大值。

型号和外形尺寸原始的高梯度磁选机是以循环工艺模式操作，用于去

除大量给料物料里的少量磁性物质。循环模式机型有多种规格和型号，可根据不同的给料粒度和流量等予以选用。高梯度磁选机（循环型）是许多应用的必然选择，特

别是当磁性物质含量低或由于温度、压力、化学反应或类似情况，工艺要求与大气隔离的应用。

120 1 or 2 1,20 0,4

185 1 or 2 1,85 2,0

250 1 or 2 2,50 5,9

350 1, 2 or 3 3,50 10,7

HGMS连续操作型选装件

磁体数量最多

磁场强度（kGauss）

功率/磁体(kW)

标准重量(ton)

增加重量/磁体(ton)

标称能力/磁体*(ton/h)

型号 磁体数量 平均直径m

矩阵环

矩阵面积m2

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本手册内容如有变更恕不另行通知 Brochure No.2750-06-12-ESBL/Beijig ©2011 Metso Printed in China