磁选机详细介绍

第2篇选别作业

第6章磁选

（4课时）

[本章主要内容]

1、磁选的基本原理，包括磁选过程、磁化、磁化强度、磁化系数、在非均匀磁场中磁性矿粒所受磁力。

2、矿物磁性，包括矿物磁性分类、强磁性矿物的磁性特点、弱磁性矿物的磁性特点。

3、磁选设备，包括弱磁场磁选设备和强磁场磁选设备。

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。

第1节磁选的基本原理

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）

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）

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。

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

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。

矿物磁性

1、矿物磁性的分类

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（亚铁磁性、反铁磁性）。

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。

3、强磁性矿物的磁性及其影响因素

磁铁矿是典型的强磁性矿物，又是磁选所处理的主要矿石。

磁铁矿的磁性特点有

①磁铁矿的磁化强度和磁化率很大，存在磁饱和现象，且在较低的磁场强度下就可以达到饱和；

②磁铁矿的磁化强度、磁化率和磁场强度间具有曲线关系。磁化率随磁场强度变化而变化。磁铁矿的磁化强度除与矿石性质有关外，还与磁场强度变化历程有关；

③磁铁矿存在磁滞现象，当它离开磁化场后，仍保留一定的剩磁；

④磁铁矿的磁性与矿石的形状和粒度有关。

1）磁铁矿的磁化过程

某矿山磁铁矿的比磁化强度、比磁化率与磁场强度间的关系如图所示。从磁化曲线J= f(H)看，当磁场强度H=0时，磁铁矿的比磁化强度J=0。随着磁场强度的提高，磁铁矿的比磁化强度J开始缓慢增加，随后迅速增加，接着又缓慢增加，达到某一特定的值后不再变化，这一特定的点（3）称为磁饱和点，用Jmax表示。再降低磁场强度H，比磁化强度J随之减小，但并不是沿原来的曲线（0～1～2～3），而是沿高于原来的曲线（3～4）下降。当磁场强度降为0时，比磁化强度J并没有降到0，而是保留一定的数值，这一数值称为剩磁，用Jr表示。这种现象称为磁滞现象。如要消除剩磁Jr，需要对磁铁矿施加一个反方向的退磁场。消除剩磁Jr 所施加的退磁场强度称为矫顽力，用Hc表示。

2）磁铁矿的磁化本质

磁铁矿的磁化本质，可以用磁畴理论解释。从磁畴在磁化过程中的变化规律看，在磁化前期，以磁畴壁移动为主，后期以磁畴转动为主。磁畴壁移动所需的能量较小，磁畴转动所需的能量较大。

3）颗粒性质对磁性的影响

除了磁场强度对矿物磁性的影响外，颗粒的形状、颗粒的粒度、强磁性矿物的含量和矿物的氧化程度等对磁性也有影响。

A 颗粒形状的影响

组成相同、含量相同而形状不同的磁铁矿的比磁化强度、比磁化率与磁场强