矿物选矿中关于磁选的讨论

矿物选矿中关于磁选的讨论目录

一、磁选的概念及原理二、磁选的工艺流程三、矿物性质对磁选效果的影响四、磁选设备及选型原则五、磁选的发张趋势一、磁选的概念及基本原理1、概念：磁选是在不均匀磁场中利用矿物之间的磁性差异而使不同矿物实现分离的一种选矿方法。问题1、为什么磁选是在不均匀磁场中进行？磁选技术的工业应用磁选技术工业应用处理铁、锰矿石提高矿石的品位，降低二氧化硅和有害杂质含量。有色金属及稀有金属矿脱除重选黑钨粗精矿中的锡石。钽、铌矿物除铁。非金属矿用于高岭土脱除含铁杂质。重介质选矿过程重介质悬浮液的净化回收环境工程钢渣及废金属回收医学分离血液中的红血球等2、磁选的基本原理

磁选是在磁选机中进行的。当矿物颗粒的混合物料(矿浆)给入到磁选机的选别空间后，磁性矿物颗粒受到磁力(f磁)的作用，克服了与磁力方向相反的所有机械力(包括重力、离心力、摩擦力、水流动力等)的合力(∑f机)吸在磁选机的圆筒上，并随之被转筒带到排矿端，排出成为磁性产品。非磁性矿物颗粒由于不受磁力作用，在机械力合力的作用下，由磁选机底箱排矿管排出，为非磁性产品。上述过程说明，为保证磁性矿物颗粒与非磁性矿物颗粒分开，必须使作用在磁性矿粒上的磁力大于与它方向相反的机械力的合力，即：f磁<∑f机如果要使磁性较强和磁性较弱的两种矿物分开，如图矿粒在磁选机中分离的示意向相反的机械力的合力即：f磁<∑f机如果要使磁性较强和磁性较弱的两种矿物分开，必须使磁性较强的矿粒所受的磁力大于与磁力相反方向机械力的合力，而磁力较弱的矿粒所受的磁力必须小于与磁力反向的机械力的合力，即必须满足下列条件：f1磁<∑f机<f2磁式中f1磁，f2磁分别为作用在磁性较强、磁性较弱的矿粒上的磁力。不仅说明了不同磁性矿粒的分离条件，同时也说明了磁选的实质，即磁选是利用磁力与机械力对不同磁性矿粒的不同作用而实现的。二、磁选的工艺流程（料仓）----给料机----颚式破碎机----颚式细碎机----球磨机----螺旋分级机----磁选机（可得到精粉）其中间的机器之间可用输送机相接。三、矿物性质对磁选效果的影响1、矿物磁性的影响磁选中矿物磁性的分类不同于物质磁性的物理分类，通常，按比磁化率大小把所有矿物分成强磁性物、弱磁性矿物和非磁性矿物。强磁性矿物比磁化率，磁场强度达80---136kA/m的弱磁场磁选机中可以回收。弱磁性矿物比磁化，在磁场强度H=480---1840kA／m的磁选机中可以选出。非磁性矿物比磁化率,是目前难以用磁选法回收的矿物。2)、强磁性矿物的磁性及其影响因素磁铁矿是典型的强磁性矿物，又是磁选所处理的主要矿石。磁铁矿的磁性特点有①磁铁矿的磁化强度和磁化率很大，存在磁饱和现象，且在较低的磁场强度下就可以达到饱和；②磁铁矿的磁化强度、磁化率和磁场强度间具有曲线关系。磁化率随磁场强度变化而变化。磁铁矿的磁化强度除与矿石性质有关外，还与磁场强度变化历程有关；③磁铁矿存在磁滞现象，当它离开磁化场后，仍保留一定的剩磁；④磁铁矿的磁性与矿石的形状和粒度有关。颗粒形状的影响组成相同、含量相同而形状不同的磁铁矿的比磁化强度、比磁化率与磁场强度的关系。不同形状的矿粒，在相同的磁场中被磁化时显示的磁性不同。将一个形状为椭圆形的磁铁矿石放人磁场强度为H的均匀磁场中，则在磁铁矿石两端产生感应磁极，这个感应磁极与外加磁场方向相反，由于它的出现，便削弱了矿粒内部的磁场强度。

2）、弱磁性矿物的磁性及其影响因素

与强磁性矿物相比，弱磁性矿物的磁性有明显的不同：①比磁化率小；②比磁化率大小只与矿物组成有关，与磁场强度及矿物本身的形状、粒度等因素无关；③弱磁性矿物没有磁饱和现象和磁滞现象，它的磁化强度与磁场强度间为直线关系；④若弱磁性矿物中混入强磁性矿物，即使量少也会对磁特性产生较大的影响。由弱磁性的矿物与非磁性矿物构成的连生体，其比磁化率大致与弱磁性矿物的含量成正比，连生体的比磁化率等于各矿物比磁化率的加权平均值。对于弱磁性铁矿物，可以通过磁化焙烧的方法人为地提高它们的磁性。

2、给矿粒度的影响

影响磁选机磁选效果最重要的因素就是给入磁选的给矿粒度。给矿粒度的粗细对大部分矿石来说，标志着矿石单体分离度的大小即磁性矿粒与脉石颗粒分离的程度。如果给入矿石粒度小，说明矿物单体分离度高，能够获得满意的选别指标；如果给入矿石粒度比较粗，说明矿物没有充分解离，单体分离度不高，相反连生体较多即磁性颗粒与脉石仍然有相当部分结合在一起。连生体由于也具有相当磁性，选别对相当部分可以选上来，使精矿品位降低。因此，要求给入磁选机矿物必须充分达到单体分离。对于嵌布粒度较粗的矿石，只要矿物与脉石已达到单体分离就行了，不一定粒度过细。这样的矿石有时粒度虽然粗些，但选别质量却不低，其主要原因是出于矿石嵌布粒度粗，磨到一定程度有用矿物与脉石就分开了。

3、矿浆浓度的影响

矿浆浓度是影响磁选机磁选效果的主要因素之一，主要是指分级机溢流浓度大小。如果矿浆浓度过大，造成分选浓度过高，就会严重影响精矿质量。因为此时精矿颗粒容易被较细的脉石颗粒覆盖和包裹分选不开，一起选上来使品位降低。矿浆浓度过小即分选浓度过低，又会造成流速增大选别对间缩短，使一些本来有机会应该上来的细小磁性颗粒，落入尾矿使尾矿品位增高，造成损失。所以，矿浆浓度要根据需要调整好。在磁选机处调整主要是靠给矿吹散水的大小来调整，然而最主要的是分级溢流浓度必须根据磁选要求来完成。给入矿浆浓度最大不能超过35％，一般控制在30％左右，要根据实际情况具体确定。永磁筒式磁选机结构4、磁选机本身的影响1）、合适的转筒速度物料在永磁高梯度磁选机中的分选主要依靠转环的连续转动来实现，筒体转动速度越快，矿物颗粒在设备中的分选时间越短，分选效果越差，但是为了片面追求分选效果而降低筒体转速，不仅会使设备的处理量大大降低，还增加了驱动电机的消耗，因此选择一个合适的筒体转动速度对于分选过程是非常必要的。在物料细度-0.074mm占80%，给矿浓度30%的条件下，筒体转速为3r/min、5r/min、7r/min、9r/min时分选别行试验，试验结果如下图所示：

可以看出，筒体转速在3r/min和5r/min的情况下，能够获得较好的精矿品位和回收率，但是当筒体转速继续增大时，精矿品位和尾矿品位降低，但是这样的产品下一阶段是无法利用或者仍需进一步处理的，原因在于在筒体转速较快的情况下给入矿浆，只有那些完全单体解理的脉石能够通过介质缝隙进入尾矿区，而那些连生体矿物尚未进入尾矿区就被转环带入了精矿区，这样尽管增加了精矿回收率，但这依然是不合理的。因此在使用永磁高梯度磁选机的过程中，筒体转速设定为3~5r/min最为合适，之后的系列试验选择5r/min。

2）、工作间隙大小的影响工作间隙的大小要影响到分选的效果。间隙大，矿浆的流量亦大，有利于提高处理量，但由于离圆筒表面较远，磁场强度较低，所以会使尾矿品位升高，降低金属回收率。反之，若工作间隙小，则增大磁场力，会使精矿品位降低，但回收率可以高些。若工作间隙太小，矿浆流速会过快，使矿粒来不及吸到圆筒表面就被矿浆流带到尾矿，将造成尾矿品位升高，甚至会使尾矿排出困难，出现“满槽”现象。因此在湿式永磁筒式磁选机的安装与维修时要注意保证合适的工作间隙。

3）、磁选角大小的影响

磁偏角大小对磁选机磁选效果有哪些影响，磁选机靠传动侧的轴头上都装有磁偏角指示装置，搬动调整螺母就可调节磁系偏角的大小。磁偏角的角度过大过小都不好，磁偏角小影响精矿质量，使磁性较小的颗粒有机会选别上来，但会使尾矿品位降低，对回收率有好处。磁偏角过小时，精矿排出困难，尾矿品位反而升高。但对精矿品位影响不明显，这是因为精矿不能提升到应有的高度而脱落所造成的。磁偏角过大，对提高精矿质量有好处，因为只有磁性大的颗粒才有机会被选别上来，磁性小的就没有机会上来进入尾矿，使尾矿品位增高，降低回收率。所以，磁偏角大小多少合适，必须根据作业要求来调整，一般生产现场磁偏角均调整在150-200左右。调整后的磁系偏角，在生产中如果操作条件及要求没有变化，不要轻易随便动。4）、排精矿处间隙的影响

圆筒与排精矿处的间隙大小主要与生产率有关。此处间隙过小，影响已经选别上来的精矿排出，间隙过大同样影响已经选别上来的精矿排出。同时，由于精矿在槽内停留时间过长，难免造成尾矿损失和精矿质量降低。同时又影响生产率。因此，排精矿处的间隙既不能过大，又不能过小，要通过认真观察来进行调整。调整范围根据要求为15-25毫米为好。通过前后移动槽体就可以改变排矿口的间隙大小。四、磁选设备及选型原则1、磁选设备磁铁矿分选用磁选装备磁铁矿分选用磁选装备主要有磁力滚筒（磁滑轮）、干式永磁圆筒型磁选机、湿式永磁圆筒型磁选机、湿式电磁圆型磁选机、磁选柱、磁筛机、尾矿回收机、磁力脱泥（水）槽、预磁器和脱磁器等。比如磁力滚筒：磁力滚筒通常亦称为磁滑轮，主要用于磁铁矿富块矿的分选和粗粒抛尾，其磁系结构主要有轴向磁极排列和径向磁极排列两种方式，根据入选物料的体积磁化率和粒度确定其磁系结构方式。最大入选粒度100mm，入选粒度下限10mm，单机处理能力取决于给料入选粒度，最大处理能力250t/(h·m)磁选机的类型磁场强度高低弱磁场和强磁场磁选机承载介质不同干式、湿式磁选机物料在磁场中行为有磁翻转和无磁翻转作用磁选机给料及产品运动的方式顺流型、逆流型及半逆流型磁选机磁场的类型恒定磁场、旋转磁场、交变磁场和脉动磁场磁选机磁选机的类型排出磁性产品的结构特征圆筒式、带式、辊式、盘式和环式产生磁场的方法永磁型、电磁型、超导型磁选机2、选型原则

1）.采用永磁磁选机2）.先弱磁后强磁3）.微细粒时采用湿式分选高精度分选4）.高精度分选时可采用干式分选5）.避免铁杂质的二次混入6）.选择合适的分选粒度问题2、非金属矿物矿选设备的选型为什么要遵循这几项原则？

五、磁选的发展趋势

目前，随着科技的发展，运输皮带越来越宽（已达2400mm）、带速也越来越高（已达5.7m/s）、料层也越来越厚(已达500mm)、处理量也越来越大（已达7200t／h）、除杂要求也越来越高（除净率要求达98%以上），因而对磁选机提出了更高的要求。磁选机将向着怎样一个方向发展，是处理量更大？还是效率更高，要么是回收率更高，更智能化，更精确呢？下面细细道来-----目前磁选机的发展方向主要有以下几个方面：(1)高磁场、高梯度根据磁力是磁场强度与磁场梯度的乘积的原理，采用多种聚磁方法和应用更好的材料，使磁选机在额定悬挂高度中心的磁场强度已达到90、120、150mt，同时梯度也越来越大，所以磁力也越来越大。出现了超强磁磁选机，其磁力指数是常规磁选机的4倍多。(2)精细除铁由于原料在加工过程中难免混入一些细小铁件和设备磨损产生的细铁粉，有时还混有少量铁钛质矿物，而工业上对除杂要求却越来越高，要除去这部分较细的铁杂质就必须提高磁选机的除铁能力，向精细方向发展。(3)自动化控制过去磁选机的控制系统多采用断电器一接触器逻辑控制，其可靠性、灵活性、可维护性、自检能力、安全保障能力及通信能力等都不高。现在磁选机的控制系统往往采用PLC进行控制，不仅提高了自身的可靠性，减少维护量，而且可以方便地与其它自动控制系统联网，在上位机的统一管理下，进一步提高整个系统乃至企业生产工序的自动化程度。PLC是一种数字式运算操作的电子系统，专门应用于工业环境下的生产现场，易与工业控制系统形成一个整体，监控能力强、易于扩展。目前控制要求越来越高，如采用以太网等，对PLC的配置也从简单化、小型化向复杂化、中型化发展。(4)节能方面电磁磁选机是靠电流产生磁场，在使用过程中消耗大量电能，而且其散热系统也需要消耗能量。虽然永磁磁选机不需消耗电能，但是在某些行业电磁磁选机有不可替代的优势（如陶瓷厂），因此节能降耗就成了电磁磁选机的发展趋势。谭昆玲在分析了电磁磁选机的运行特点后，提出了一种技术方案，即当出现铁件时给激磁线圈加上100%的全额电压，当没有出现铁件，仅需保持已吸起的铁件不坠落阶段，加上10%左右的全额电压，使整个设备运行时基本处于冷态。这样既可解决线圈散热与密封之间的矛盾，也可大大提高出现铁件时的磁吸引力，降低生产厂家的钢材铁材消耗和综合成本，降低使用厂家的成本。(5)开发大功率磁选机磁选机除铁能力的判定原来往往以磁场强度来表征。李勇等人对磁选机的除铁能力进行了研究，认为影响除铁能力的因素除磁场强度外，更重要是磁选机的功率。因此，开发大功率磁选机以提高除铁能力，将是以后的发展方向。(6)研制新型电磁磁选机电源电源是电磁磁选