第四篇磁电选矿 主要内容: 磁选技术:◆磁选基本原理 礅选设备 ◆礅流体分选技术 ◆磁选实践 电选技术:◆电选基本原理 ◆电选机 ◆电选工业应用
第四篇 磁电选矿 主要内容： 磁选技术： ◆磁选基本原理 ◆磁选设备 ◆磁流体分选技术 ◆磁选实践 电选技术： ◆电选基本原理 ◆电选机 ◆电选工业应用
第一章磁选技术 1.1磁选基本原理 、概述 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。磁选法广泛地应用于黑 色金属矿石的分选、有色和稀有金属矿石的精选、重介质 港矿击薇性介质的收和华非金属你中盒铁套质的脱 与污 高梯度磁选机是20世纪70年代发展起来的一项磁选工艺 它能有效回收磁性很弱、粒度很细的磁性矿粒。近年来 将高梯度技术和超导技术结合起来,又研制出高梯度超导 磁选机。 磁流体分选作为磁选的一门新兴学科,其分选理论、磁 流体的制备及分选设备尚在不断完善阶段
第一章 磁选技术 1.1 磁选基本原理 一、概述 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。磁选法广泛地应用于黑 色金属矿石的分选、有色和稀有金属矿石的精选、重介质 选矿中磁性介质的回收和净化、非金属矿中含铁杂质的脱 除、煤矿中铁物的排除以及垃圾与污水处理等方面。 高梯度磁选机是20世纪70年代发展起来的一项磁选工艺， 它能有效回收磁性很弱、粒度很细的磁性矿粒。近年来， 将高梯度技术和超导技术结合起来，又研制出高梯度超导 磁选机。 磁流体分选作为磁选的一门新兴学科，其分选理论、磁 流体的制备及分选设备尚在不断完善阶段
11磁选基本原理 磁选原理 磁场是物质的特殊状态,并显示在载电导体或磁极 的周围。描述磁场 大小和方向的物理量有磁感应强度B和磁场强度H。磁 感应强度与磁场强度间存在如下关系 B=u h (1-1-1) 当磁介质被置于磁场中时,由于磁场的作用而磁化, 从而在介质内产生磁矩。单位体积内的磁矩称为磁化 强度,是表征磁介质磁化程度的物理量。磁介质中某 点的磁化强度M与该点的磁感应强度成正比,在国际单 位制中表示为: M=k B/u=k h (1-12)
1.1 磁选基本原理 二、 磁选原理 磁场是物质的特殊状态，并显示在载电导体或磁极 的周围。描述磁场 大小和方向的物理量有磁感应强度B和磁场强度H。磁 感应强度与磁场强度间存在如下关系： B=μH （1-1-1） 当磁介质被置于磁场中时，由于磁场的作用而磁化， 从而在介质内产生磁矩。单位体积内的磁矩称为磁化 强度，是表征磁介质磁化程度的物理量。磁介质中某 点的磁化强度M与该点的磁感应强度成正比，在国际单 位制中表示为： M= k B/μ=k H （1-l-2）
1.1磁选基本原理 物质的体积磁化率与其本身密度的比值,称为物质的比 磁化率(系数),即 x=k/8(m'/kg (1-1-3) 在磁介质中,磁场中任意点处的磁感应强度,除了 原磁场外,还应包括磁介 质磁化后产生的附加磁场。因此,在有磁介质的磁场中, 任一点的磁感应强度 B、磁场强度H、磁化强度M之间存在如下关系: B=Ho(H+M (1-1-4)
1.1 磁选基本原理 物质的体积磁化率与其本身密度的比值，称为物质的比 磁化率(系数)，即： χ=κ/δ（ ） (1-1-3） 在磁介质中，磁场中任意点处的磁感应强度，除了 原磁场外，还应包括磁介 质磁化后产生的附加磁场。因此，在有磁介质的磁场中， 任一点的磁感应强度 B、磁场强度H、磁化强度M之间存在如下关系： B=μ0(H+M) （1-1-4） m / kg 3
11磁选基本原理 磁选是在磁选设备所提供的非均匀磁场中 给矿 进行的。被选矿石进入磁选设备的分选空间 后,受到磁力和机械力的共同作用,沿着不 惯性力 同的路径运动,对矿浆分别截取,就可得到 重力 磁力八\摩擦力 不同的产品 磁性颗粒在磁选机中成功分选的必要条件 颗粒尚相国 是:作用在较强磁性矿石上的磁力F1必须产 大于所 磁力方向相反的机械力的合力,性物 尾矿 同时,作用在较弱磁性籁粒上的磁方F2必 须小于相应机械力之和。即 图3-1-1磁选过程模拟图 F1>F机1;F2<F机2 磁选的实质是利用磁力和机械力对不同磁 性颗粒的不同作用而实现的
1.1 磁选基本原理 磁选是在磁选设备所提供的非均匀磁场中 进行的。被选矿石进入磁选设备的分选空间 后，受到磁力和机械力的共同作用，沿着不 同的路径运动，对矿浆分别截取，就可得到 不同的产品。 磁性颗粒在磁选机中成功分选的必要条件 是：作用在较强磁性矿石上的磁力F1必须 大于所有与磁力方向相反的机械力的合力， 同时，作用在较弱磁性颗粒上的磁力F2必 须小于相应机械力之和。即 F1>F机1 ； F2 < F机2 磁选的实质是利用磁力和机械力对不同磁 性颗粒的不同作用而实现的
1.1磁选基本原理 作用在磁性颗粒上的磁力,可由它在磁化时所获得的位 能来确定,其位能可用下式求出: 12 (1-1-5) 根据力学定律,作用在颗粒上的磁力可用颗粒位能的 负梯度值来表示,即 F磁=gadU=grad∫ 当颗粒粒度不大时,可假定颗粒的体积磁化率在所占 的体积范围内是个常数,其所占的体积内 Grade也近 似为常数,则磁力F磁为: F磁= o kVH grad
1.1 磁选基本原理 作用在磁性颗粒上的磁力，可由它在磁化时所获得的位 能来确定，其位能可用下式求出： U=- （1-1-5） 根据力学定律，作用在颗粒上的磁力可用颗粒位能的 负梯度值来表示，即 F磁= - grad U = grad 当颗粒粒度不大时，可假定颗粒的体积磁化率在所占 的体积范围内是个常数，其所占的体积内HgradH也近 似为常数，则磁力F磁为： F磁＝ μ0 k V H gradH 2 0 2 v dv 2 0 2 v dv
11磁选基本原理 在磁选研究中常用比磁力的概念,它是作用在单位质量 颗粒上的磁力。运用比力的概念可消除矿物颗粒中实际 存在的空隙对磁力计算的影响。 f磁=F磁m=× H grad (1-1-6) 磁场力的定义表明,磁选时,仅仅只有一个适宜的磁 场强度是不够的,这个磁场还必须有一定的磁场梯度 这就是在前面强调的磁选是在一个非均匀的磁场中进行 的原因。 磁力或比磁力公式均表明,作用在磁选颗粒上的磁力 决定于颗粒的磁性和磁选设备的磁场力 Grade。无论是 提高磁场力或提高颗粒的比磁化率,都可以提高颗粒所 受的磁力
1.1 磁选基本原理 在磁选研究中常用比磁力的概念，它是作用在单位质量 颗粒上的磁力。运用比力的概念可消除矿物颗粒中实际 存在的空隙对磁力计算的影响。 f磁= F磁/m= μ0ΧH gradH (1-1-6) 磁场力的定义表明，磁选时，仅仅只有一个适宜的磁 场强度是不够的，这个磁场还必须有一定的磁场梯度。 这就是在前面强调的磁选是在一个非均匀的磁场中进行 的原因。 磁力或比磁力公式均表明，作用在磁选颗粒上的磁力 决定于颗粒的磁性和磁选设备的磁场力HgradH。无论是 提高磁场力或提高颗粒的比磁化率，都可以提高颗粒所 受的磁力
1.1磁选基本原理 三、矿物的磁性 1.矿物的磁性 磁性可看成是物质内带电粒子运动的结果,是物质 的基本属性之一。自然界中各种物质都具有不同程度 的磁性,大多数物质的磁性都很弱,只有少数物质才 有较强的磁性。就磁性来讲,物质可分为三类 顺磁性物质 逆磁性物质 铁磁性物质
1.1 磁选基本原理 三、矿物的磁性 1. 矿物的磁性 磁性可看成是物质内带电粒子运动的结果，是物质 的基本属性之一。自然界中各种物质都具有不同程度 的磁性，大多数物质的磁性都很弱，只有少数物质才 有较强的磁性。就磁性来讲，物质可分为三类： 顺磁性物质 逆磁性物质 铁磁性物质
11磁选基本原理 典型的顺磁性、逆磁性、 铁磁性 场强度间的吴系,如图所示。数 磁 顺磁性 顺磁性物质的上述关系是斜率 为正的直线关系;逆磁性物 质为负斜率直线关系;铁磁 磁场强度 性 物质为一渐近曲线,随磁场强 逆磁性 度增大,物质磁化强度始变 化很快,然后趋于平缓,最 图3-1-2物质的磁化强度和 后达到饱和。值得注意的是, 磁场强度间的关系 当磁场强麼想当小的时候 磁化强度就趋于饱和值了
1.1 磁选基本原理 典型的顺磁性、逆磁性、 铁磁性物质的磁化强度和磁 场强度间的关系，如图所示。 顺磁性物质的上述关系是斜率 为正的直线关系；逆磁性物 质为负斜率直线关系；铁磁 性 物质为一渐近曲线，随磁场强 度增大，物质磁化强度始变 化很快，然后趋于平缓，最 后达到饱和。值得注意的是， 当磁场强度相当小的时候， 磁化强度就趋于饱和值了
1.1磁选基本原理 2.磁选中矿物的分类 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κ>4.0×10°m/kg,磁场强度达 80~136kAm的弱磁场磁选机 中可以回收。 弱磁性矿物比磁化x=126×107~75×10°m/kg 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x<1.26×107m3kg,是目前难以 用磁选法回收的矿物
2. 磁选中矿物的分类 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 80～136 kA/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=480～1840 kA／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。 5 3 4.0 10 / m kg − 1.26 10 ~ 7.5 10 m / k g −7 −6 3 = 1.26 10 m .kg −7 3 1.1 磁选基本原理