礦物選礦中關(guān)于磁選的討論

礦物選礦中關(guān)于磁選的討論目錄

一、磁選的概念及原理二、磁選的工藝流程三、礦物性質(zhì)對磁選效果的影響四、磁選設(shè)備及選型原則五、磁選的發(fā)張趨勢一、磁選的概念及基本原理1、概念：磁選是在不均勻磁場中利用礦物之間的磁性差異而使不同礦物實現(xiàn)分離的一種選礦方法。問題1、為什么磁選是在不均勻磁場中進行？磁選技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用磁選技術(shù)工業(yè)應(yīng)用處理鐵、錳礦石提高礦石的品位，降低二氧化硅和有害雜質(zhì)含量。有色金屬及稀有金屬礦脫除重選黑鎢粗精礦中的錫石。鉭、鈮礦物除鐵。非金屬礦用于高嶺土脫除含鐵雜質(zhì)。重介質(zhì)選礦過程重介質(zhì)懸浮液的凈化回收環(huán)境工程鋼渣及廢金屬回收醫(yī)學(xué)分離血液中的紅血球等2、磁選的基本原理

磁選是在磁選機中進行的。當?shù)V物顆粒的混合物料(礦漿)給入到磁選機的選別空間后，磁性礦物顆粒受到磁力(f磁)的作用，克服了與磁力方向相反的所有機械力(包括重力、離心力、摩擦力、水流動力等)的合力(∑f機)吸在磁選機的圓筒上，并隨之被轉(zhuǎn)筒帶到排礦端，排出成為磁性產(chǎn)品。非磁性礦物顆粒由于不受磁力作用，在機械力合力的作用下，由磁選機底箱排礦管排出，為非磁性產(chǎn)品。上述過程說明，為保證磁性礦物顆粒與非磁性礦物顆粒分開，必須使作用在磁性礦粒上的磁力大于與它方向相反的機械力的合力，即：f磁<∑f機如果要使磁性較強和磁性較弱的兩種礦物分開，如圖礦粒在磁選機中分離的示意向相反的機械力的合力即：f磁<∑f機如果要使磁性較強和磁性較弱的兩種礦物分開，必須使磁性較強的礦粒所受的磁力大于與磁力相反方向機械力的合力，而磁力較弱的礦粒所受的磁力必須小于與磁力反向的機械力的合力，即必須滿足下列條件：f1磁<∑f機<f2磁式中f1磁，f2磁分別為作用在磁性較強、磁性較弱的礦粒上的磁力。不僅說明了不同磁性礦粒的分離條件，同時也說明了磁選的實質(zhì)，即磁選是利用磁力與機械力對不同磁性礦粒的不同作用而實現(xiàn)的。二、磁選的工藝流程（料倉）----給料機----顎式破碎機----顎式細碎機----球磨機----螺旋分級機----磁選機（可得到精粉）其中間的機器之間可用輸送機相接。三、礦物性質(zhì)對磁選效果的影響1、礦物磁性的影響磁選中礦物磁性的分類不同于物質(zhì)磁性的物理分類，通常，按比磁化率大小把所有礦物分成強磁性物、弱磁性礦物和非磁性礦物。強磁性礦物比磁化率，磁場強度達80---136kA/m的弱磁場磁選機中可以回收。弱磁性礦物比磁化，在磁場強度H=480---1840kA／m的磁選機中可以選出。非磁性礦物比磁化率,是目前難以用磁選法回收的礦物。2)、強磁性礦物的磁性及其影響因素磁鐵礦是典型的強磁性礦物，又是磁選所處理的主要礦石。磁鐵礦的磁性特點有①磁鐵礦的磁化強度和磁化率很大，存在磁飽和現(xiàn)象，且在較低的磁場強度下就可以達到飽和；②磁鐵礦的磁化強度、磁化率和磁場強度間具有曲線關(guān)系。磁化率隨磁場強度變化而變化。磁鐵礦的磁化強度除與礦石性質(zhì)有關(guān)外，還與磁場強度變化歷程有關(guān)；③磁鐵礦存在磁滯現(xiàn)象，當它離開磁化場后，仍保留一定的剩磁；④磁鐵礦的磁性與礦石的形狀和粒度有關(guān)。顆粒形狀的影響組成相同、含量相同而形狀不同的磁鐵礦的比磁化強度、比磁化率與磁場強度的關(guān)系。不同形狀的礦粒，在相同的磁場中被磁化時顯示的磁性不同。將一個形狀為橢圓形的磁鐵礦石放人磁場強度為H的均勻磁場中，則在磁鐵礦石兩端產(chǎn)生感應(yīng)磁極，這個感應(yīng)磁極與外加磁場方向相反，由于它的出現(xiàn)，便削弱了礦粒內(nèi)部的磁場強度。

2）、弱磁性礦物的磁性及其影響因素

與強磁性礦物相比，弱磁性礦物的磁性有明顯的不同：①比磁化率?。虎诒却呕蚀笮≈慌c礦物組成有關(guān)，與磁場強度及礦物本身的形狀、粒度等因素?zé)o關(guān)；③弱磁性礦物沒有磁飽和現(xiàn)象和磁滯現(xiàn)象，它的磁化強度與磁場強度間為直線關(guān)系；④若弱磁性礦物中混入強磁性礦物，即使量少也會對磁特性產(chǎn)生較大的影響。由弱磁性的礦物與非磁性礦物構(gòu)成的連生體，其比磁化率大致與弱磁性礦物的含量成正比，連生體的比磁化率等于各礦物比磁化率的加權(quán)平均值。對于弱磁性鐵礦物，可以通過磁化焙燒的方法人為地提高它們的磁性。

2、給礦粒度的影響

影響磁選機磁選效果最重要的因素就是給入磁選的給礦粒度。給礦粒度的粗細對大部分礦石來說，標志著礦石單體分離度的大小即磁性礦粒與脈石顆粒分離的程度。如果給入礦石粒度小，說明礦物單體分離度高，能夠獲得滿意的選別指標；如果給入礦石粒度比較粗，說明礦物沒有充分解離，單體分離度不高，相反連生體較多即磁性顆粒與脈石仍然有相當部分結(jié)合在一起。連生體由于也具有相當磁性，選別對相當部分可以選上來，使精礦品位降低。因此，要求給入磁選機礦物必須充分達到單體分離。對于嵌布粒度較粗的礦石，只要礦物與脈石已達到單體分離就行了，不一定粒度過細。這樣的礦石有時粒度雖然粗些，但選別質(zhì)量卻不低，其主要原因是出于礦石嵌布粒度粗，磨到一定程度有用礦物與脈石就分開了。

3、礦漿濃度的影響

礦漿濃度是影響磁選機磁選效果的主要因素之一，主要是指分級機溢流濃度大小。如果礦漿濃度過大，造成分選濃度過高，就會嚴重影響精礦質(zhì)量。因為此時精礦顆粒容易被較細的脈石顆粒覆蓋和包裹分選不開，一起選上來使品位降低。礦漿濃度過小即分選濃度過低，又會造成流速增大選別對間縮短，使一些本來有機會應(yīng)該上來的細小磁性顆粒，落入尾礦使尾礦品位增高，造成損失。所以，礦漿濃度要根據(jù)需要調(diào)整好。在磁選機處調(diào)整主要是靠給礦吹散水的大小來調(diào)整，然而最主要的是分級溢流濃度必須根據(jù)磁選要求來完成。給入礦漿濃度最大不能超過35％，一般控制在30％左右，要根據(jù)實際情況具體確定。永磁筒式磁選機結(jié)構(gòu)4、磁選機本身的影響1）、合適的轉(zhuǎn)筒速度物料在永磁高梯度磁選機中的分選主要依靠轉(zhuǎn)環(huán)的連續(xù)轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)，筒體轉(zhuǎn)動速度越快，礦物顆粒在設(shè)備中的分選時間越短，分選效果越差，但是為了片面追求分選效果而降低筒體轉(zhuǎn)速，不僅會使設(shè)備的處理量大大降低，還增加了驅(qū)動電機的消耗，因此選擇一個合適的筒體轉(zhuǎn)動速度對于分選過程是非常必要的。在物料細度-0.074mm占80%，給礦濃度30%的條件下，筒體轉(zhuǎn)速為3r/min、5r/min、7r/min、9r/min時分選別行試驗，試驗結(jié)果如下圖所示：

可以看出，筒體轉(zhuǎn)速在3r/min和5r/min的情況下，能夠獲得較好的精礦品位和回收率，但是當筒體轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大時，精礦品位和尾礦品位降低，但是這樣的產(chǎn)品下一階段是無法利用或者仍需進一步處理的，原因在于在筒體轉(zhuǎn)速較快的情況下給入礦漿，只有那些完全單體解理的脈石能夠通過介質(zhì)縫隙進入尾礦區(qū)，而那些連生體礦物尚未進入尾礦區(qū)就被轉(zhuǎn)環(huán)帶入了精礦區(qū)，這樣盡管增加了精礦回收率，但這依然是不合理的。因此在使用永磁高梯度磁選機的過程中，筒體轉(zhuǎn)速設(shè)定為3~5r/min最為合適，之后的系列試驗選擇5r/min。

2）、工作間隙大小的影響工作間隙的大小要影響到分選的效果。間隙大，礦漿的流量亦大，有利于提高處理量，但由于離圓筒表面較遠，磁場強度較低，所以會使尾礦品位升高，降低金屬回收率。反之，若工作間隙小，則增大磁場力，會使精礦品位降低，但回收率可以高些。若工作間隙太小，礦漿流速會過快，使礦粒來不及吸到圓筒表面就被礦漿流帶到尾礦，將造成尾礦品位升高，甚至?xí)刮驳V排出困難，出現(xiàn)“滿槽”現(xiàn)象。因此在濕式永磁筒式磁選機的安裝與維修時要注意保證合適的工作間隙。

3）、磁選角大小的影響

磁偏角大小對磁選機磁選效果有哪些影響，磁選機靠傳動側(cè)的軸頭上都裝有磁偏角指示裝置，搬動調(diào)整螺母就可調(diào)節(jié)磁系偏角的大小。磁偏角的角度過大過小都不好，磁偏角小影響精礦質(zhì)量，使磁性較小的顆粒有機會選別上來，但會使尾礦品位降低，對回收率有好處。磁偏角過小時，精礦排出困難，尾礦品位反而升高。但對精礦品位影響不明顯，這是因為精礦不能提升到應(yīng)有的高度而脫落所造成的。磁偏角過大，對提高精礦質(zhì)量有好處，因為只有磁性大的顆粒才有機會被選別上來，磁性小的就沒有機會上來進入尾礦，使尾礦品位增高，降低回收率。所以，磁偏角大小多少合適，必須根據(jù)作業(yè)要求來調(diào)整，一般生產(chǎn)現(xiàn)場磁偏角均調(diào)整在150-200左右。調(diào)整后的磁系偏角，在生產(chǎn)中如果操作條件及要求沒有變化，不要輕易隨便動。4）、排精礦處間隙的影響

圓筒與排精礦處的間隙大小主要與生產(chǎn)率有關(guān)。此處間隙過小，影響已經(jīng)選別上來的精礦排出，間隙過大同樣影響已經(jīng)選別上來的精礦排出。同時，由于精礦在槽內(nèi)停留時間過長，難免造成尾礦損失和精礦質(zhì)量降低。同時又影響生產(chǎn)率。因此，排精礦處的間隙既不能過大，又不能過小，要通過認真觀察來進行調(diào)整。調(diào)整范圍根據(jù)要求為15-25毫米為好。通過前后移動槽體就可以改變排礦口的間隙大小。四、磁選設(shè)備及選型原則1、磁選設(shè)備磁鐵礦分選用磁選裝備磁鐵礦分選用磁選裝備主要有磁力滾筒（磁滑輪）、干式永磁圓筒型磁選機、濕式永磁圓筒型磁選機、濕式電磁圓型磁選機、磁選柱、磁篩機、尾礦回收機、磁力脫泥（水）槽、預(yù)磁器和脫磁器等。比如磁力滾筒：磁力滾筒通常亦稱為磁滑輪，主要用于磁鐵礦富塊礦的分選和粗粒拋尾，其磁系結(jié)構(gòu)主要有軸向磁極排列和徑向磁極排列兩種方式，根據(jù)入選物料的體積磁化率和粒度確定其磁系結(jié)構(gòu)方式。最大入選粒度100mm，入選粒度下限10mm，單機處理能力取決于給料入選粒度，最大處理能力250t/(h·m)磁選機的類型磁場強度高低弱磁場和強磁場磁選機承載介質(zhì)不同干式、濕式磁選機物料在磁場中行為有磁翻轉(zhuǎn)和無磁翻轉(zhuǎn)作用磁選機給料及產(chǎn)品運動的方式順流型、逆流型及半逆流型磁選機磁場的類型恒定磁場、旋轉(zhuǎn)磁場、交變磁場和脈動磁場磁選機磁選機的類型排出磁性產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征圓筒式、帶式、輥式、盤式和環(huán)式產(chǎn)生磁場的方法永磁型、電磁型、超導(dǎo)型磁選機2、選型原則

1）.采用永磁磁選機2）.先弱磁后強磁3）.微細粒時采用濕式分選高精度分選4）.高精度分選時可采用干式分選5）.避免鐵雜質(zhì)的二次混入6）.選擇合適的分選粒度問題2、非金屬礦物礦選設(shè)備的選型為什么要遵循這幾項原則？

五、磁選的發(fā)展趨勢

目前，隨著科技的發(fā)展，運輸皮帶越來越寬（已達2400mm）、帶速也越來越高（已達5.7m/s）、料層也越來越厚(已達500mm)、處理量也越來越大（已達7200t／h）、除雜要求也越來越高（除凈率要求達98%以上），因而對磁選機提出了更高的要求。磁選機將向著怎樣一個方向發(fā)展，是處理量更大？還是效率更高，要么是回收率更高，更智能化，更精確呢？下面細細道來-----目前磁選機的發(fā)展方向主要有以下幾個方面：(1)高磁場、高梯度根據(jù)磁力是磁場強度與磁場梯度的乘積的原理，采用多種聚磁方法和應(yīng)用更好的材料，使磁選機在額定懸掛高度中心的磁場強度已達到90、120、150mt，同時梯度也越來越大，所以磁力也越來越大。出現(xiàn)了超強磁磁選機，其磁力指數(shù)是常規(guī)磁選機的4倍多。(2)精細除鐵由于原料在加工過程中難免混入一些細小鐵件和設(shè)備磨損產(chǎn)生的細鐵粉，有時還混有少量鐵鈦質(zhì)礦物，而工業(yè)上對除雜要求卻越來越高，要除去這部分較細的鐵雜質(zhì)就必須提高磁選機的除鐵能力，向精細方向發(fā)展。(3)自動化控制過去磁選機的控制系統(tǒng)多采用斷電器一接觸器邏輯控制，其可靠性、靈活性、可維護性、自檢能力、安全保障能力及通信能力等都不高?，F(xiàn)在磁選機的控制系統(tǒng)往往采用PLC進行控制，不僅提高了自身的可靠性，減少維護量，而且可以方便地與其它自動控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，在上位機的統(tǒng)一管理下，進一步提高整個系統(tǒng)乃至企業(yè)生產(chǎn)工序的自動化程度。PLC是一種數(shù)字式運算操作的電子系統(tǒng)，專門應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境下的生產(chǎn)現(xiàn)場，易與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，監(jiān)控能力強、易于擴展。目前控制要求越來越高，如采用以太網(wǎng)等，對PLC的配置也從簡單化、小型化向復(fù)雜化、中型化發(fā)展。(4)節(jié)能方面電磁磁選機是靠電流產(chǎn)生磁場，在使用過程中消耗大量電能，而且其散熱系統(tǒng)也需要消耗能量。雖然永磁磁選機不需消耗電能，但是在某些行業(yè)電磁磁選機有不可替代的優(yōu)勢（如陶瓷廠），因此節(jié)能降耗就成了電磁磁選機的發(fā)展趨勢。譚昆玲在分析了電磁磁選機的運行特點后，提出了一種技術(shù)方案，即當出現(xiàn)鐵件時給激磁線圈加上100%的全額電壓，當沒有出現(xiàn)鐵件，僅需保持已吸起的鐵件不墜落階段，加上10%左右的全額電壓，使整個設(shè)備運行時基本處于冷態(tài)。這樣既可解決線圈散熱與密封之間的矛盾，也可大大提高出現(xiàn)鐵件時的磁吸引力，降低生產(chǎn)廠家的鋼材鐵材消耗和綜合成本，降低使用廠家的成本。(5)開發(fā)大功率磁選機磁選機除鐵能力的判定原來往往以磁場強度來表征。李勇等人對磁選機的除鐵能力進行了研究，認為影響除鐵能力的因素除磁場強度外，更重要是磁選機的功率。因此，開發(fā)大功率磁選機以提高除鐵能力，將是以后的發(fā)展方向。(6)研制新型電磁磁選機電源電源是電磁磁選