礦物加工工藝學(xué)磁選部分

礦物加工工藝學(xué)磁選部分第1頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月磁選第一章

緒論第二章磁選基本原理第三章物質(zhì)和礦物按磁性分類和磁性特點第四章

弱磁性鐵礦石的磁化焙燒的基本原理第五章磁選設(shè)備第2頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章緒論1.磁選定義：

利用各種礦物的磁性差異，在非均勻的磁場中進(jìn)行選分礦物的一種選礦方法。2.應(yīng)用：

黑色金屬（鐵、錳、鉻等）礦石的選別；有色和稀有金屬（如鎢、鉭等）；非金屬（如石棉、金剛石、高嶺土等）礦石的選別和去雜；固體物料及廢棄物去除磁性成分；生產(chǎn)生活污水的去雜等；3.磁選發(fā)展的簡史：

①公元前三百年，中國首先發(fā)現(xiàn)磁鐵，首先利用磁現(xiàn)象；十一世紀(jì)制造指南針；②17世紀(jì)，作了永久磁鐵選磁鐵礦的嘗試；③1792年，英國發(fā)表了第一個專利（磁鐵選別磁鐵礦）；④1849年，美國發(fā)表了第一項工業(yè)磁選機(jī)專利；第3頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月

⑤1855年，諾特明尼在撒丁提出了利用電磁鐵產(chǎn)生磁場；⑥19世紀(jì)90年代，維節(jié)利爾提出了尖削磁鐵對平面的閉合磁系產(chǎn)生強(qiáng)磁場；⑦1960年，瓊斯型磁選機(jī)在英國問世；⑧最近十年，出現(xiàn)了一些新工藝、新磁選機(jī)、高梯度磁選，磁流體選礦、超導(dǎo)磁選機(jī)等。4.廣義磁選第4頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月附加磁矩（忽略），分子固有磁矩是順磁性體產(chǎn)生磁效應(yīng)的主要原因。逆磁質(zhì)：原子磁矩為0，電子的附加磁矩為主產(chǎn)生磁效應(yīng)。

A.原子核磁矩很小，忽略；

B.不是所有的電子磁矩之和，只是未填滿的那些次殼層中的電子磁矩總和。磁化本質(zhì)

A.分子電流的觀點順磁質(zhì)：原子磁矩第二章磁選基本原理1、磁選過程：實質(zhì)上是磁力和機(jī)械力相互競爭，互相爭奪礦物顆粒的過程。2、礦物磁化磁化：就是礦物在磁場作用下，顯示磁性的過程。物質(zhì)磁性的來源物質(zhì)磁性←原子磁性←原子的磁矩←←第6頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月B.磁疇觀點

自發(fā)磁化：鐵磁質(zhì)內(nèi)部的原子磁矩，在沒外磁場的作用下，已以某種方式排列起來，達(dá)到一定程度的磁化的現(xiàn)象叫自發(fā)磁化。產(chǎn)生原因：相鄰電子之間的靜電交換作用；產(chǎn)生效果：形成磁疇鐵磁質(zhì)、反鐵磁質(zhì)、亞鐵磁質(zhì)的單疇中磁矩的排列示意圖

鐵磁性反鐵磁性亞鐵磁性自發(fā)磁性：有有,但表現(xiàn)為0有磁性轉(zhuǎn)變溫度：居里點奈爾點居里點第7頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月技術(shù)磁化：鐵磁質(zhì)內(nèi)部磁疇的原子磁矩，在外磁場的作用下，轉(zhuǎn)向外磁場方向，鐵磁質(zhì)對外顯示磁性的過程，稱之為技術(shù)磁化。加外磁場，外磁場不是使單個原子磁矩轉(zhuǎn)向，而是使各個磁疇的磁矩轉(zhuǎn)向。產(chǎn)生原因：外磁場對其作用；②產(chǎn)生效果對外顯示磁性C.固體磁性分類：3.磁化程度的表示：

①磁化強(qiáng)度：第8頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月

J的物理意義：單位體積物體的磁矩；

⑴J增加，磁化也增加；

⑵表示在外磁場作用下，物體被磁化的程度；

②體積磁化系數(shù)：研究表明：，其中：磁化強(qiáng)度；

H：外磁場強(qiáng)度，奧斯特；

：物體的體積磁化系數(shù)。

的物理意義：是體積為一立方厘米的物體磁場強(qiáng)度為一奧斯特的外磁場中產(chǎn)生的磁矩。

⑴大小表示物體磁化的難易程度，越大，越易磁化；

⑵順磁性物體：；逆磁性物體：

③物體比磁化系數(shù)：，其中：

物理意義：表示單位質(zhì)量的礦物顆粒在單位強(qiáng)度的外磁場中磁化所產(chǎn)生的磁矩。第9頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月①磁場⑴不均勻性用磁場梯度或gradH表示,gradH為矢量，⑶礦物顆粒在不同的磁場中受到不同的作用：在均勻磁場中，只受到轉(zhuǎn)矩的作用；在不均勻磁場中，不僅受到轉(zhuǎn)矩的作用，還受到磁力的作用。②磁性礦粒磁化后的磁效應(yīng)宏觀上與元電流的等效性。

方向為H增加率最大的方向，大小為該方向上單位長度的H的增量；⑵4、礦物顆粒所受的磁力第10頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月無外場：

有外場：

等效宏觀效果：

原因：相鄰電流元方向彼此相反，效果相互抵消，只有在橫截面邊緣未被抵消。第11頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月礦粒所受到的磁力磁力做功：第12頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第13頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月揭示了：磁力的大小決定于兩種主要因素：（內(nèi)因）和（外因）；一般把稱之為磁場磁力。值小的，H要求；選值大的，H可??；B

C欲提高，必須從、H、三方面考慮；D磁選機(jī)的場必須是非均勻的，即：公式應(yīng)用注意：⑴為常數(shù)時，可直接用該式計算；⑵礦粒本身的磁化，當(dāng)影響因素H和的值改變時，應(yīng)用改變值代入計算；⑶粒度小，所占空間、H和的變化甚微，計算誤差小；粒度大，則應(yīng)該應(yīng)用積分法計算。④兩種不同磁性的礦物能分離的充分條件第14頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵礦物之間的磁性差異必須滿足：A:磁性與非磁性礦物比磁化系數(shù)之比;:磁性礦化的比磁化系數(shù);⑶:作用與礦物顆粒上的磁力和機(jī)械力必須滿足:

對于磁性礦:F磁≥∑F機(jī)對于非磁性礦:F磁≤∑F機(jī)⑴需要一個H*足夠大的不均勻磁場；:非磁性礦化的比磁化系數(shù).第15頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第三章：物質(zhì)和礦物按磁性分類和磁性特點物質(zhì)磁性分類及磁性特點A.分類：逆磁質(zhì)：這類物質(zhì)較多，有金屬Cu、Zn、Ag、Sb等，非金屬Si、P、S等，惰性氣體、許多有機(jī)化合物等。順磁質(zhì)：這類物質(zhì)也很多，如金屬Na、K、Mn、Cr、W等，許多稀土金屬和鐵族元素的鹽類等。鐵磁質(zhì)：這類物質(zhì)較少，主要是Fe、Co、Ni,以及他們的合金和化合物，Mn、Cr的一些合金等。B.磁性特點順磁質(zhì)O逆磁質(zhì)第16頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月A.分類強(qiáng)磁性礦物：

在磁場強(qiáng)度H=900~1800Oe的弱磁場中選別，有的難選，有的易選。這類最多，主要有鐵錳礦物、赤、鏡、褐、菱鐵礦；水、軟、硬、菱錳礦等，一些含鈦、鉻、鎢礦物；黑云母、角閃石、綠簾石、綠泥石、橄欖石、石榴石、輝石等；非磁性礦物：目前尚不能用磁選法選出。這類礦物很多，主要有部分金屬礦物——輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、白鎢礦、錫石、金等；大部分非金屬礦物——硫、煤、石墨、金剛石、石膏、高嶺土等；大部分造巖礦物——石英、長石、方解石等。2礦物磁性分類及其磁性特點的磁選機(jī)中可以選出容易選礦物，這類礦物很少，主要有磁鐵礦、磁黃鐵礦、鈦磁鐵礦、鋅鐵晶石等。弱磁性礦物：在磁場強(qiáng)度H=6000~2000奧斯特，磁選第17頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月⑶具有磁滯現(xiàn)象，在交變磁場中，反復(fù)磁化時具有磁滯回線；⑷具有磁性轉(zhuǎn)變溫度——居里點。磁鐵礦的居里點為585度；⑸比磁化系數(shù)不是一個常數(shù)，而是隨磁化磁場強(qiáng)度的大小、本身的形狀、粒度、氧化程度等許多因素而變。②弱磁性礦物的磁性特點（四點）⑴比磁化系數(shù)?。虎茮]有磁飽和現(xiàn)象和磁滯現(xiàn)象；⑶比磁化系數(shù)是一個常數(shù)，與磁化磁場強(qiáng)度、本身的形狀、粒度等無關(guān)、只與礦物組成有關(guān)；⑷當(dāng)其中含有強(qiáng)磁性礦物雜質(zhì)時，即使少量也會對產(chǎn)生較大甚至很大的影響。B．磁性特點

①強(qiáng)磁性礦物的磁性特點（五點）

⑴比磁化系數(shù)很大，（比弱磁性礦物大上百倍甚至幾千倍）；⑵有磁飽和現(xiàn)象，在較低的磁化磁場作用下就可以達(dá)到飽和；第18頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月

第四章：弱磁性鐵礦石的磁化焙燒的基本原理一.磁化焙燒的目的①把弱磁性鐵礦物變成強(qiáng)磁性鐵礦物；②排除礦石中的氣體和結(jié)晶水；③使礦石結(jié)構(gòu)舒松，有利于降低磨礦費用；

④提高選礦技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。二.磁化焙燒的基本原理

(1)磁化焙燒分為：還原、中性和氧化焙燒三大類。⑵常用的還原劑有C,CO和H2等。1、還原焙燒：以赤鐵礦為例說明在焙燒過程的原理，A.還原劑為C時:B.在CO中:

C.在H2中：第19頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月短時間內(nèi):長時間,進(jìn)而氧化:2.中性焙燒：適用于菱鐵礦石.3.氧化焙燒:適用于黃鐵礦第20頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章磁選設(shè)備5.1分類1.據(jù)磁場類型來分可以分成四類

磁源大小方向①恒定磁場磁選機(jī)永久磁鐵,電磁鐵H的大小和方向隨時間而變②旋轉(zhuǎn)磁場磁選機(jī)永久磁極繞軸旋轉(zhuǎn)H的大小和方向變③交變磁場磁選機(jī)通交流電的電磁鐵H的大小和方向變④脈動磁場磁選機(jī)同時通交直流電的磁鐵大小變而方向不變2.根據(jù)磁場強(qiáng)度來分①弱磁場磁選機(jī):H0在800-2000Oe；磁場力②中磁場磁選機(jī):H0在2500-6000Oe；磁場力③強(qiáng)磁場磁選機(jī):H0在6000-26000Oe；磁場力注：H0——磁場強(qiáng)度第21頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2磁選機(jī)的磁系1.電磁磁系和永磁磁系電磁磁系又有有鐵芯和無鐵芯之分：①有鐵芯者,每個磁極由線圈，鐵芯和極頭組成；無鐵芯者僅由線圈組成。②永磁磁系是由硬磁性材料制作，永磁鐵根據(jù)制造工藝和材料不同可分為:①磁性合金：Al-Ni-Co合金鋼，磁性性能好，成本高；②鐵氧體磁性材料：分子構(gòu)成為性能好，價格便宜，原材料來源廣，制造工藝簡單。磁塊性能用剩感應(yīng)強(qiáng)度Br，矯頑力Hc和最大磁體積(B·H)max來表示。2.開放磁系和閉合磁系開放磁系：磁極相鄰配置的磁系;(平面,弧面合塔形)

閉合磁系：磁極相對配置的磁系(單選分面、多分選面，充填具有一定形狀的感應(yīng)介質(zhì)，如齒板、鐵球、鋼毛等)。第22頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3常用磁選設(shè)備§5.3.1弱磁場磁選機(jī)

干式：有磁滑輪式,鼓式和雙筒永磁等;

濕式：磁力脫水槽、永磁旋轉(zhuǎn)磁場、脫磁器、預(yù)磁器、園筒等

第23頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月1.設(shè)備結(jié)構(gòu)

多極磁系，磁系包角360°，磁系和圓筒固定在軸上，磁極沿周向交替；磁極沿軸向不變。

圓筒：不導(dǎo)磁不銹鋼、1.0㎜

皮帶：橡膠

圓筒與皮帶一起轉(zhuǎn)動

2.磁場分布磁矩系表面距離：1-0mm;2-10mm;3-30mm;4-50mm;5-80mm第24頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月3.磁場特性

最高H=220KA/m，同一距離，磁極邊緣高、極間隙、極面中點低。

距磁系表面距離：0㎜平均160KA/m

30㎜平均90KA/m

80㎜平均40KA/m

4.分選原理：（略）

5.應(yīng)用

1.大塊（10～120㎜）強(qiáng)磁性礦石的預(yù)選，丟尾；

2.入選礦石的粗選，提高處理能力，分選；

3.焙燒礦質(zhì)量檢驗，磁性弱的返回磁化焙燒；

4.舊型砂除鐵，煤炭除鐵，夾雜鐵磁性物料的提純。第25頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.3.1.1濕式弱磁場磁選機(jī)

1-圓筒；2-磁系；3-槽體；4-磁導(dǎo)板；5-支架；6-噴水管；7-給礦箱；8-御礦水管；9-底板；10-轉(zhuǎn)向裝置；11-機(jī)架第26頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月1.設(shè)備結(jié)構(gòu)：（半逆流型）

（1）多極磁系，永磁，3～7極，磁系固定不動，鋇鍶鐵氧體磁塊，銅螺釘固定。磁系定角106～135°，磁偏角：15～20°，磁場強(qiáng)度：表面0.16T，筒表面40㎜，0.06T。（新磁系：0.22、0.99T，中磁場：0.8T）（釹鐵硼磁系：1.0T）

極性沿周向交替，軸向不變。

（2）圓筒：不銹鋼板（不導(dǎo)磁不銹鋼）、2～2.5㎜。筒面襯以2㎜左右的耐磨橡膠。

（3）槽體：靠近磁系部分非導(dǎo)磁材料。給礦區(qū)插有吹散水管。

槽底板與圓筒：粒度d:1～1.5㎜間隙：20～25㎜

6㎜30～35㎜

2.分選原理

3.三種不同底箱結(jié)構(gòu)的比較第27頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月

注意三種底箱結(jié)構(gòu)不同的比較

順流、逆流、半逆流型永磁筒式磁選機(jī)的比較（a）順流型；（b）逆流型；（c）半逆流型第28頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月

(1)半逆流型

礦漿給入方向與磁力作用方向基本一致，易吸；尾礦與圓筒轉(zhuǎn)動方向反，給礦口距非磁性產(chǎn)品卸礦口較遠(yuǎn)，而ε較高；尾礦排出距精礦排出端遠(yuǎn)，給礦端口距磁性產(chǎn)品端較遠(yuǎn)，而β較高。

適用于0.2～0㎜的粗選和精選。

(2)逆流型

精礦端與給礦近，磁攪拌作用太強(qiáng)，精礦β不夠高。

尾礦排出端距精礦端口較遠(yuǎn)，尾礦口距給礦口最遠(yuǎn)、精礦ε最高。

適用于0.6～0㎜，粗選和精選。

(3)順流型

磁攪拌次數(shù)多，β較高。

礦漿流速較大，尾礦β較高。

適用于5㎜以下較粗砂粒的粗選。

*水平控制關(guān)鍵。流速過大，尾礦品位高。

第29頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.3.1.2磁選柱①設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備由給礦斗、分選柱、電磁磁系、底錐、溢流槽、精礦排礦管和電源系統(tǒng)等組成。1—給礦斗；2—尾礦溢流槽；3—分選柱及電磁；4—給水管；5—底鼓；6—精礦排礦裝置；7—電控柜第30頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月②磁場特性

a.磁選柱電磁磁系由多個勵磁線圈構(gòu)成，線圈由上而下分成幾組，直流電源供電，采用由上而下的斷續(xù)周期變化的勵磁方式，在磁選柱內(nèi)形成順序下移循環(huán)往復(fù)的脈動磁場。工作時其中心磁場強(qiáng)度為8~16kA/m(約為普通筒式磁選機(jī)的1/10)b.其場強(qiáng)變化規(guī)律是：軸向上，線圈軸向中心最大，軸向離中心距離的增大而變?nèi)?；徑向上，中心弱而周邊?qiáng)。因而在軸向存在指向線圈中心的磁場梯度，在線圈內(nèi)徑向存在由中心指向周邊的磁場梯度。在線圈上、下部1~2個線圈高度范圍內(nèi)磁場梯度較大。磁選柱磁場的特點在于它屬于低弱、不均勻、時有時無、非恒定的脈動磁場。其磁場強(qiáng)度和變化周期可以根據(jù)入選物料的性質(zhì)不同而調(diào)節(jié)。第31頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月③分選機(jī)理給礦礦漿由給礦斗經(jīng)給礦管進(jìn)入磁選柱中上部，經(jīng)給礦分散水充分分散，磁性礦粒，特別是單體磁鐵礦顆粒在由上而下的磁場力作用下，團(tuán)聚與分散反復(fù)交替進(jìn)行，再加上由下而上的切向上升水流的沖洗、淘汰作用，使夾雜于其中的單體脈石和中、貧連生體由上升水流帶動上升，由上部溢流槽溢出成為尾礦；磁鐵礦顆粒，包括單體磁鐵礦顆粒和磁鐵礦富連生體，在連續(xù)向下的磁場力及磁鏈有效重力的作用下，不為上升水流所沖帶，而是向下運動，經(jīng)精礦分散水進(jìn)一步淘洗后，由下部精礦排礦管排出成為高品位磁鐵礦精礦。④特點與應(yīng)用

實踐表明磁選柱是一種精選低品位磁鐵礦精礦的高效磁選設(shè)備，采用磁選柱可以簡化流程，節(jié)省能耗。

第32頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月磁選柱工業(yè)實例廠名設(shè)備規(guī)格/mm臺數(shù)/臺應(yīng)用前精礦品位/%應(yīng)用后精礦品位/%經(jīng)濟(jì)效益/萬元?a-1鞍鋼弓長嶺選廠Φ600166165~672200恒仁銅鋅選廠Φ60026266~67400包鋼選礦廠Φ600260>64.5南芬選礦廠Φ45014966~67遼陽燈塔紀(jì)家選廠Φ45015266~68102弓長嶺嶺東選廠Φ35016065~6692.5第33頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.3.1.3

磁力脫泥槽

1.底部磁系磁力脫泥槽圖3-12底部磁系永磁磁力脫泥槽1-平底錐形槽體；2-上升水管；3-水圈；4-迎水帽；5-溢流槽；6-支架；7-磁導(dǎo)板；8-塔形磁系；9-質(zhì)硬塑料管；10-排礦膠砣；11-排礦口膠墊；12-絲杠；13-調(diào)節(jié)手輪；14-給礦筒；15-支架圖3-13底部磁系永磁磁力脫泥槽的磁場強(qiáng)度分布第34頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2.頂部磁系磁力脫泥槽圖3-14CS型永磁脫泥槽結(jié)構(gòu)簡圖1-磁體；2-磁導(dǎo)體；3-排礦裝置；4-給礦筒；5-空心筒；6-槽體；7-返水盤圖3-15頂部磁系永磁脫泥槽的磁場強(qiáng)度分布第35頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月1.設(shè)備構(gòu)造

1.倒置圓錐形槽體：鋼板制作

2.塔形磁系：鐵氧體永磁塊

3.給礦筒：上升水管和排礦裝置

2.磁場特性

軸向上弱下強(qiáng)，沿徑向外弱中強(qiáng)，等H線，大致和塔形磁系表面平行。

3.分選原理

磁性礦粒：磁性+重力>上升水流力

非磁性礦粒：重力<上升水流力

4.底部與頂部磁系比較磁源永磁頂部磁系（永磁或電磁）磁系位置槽體中間槽體頂部磁場強(qiáng)度分布軸向上弱下強(qiáng)，徑向外弱中強(qiáng)軸向中間強(qiáng)，徑向外弱中強(qiáng)等H線平行于塔形磁系表面，成傘形平行給礦筒，成柱形上升水管4根，迎水向上1根，反水向上第36頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.3.1.4

預(yù)磁器

應(yīng)用：使礦粒預(yù)先磁化的設(shè)備

效果：剩磁磁團(tuán)聚第37頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.3.1.5

脫磁器

應(yīng)用：使礦粒原有剩磁失去的設(shè)備

效果：無剩磁分散第38頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.3.2強(qiáng)磁選設(shè)備

§5.3.2.1干式強(qiáng)磁場選機(jī)

1.電磁盤式磁選機(jī)：單盤、雙盤、三盤第39頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月一、設(shè)備結(jié)構(gòu)

1.給礦皮帶（或振動槽）

2.弱磁筒

3.“山”字型磁路

二、技術(shù)特性

工作間隙：5㎜*H=1.3萬Oe～1.5萬Oe.

三、選分過程（略）

四、應(yīng)用實例

1.鎢粗精礦精選

分級磁選：2(3)～0.83㎜、0.83㎜～0.2㎜、-0.2㎜，充分干燥多種產(chǎn)品

例1：某礦給礦WO3：32.65%，黑鎢精礦品位WO3：65.25%、尾礦WO3：10.29%，次精礦WO3

：27.88%，回收率82.15%。

2.含鈦鐵礦，鋯英石，金紅石，獨居石等礦物為混合粗精礦的分離或精選第40頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月例2：某海濱砂礦重選混合粗精礦含鈦鐵礦、金紅石、鋯英石、獨居石、采用磁-電-磁分選流程。

鈦鐵礦精礦TiO2:49%FeO:28.64%8千高斯（弱磁性礦物）

金紅石精礦TiO2:99.6%導(dǎo)電性好（電選后再磁選）

鋯英石精礦ZrO:66.90%1.6萬高斯（弱磁性礦物非導(dǎo)電）

獨居石精礦V2O3:32.70%P2O5:25.30%磁性更弱，非導(dǎo)電性Cr2O3:25.6%TiO2:5.9%3.

3.含鉭鈮礦物的混合粗精礦的磁選

例3：某鉭鈮重選混合精礦，含褐釔鈮礦及其他鉭礦物獨居石、鋯英石、鈦鐵礦、磁鐵礦等。其中鉭鈮礦物和獨居石磁性相近，細(xì)粒浮選分離。第41頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月弱磁選場磁選機(jī)：磁鐵礦

強(qiáng)磁場磁選機(jī)：（8千高斯）鈦鐵礦（雙盤磁選機(jī)）

強(qiáng)磁場磁選機(jī)：（1.8萬高斯）鉭鈮、獨居石浮選分離。鋯英石粒浮

鉭鈮精砂（Nb.Ta）：30.74%回收率：61.24%

釔鈮中礦（Nb.Ta）：5.94%回收率：4.92%

獨居石精礦R2O3：60.94%回收率：65.43%

鋯英石精礦ZrO2：59.83%回收率：88.49%

鈦鐵礦精礦TiO2：43.24%回收率：89.99%

磁鐵礦精礦TFe：67.18%回收率：95.45%

五、影響因素

1.給礦厚度：粗級別：給礦厚度：1.5dmax

中級別：給礦厚度：4dmax

細(xì)級別：給礦厚度：10dmax

磁性礦物多，給料層厚些；反之，薄些。

2.磁場強(qiáng)度和工作間隙（1）改變間隙：工作間隙增大，磁場強(qiáng)度降低（調(diào)節(jié)電流一定時）（2）改變電流：工作間隙一定，磁場強(qiáng)度上升。

3.皮帶速度：速度快，處理能力大第42頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.3.2.2濕式強(qiáng)磁場磁選機(jī)

1.瓊斯型強(qiáng)磁場磁選機(jī)（以DP317為例）第43頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月一、設(shè)備結(jié)構(gòu)

（1）磁系

二個圓盤上下配置，轉(zhuǎn)速3.4～4轉(zhuǎn)/分（四個給礦點）

四組激磁線圈。4＊1.06萬安匝

磁極包角90?，每個圓盤共分27個分選室。

每個分選室由2塊單面齒板和17塊雙面齒板組成，齒對齒，齒角90?，兩齒間距3～2㎜，齒板極間距3～1㎜。齒板高220㎜。

分選間隙H=0.8～2.0T(特斯拉)

（2）四個給礦點（即四個分選區(qū)）

離給礦點60?，低壓沖水中礦（2-5㎏/㎝2）

離給礦點120?，高壓沖水精礦（4-8㎏/㎝2）

處理量：每個點25噸/小時土，四個點100～120噸/時。

（3）風(fēng)冷：８臺風(fēng)扇進(jìn)行空氣冷卻第44頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月二、選分過程（闡述）

三、設(shè)備特點

1.采用多分選箱轉(zhuǎn)盤作感應(yīng)磁極，與各磁極間只有一道小的非工作間隙，減少了磁阻，提高了磁場強(qiáng)度。

2.磁極包角90?，形成較長的分選區(qū)，同時采用深度達(dá)220㎜精選作用較好的齒板介質(zhì)，使精礦品位和鐵回收率均提高。

3.雙盤上下配置，充分利用磁性材料，減少占地面積。同時，雙盤形成一個大的閉合回路，磁路形成較合理。

4.齒板易于裝卸，精礦用高壓沖洗水清洗，減輕了分選空間的堵塞現(xiàn)象。

5.利用風(fēng)冷線圈，噪聲大。

6.該機(jī)對于-0.03mm的微細(xì)顆粒弱磁性礦物效果差；

7.機(jī)器笨重，單臺機(jī)處理能力不大（1.1t—1.3t/t）。第45頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月

四、應(yīng)用實例(1)國外：系列化DP335DP317DP250DP180DP140DP112DP90DP71

國內(nèi)：系列化SHP3200SHP2000SHP1000SHP500(2)巴西多西河赤鐵礦原礦TFe48-53%-0.8mm給礦濃度56%

采用DP317磁選機(jī)一次性選別鐵精礦：TFe67-68%回收率95%。(3)廣東大寶山褐鐵礦尾礦原礦：TFe37.65%

采用SHP-1000一粗一掃鐵精礦：TFe50-55%回收率70-75%第46頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.3.3高梯度磁選機(jī)

概述

一．發(fā)展

第一代強(qiáng)磁選機(jī)：單層磁介質(zhì)（單分選面），如：單盤、感應(yīng)輥式；

第二代強(qiáng)磁選機(jī)：多層磁介質(zhì)（多分選面），如：瓊斯型，SQC，雙立環(huán)；

第三代強(qiáng)磁選機(jī)：細(xì)多層介質(zhì)（鋼毛，鋼板網(wǎng)），如：薩拉型等。

二．特點

1.整個工作體積的磁化場是均勻磁場，顆粒受同等的力；

2.采用鋼毛或鋼板網(wǎng)為介質(zhì)，且在磁場中均勻磁化，磁化空間中梯度相同；

3.磁場梯度比瓊斯式磁選機(jī)的磁場梯度2×103T/m，高10～100倍，高達(dá)105T/m，從而磁力大增，使微細(xì)弱磁性礦粒的有效回收，下限為1μm；

4.采用絲狀鋼毛做介質(zhì)，介質(zhì)填充率僅為5～12%（強(qiáng)磁選機(jī)為50～70%），提高了分選區(qū)的利用率，處理能力增大；

5.分選環(huán)不是磁系的組成部分，可以做得很輕；介質(zhì)輕，傳動負(fù)荷輕，傳動功率小且平穩(wěn)。

§5.3.3.1連續(xù)式高梯度磁選機(jī)第47頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月薩拉型轉(zhuǎn)環(huán)式高梯度磁選機(jī)第48頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月1.設(shè)備結(jié)構(gòu)

⑴磁系：a、鐵鎧；b、馬鞍型線圈，兩個、上下配置。低電壓，大電流激磁形成馬鞍型，矩形空心銅管，水冷。

⑵轉(zhuǎn)環(huán)：選箱內(nèi)裝有鋼毛聚磁介質(zhì)。

2.分選過程（闡述）

3.設(shè)備特點

（１）磁系采用馬鞍型線圈，與鐵鎧裝配，漏磁小，磁場強(qiáng)度高；

（２）轉(zhuǎn)環(huán)采用分選箱式結(jié)構(gòu)，其中介質(zhì)形狀大小是可選（根據(jù)物體性質(zhì)），有利于選別指標(biāo)的提高；

（３）磁介質(zhì)的填充率只有5～12%，空隙率可達(dá)88～95%，有利于非磁性粒子的通過，壓力損失小，處理能力大；

（４）磁介質(zhì)鋼毛類比表面積大，捕收磁性礦物的幾率大，磁性礦物的回收率高；

（５）H方向與礦漿流方向一致，不含產(chǎn)生橫向力集結(jié)礦，減輕了堵塞；

（６）磁系是獨立的部分，分選環(huán)不是磁系的組成部分，可做大做小，從而轉(zhuǎn)動部分輕，耗電小。第49頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月4.應(yīng)用實例

在選礦方面的應(yīng)用：

（１）弱磁性金屬礦的分選氧化鐵、鋇、鈦、鎢、鉬、鈮等；

（２）煤的脫硫

（３）非金屬的分選和提純（除鐵）高嶺土、滑石、石墨、云母、石英、長石、方解石等。

在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

（１）磁性和非磁性污染物的分離；

（２）細(xì)菌和病毒，乳化的油污的分離；

（３）氣體的凈化。

其他方面的應(yīng)用

（１）分離血液中的血紅素；

（２）生物上用于分離酵素等等。第50頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.3.3.2SLon系列磁選機(jī)

一、SLon立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī)結(jié)構(gòu)1-脈動機(jī)構(gòu)；2-激磁線圈；3-鐵軛；4-轉(zhuǎn)環(huán)；5-給礦斗；6-漂洗水斗；7-精礦沖洗裝置；8-精礦斗；9-中礦斗；10-尾礦斗；11-液位斗；12-轉(zhuǎn)環(huán)驅(qū)動裝置；13-機(jī)架；F-給礦；W-清水；C-精礦；M-中礦；T-尾礦第51頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月二、該機(jī)主要優(yōu)點如下：

(l)反沖精礦和礦漿脈動可防止磁介質(zhì)堵塞;脈動分選可提高磁性精礦的質(zhì)量。這些措施保證了該機(jī)具有較大的富集比、較高的分選效率和較強(qiáng)的適應(yīng)能力。

(2)設(shè)備處理量大。該機(jī)臺時處理量可達(dá)150t/臺h(處理鞍山式貧赤鐵礦處理量上限可達(dá)200t/臺h)。該機(jī)是迄今我國臺時處理量最大的強(qiáng)磁選設(shè)備。設(shè)備大型化可節(jié)約用地，降低操作成本。

(3)高效節(jié)能。SLon-2500磁選機(jī)處理每噸礦石的電耗為0.63kW?h，比SLon-2000磁選機(jī)(1.02kW?h)節(jié)電38%。

(4)自動化程度較高，有利于選廠自動化控制。第52頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月三、SLon磁選機(jī)的應(yīng)用實例1、齊大山選礦廠是年處理720萬，從2001年至2004年，一選和二選車間全部改為階段磨礦、重選—強(qiáng)磁—反浮選的選礦流程,采用11臺SLon-1750強(qiáng)磁機(jī)控制細(xì)粒級尾礦品位，另采用11臺SLon-1500中磁機(jī)控制螺旋溜槽尾礦品位。新流程的鐵精礦品位達(dá)到67.50%以上，鐵回收率達(dá)到78%,創(chuàng)我國紅礦工業(yè)選礦的歷史最高水平。2、梅山鐵礦，采用磁選流程進(jìn)行降低磷、硫的工業(yè)生產(chǎn)。該工藝采用弱磁選機(jī)回收磁鐵礦，16臺SLon-1500強(qiáng)磁選機(jī)分別作粗選和掃選，用于回收礦物中的赤鐵礦和菱鐵礦。通過強(qiáng)磁作業(yè)，可有效回收細(xì)粒赤鐵礦和菱鐵礦，降低尾礦品位，鐵精礦產(chǎn)品中的磷、硫含量完全符合冶煉要求。鐵精礦產(chǎn)率88.90%，含鐵56.08%,硫0.29%，磷0.246%； 回收率鐵94.51%，硫59.10%，磷54.76%。第53頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月

§5.4超導(dǎo)電技術(shù)在磁選中的應(yīng)用

§5.4.1超導(dǎo)電現(xiàn)象及其基本性質(zhì)

1.超導(dǎo)電現(xiàn)象：某些物質(zhì)在低溫下電阻突然完全消失的現(xiàn)象。

具有這些性質(zhì)的材料：超導(dǎo)體；

電阻消失前：常導(dǎo)狀態(tài)；電阻消失后：超導(dǎo)狀態(tài)；

超導(dǎo)體中可以得到相當(dāng)大的電流密度，沒有能量的損失，不衰減。

2.超導(dǎo)狀態(tài)的超導(dǎo)體的特性：

⑴無限導(dǎo)電性—零電阻的特性；

當(dāng)超導(dǎo)體中通以電流時，超導(dǎo)體內(nèi)沒有電阻，因而不發(fā)熱，這種性質(zhì)稱為完全導(dǎo)電性或零電阻特性。

第54頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第55頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵完全抗磁性—邁斯納效應(yīng)

球表面感應(yīng)產(chǎn)生了抗感電流（虛線），抗磁電流產(chǎn)生的磁場在球內(nèi)總是與外磁場相反，大小相等，總效果，超導(dǎo)體內(nèi)合成磁場為零。第56頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月⑶臨界特征

a、超導(dǎo)臨界溫度（Tc）

T>Tc常導(dǎo)態(tài)；T<Tc超導(dǎo)態(tài)

b、超導(dǎo)臨界磁場強(qiáng)度（Hc）外力或超導(dǎo)體電流產(chǎn)生

H>Hc常導(dǎo)態(tài)；H<Hc超導(dǎo)態(tài)

c、超導(dǎo)體臨界電流密度（Ic）不能承受無限大小的電流密度

I>Ic常導(dǎo)態(tài)；I<Ic超導(dǎo)態(tài)第57頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.4.2超導(dǎo)材料

1.超導(dǎo)元素有幾十種，超導(dǎo)化合物和合金幾千種

對強(qiáng)磁場超導(dǎo)材料的基本要求

高的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度；

高的臨界磁場；

高的臨界電流密度（1×104A/cm2）；

超導(dǎo)臨界特性穩(wěn)定性好，制作工藝簡單，成本低。第58頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月2.分類

（1）超導(dǎo)合金：

二元合金：Nb-Ti104A/cm2(Nb-Zr最先發(fā)展)10T的磁場，臨界H高，穩(wěn)定性好，成本低。

（2）三元合金：（Nb-40Zr-Ti）<(Nb-Ti-Ta)臨界電流高，臨界磁場高。

（3）超導(dǎo)化合物：性硬電脆，加工困難，價格昂貴。Nb3Sn鈮三錫V3Ga釩三鎵（1～5）×106A/cm2；

3.加工方法

在基帶（或軸線）表面上形成，如表面擴(kuò)散法，氣相沉降法，等離子體噴射法和反應(yīng)濺射法；元素制成的導(dǎo)體線為線圈，而后進(jìn)行熱處理生成化合物；如粉末芯線的燒結(jié)法，多腔線電纜熱擴(kuò)散法。

工作狀態(tài)：很底溫度，一般在4.2K；

低磁獲得：液化氣體獲得-192℃

液化氫氣獲得-253℃

液化氮氣獲得-269℃第59頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.4.3超導(dǎo)磁選機(jī)MK-Ⅰ型超導(dǎo)磁選機(jī)圖10-12MK-1型超導(dǎo)磁選機(jī)外形1-磁體；2-超導(dǎo)線圈；3-內(nèi)容；4-外管磁性產(chǎn)品非磁性產(chǎn)品礦漿入口圖10-13四極頭超導(dǎo)磁選機(jī)示意圖（a）四極頭線圈簡要幾何圖形（b）橫斷面圖第60頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月1.設(shè)備結(jié)構(gòu)

不銹鋼容器內(nèi)為磁體，兩個線圈。大小相等極性相反；在線圈相鄰端，磁力線在兩個線圈的縫隙中以散射狀被迫擠出；H=3～3.5T，grandH=80T/cm，Nb-Ti合金繞在銅質(zhì)基體上。

致冷：降溫到60K，第一階段

60K15K，第二階段

60K15K，第二階段

分選管道：干式；濕式。

2.分選過程

橫向二次環(huán)繞（二次循環(huán)，礦漿流）

3.設(shè)備特點

H高，可達(dá)3T（大小可不固）；

能耗小，能耗為常規(guī)磁選機(jī)的1/3～1/10；

液氨消耗1‰；

處理物料粒度無固定：礦漿濃度高：30～35%，處理量大（Hmax=100T/h）

體積小，重量僅為0.7～1.0t；

可干選或濕選，可做預(yù)選、粗選和精選設(shè)備。第61頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月螺旋管堆超導(dǎo)磁選機(jī)第62頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.4.3磁測量、磁分析和場的理論研究方法簡介測磁性：多用磁力分析器,或用電線管測試(古法)；測磁含量：磁選管,磁力分析儀(干式濕式都可以)；測磁強(qiáng)：高斯計或磁通計；理論研究方法：試驗法：等效磁阻法；解析法：分離變量法；復(fù)變函數(shù)法；變換法；數(shù)值解法：有限差分法:把磁場連續(xù)場或問題變成離散系數(shù)的問題來解；有限元法：適用變分并球粗值，基于變分原理和利用泛函分析；矩陣法；模擬電荷法。第63頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月

§5.5磁流體分選

§5.5.1磁流體：是一種液態(tài)的磁性材料,是既有磁性,又具有液體流動性的液態(tài)分散液.圖11-4CLJ-300型磁流體靜力分選機(jī)示意圖1-分選槽；2-磁極；3-線圈；4-排料裝置；5-產(chǎn)品收集槽第64頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月§5.5.2

磁流體分選§5.5.2.1磁流體的制備方法

具體操作粉碎法將磁鐵礦在含有油酸的有機(jī)相中長時間的粉碎水溶液中吸附-有機(jī)在濕式鐵磁體的水溶液中,用油酸離子吸附解膠法在Fe2+、Fe3+共存溶液中加入堿后，再加到含有油酸的加熱煤油中（1）常用的分散媒有：水、飽和脛、酯、環(huán)脂、聚苯基、乙醚、氟化碳等。（2）分選對介質(zhì)的要求：磁化系數(shù)大、密度大、粘度小、無毒、無刺激性氣體、無異味、無色透明、價格低、來源廣。§5.5.2.2磁流體動力分選

在磁場（均勻或不均勻磁場）與電場的聯(lián)合作用下，以強(qiáng)電解質(zhì)溶液為分選介質(zhì)，根據(jù)礦物之間的密度，比磁化系數(shù)及導(dǎo)電率的差異而使之不同礦物分離的一種選礦方法。第65頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)點：分選介質(zhì)為導(dǎo)電的電解質(zhì)來源廣，價格低、粘度低、分選設(shè)備簡單、處理量大（100-600t/n）(0.526mm)。缺點：分選介質(zhì)的視在密度較小，分選精度低。

§5.2.3磁流體靜力分選及基本原理定義及特點在不均勻磁場中，以鐵磁性的膠粒懸浮液或順磁性液體為分選介質(zhì)，根據(jù)礦物之間的密度和比磁化系數(shù)的差異，而使不同的礦物分離的一種選礦方法。優(yōu)點：分選介質(zhì)的視在密度高，介質(zhì)粘度比較小，分選精度高。缺點：設(shè)備較復(fù)雜，介質(zhì)價格高，回收較困難，處理量較小。2.基本原理礦粒在垂直方向的受力和運動情況，對穩(wěn)定在ha點的礦粒，這時受力：重力，方向向下。第66頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月圖11-1礦粒沿垂直方向的受力分析圖11-2礦粒沿水平方向的受力分析第67頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月因為這時平衡，則有：化簡得：介質(zhì)浮力，方向向上；磁力磁浮力++