一、项目的目的和意义
随着国民经济的高速发展，对矿产资源的需求不断增加。一方面我国矿产资源正面临日益匮乏的严重压力，高品位，易选别的矿产资源日趋减少，如何减少资源的流失，提高矿物的品质和高效回收日益受到重视。另一方面传统的浓缩脱泥槽和电磁精选机选矿耗水巨大造成能水资源浪费。
2015年我国已探明有工业开采价值的铁矿石储量为230亿吨，主要以磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿为主，均具有贫（平均品位30%左右）、细、杂等特点，需要经过选矿后才能进行冶炼，根据这一现状，许多科研院所积极探究铁精矿质量对高炉炼铁的影响，最终明确的提出了提铁降硅（杂）的学术思想。随着提铁降硅（杂）战略思想的提出，一系列的选矿新工艺和提精设备，其中反浮选工艺以及磁选柱、淘洗机的应用，可以使普通磁选机的精矿得到进一步提精，使精矿中的二氧化硅含量降到4%以下。
但是针对磁选柱、淘洗机在提铁降硅的生产中暴露出的一系列问题（耗水量大、处理量低、占地面积大、选别稳定性差，作业率低等），开发一种新型高效提高矿物品位的磁选机具有重要的现实意义。基于此，山东华特磁电科技股份有限公司通过对市场上各种精选设备的调研分析，凭借我公司研制生产磁选设备的经验，经过项目组成员的努力，完成了提精降渣磁选机研发，它能有效地实现矿物选别过程的高效浓缩，降低精矿中的硅、硫、磷杂质提高品位开辟了新途径。提精降渣磁选机的大量应用，将使我国的磁选行业得到了较大的拓展。
二、项目主要研究内容
本项目针对目前在磁铁矿中提铁降硅（杂）的反浮选工艺，研发提精降渣磁选机，主要采用有限元算法、计算机模拟试验、实验室试验、小型试验及中试的方法，逐步进入工业型试验中去，将研制成功的提精降渣磁选机与电磁淘洗精选机串联使用，改变原有的反浮选工艺以及磁选柱、淘洗机的应用，省去了药物除硅环节，有效地实现矿物选别过程的高效浓缩，降低精矿中的硅、硫、磷杂质，提高品位。
三、关键技术和创新点
1、提精降渣磁选机解决的关键技术
（1）实现矿粒在分选筒体表面的高频复合运动
磁系的结构，选用了高导磁材料作磁轭经精密加工而成，选用稀土钕铁硼铁氧体磁块组成的复合磁组做主磁极，沿圆周方向磁系N极和S极交替排列。在相邻主磁极间嵌入楔形磁极，使磁场有效聚合提高强度和深度。磁系采用大包角（240-270度）多磁极结构，增加矿粒的磁翻滚频率，筒体选用不导磁的不锈钢板精密加工而成，筒体内置磁搅动装置，使矿粒在高频翻滚过程中同时产生一种团聚、分散、团聚的复合运动，为矿粒磁性物与非磁性物及杂质的分离创造了良好的条件，在运动过程中辅加漂洗水从而使矿物的品位得到充分的提高。
（2）物料分布不均匀问题
在给矿箱顶部设计有多点给矿的进矿口，给矿箱采用圆管结构,圆管底部开有变宽度夹缝,使给矿以一定的压力均匀沿磁选机轴向给入，确保滚筒长度方向上物料的均匀，以提高选别效果。
（3）同类产品处理量小的问题：
目前应用的脱泥浓缩设备脱泥槽和电磁淘洗磁选机、磁选柱处理量偏小在100 t/h以内,而提精降渣磁选机由于具有磁选机的基本特征,可以实现物料的大处理量,大筒径系列可达150 t/h以上。
（4）同类产品用水量偏高的问题：
目前应用的脱泥槽和磁选柱、淘洗磁选机矿浆浓度低，用水量大，选一吨矿大约用5吨以上的水，而提精降渣磁选机给矿浓度在30%左右，一吨矿用水量约2吨，节约了选厂的耗水量.
2、创新点
（1）独特的漂洗设置，采用在磁系精选区与永磁滚筒向心排布多道漂洗水管，相邻漂洗水管上的喷头交错设置。
（2）采用新型磁系，采用200°～280°的大包角磁系，提高精矿品位，实现矿物浓缩。
（3）搅动磁场强度高，永磁滚筒的内壁上设置若干条形的导磁薄片，筒表磁场强度达到1000GS，为同类产品最高。
（4）给矿方式巧妙，采用管式给矿箱，狭缝出矿浆，给料均匀。设置两层卸料刮板，确保卸矿干净，减少跑尾，提高精矿浓度。
四、取得的主要技术经济指标
1、技术指标
（1）有效提高矿物品位和浓缩度
多磁极结构，大包角磁系，多管道漂洗水，与现有的精选浓缩分选设备相比，提高精矿品位40%以上，矿物浓缩度提高20%以上。
（2）磁场强度高，处理量大
管式给矿箱设计，滚筒直径1200mm，筒体表面磁感强度，标准100-500mT，实测300mT。矿浆处理能力260-460m3/h。
（3）知识产权情况
核心技术授权国家专利2件，其中发明1件，提精降渣磁选机，专利号：ZL201410036271.2，同时该专利已申请国际PCT专利，国际申请号：PCT/CN2015/070589，并已在俄罗斯、印度、欧洲、巴西、非知获得发明专利受理。
2、经济指标
该项目产品已通过新产品鉴定，技术达到国际领先水平，已实现批量化生产，至2015年12月底已在山东华联矿业股份有限公司等著名矿业公司推广应用162台套，实现产值6480万元，利税2031万元，2016年全年实现销售170台套，产值6800万元。
五、应用及提高效率、降低成本等效益情况
目前国内外低品位、难选矿的精选工艺主要采用反浮选工艺，该工艺流程生产辅助设备较多，需消耗大量药剂，生产成本较高，锅炉需要常年运行对环境造成一定的污染。提精降渣磁选机的问世，改变了原有的生产工艺，根据产品使用客户山东华联矿业股份有限公司提供的《低品位难选铁矿石选矿新工艺研究与应用技术总结报告》，利用提精降渣磁选机彻底改变了原有的选矿工艺，新工艺不再使用药剂处理矿石，该工艺选别后的铁精粉品位达到65.54%，全铁金属回收率93.39%，磁性铁金属回收率99.31%，各项选矿指标完全达到实际要求，并且新工艺减少了大量设备的使用，以该公司为例，其每天产精矿2000t，全年生产30万吨精矿配置设备（2台提精降渣磁选机），原工艺设备装机容量1060kW，新工艺设备装机容量424kW，较原工艺减少设备43台，减少装机容量636kW，使用该设备后年节能量：（1060-424）kW×0.75×150d×24h÷104×3.2tce/万kWh=549.5tce，由此推算年产100万吨以上的大型矿山节能更多。新工艺不再使用药剂，对生态环境的保护显而易见，因此，无论是经济效益还是社会效益，该产品都是符合国家产业政策值得大力推广的创新产品。
六、推广前景
提精降渣磁选机应用在反浮选前，可以提高入浮品位，减轻浮选压力；提精降渣磁选机与淘洗机串联使用的效果优于反浮选的使用效果。该项目产品2014年推广应用产业化，截止2015年底已累计销售162台（套），实现销售收入5537万元（不含税），创利税2031万元。目前该项目正在进行年产250台（套）生产线建设，项目完成后，按照每台销售价格40万计算，年产值达到11700万元。将其全部应用到各大矿山，按照JCTN1230的最低处理量为30t/h，作业率为0.9，平均提高精矿品位为2%，那么每年为矿山新增的效益为17.7亿元人民币。在同等处理量情况下，该类产品售价仅为磁选柱类设备的1/2～2/3，降低设备采购成本30%～50%。2015年我国已探明有工业开采价值的铁矿石储量为230亿吨，世界总储量1900亿吨，该项目产品的市场前景十分广阔。
