强磁场磁选设备.ppt

4 强磁场磁选设备


现在对于强磁性矿物的磁性和磁场的相互作用已有较完整的理论。磁铁矿在弱磁场磁选机中选别,可获得较稳定的高品位的铁精矿。但是由于弱磁性矿物的磁性要比强磁性矿物的磁性小1—3个数量级,它们的强度与磁化它们的磁化强度成正比,其磁化系数是一个常数,目前的条件下达不到饱和值,选矿的难度也较大。
由于矿产资源的现状决定对于细粒弱磁性矿物的分选工艺,理论探讨受到了很大的重视,研究工作者也进行了大量的工作,有些工作已初见成效。分选磁场的理论研究主要是研究分选磁场的特性,如,磁场强度,磁场梯度的大小、方向、分布,分选磁力的强弱,磁力的作用距离以及磁极的几何形状,包括处理能力等。对于最佳磁场强度、磁场力以及磁极的合理参数等之间的关系,有了新的认识,如磁介质周围的捕获区(强磁力区)和非捕获区(弱磁力区)等,为选择磁介质的形状、尺寸以及磁介质的空间配置提供了一定的理论依据。
为了有效地分选弱磁性矿物,常常需要采用很强的磁场强度,如H≥10000---20000Gs和大的磁场力HgradH=(200—900)×10的5次方Oe的平方每厘米,比选强磁性矿物的弱磁场磁选机高1—2个数量级。不同的矿物湿式磁选需要的磁场度值,如表4-1所示。
表4—1 矿物湿式磁选需要的磁场强度
用于分选弱磁性矿物的磁选机,虽然主要的发展在20世纪60年代和70年代中,但是到80年代传统的磁分离技术(即以无料磁性差异为基础)仍保持着发展的趋势,其主要表现在:磁分离技术应用不断扩大,他不仅用于分选量少的稀贵的有色和稀有金属,以及大量的廉价的弱磁性铁、锰、铬的氧化矿石也越来越多的采用以强磁为主的联合流程或单一的二段磁选流程,而且日益迅速的扩大到非金属高岭土、石英、长石、蓝晶石、磷灰石、铝土矿。霞石等的联合工艺中除去无料中的含铁杂质。实验证明强磁分离技术和高梯度分离技术能有效的选出磁性很弱的含铁硫化物:如有黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿和铁闪锌矿等。在硫化矿物的分离中也得到应用。
为了产生很高的磁场强度和磁场力,目前所有的强磁选机都毫无例外的采用闭合磁系,有的在两原磁极之间,放置些导磁系数大的感应介质。在这种磁系中,空气隙小、磁力线通过空气的路程短,磁路中的磁阻小、漏磁损失也较小,因而在分选空间能获得较大的磁场强度和磁场力。图4-1为几种常见的闭合型磁系示意图。闭合磁系的磁路中的磁阻小,他的磁通通过空气隙中的磁路短,大部分通过两级间的感应铁磁介质闭合。在两磁极对之间常放置些具有特殊形状的磁介质,如有带齿的圆盘和圆辊,带齿的平板、圆球、细丝以及各种形状的格网等。这些磁介质在磁极对之间磁化,聚集磁通,因而磁路中的磁阻小。磁场梯度和磁场强度大、漏磁小、磁源利用较为充分,导致工作空间的磁场力和分选面积最大,适合制造分选弱磁性矿物的磁选设备。近年来闭合磁系也开始用于弱磁场磁选机上。
综上所述,减弱磁性矿石磁选机的磁系,按其工作原理可以分为两类。
第一类:在两原磁极之间,放置一个具有一定形状整体的聚磁介质,如转盘、转辊等。这种磁场的空间形成的聚焦磁路是单层的。如图4-1中的(a)(b)所示。
第二类:在两原磁极之间,放置有多个具有一定形状的感应磁介质,如齿板、钢球、编织网以及钢毛等。它们构成多层或多渠道的磁路,这些不同形状的聚磁介质能增大磁场梯度和磁场强度,在选别空间中具有多个分选面,生产能力较大,如图4-1中的(c)(d)(e)(f0所示。
以上两类磁系的磁场特性由于聚磁介质的不同而有不同的表现形式。在此不做解释了。将结合各种强磁场磁选设备的具体情况说明不同磁系的磁场特性。

强磁场磁选设备的磁路结构
强磁场磁选机必须具有一个的磁场强度和磁场梯度,为了满足这一要求,必定选择一个合理的磁路型式。
目前国内为使用的强磁选机的磁路型式如4-1所示。前两种类型,常用于干式强磁选机中,后四种类型均用于湿式强磁选机种。
磁选机磁系产生的磁通包括有工作间隙中的有效磁通和漏磁通两种,在磁选机的磁路中希望漏磁通愈小愈好。
漏磁的大小与磁路中绕组的位置,工作间隙的大小有关。绕组一般越接近工作间隙、磁势的利用越好、漏磁就越小。以图4-2绕组在磁路中的不同的相同位置为例,第一类型漏磁较多,第三类型漏磁较多,它的漏磁约为第一类的三分之一,第二类的漏磁介于第一和第三之间,-(漏磁系数是总磁通和有效磁通的比值)。
另外,磁路中绕组放置在离工作间隙最近的位置,但是磁路结构形式不同于漏磁大小亦不相同,江西某研究所有不同磁路做了比较,结果列于表4-2中。
表4-2 三种常用磁选机的磁路磁场测定
实验证明,尽管三种磁路绕组都放置在磁极的头处,但是方框磁系和日字形磁系的磁路较长,磁路的几