锌挥发窑窑渣是冶金行业中一种常见的工业固体废弃物,陕西锌业有限公司商洛炼锌厂的窑渣中富含多种有价成分,本文旨在探索一种干法磁选新工艺,实现窑渣的洁净、高效、综合利用。X射线衍射、振动样品磁强计和反光显微镜的分析结果表明:窑渣中含有26.5%的铁元素、12.7%的焦炭和31.8%的石英。其中铁主要以氧化物、硫化物和少量金属态存在;焦炭大部分以单体解离状态分散在细粒窑渣中,少量包裹在大块窑渣中,且焦炭颗粒微孔中有矿物质吸附。对窑渣原样和碎磨产物的分析实验结果显示:锌挥发窑窑渣属中等可碎,原矿和破碎产物的粒度组成均符合Rosin-Lamler分布,磁性物和焦炭分别富集与粗粒级和细粒级中。作者首先进行了仅回收铁的简单干法磁选工艺实验研究,进而提出了全磨磁选收铁收炭流程和预除炭碎磨选铁流程两套选别方案,采用电磁辊式磁选机对窑渣进行了选别实验,建立了铁精矿品位及回收率同入料粒度、磁场强度和精选次数之间的数学模型。最后确定了预除炭-阶段碎磨-阶段选铁的干法磁选工艺流程,可得到品位为62.0%的铁精矿,对应的回收率为75.0%,同时能回收61.9%的焦炭,固体废弃物排放量减少43%。为满足工业化生产需求进行了新型磁选机的研制。设计了“假磁体间隔替代法”将扇形磁钢拼接的磁盘挤压成磁选辊,再将多个磁选辊串联加工制作了一台CG2型多元多辊永磁磁选机并通过了实验验证。