目前非金属矿的除铁提纯方法主要有磁选法、浮选法、重选法、电选法、化学选矿法、摩擦选矿法、光电拣选法等。随着人类对环境保护意识的提高和矿产资源高效利用的需要，磁选法成为非金属矿除杂的主要方法。一般非金属矿物中的铁、钛杂质具有磁性弱、粒度细、去除难等特点。针对目前除铁磁选设备存在的技术问题，山东华特磁电科技股份有限公司研发生产了HTDZ型电磁浆料磁选机，该设备具有选矿效率高、适应面广、选矿成本低、 设备作业率高、使用寿命长等优点，可广泛应用于如石英、长石、霞石、高岭土等非金属矿物的除铁提纯，可有效降低铁、钛等有害杂质的含量。

该设备主要由由磁系、激磁线圈、冷却系统、分选系统、冲洗系统、电气控制柜、支架总成及物料管道等组成，设备结构见图1。通过磁系及线圈结构的调整，优化了分选腔体内的磁感应强度分布，减少漏磁和提高电效率，使设备具有良好的激磁性能。

选矿工作时在分选腔中装入特殊材料的导磁介质（钢毛、钢板网、波纹片等），通过磁场感应，使分选介质表面产生高梯度磁场，当矿物流经分选区中的导磁介质时，铁磁性杂质会被有效的吸除。

在冲洗时采用正、反冲水和高压气体结合的方式清理磁介质，通过大流量、高压力短时间的正反向冲洗，能有效地清洗吸附在介质上的磁性矿物，同时节省用水量。

HTDZ型电磁浆料磁选机技术特点

电磁浆料磁选机采用全密封油冷却方式，外置式高效热交换器进行油水热量交换，实现油水复合冷却，冷却速度快，线圈温度稳定，保证了稳定的磁场强度。

线圈采用多层绕组结构浸泡在变压器油中，使线圈的换热面积倍增，在每一层线圈之间形成相对独立的冷却油通道，有效地控制了冷却油的流动，实现了线圈与变压器油的快速热交换，保证了线圈温升不大于25℃。

质节点处产生极高的磁场梯度，除铁效果更佳。介质采用特制的导磁不锈钢材质，在背景磁场的激发下可以产生极高的梯度磁场，对于低含量的弱磁性杂质有很强的吸附作用，除铁效果更佳。

控制系统采用可编程控制器作为核心控制部件，能有效控制各执行机构按照工艺需求周期运行；并实时检测现场数据，方便用户查询。同时采用先进的人机界面技术，通过Host Link总线与可编程控制器实时高速通信，可实现互联网在线监控设备运行状况和故障诊断。

设备除铁时，使用高压水和压缩空气对介质清洗，并且可以实现清洗时间的用户设定，对于不同矿物、不同阶段除铁可做分别设定，满足不同矿物的除铁要求。

采用计算机模拟技术对磁体进行有限元分析，可定量计算磁场的分布及大小，保证了磁路的合理设计，背景场强可达1.8T。

目前华特公司生产的HTDZ型电磁浆料磁选机系列产品有HTDZ -520、780、1000、1200、1500、2000 等机型。

电磁浆料磁选机在非金属矿除杂中的应用

福建某厂高岭土的矿石中的磁性物主要为钛铁矿、褐铁矿以及少量黄铁矿。该高岭土矿采用电磁浆料磁选机提纯高岭土是行之有效的，而且流程简单、工业上也易实施。通过分析该厂原矿中铁、钛等杂质矿物的特性，我们采用HTDZ -2000型电磁浆料磁选机作为工业除铁设备。其磁选生产工艺简图，如图2所示。

图2：  生产工艺简图

HTDZ型电磁浆料磁选机给料的主要元素分析结果，如下表1所示：

表1高岭土磁选给料的主要元素分析结果

经HTDZ型电磁浆料磁选机成品的主要元素分析结果，如下表2所示：

通过生产结果表明 ,通过两道浆料高梯度磁选 ,精矿Fe2O3 含量可降低58%左右,获良好的除铁效果。产品白度提高效果明显。该设备质量稳定，各项指标达到设计要求，标志我国第一台分选腔直径为2000mm的大型电磁浆料磁选机，在高岭土除铁提纯工业中成功应用。

河南洛阳某企业的长石原矿品质较差，主要的磁性物Fe2O3含量为0.5%，原矿白度为22。该公司采用永磁板式磁选机、LHGC-1750型立环高梯度磁选机、2台HTDZ -780（1.5T）电磁浆料磁选机串联工艺，对长石进行提纯除铁，工艺流程简图如图3所示。

图3：河南洛阳长石工业生产流程简图

永磁板式磁选机处理量大，先除去部分磁性铁等，立环高梯度磁选机介质感应磁场高，可以有效去除大颗粒的弱磁性杂质，得到白度为42度的粗精矿。长石粗精矿再通过HTDZ-780（1.5T）电磁浆料磁选机进行精选，去除矿浆中细粒级、弱磁性铁杂质。经提纯后长石精矿铁含量降低到0.08%，白度可以提高到64度，可以满足优质陶瓷原料的要求。

HTDZ-780电磁浆料磁选机给料的主要元素分析结果，如下表3所示：

表3粗精矿的主要元素分析结果

经HTDZ-780电磁浆料磁选机成品的主要元素分析结果，如下表4所示：

表4长石精矿主要元素分析结果

石英砂的物理、化学特性具有独特性，在航空航天、微电子、集成电路、AI人工智能等领域中占有重要地位。因为石英砂特殊的分子结构使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性，在许多高科技产品中发挥的着越来越重要的作用。

在高科技领域对石英砂的纯度要求极为严格，尤其是铁、钛杂质的含量，必须保证在非常低的范围以下。近年来，HTDZ型电磁浆料磁选机在河北邢台、广东湛江、安徽凤阳、山东临朐、临沂沂水等地得到广泛的应用，该设备操作简单、运行可靠，受到用户的一致好评。

在广东湛江某选矿厂，该厂石英砂中的杂质主要为长石、云母、赤铁矿、褐铁矿、黑云母、闪角石等。该矿石的主要成分如表5所示

表5广东湛江某选矿厂石英砂原矿主要成分

该选矿厂采用选矿的流程如图4所示，

图4石英砂选矿的流程简图

该选矿工艺流程经过脱泥，螺旋溜槽擦洗，一次永磁板式磁选机，主要是去除强磁性矿物，磁化部分弱磁性矿物，再经过LHGC立环高梯度磁选机，去除粗颗粒弱磁性矿物，最后通过HTDZ-1250型电磁浆料磁选机，去除细粒级弱磁性矿物。HTDZ-1250型电磁浆料磁选机给矿的主要元素含量如表6所示，HTDZ-1250型电磁浆料磁选机精矿的主要元素含量如表7所示。

表6：HTDZ-1250型电磁浆料磁选机给矿的主要元素成分

表7：HTDZ-1250型电磁浆料磁选机精矿的主要元素成分

在福建南安某厂为地面砖生产线，需要陶瓷配方土为原料制作地面砖，该配方土主要为粘土（粘土是一个混合物，不同地区的粘土，其所含成分略有差异，并不完全相同。泛泛的说，粘土的主要矿物成分是高岭石，约占总量的80-90%，其次是水白云母和石英。还有少数以三水铝石为主要成分。粘土中二氧化硅含量为43-55%，三氧化二铁为1-3.5%，三氧化二铝为20-25%，二氧化钛为0.8-1.2%）、长石、黑泥等天然矿物原料按不同配方配制而成。

陶瓷土矿浆主要的特点在于浓度高（浓度在62-65%）、弱磁性物多，在整个除铁过程中不允许浓度发生大范围变化。因矿浆的特性与选矿条件的要求，常采用永磁棒组进行磁选，但存在以下几个不足之处，首先因物料的浓度高，大量的弱磁性物包裹在矿浆中，无法较好的进行除杂，除铁效率低。其次，永磁棒组需要大量人员进行清洗，工作人员劳动强度大，同时因人为因素的影响，造成选矿指标稳定性差。再次，因物料对永磁棒的磨损，需要长期对永磁棒进行维护更换。

考虑到永磁棒组存在的不利因素居多，该厂利用HTDZ-520型电磁浆料磁选机对陶瓷土进行半工业实验，得到优良的选矿指标。

实验过程：

（1）取该厂为陶瓷配方土原料矿样，磨至100目全通，化验该物料原矿含铁1.11%。矿样做两段电磁强磁选除杂，化验分析各精矿Fe元素含量及煅烧白度。

（2）具体试验流程为：陶瓷配方土矿样→电磁浆料磁选机（1.5T）→电磁浆料磁选机（1.5T）→脱水烘干，如图5所示

图5实验流程图

（3）实验数据结果如表8所示

表8：HTDZ型-520型电磁浆料磁选机对陶瓷土除铁结果

（4）由表8数据可知，陶瓷配方土矿样通过两段电磁浆料磁选机，进行强磁选除杂试验，最终可将陶瓷配方土Fe2O3含量由1.08%降至0.52%，与原矿相比，白度提高到40.8，该实验结果达到客户的指标要求。因该设备在排铁时仅有进水口与排铁口打开，并通过管道将磁性物单独排走，不影响物料浓度。同时该设备全自动运行，提高了设备的利用率，避免了选矿指标的波动。

(5)该厂于2018年采购两台HTDZ-1000型浆料磁选机（1.5T），用于陶瓷土除铁。两台设备（该型号分选腔内径1000mm）串联，提高16-18个白度值，干矿处理量为12-15T/h。给该公司带来了良好的经济效益。

(1) 电磁浆料磁选机，目前已广泛应用于高岭土、长石、石英砂、陶瓷土等行业，该设备自动化程度高、磁场梯度大、同时利用钢毛（或菱形网）作为介质，能有效排除微细粒级弱磁性矿物。

(2) 电磁浆料磁选机可以有效降低非金属矿物中的杂质，使产品的质量等级大幅提升，经济效益显著，具有较大的推广应用价值。

(3) 目前电磁浆料磁选机是非金属矿除铁提纯的先进设备之一，在非金属矿选矿领域对于高岭土、细粒级长石等物料的除铁效果要优于常规磁选机

(4) 电磁浆料磁选机可以用于高浓度物料去除磁性物的生产工艺中，具有分选效果的稳定、连续可靠的优点。

（华特磁电工业园）