我国“锰三角”地区低品位沉积型碳酸锰矿物存在“贫、细、杂”等问题,亟需优化预选装备磁系结构提升对低品位碳酸锰矿石的分选效果。为探索磁重耦合条件下ZCLA型磁选机分选过程中碳酸锰矿料的运动规律,采用有限元法(FEM)、计算流体力学(CFD)与离散相模型(DPM)多场耦合模型开展磁选过程模拟,采用Maxwell电磁仿真软件构建磁选机磁系有限元模型,运用响应面法探究了磁系厚度、距筒距离、组数等因素对滚筒表面磁感应强度影响进而优化磁系结构;构建球形颗粒模型并探究了磁场作用下分选滚筒表面近场碳酸锰矿料的受力情况;采用FLUENT流体力学软件,将空间磁场受力情况导入DPM颗粒模型,构建了磁重耦合模型;将DPM模型与VOF模型耦合,构建了气液固三相湿式磁重耦合分选模型,获得了典型工况分选条件下碳酸锰矿料所受最优磁重比。计算结果表明,优化后磁系模型的模型滚筒外表面最大磁感应强度相比基准模型提升了27.50%,滚筒内表面工作区内高磁感应强度区域面积提升了20%、沿周向的磁感应强度分布均匀且梯度明显、无干涉交叠;简化模型中磁重比在1.125~1.25,能够达到有效分选。通过比对相关实验数据,本模型模拟结果得到初步验证并具有一定参考价值。