钢渣作为我国大宗工业固体废弃物之一,其最重要的资源化利用途径是用作水泥混合材。针对钢渣活性低、难利用的问题,采用“分选出钢渣中RO相等惰性矿物”的技术路线,从本质上提高钢渣胶凝活性,实现钢渣在水泥中大规模应用。钢渣中惰性矿物分选最大的技术障碍在于干式磁选钢渣粉,开发出高效的干式细粉料磁选机成为该工程产业化最迫切的因素。为了解决细粉料干式磁选分选效果差、台时产量低等一系列问题,研制出一种新型高效干式细粉料磁选设备。该设备从原理上具有创新性,它不同于以往磁选机必须以细物料充分分散为前提的作业模式,物料在分选过程中的翻滚运动,回避了因细粉料团聚力大难分散、难选别的问题。该设备采用长距离环形移动磁系与尾矿排料皮带立体交叉布置的结构,大大加长分选区域,在环形移动的磁场中,磁性颗粒随移动磁场翻滚运动,不断排出非磁性颗粒,在磁力最大区形成一条“磁链线”,推动前方非磁性颗粒向前移动。设备集磁性料富集、非磁性料抛出、磁性料精选、非磁性料扫选等功能于一体,而各功能区独立有效的分立作业,显著提高了磁选效率。由干式细粉料磁选机不低于10t/h的工作能力,依据机械设计、机械原理等,对磁选机的各个构件进行设计,并绘制了各构件零件图、磁选机装配图以及外围设备(如机架)施工图等技术图纸资料,并完成了磁选机的制作与组装调试。在调试过程中,将机械推力引入该设备的分选系统,增设的圆弧刮板可推动皮带表面的非磁性料向前运动,大幅提高分选料层厚度,使设备的台时处理量高达52.1t/h,而电耗低于0.43k W·h/t,优于预期目标。采用新开发的干式细粉料磁选机分别对太钢钢渣粉原料、太钢钢渣气选粗粉进行干式磁选实验,检测磁选产品,评价该磁选机的磁选性能及效果。实验结果表明:(1)对比表面积为307m~2/kg、惰性矿物总量为30.1%的太钢钢渣粉原料进行干式磁选实验,精、尾矿中惰性矿物含量比为4.63。磁选尾矿3d、7d、28d三个水化龄期的活性指数均较原钢渣粉同龄期的活性指数提高25%以上,28d活性指数高达85.4%,使钢渣粉水泥混合材的品质提高一个等级。(2)对太钢钢渣气选粗粉进行干式磁选实验,所得精矿中惰性矿物总量可高达75.3%,磁选后精、尾矿中惰性矿物含量比高达6.44。该设备可有效剔除气选粗粉中的硅酸盐矿物单体,大大减少了后续湿法磁选加工的物料量和湿法分选作业中胶凝矿物的含量,为惰性矿物再提纯工序创造了有利条件。在分选钢渣粉等含有水化活性成分的物料时,新开发的干式细粉料磁选机既能有效保护水化活性成分不被破坏,又能高效提取其中的磁性矿物,且设备分选效果好、处理量大,在工业化处理含有水化活性成分的细粉料方面优势十分突出。