JCTN濃縮物グレード向上および残渣含有量低減ドラム

永久磁気分離器

当社が開発したJCTN濃縮品位向上・残渣低減ドラム式永久磁石分離機は、240°～270°の大きな巻き付け角度、多極磁気脈動構造、多チャンネル洗浄水、上部洗浄装置、新しいタンク形状を採用しており、回収率を低下させることなく、従来の磁気分離機と比較して濃縮品位を2～10%向上させることが可能です。これにより、従来の磁気分離機では不純物の磁気凝集によって濃縮品位の向上が困難であったという問題を解決します。

この製品は国内発明特許および国際発明特許を出願しており、2015年5月30日に省・部レベルの製品審査に合格しました。これは国内外で初めてであり、国際的にもトップレベルです。

応用：

本製品は、磁性鉱石の洗浄および精製用に設計された湿式磁気分離装置です。工程要件に従って、磁性鉱石を洗浄、選別、精製、脱泥、濃縮します。適用対象：一次粉砕後の分級された余剰品の選別および脱泥、二次粉砕およびろ過前の鉱物濃縮、微細ふるい分け前の磁鉄鉱の脱泥、逆浮選前の脱泥、磁鉄鉱の最終選別。

JCTNの動作原理

鉱石スラリーは管状供給装置１に供給された後、ギャップ型布を通して装置の選別エリアに直接供給される。スラリー中の磁性鉱物はまず磁化されて鎖状に層状になり、その後、高効率磁力によってドラム３の表面に直接吸着される。磁性濃縮物は、逆回転するドラム３によって液面から取り出され、上方へ搬送される。搬送過程で水と鉱石の分離が実現され、濃縮度を高めることができる。同時に、濃縮物が液面から分離された後、ドラム３の表面に内蔵された攪拌磁場の影響を受け、鉱石粒子の凝集、分散、再凝集を繰り返す機械的運動が実現される。そして、多段洗浄水２による洗浄により、精鉱中のケイ素、硫黄、リン、および不良凝集物などの不純物が効果的に除去され、精鉱の品位が最大限に向上する。最後に、二層スクレーパー（排出装置４およびスクレーパー５）によって精鉱箱６に濃縮されて精鉱となり、非磁性鉱物および低濃度の共生生物は、鉱石の流れとともに選鉱槽底部の尾鉱排出口７に入り、尾鉱または中間鉱となる。

特許イノベーションポイント

1. 多段式すすぎ水装置

タンク本体には多チャンネル洗浄装置が装備されており、特殊配置されたステンレス鋼製ノズルを使用してドラム表面の鉱物を完全に洗浄することで、濃縮物中のケイ素、硫黄、リン、不良凝集物などの不純物を効果的に除去し、濃縮物の品位を最大限に向上させます。

◆トップカーテンリンス構造

タンク上部には水幕洗浄構造が備えられており、多段洗浄水装置と磁気攪拌装置の作用により磁気凝集槽内のケイ素、硫黄、リンなどの不純物や不良凝集物を効果的に尾鉱に運び、精鉱中の不純物を低減することができる。

◆ 大きな巻き角を持つ多極磁気システム構造

240°～270°の大きな巻き付け角度と複数の磁極を備えた磁気システム構造により、鉱物がドラム表面を複数回転がり、鉱物に混入したケイ素、硫黄、リンなどを効果的に除去し、精鉱の品位を向上させることができます。

◆磁気脈動磁気回路技術

ドラムの皮内部には磁気攪拌装置があり、ドラム表面に付着した鉱物を効果的に磁気攪拌し、多極磁気システムと組み合わせて脈動磁場を発生させ、鉱物を繰り返し凝集・分散させ、洗浄水で洗浄します。

濃縮物中のケイ素、硫黄、リンなどの有害物質や不良凝集物を効果的に除去できるため、濃縮物の品質を向上させることができます。

◆ ベアリング保護

アルミ製エンドカバーの外側には、幅広の溝と内部に隠し室を備えた構造設計を採用しており、製造工程で発生するスラリーがシャフト端面の接合面に浸透するのを防ぎ、装置のシール性を強化しています。ローラーシャフト端には、多溝ラビリンスメカニカルシールとリップシールリングを組み合わせた複合シール方式を採用し、不純物がシャフト端に侵入してベアリングを損傷するのを防ぎます。また、非駆動端にはシャフトスリーブが設けられており、ベアリングが損傷した際にシャフトの損傷を効果的に防止します。

◆無水鉱石荷揚げ装置

精鉱の濃縮と密度向上を図るため、ダブルスクレーパーを採用して鉱物を排出します。スクレーパーは耐摩耗性素材で作られており、耐用年数を延ばすことができます。

◆ デュアルフィルター洗浄システム

洗浄システムは、制御弁によって8本の樹脂注入パイプを制御します。メインパイプにはパイプフィルターとダブルY字型パイプフィルターがあり、長時間の運転でもノズルが詰まるのを防ぎます。

◆給餌装置

供給装置はフランジで接続されたチューブ式供給ボックスで、2～4個のフランジが接続され、隙間式分配装置とオーバーフロー装置を介して材料を均一に分配します。底部の厚さ30mmの鋼管は、摩耗することなく長期間の使用を保証します。

◆ トランスミッション

JCTN磁気分離機は、周波数変換速度制御装置を備えており、現場の鉱石の特性に応じて装置の速度を調整することで、適切な鉱物処理指標を実現できます。

◆高濃度ボックス

濃縮液容器は高さを増した構造を採用しており、スラリーの飛散を効果的に防ぎます。また、摩耗しやすい箇所には耐摩耗性セラミックシートを貼り付けることで、濃縮液容器の耐用年数を延ばしています。

主な技術パラメータ

注：1. 装置選定のため、鉱石サンプルをご提供ください。磁気分離実験を通して最適な分離パラメータを決定します。

選鉱プロセス革新における6つの新たな革命

JCTN磁気分離機は、大きな巻き付け角と複数の磁極を備えた磁気システム構造です。磁気攪拌装置、洗浄水装置、周波数変換速度調整機能を備えた伝動装置を組み合わせることで、JCTN磁気分離機の制御性が向上し、鉱石の特性に応じて装置の運転パラメータを調整し、さまざまな処理位置における鉱物処理指標の要件を満たすことができます。選鉱プロセスにおいて、以下のことが実現できます。

1) 粉砕の第一段階後、適格な濃縮物を事前に入手して、「早期入手」を実現する。

2) 研磨前にスクラップ率を上げて、「早めに捨てる」ことを実現する。

3) 全磁気プロセスにより逆浮選プロセスが置き換えられ、「より多くのものを得る」ことが可能になります。

4) 1台のJCTN磁気分離器で複数の従来型磁気分離器を置き換えることができます。

5）従来の選別装置を置き換える。

6) 超微細鉄鉱石への応用。

JCTN磁気分離器の使用例

本渓東方三家子鉱業におけるJCTN磁気分離機の応用

JCTN1245磁気分離器の第1段は、第1段サイクロンのオーバーフローによって供給され、粉砕粒度は-200メッシュで、80%を占めます。JCTN1245磁気分離器の1段の現場使用データは表1に示されています。

表1　JCTN1245型磁気分離器の現場データ

上記の表から、第1段階ではJCTN1245磁気分離機を採用し、粒度は-200メッシュで80%を占め、原鉱石の品位は27.50%から精鉱の品位は48.45%に向上し、尾鉱中の磁性鉄は0.30%、尾鉱中の磁性鉄は1.00%未満となり、顧客の要求に応えたことがわかる。

当該施設では、第1段階の選別作業に合計10台のJCTN1245型磁気分離機を使用しています。この装置による分離は、精鉱の品位向上だけでなく、尾鉱の大部分を除去し、第2段階の粉砕量を削減し、エネルギー消費量の節約にも貢献しており、現場での使用実績は良好で、お客様からも高い評価を得ています。

JCTN1245型第2段磁気分離器の供給原料は、第2段サイクロンのオーバーフローであり、粉砕粒度は-400メッシュで、その割合は90%である。JCTN1245型第2段磁気分離器の現場使用データは表2に示す。

表2　第2段JCTN1245磁気分離器の現場データ

上記の表から、第2段階ではJCTN1245磁気分離機を採用し、粒度は-400メッシュで90%を占め、原鉱石品位は52.65%から精鉱品位63.83%に向上し、尾鉱中の磁性鉄は0.60%であり、尾鉱中の磁性鉄は顧客の要求に応じて1.00%未満であることがわかる。

分離作業のため、現場の第2段階では合計10台のJCTN1245型磁気分離機が使用されています。この装置による分離により、顧客が要求する精鉱の品位は61.00%～65.00%となり、尾鉱中の磁鉄鉱含有量は1.00%未満となります。分離機を直列で使用する場合と比較すると、1台の精錬機とスラグ除去用磁気分離機で2台の通常の磁気分離機を置き換えることができ、設置面積と運転コストを削減できます。