高梯度磁选机聚磁介质的研究概况及发展趋势

对高梯度磁选机聚磁介质的分类情况进行了简单介绍,详述了国内外对高梯度磁选机聚磁介质的材质、形状、磁场特性及颗粒捕集机理等方面的研究情况,结合当前研究中存在的不足提出了聚磁介质的发展方向。     

干式振动高梯度磁选机的分选机理与试验研究

针对当前干式高梯度磁选机存在磁场磁场力小、对细粒弱磁性矿物分选选择性差、物料易聚团堵塞磁介质及分选通道等缺点,研制了一种新型干式振动高梯度磁选机(简称DVS磁选机)。首先,利用COMSOL Multiphysics模拟仿真软件,对垂直均匀磁场中做简谐振动的磁介质磁场特性及分选腔内的流场特性进行模拟仿真分析。然后,在垂直均匀磁场-简谐振动力复合力场中,建立了磁介质的动态捕获模型,对其动态捕获过程中的矿粒受力进行分析,推导出在不同位置磁性矿粒被有效捕获所需的最小磁场力公式。最后,应用该磁选机对安徽某铁品位30.68%、粒度-0.074 mm占47.01%的镜铁矿石进行预选试验。选择磁感应强度0.6 T、磁介质振动次数2 200次/min,1次分选获得了产率59.12%、铁品位45.28%和回收率87.67%的铁精矿,尾矿铁品位仅9.21%,选矿效率达到26.09%。新型干式振动高梯度磁选机分选指标与SLon-100湿式脉动高梯度磁选机试验指标及SLon-2000磁选机工业生产指标接近,证实了DVS磁选机具有良好的分选性能。     

磁介质饱和磁化强度对高梯度磁选机磁场性能的影响

为研究高梯度磁选机磁介质的饱和磁化强度对磁介质聚磁性能的影响,进而为高梯度磁选机磁介质材料的选择提供理论依据,利用ANSYS软件模拟了不同背景磁场下4种饱和磁化强度的磁介质周围的磁场分布。结果表明：在小于0.8T的较低背景磁感应强度下,4种磁介质都未达到磁饱和,其周围的磁场强度、磁场梯度和磁场力基本是一样的;在大于1.1 T的较高背景磁感应强度下,4种磁介质都达到磁饱和,高饱和磁化强度磁介质周围的磁场强度、磁场梯度和磁场力都要比低饱和磁化强度磁介质周围的大。     

丝状感应磁介质的磁场特性及其工艺参数研究

概述了当前高梯度磁选设备所用丝状感应磁介质磁场的研究现状和存在的问题。应用以相似原理为基础的磁模拟法对丝状感应磁介质的磁场进行了较系统的研究,研究内容包括:感应磁介质的材质对其磁场分布的影响;感应磁介质的断面形状和尺寸对其磁场分布的影响;磁介质群的磁场分布。通过数学推导与计算,求出圆形断面和矩形断面丝状感应磁介质的适宜工艺参数,并用分离实验指标验证理论所得结论的正确性。求出的这些参数对矿石试验和生产实际可能有参考价值。     

浅析聚磁介质在磁选机中的应用

高梯度磁选机是在其他强磁选机的基础上发展起来的一种新型强磁选机。通过整个高梯度磁选机工作体积的磁化场是均匀的,即工作体积中的任何一个颗粒受到的力相同,且磁化场中的磁介质被均匀磁化,同直径的磁介质在磁化空间的任何位置,其梯度的数量级是相同的,与一般磁选机相比较,磁场梯度大大提高,从而为磁性颗粒的选别提供强大的磁力克服流体阻力和重力,使微细粒弱磁性颗粒可以得到有效的回收。高梯度磁选是在能产生高梯度的聚磁介质上进行的,而高梯度的产生与聚磁介质的材质、形状、放置方式、相对尺寸及充填率等参数有密切关系,对磁选机的磁选指标有较大的影响。     

立环高梯度磁选机搓齿磁介质棒在铜钴矿磁选中的作用

磁介质棒是立环高梯度磁选机重要的组成部分,对平滑和搓齿两种圆钢棒激磁后的磁场分布和梯度从理论进行了分析,并选用来自刚果(金)的铜钴矿进行了对比试验。试验结果表明,在铜钴矿的磁选中,搓齿圆钢棒比平滑圆钢棒具有更好的富集效果。     

网状磁介质的形状及参数研究

<正> 高梯度磁选设备所用的磁介质为丝状和网状的铁磁性材料。研究磁介质的形状及其适宜的工艺参数有实用意义。大多数研究限于丝状磁介质,至于网状磁介质,就作者所知,还没有人进行较系统的理论研究。网状磁介质可分成两类:压制成的钢板网和编制成的编织网。本文应用“磁模拟法”研究这两种磁介质的磁场特性,通过理论分析和     

齿板聚磁介质与磁路计算

<正> 1960年琼斯提出的感应磁介质原理,对现代强磁选机的发展产生了极大的影响。廿多年来,根据感应磁介质原理所研制的强磁选机种类繁多,但所采用的聚磁介质体主要是:多角形体(如齿板)、球、丝(钢毛和细钢板网一即规则排列的钢毛)。齿板,即角状聚磁介质,在现代强磁选机中被普遍采     

永磁筒式磁选机磁场特性研究

通过对永磁筒式磁选机分选机理阐述及分析，提出选矿工艺对永磁筒式磁选机磁场特性的要求，根据多年的永磁筒式磁选机生产实践，归纳出不同规格常规铁氧体磁系磁选机的磁场特性和技术要求，建议新用户在选购永磁筒式磁选机前，需对其矿石做一下小型选矿工艺试验，确定出所选设备的磁场特性，选择符合要求的磁选设备。     

SSS-Ⅲ系列水平磁场立环脉动高梯度磁选机的研制与应用

SSS-Ⅱ系列水平磁场立环脉动高梯度磁选机虽具有精矿品位高、磁介质不易堵塞、磁系无腐蚀的优点,但磁能利用率不足、磁介质体积量较小、回收率偏低等问题制约了其推广应用。为解决这些问题,以SSS-Ⅱ系列磁选机为基础,开发了SSS-Ⅲ系列水平磁场立环脉动高梯度磁选机。该磁选机的双层磁介质盒分选环结构,显著提高磁能利用率、磁介质体积量和分选作用高度,实现强弱磁性颗粒的梯级分选,起到"1粗1扫"短流程选别效果,提升设备处理能力和选矿回收率;双层冲洗卸矿装置确保磁介质不易堵塞的优点得以延续。攀枝花某选钛厂粗选车间的生产实践表明,SSS-Ⅲ-2750型水平磁场立环脉动高梯度磁选机运行平稳、可靠,在原矿TiO_2品位为9.89%条件下,获得了TiO_2品位为17.54%、TiO_2回收率为86.23%的钛粗精矿,与SSS-Ⅱ-2750型水平磁场立环脉动高梯度磁选机相比,在精矿TiO_2品位低1.09个百分点的情况下,TiO_2回收率提高了11.91个百分点,与现场某垂直磁场立环脉动高梯度磁选机相比,在原矿TiO_2品位仅高0.43个百分点的情况下,精矿TiO_2品位和回收率分别大幅度提高了3.42和15.56个百分点。     

新型周期式超导高梯度磁选机及其试验

磁选设备较高的背景磁感应强度是非金属矿提纯、除铁的必备条件。针对传统高梯度磁选机背景磁感应强度低于2 T的现状,研制了新型周期式超导高梯度磁选机。该磁选机背景磁感应强度高达9 T,具有励磁功率小、磁场变化速率快、耗能少、使用寿命长、安全可靠等优点。在分析其技术指标、工作原理、磁场参数和机构的基础上,对某人工配矿试样进行试验,确定了超导磁选机适宜的工作条件,查明了超高磁感应强度下,冲程、冲次、排矿水流速、磁介质高度等参数对除铁和选矿效果的影响规律,为今后超导磁选技术在国内的工业化应用奠定了基础。     

SSS-III系列水平磁场立环脉动高梯度磁选机的研制与应用

SSS-II系列水平磁场立环脉动高梯度磁选机虽具有精矿品位高、磁介质不易堵塞、磁系无腐蚀的优点,但磁能利用率不足、磁介质体积量较小、回收率偏低等问题制约了其推广应用。为解决这些问题,以SSS-II系列磁选机为基础,开发了SSS-III系列水平磁场立环脉动高梯度磁选机。该磁选机的双层磁介质盒分选环结构,显著提高磁能利用率、磁介质体积量和分选作用高度,实现强弱磁性颗粒的梯级分选,起到“1粗1扫”短流程选别效果,提升设备处理能力和选矿回收率;双层冲洗卸矿装置确保磁介质不易堵塞的优点得以延续。攀枝花某选钛厂粗选车间的生产实践表明,SSS-III-2750型水平磁场立环脉动高梯度磁选机运行平稳、可靠,在原矿TiO₂品位为9.89%条件下,获得了TiO₂品位为17.54%、TiO₂回收率为86.23%的钛粗精矿,与SSS-II-2750型水平磁场立环脉动高梯度磁选机相比,在精矿TiO₂品位低1.09个百分点的情况下,TiO₂回收率提高了11.91个百分点,与现场某垂直磁场立环脉动高梯度磁选机相比,在原矿TiO₂品位仅高0.43个百分点的情况下,精矿TiO₂品位和回收率分别大幅度提高了3.42和15.56个百分点。     

SSS-III系列水平磁场立环脉动高梯度磁选机的研制与应用

SSS-II系列水平磁场立环脉动高梯度磁选机虽具有精矿品位高、磁介质不易堵塞、磁系无腐蚀的优点，但磁能利用率不足、磁介质体积量较小、回收率偏低等问题制约了其推广应用。为解决这些问题，以SSS-II系列磁选机为基础，开发了SSS-III系列水平磁场立环脉动高梯度磁选机。该磁选机的双层磁介质盒分选环结构，显著提高磁能利用率、磁介质体积量和分选作用高度，实现强弱磁性颗粒的梯级分选，起到“1粗1扫”短流程选别效果，提升设备处理能力和选矿回收率；双层冲洗卸矿装置确保磁介质不易堵塞的优点得以延续。攀枝花某选钛厂粗选车间的生产实践表明，SSS-III-2750型水平磁场立环脉动高梯度磁选机运行平稳、可靠，在原矿TiO₂品位为9.89%条件下，获得了TiO₂品位为17.54%、TiO₂回收率为86.23%的钛粗精矿，与SSS-II-2750型水平磁场立环脉动高梯度磁选机相比，在精矿TiO₂品位低1.09个百分点的情况下，TiO₂回收率提高了11.91个百分点，与现场某垂直磁场立环脉动高梯度磁选机相比，在原矿TiO₂品位仅高0.43个百分点的情况下，精矿TiO₂品位和回收率分别大幅度提高了3.42和15.56个百分点。     

反式水平磁场立环高梯度磁选机的研制及应用

为将磁场梯度高的网介质应用在立环高梯度磁选机上而不发生堵塞,研发了一种反式水平磁场立环高梯度磁选机。该磁选机结构简单、设计合理,磁系与线圈位于转环上部,上部给矿,采用三重磁介质卸矿方式同时卸矿,不堵塞磁介质,既能连续批量处理,又能避免磁极头污染,对矿浆中的弱磁性颗粒具有很大的吸附力,分选效果显著。小型对比试验结果表明,反式水平磁场立环高梯度磁选机的网介质无液面分选相比常规立环高梯度磁选机的棒介质有液面磁分选,在微细粒铁矿物分选方面优势较大,具有良好的应用前景。     

圆柱形导磁介质端面的二次磁场特性

为进一步研究开发新型高梯度磁选设备,对圆柱形导磁介质在外磁场中因磁化而在端面产生的二次磁场特性进行了研究。推导出圆柱形导磁介质端面产生的二次磁场分布公式;分析了影响该二次磁场力的各因素,得出了圆柱形导磁介质端面半径R与作用距离r的特征关系,以及最大磁场力随作用距离的变化关系式;指出圆柱形导磁介质的最大磁场力力程仅取决于圆柱形导磁介质的磁化状态。     

永磁筒式磁选机开放式磁场特性的分析

永磁筒式磁选机是黑色金属矿选矿领域广泛应用的选矿设备,而其磁系结构及磁场特性设计是影响磁选机性能的关键因素,对选矿效果有着至关重要的影响。本文通过对永磁筒式磁选机磁系设计及其磁场特性的阐述,着重分析了磁性单元结构参数、辅助磁极匹配等影响磁场特性的因素,期望对永磁筒式磁选机的设计及工业选型应用能够起到较好的指导作用。     

SSS-Ⅱ水平磁场高梯度磁选机及其在密地选钛厂的应用

垂直磁场高梯度磁选机普遍存在磁介质容易堵塞的现象,而且垂直磁系磁选机下磁极长期浸泡在矿浆中,易造成磁极的腐蚀,同时给矿对上磁极的冲刷也易造成磁极的磨损。为此,研制开发了SSS-Ⅱ型水平磁场高梯度磁选机,该磁选机采用特殊设计使磁系不接触矿浆,彻底解决了矿浆对磁系的腐蚀及磨损,采用多梯度直排介质和水气联合卸矿方式克服了介质堵塞的难题。通过在攀钢密地选钛厂微细粒矿磁选车间的使用表明在同等条件下该新型设备的精矿品位和回收率明显高于生产现场垂直磁场高梯度磁选机,且其长期运行的选别效果稳定。     

基于ANSYS有限元电磁仿真的菱形磁介质感应磁场分布特性研究

采用ANSYS数值模拟软件对不同特征参数的菱形介质表面感应磁场分布特性进行了研究。单根菱形介质的感应磁场数值模拟结果表明：磁介质迎磁面方向为磁性颗粒吸附区,垂直于磁场方向为磁性颗粒排斥区;随着磁介质长轴尺寸的增加,感应磁场分布范围增大,介质表面磁感应强度降低,磁介质有效吸附面积减小,当长轴尺寸为2.6 mm时,介质表面磁场梯度和磁场力较高。多根菱形介质复合体系的感应磁场数值模拟结果表明：随着介质长轴尺寸的增加,磁介质间感应磁场的交互作用增强,介质长轴尺寸越大,磁介质表面的磁感应强度、磁场梯度及磁场力越小;随着介质间隙的减小,磁介质间的交互作用增强,磁介质表面的磁感应强度增大,但感应磁场的磁场梯度和磁场力均降低;磁介质间的交互作用对磁性颗粒排斥区和吸附区大小没有明显影响。     

永磁筒式磁选机磁系结构的优化设计方法研究

优化磁系结构设计是改善磁场特性、提高磁选机性能的有效途径。在研究永磁筒式磁选机磁场分布的基础上,提出结构优化设计方法。以磁感应强度、磁场波动系数、径向磁场梯度为性能指标,选择磁极宽度间隙比和宽度高度比作为优化参数,基于有限元仿真模型建立了参数与性能指标之间的函数关系;以磁场波动为优化目标,采用非线性约束优化的方法,获取最优参数值;以φ1 250 mm筒径磁选机为例进行仿真,结果表明,采用所提出的优化方法设计的磁选机性能指标优于传统方法设计的同类产品,且节省25%永磁材料。     

基于ANSYS的高梯度磁选机中聚磁介质排布结构优化

为了分析介质截面尺寸、排列方式、充填率等对磁场特性的影响情况,结合颗粒捕集机理,给出几种常规聚磁介质在强磁选中的最优排列结构。使用ANSYS有限元仿真技术模拟聚磁介质周边的磁场特性分布,明显看出在磁场中聚磁介质表面处的曲率越大,产生的磁感应强度值越大,梯度也越高,得出了合理的磁介质截面尺寸、间距对磁性矿物的捕集有重要作用;在竖直磁场中,磁介质棒上下对齐排列与上下交错排列对磁场强度和梯度的作用情况基本相同,但介质棒上下交错排列的方式更有利于介质棒与矿物的充分接触,可增强对磁性颗粒的捕集力度。