棒介质排列组合对高梯度磁选指标的影响研究

脉动高梯度磁选是微细粒弱磁性矿物的高效选矿技术,通过用微细粒赤铁矿进行脉动高梯度磁选试验,研究棒介质排列组合对高梯度磁选指标的影响。试验发现,棒介质排列组合对高梯度磁选指标具有明显影响,交叉排列优于矩形排列,可以获得更高的精矿品位、铁回收率和分选效率;随介质丝间距的增大和介质丝层数的减小,介质丝对磁性矿物的捕获能力降低,导致尾矿铁品位上升,分选效率下降,而精矿品位变化不明显。可以得出结论,棒介质排列组合优化,可以明显提升高梯度磁选的效能。     

脉动高梯度磁选垂直磁场与水平磁场对比研究

SLon立环脉动高梯度磁选机采用垂直磁场磁系，它们已在工业上广泛用于氧化铁矿、钛铁矿、非金属矿的选矿。为了探索进一步改进设备的可能性，又研制了水平磁场磁系的脉动高梯度磁选机试验设备，并通过理论分析和试验对2种磁场磁系的脉动高梯度磁选机进行了对比，结果表明，垂直磁场磁选机具有磁场强度较高、漏磁系数较小、激磁电耗较低、对细粒弱磁性矿物回收率较高、选矿效率较高和设备处理量易于放大的优点。     

开放磁系永磁强磁选机用于钛铁矿分选研究

强磁选—浮选工艺逐渐成为原生钛铁矿分选的主体流程,但现有高梯度强磁选机精矿夹杂较严重,脉石矿物钛辉石易进入浮选流程影响浮选效果。分析了钛铁矿高梯度磁选过程中脉石夹杂机理,指出高梯度磁场力难以调控、脉石难以脱离是影响强磁选效果的主要原因。提出了采用开放磁系永磁强磁选机分选钛铁矿的技术尝试,研制了永磁强磁选机试验样机,分选区磁场力达到钛铁矿捕收要求,同时易于抛出钛辉石等弱磁性脉石矿物,经试验验证可以提高高梯度磁选产品的TiO_2品位。     

高梯度磁选机永磁化的研究与进展

利用电磁产生高背景场强度的高梯度磁选机在赤铁矿选别过程中发挥的作用越来越大,但随着高性能永磁材料钕铁硼的发展,永磁高梯度磁选机的研究也日益被人们所重视,叙述了永磁材料在磁选设备中的应用,介绍了永磁高梯度磁选机的研究与进展。     

永磁带式高梯度磁选机的研制

研制了一种中等场强的永磁带式高梯度磁选机。无端的高梯度介质带在分选空间循环通过，从而实现了非磁性物与磁性物的不断分离。在试验研究的基础上提出了合适的操作参数。磁系由Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ永磁体构成，其磁能积为２５５ＫＪ／ｍ３，剩余磁感为１．１Ｔ。采用磁铠装磁路结构使磁体设计最佳化，在永磁磁路定律的基础上，导出了计算磁场强度的简单方程。工业试验结果表明，带式永磁高梯度磁选机的分选行为与电磁高梯度磁选机的分选行为相似。     

A realistic description of influence of the magnetic field strength on high gradient magnetic separation

The magnetic field strength is a very important parameter in high gradient magnetic separation (HGMS). It was usually thought that the increase of magnetic field strength will lead to the decrease of the minerals’ susceptibility and the matrices’ surface area available for the buildup of the magnetic particles, which was responsible for the decrease of the mineral recovery in high magnetic field. But the detailed influence of the magnetic field strength on the behavior of the particles of different characteristics in HGMS is still not clear. A very important factor was usually ignored in the process of HGMS, namely the behavior of the low grade intergrowths. In this article, the influence of magnetic field strength on the behavior of the magnetic monomers and intergrowths in HGMS was investigated with the particle buildup model and the particle capture model. The buildup profile of the magnetic monomers increases with the increase of the magnetic field strength despite the decrease of the minerals’ susceptibility. The low grade intergrowths can hardly accumulate on the matrices in a low magnetic field but can largely accumulate on the matrices in a high magnetic field. In a high magnetic field, there exists the competitive accumulation between the low grade intergrowths and the fine monomers. Coarse intergrowths may have larger buildup profile and shorter capture time than the fine monomers and will accumulate preferentially on the matrices. In some circumstances, the competitive accumulation of the particles will lead to the decrease of the recovery in a high magnetic field. A moderate high magnetic field can ensure a high recovery. For a magnetic product of high grade and recovery, high monomer dissociation degree is necessary and the over grinding of the minerals should be avoided, and classifying the minerals to handle the coarse fraction and the fine fraction separately can also be considered.     

细粉物料干式磁选机的国内发展现状

与湿式磁选相比,干式磁选具有节省水资源、选矿流程短、设备投资少、占地面积少、选矿成本低等优势。我国的铁矿资源品位越来越低、嵌布粒度细,亟需开发细粒级物料干式磁选机。本文根据现有各种型式干式磁选机的结构和工作原理将其分为磁重联合干式磁选机、直接给料风重磁联合干选机、风力送料干式磁选机等几类。磁重联合干式磁选机主要有固定磁系筒型干式磁选机、干式对辊强磁选机、带式旋转磁场干式磁选机、双环形移动磁系干式磁选机、干法强磁板式磁选机、干法筛式强磁选机、振动高梯度干式磁选机等典型型式。直接给料风重磁联合干选机主要有风力滚筒干式磁选机、风力带式干法磁选机、筒式流态化干式磁选机、三级干式永磁筒式磁选机、风磁耦合干式磁选机、干式风力磁选机、风重磁联合力场磁选机等典型型式。风力送料干式磁选机主要有风力送料板式磁选机、新型干式风磁联合磁选机、干式风力永磁精选矿机、风力给料干式永磁磁选机等型式。论文对以上20余种干式磁选机的结构、磁选原理、特点、适用范围等进行了介绍,并对各类干式磁选机的优势和劣势进行了分析。     

PHGM-600型永磁高梯度磁选机的研制

介绍一种最新研制的PHGM-600型永磁高梯度磁选机。该设备采用钕铁硼材料组成磁系,背景磁感应强度为0.65~0.75 T,导磁介质选用导磁不锈钢棒,介质表面磁感应强度可达到1.2 T。实验室应用试验结果表明,PHGM-600型永磁高梯度磁选机对鞍山式赤铁矿的分选指标和对长石矿的除铁效果均较好。     

基于ANSYS对永磁筒式磁选机磁块排布变化对磁场特性影响的研究

永磁筒式磁选机的磁系结构参数、磁块形状和尺寸千差万别,所形成的磁场也有很大的区别。运用ANSYS对其磁系优化研究,分析其永磁体排布的变化所产生的磁场强度、磁场梯度的不同特点。从而得到结论:主磁极的宽度对圆周方向的磁场梯度没有直接影响,垂直方向的磁场梯度随着主磁极宽度的减小而变大;宽度不一致的主磁极间歇放置可提高磁场强度与磁场梯度,且可增加磁翻滚次数;添加辅助磁极提高了磁场较高区域的作用空间,同时提高圆周方向的磁场梯度。     

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。     

江西某石英砂精矿再除铁试验研究

江西某石英砂精矿含铁0.012%, 为进一步降低精矿含铁量, 采用高梯度磁选法, 研究了磁场强度、脉动冲次、给矿浓度及磁介质对石英砂除铁效果的影响。试验结果表明, 采用最新研制的SLon(1.8 T)立环脉动高梯度磁选机, 在磁场强度1.8 T、磁介质棒直径1.5 mm、脉动冲次50 r/min、给矿浓度25%的条件下获得了作业产率92.77%、含铁0.0077%的石英砂精矿, 经济效益和社会效益显著。     

SSS-Ⅱ型高梯度磁选机在承德钛铁矿生产中的应用

SSS-Ⅱ型系列湿式双频双立环高梯度磁选机是新产品,由于采用水气联合卸矿,双脉动、多梯度磁介质和矩阵式排布的高富集率,因此具有分选精度高、适用性广等优点。通过在承德钛铁矿生产的应用表明,SSS-Ⅱ型高梯度磁选机作为钛粗选设备,在原矿品位变化较大的情况下,具有较稳定的选别指标和低廉的运行成本。     

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。     

干式永磁高梯度磁选机的研制

随着非金属矿业的发展，为了解决微细物料的干法除铁，开发了一种新型干式永磁高梯度磁选机。该机采用稀土永磁多极波状磁场磁铁铠装磁系，内外磁系间距可调以适应不同分选工艺对分选场强的要求。采用轴向振动系统可以选择性捕获颗粒，防止磁介质的机械阻塞。磁选机易于封闭，有利于风送物料，减少粉尘对空气的污染。工业试验表明：经过干式永磁高梯度磁选机处理后，连州钾长石粉料中的Ｆｅ２Ｏ３从０．２７％降至０．１８％，达到了工业生产的要求。     

电磁磁选机励磁系统的研究

电磁磁选机磁场的产生是基于电生磁的基本原理,本文以励磁系统为研究对象,考察三种励磁方式的改变对磁场强度、磁场特性的影响,进而应用这三种励磁系统进行低品位磁铁尾矿选矿试验。试验表明：不同励磁系统能够激发具有不同显著特性的磁场;对磁性矿物的分选也有很大的影响,进而得出电磁磁选机的供电系统是影响选矿指标的重要因素之一。     

SLon高梯度磁选机在国外某进口铁矿石的研究与应用

国外某进口铁矿TFe含量49.11%,工艺矿物学研究发现块状赤铁矿中包裹粒状磁铁矿、褐铁矿交代共生,呈脉状、网状穿插嵌布于脉石矿物中,部分赤铁矿和褐铁矿嵌布粒度过细,难以解离,影响磁选铁精矿中铁的品位和回收率。通过条件试验确定该矿物磁选条件为在弱磁选磁场强度1 000 Gs下、强磁粗选和扫选场强分别采用7 000 Gs和11 000 Gs、强磁选机脉动冲次采用210 r/min。在条件试验基础上进行了连续扩大半工业试验,弱磁选机采用SCT-44永磁磁选机、强磁选机采用SLon-500立环脉动高梯度磁选机,可获得综合精矿铁品位63.24%、铁回收率93.67%的良好指标,为国内进口铁矿采用SLon高梯度磁选机磁选回收利用提供了参考及试验依据。     

新型干式磁选机分选品位影响因素试验研究

内蒙古包头市固阳地区干旱少雨,复杂难选的赤铁矿石分布广泛,原矿TFe品位仅为13.51%,传统磁选设备分选指标较差,产品竞争力不足。为此,研究新型三级干式永磁筒式磁选机分选品位的影响因素,在风速为5 m/s的条件下,考察了不同磁辊分布方式下转速及入选矿石粒度对永磁干式磁选试验指标的影响。结果表明,磁辊高中低排布时滚筒最佳转速为120 r/min,磁辊低中高排布时滚筒最佳转速为140 r/min;磁滚筒磁场排布为高中低时,分选效果要优于低中高的磁场排布,此时精矿的产率和TFe品位指标更优;对于该新型永磁干式磁选机,较好的工作参数为滚筒磁场强度由上至下排布为0.23 T、0.17 T、0.11 T,转速为120 r/min,入料粒度为-2 mm,此时能够获得精矿TFe品位34.62%、尾矿TFe品位10.95%。试验结果为进一步提高三级干式永磁筒式磁选机的性能提供了技术参数,同时为低品位赤铁矿石资源开发和利用提供了研究基础。     

Study on capture radius and efficiency of fine weakly magnetic minerals in high gradient magnetic field

The recovery of ultrafine weakly magnetic minerals using HGMS is proved a tough issue in industrial practice. Optimization of HGMS parameters determines the recovery result. The capture limits of weakly magnetic particles of diameter range 1–30 μm in high gradient magnetic field are studied using a numerical computation method. The matrix size and slurry velocity as well as the magnetic induction show great influence on the capture radius. The capture radius decreases rapidly with the decrease of particle size, the increase of matrices diameter and slurry velocity. For generalized condition, the capture radius is largely dependent on the ratio of slurry velocity V₀ to the so called magnetic velocity V_m. The capture efficiency decreases with the increase of the matrices arrangement value of d/a (the ratio of half the spacing between matrices to the matrix radius). The relationship between capture efficiency and V₀/V_m as well as d/a is obtained. This relationship can provide a guidance of choosing matrices of the perfect size and arrangements or configuring the HGMS system to work with high capture efficiency. It is also demonstrated how to regulate the HGMS system from a working point of low capture efficiency to a working point of high capture efficiency.     

粉体磁性物含量测试装置研究

基于目前磁性物含量测定均采用湿式和电磁式测定仪中存在的问题,提出一种干式测试粉体磁性物含量的装置,该装置磁系采用永磁磁系,能够有效地杜绝能源浪费、制浆和脱水干燥等问题。笔者所介绍的磁系是通过矩形钕铁硼磁钢提供的高背景场强,结合锥形软铁聚磁介质产生的高梯度所形成的闭合磁系提供的高磁场分选区域,且通过调节装置对磁系的灵活调节,能够对粉体磁性物进行充分分选,准确地测试粉体磁性物的含量。试验结果表明:整套测试装置简单、灵活、高效,为粉体磁性物含量测试提供了一种简易的分选装置和方法。     

新型开放磁系永磁筒式强磁选机的研制与应用

以COMSOL仿真优化了开放磁系磁场力HgradH模型,设计了基于开放磁系小极面排斥磁极布置的强磁磁路结构,使筒表分选区磁场强度可达到800 mT以上,试验结果表明,与常规开放磁系永磁筒式磁选机相比,新型开放磁系永磁筒式强磁选机分选某细粒铬铁矿、钛铁矿,回收率分别提高了34.11%、16.99%,说明该新型磁选机更有利于细粒弱磁性矿物的回收。