第七章磁力分选的基本原理(principleof

1、自我介绍: 袁致涛，湖北大冶大冶人. 主要研究方向为磁力分选，尤其在磁力分选方面做出了一定的成绩。 1995年研制成功数字脉冲脱磁器，在南芬选矿厂成功地进行了工业试验，其脱磁效果明显好于传统塔形脱磁器，现在国内绝大多数选厂所用脱磁器皆为这种类型。2001年研制成功脉冲振动磁场磁选柱，在铁精矿提质降杂方面效果突出，优于同种类型的产品，现正进行工业化。2007年与沈阳矿山机器厂合作开发干式永磁强磁辊，负责磁辊磁系设计工作，于调军台的初步试验表明磁系设计达到国际选进水平。现正与沈阳矿山机器厂合作开发永磁高梯度磁选机、磁过滤机。金属是具有光泽、有良好的导电性、导热性与机械性能，并具有正的温度电阻系数的

2、物质。金属，是个大家庭，现在世界上有86种金属。通常人们把金属分成两大类，黑色金属和有色金属。根据金属的颜色和性质等特征，将金属分为黑色金属和有色金属。黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。黑色金属以外的金属称为有色金属。黑色金属和有色金属这名字，常常使人误会，以为黑色金属一定是黑的，其实不然。黑色金属只有三种：铁、锰与铬。而它们三个都不是黑色的！纯铁是银白色的；锰是银白色的；铬是灰白色的。因为铁的表面常常生锈，盖着一层黑色的四氧化三铁与棕褐色的三氧化二铁的混合物，看去就是黑色的。怪不得人们称之为“黑色金属”。常说的“黑色冶金工业”，主要是指钢铁工业。因为最常见的合金钢

3、是锰钢与铬钢，这样，人们把锰与铬也算成是“黑色金属”了。 除了铁、锰、铬以外，其他的金属，都算是有色金属。 在有色金属中，还有各种各样的分类方法。比如，按照比重来分，铝、镁、锂、钠、钾等的比重小于4.5，叫做“轻金属”，而铜、锌、镍、汞、锡、铅等的比重大于4.5，叫做“重金属”。像金、银、铂、锇、铱等比较贵，叫做“贵金属”，镭、铀、钍、钋等具有放射性，叫做“放射性金属”，还有像铌、钽、锆、镥、金、镭、铪、铀等因为地壳中含量较少，或者比较分散，人们又称之为“稀有金属”。矸石（密度矸石（密度）煤（密度煤（密度）重介质（密度重介质（密度） 许多有色和稀有金属矿物具有不同程度的磁性，而另一些则没有。采

4、用单独的重选法和浮选法不能获得合格精矿，需要结合磁选和其他方法才能获得合格精矿。例如，钨矿重选所得黑钨粗精矿中，一般含有锡和其他一些有用成分。锡在钨的冶炼过程中是有害杂质。利用黑钨矿具有弱磁性和锡石无磁性这一特点采用磁选法进行处理后，可除去含锡杂质，获得合格的钨精矿。 随着人类环境保护意识的提高和资源再生的需要，磁选法被广泛用于钢渣及废金属的回收与分离以及污水处理等过程中。 冶炼生产的过程中会产生大量钢渣，通过干式磨矿和干式弱磁选可以回收钢渣，在国外有生产实例。 应用高梯度磁分离或结合其他一些方法处理生产和生活污水以除去其中的污物。目前世界各国正在进行广泛深入的研究，有的已应用到工业中去。比较

5、常见的要算是用高梯度磁分离器处理钢厂废水以除去其中的磁性铁杂质。 磁选发展简史 中国最早发现磁现象，在公元前一千多年就利用磁中国最早发现磁现象，在公元前一千多年就利用磁石的极性创造了指南针。从石的极性创造了指南针。从1718世纪人们作了用手提世纪人们作了用手提式永久磁铁从锡石和其他稀有金属精矿中除铁的初次尝试。式永久磁铁从锡石和其他稀有金属精矿中除铁的初次尝试。但是工业上开始应用磁选法选别磁铁矿石是在但是工业上开始应用磁选法选别磁铁矿石是在19世纪末，世纪末，美国和瑞典制造出第一批用于干选磁铁矿石的电磁筒式磁美国和瑞典制造出第一批用于干选磁铁矿石的电磁筒式磁选机。选机。 20世纪初，磁铁矿石的

6、磁选在瑞典得到较大的发展，出现了湿式筒式磁选机，它是现代化磁选机的原形，可以成功和经济地湿选细粒的磁铁矿石。 19世纪末，为了磁选弱磁性矿石，美国制造出闭合型电磁系的强磁场带式磁选机。以后为了同一目的，前苏联和其他一些国家又制造出强磁场盘式、辊式和鼓式磁选机。上述几种磁选机共同的缺点是选别空间小，处理能力低。本世纪60年代，琼斯(Jones)型强磁选机首先在英国问世。这是强磁场磁选机的一个重要突破。这种磁选机在两原磁极间隙中成功的利用了多层的聚磁介质板，大大增加了选别空间，因而处理能力大大提高。 最近十多年来，磁选得到了较大的发展，出现了一些新的磁选工艺和新的磁选设备。高梯度磁选是本世纪70年

7、代发展起来的一项磁选新工艺。它能有效地回收磁性很弱、粒度很细的磁性矿粒，为解决品位低、粒度细、磁性弱的氧化铁矿石的选别开辟了新途径。它不仅用于选别矿石，还可用于选别许多其他细粒和微细粒物料。高梯度磁选新工艺在环境保护领域内也有广泛的应用前景，将来可能成为全球性的环境保护的重要方法之一。 磁流体选矿也是磁选新工艺。它(包括磁流体静力分选和磁流体动力分选)是以特殊的流体(如顺磁性溶液、铁磁性胶粒悬浮液和电解质溶液)作为分选介质，利用流体在磁场或磁场和电场的联合作用下产生的“加重”作用，按矿物之间的磁性和密度的差异或磁性、导电性和密度的差异，而使不同矿物实现分离的一种新的选矿方法。当矿物之间磁性差异

8、小而密度或导电性差异较大时，采用磁流体选矿可以有效地分选。磁流体静力分选应用于金刚石的选矿在国内外已进行了一些试验研究工作。结果表明，它可以作为金刚石选矿中的精选方法之一。 超导电技术是当代一门重要的新技术。近年来已把它用于选矿领域，研制出超导电磁选机。这种磁选机采用超导电材料作线圈，在极低的温度(绝对零度附近)下工作。线圈通入电流后可在较大的选分空间内产生1600 kA(20000 Oe)以上的强磁场，并且线圈不消耗电能，磁场长时间不衰减。这种磁选机的体积小，重量轻，磁场强度大，分选效果好，是用于工业生产的较理想的设备。我国也正在进行超导电磁选机的研制工作。这种磁选机可用于选别矿石特别是稀有

9、金属矿石以及从非金属矿物原料中除去含铁杂质等等。0=Pm/（V1H）=0/1SNHHHdH+HLHAf磁S上面给矿，矿粒做曲线运动。在这种情况下，所需要的磁力决定于矿石的磁性和圆筒（或圆辊）的旋转速度以及磁选机的磁极排列方式。磁极极性不变，圆筒（或圆辊）慢速运动磁极极性不变，圆筒（或圆辊）慢速运动 ( 1 ）垂直筒面指向筒轴的磁力，为了简化分析，把此力）垂直筒面指向筒轴的磁力，为了简化分析，把此力看成是常数，即；看成是常数，即；cHgradHx00磁F； ( 2 ）重力）重力g，它的两个分力为：垂直于筒面的重力分力，它的两个分力为：垂直于筒面的重力分力gcosa 和与筒面相切的重力分力和与筒面

10、相切的重力分力gsina ( a:矿粒在筒面上矿粒在筒面上的位置）；的位置）； ( 3 ）垂直于筒面指向外的离心力，如矿粒尺寸，筒皮厚度）垂直于筒面指向外的离心力，如矿粒尺寸，筒皮厚度小时，离心力小时，离心力R2离F ( 4 ）磁性矿粒和圆筒表面间的摩擦力）磁性矿粒和圆筒表面间的摩擦力F摩，如果圆筒表摩，如果圆筒表面上的磁性矿粒很少且表面很光滑，产生了磁性矿粒的滑面上的磁性矿粒很少且表面很光滑，产生了磁性矿粒的滑动，则磁性矿粒沿圆筒表面滑动而产生附加的离心力。为动，则磁性矿粒沿圆筒表面滑动而产生附加的离心力。为了克服附加离心力，需额外多消耗比磁力了克服附加离心力，需额外多消耗比磁力)cos1 (g2磁F 为了使磁性矿粒不滑动，圆筒表面不应太光滑且磁性矿粒为了使磁性矿粒不滑动，圆筒表面不应太光