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(duì)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(shì)一、磁選的概念及基本原理1、概念：磁選是在不均勻磁場(chǎng)中利用礦物之間的磁性差異而使不同礦物實(shí)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(chǎng)中進(jìn)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(jī)中進(jìn)行的。當(dāng)?shù)V物顆粒的混合物料(礦漿)給入到磁選機(jī)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(jī)械力(包括重力、離心力、摩擦力、水流動(dòng)力等)的合力(∑f機(jī))吸在磁選機(jī)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(jī)械力合力的作用下，由磁選機(jī)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(jī)械力的合力，即：f磁<∑f機(jī)如果要使磁性較強(qiáng)和磁性較弱的兩種礦物分開，如圖礦粒在磁選機(jī)中分離的示意向相反的機(jī)械力的合力即：f磁<∑f機(jī)如果要使磁性較強(qiáng)和磁性較弱的兩種礦物分開，必須使磁性較強(qiáng)的礦粒所受的磁力大于與磁力相反方向機(jī)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(jī)械力的合力，即必須滿足下列條件：f1磁<∑f機(jī)<f2磁式中f1磁，f2磁分別為作用在磁性較強(qiáng)、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(shí)也說明了磁選的實(shí)質(zhì)，即磁選是利用磁力與機(jī)械力對(duì)不同磁性礦粒的不同作用而實(shí)現(xiàn)的。二、磁選的工藝流程（料倉）----給料機(jī)----顎式破碎機(jī)----顎式細(xì)碎機(jī)----球磨機(jī)----螺旋分級(jí)機(jī)----磁選機(jī)（可得到精粉）其中間的機(jī)器之間可用輸送機(jī)相接。三、礦物性質(zhì)對(duì)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(qiáng)磁性物、弱磁性礦物和非磁性礦物。強(qiáng)磁性礦物比磁化率，磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)80---136kA/m的弱磁場(chǎng)磁選機(jī)中可以回收。弱磁性礦物比磁化，在磁場(chǎng)強(qiáng)度H=480---1840kA／m的磁選機(jī)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(qiáng)磁性礦物的磁性及其影響因素磁鐵礦是典型的強(qiáng)磁性礦物，又是磁選所處理的主要礦石。磁鐵礦的磁性特點(diǎn)有①磁鐵礦的磁化強(qiáng)度和磁化率很大，存在磁飽和現(xiàn)象，且在較低的磁場(chǎng)強(qiáng)度下就可以達(dá)到飽和；②磁鐵礦的磁化強(qiáng)度、磁化率和磁場(chǎng)強(qiáng)度間具有曲線關(guān)系。磁化率隨磁場(chǎng)強(qiáng)度變化而變化。磁鐵礦的磁化強(qiáng)度除與礦石性質(zhì)有關(guān)外，還與磁場(chǎng)強(qiáng)度變化歷程有關(guān)；③磁鐵礦存在磁滯現(xiàn)象，當(dāng)它離開磁化場(chǎng)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(qiáng)度、比磁化率與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。不同形狀的礦粒，在相同的磁場(chǎng)中被磁化時(shí)顯示的磁性不同。將一個(gè)形狀為橢圓形的磁鐵礦石放人磁場(chǎng)強(qiáng)度為H的均勻磁場(chǎng)中，則在磁鐵礦石兩端產(chǎn)生感應(yīng)磁極，這個(gè)感應(yīng)磁極與外加磁場(chǎng)方向相反，由于它的出現(xiàn)，便削弱了礦粒內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度。

2）、弱磁性礦物的磁性及其影響因素

與強(qiáng)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??；②比磁化率大小只與礦物組成有關(guān)，與磁場(chǎng)強(qiáng)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(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度間為直線關(guān)系；④若弱磁性礦物中混入強(qiáng)磁性礦物，即使量少也會(huì)對(duì)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(duì)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(jī)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(xì)對(duì)大部分礦石來說，標(biāo)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(biāo)；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(dāng)部分結(jié)合在一起。連生體由于也具有相當(dāng)磁性，選別對(duì)相當(dāng)部分可以選上來，使精礦品位降低。因此，要求給入磁選機(jī)礦物必須充分達(dá)到單體分離。對(duì)于嵌布粒度較粗的礦石，只要礦物與脈石已達(dá)到單體分離就行了，不一定粒度過細(xì)。這樣的礦石有時(shí)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(jī)磁選效果的主要因素之一，主要是指分級(jí)機(jī)溢流濃度大小。如果礦漿濃度過大，造成分選濃度過高，就會(huì)嚴(yán)重影響精礦質(zhì)量。因?yàn)榇藭r(shí)精礦顆粒容易被較細(xì)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(huì)造成流速增大選別對(duì)間縮短，使一些本來有機(jī)會(huì)應(yīng)該上來的細(xì)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(jī)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(jí)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(shí)際情況具體確定。永磁筒式磁選機(jī)結(jié)構(gòu)4、磁選機(jī)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(jī)中的分選主要依靠轉(zhuǎn)環(huán)的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，筒體轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快，礦物顆粒在設(shè)備中的分選時(shí)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(huì)使設(shè)備的處理量大大降低，還增加了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的消耗，因此選擇一個(gè)合適的筒體轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)于分選過程是非常必要的。在物料細(xì)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(shí)分選別行試驗(yàn)，試驗(yàn)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(dāng)筒體轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大時(shí)，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(jìn)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(jìn)入尾礦區(qū)，而那些連生體礦物尚未進(jìn)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(jī)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(yàn)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(yuǎn)，磁場(chǎng)強(qiáng)度較低，所以會(huì)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(chǎng)力，會(huì)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(huì)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(jī)的安裝與維修時(shí)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(duì)磁選機(jī)磁選效果有哪些影響，磁選機(jī)靠傳動(dòng)側(cè)的軸頭上都裝有磁偏角指示裝置，搬動(dòng)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(jī)會(huì)選別上來，但會(huì)使尾礦品位降低，對(duì)回收率有好處。磁偏角過小時(shí)，精礦排出困難，尾礦品位反而升高。但對(duì)精礦品位影響不明顯，這是因?yàn)榫V不能提升到應(yīng)有的高度而脫落所造成的。磁偏角過大，對(duì)提高精礦質(zhì)量有好處，因?yàn)橹挥写判源蟮念w粒才有機(jī)會(huì)被選別上來，磁性小的就沒有機(jī)會(huì)上來進(jìn)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(chǎng)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(dòng)。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(shí)，由于精礦在槽內(nèi)停留時(shí)間過長(zhǎng)，難免造成尾礦損失和精礦質(zhì)量降低。同時(shí)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(rèn)真觀察來進(jìn)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(dòng)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(jī)、濕式永磁圓筒型磁選機(jī)、濕式電磁圓型磁選機(jī)、磁選柱、磁篩機(jī)、尾礦回收機(jī)、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(jī)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(jī)的類型磁場(chǎng)強(qiáng)度高低弱磁場(chǎng)和強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)承載介質(zhì)不同干式、濕式磁選機(jī)物料在磁場(chǎng)中行為有磁翻轉(zhuǎn)和無磁翻轉(zhuǎn)作用磁選機(jī)給料及產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)的方式順流型、逆流型及半逆流型磁選機(jī)磁場(chǎng)的類型恒定磁場(chǎng)、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)、交變磁場(chǎng)和脈動(dòng)磁場(chǎng)磁選機(jī)磁選機(jī)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(chǎng)的方法永磁型、電磁型、超導(dǎo)型磁選機(jī)2、選型原則

1）.采用永磁磁選機(jī)2）.先弱磁后強(qiáng)磁3）.微細(xì)粒時(shí)采用濕式分選高精度分選4）.高精度分選時(shí)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(xiàng)原則？

五、磁選的發(fā)展趨勢(shì)

目前，隨著科技的發(fā)展，運(yùn)輸皮帶越來越寬（已達(dá)2400mm）、帶速也越來越高（已達(dá)5.7m/s）、料層也越來越厚(已達(dá)500mm)、處理量也越來越大（已達(dá)7200t／h）、除雜要求也越來越高（除凈率要求達(dá)98%以上），因而對(duì)磁選機(jī)提出了更高的要求。磁選機(jī)將向著怎樣一個(gè)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(xì)細(xì)道來-----目前磁選機(jī)的發(fā)展方向主要有以下幾個(gè)方面：(1)高磁場(chǎng)、高梯度根據(jù)磁力是磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)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(jī)在額定懸掛高度中心的磁場(chǎng)強(qiáng)度已達(dá)到90、120、150mt，同時(shí)梯度也越來越大，所以磁力也越來越大。出現(xiàn)了超強(qiáng)磁磁選機(jī)，其磁力指數(shù)是常規(guī)磁選機(jī)的4倍多。(2)精細(xì)除鐵由于原料在加工過程中難免混入一些細(xì)小鐵件和設(shè)備磨損產(chǎn)生的細(xì)鐵粉，有時(shí)還混有少量鐵鈦質(zhì)礦物，而工業(yè)上對(duì)除雜要求卻越來越高，要除去這部分較細(xì)的鐵雜質(zhì)就必須提高磁選機(jī)的除鐵能力，向精細(xì)方向發(fā)展。(3)自動(dòng)化控制過去磁選機(jī)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(hù)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(jī)的控制系統(tǒng)往往采用PLC進(jìn)行控制，不僅提高了自身的可靠性，減少維護(hù)量，而且可以方便地與其它自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，在上位機(jī)的統(tǒng)一管理下，進(jìn)一步提高整個(gè)系統(tǒng)乃至企業(yè)生產(chǎn)工序的自動(dòng)化程度。PLC是一種數(shù)字式運(yùn)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(chǎng)，易與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，監(jiān)控能力強(qiáng)、易于擴(kuò)展。目前控制要求越來越高，如采用以太網(wǎng)等，對(duì)PLC的配置也從簡(jiǎn)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(jī)是靠電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，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(jī)不需消耗電能，但是在某些行業(yè)電磁磁選機(jī)有不可替代的優(yōu)勢(shì)（如陶瓷廠），因此節(jié)能降耗就成了電磁磁選機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。譚昆玲在分析了電磁磁選機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)后，提出了一種技術(shù)方案，即當(dāng)出現(xiàn)鐵件時(shí)給激磁線圈加上100%的全額電壓，當(dāng)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(gè)設(shè)備運(yùn)行時(shí)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(shí)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(jī)磁選機(jī)除鐵能力的判定原來往往以磁場(chǎng)強(qiáng)度來表征。李勇等人對(duì)磁選機(jī)的除鐵能力進(jìn)行了研究，認(rèn)為影響除鐵能力的因素除磁場(chǎng)強(qiáng)度外，更重要是磁選機(jī)的功率。因此，開發(fā)大功率磁選機(jī)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(jī)電源電源是電磁磁選