选矿概论

磁选机；
弱磁性矿物如赤铁矿、黑钨矿等的分选，一般用 1.0-2.0T的强磁场磁选机。
dH f 磁 0 0VH 0 0 Hgrad H dl
三、矿物磁性
根据矿物介质的相对磁导率 r分类：
1 顺磁性物质，如锰、铬、铂、氧等， r＞ 1
1 2 抗磁性物质，如汞、铜、硫、金等， r＜
四、磁选设备
干式电磁感应辊式强磁选机
组成： 铁芯+磁极感应辊+分离斗+机架 工作原理：线圈通电后，感应辊与 磁极间产生磁场，物料依次通过磁 场空间，感应辊顺时针旋转，磁性 物料受磁场作用向左偏移排出，非 磁性物料随转辊转动方向落入右斗 中，并进行下次分选。 适用范围： 弱磁性铁矿石的预先抛尾，海滨砂 矿，稀有金属粗精矿的精选。
四、磁选设备
半逆流型特点： 1、给矿方向和磁系磁力方向相同，精矿易与 圆筒接触，回收率较高。 2、尾矿流动方向与滚筒转动方向相反，使得 磁性矿粒被吸引的机会较多，夹杂于磁性矿 粒间的非磁性矿粒容易清除。 半逆流型永磁圆筒磁选机可以得到较高的 精矿品位和回收率，适用于-0.2mm的细粒强 磁性矿石的精选和粗选。
三、矿物磁性
磁化焙烧的分类
1 还原焙烧 如：赤铁矿（Fe2O3）加热到570℃，与还原剂 （C、CO或H2）作用，生成强磁性的磁铁矿。 3Fe2O3 CO 570℃ 2Fe3O4 CO2
铁矿石的竖炉焙烧
三、矿物磁性
磁化焙烧的分类
2 中性焙烧 如：菱铁矿（FeCO3）隔绝空气加热到适当的温 度后，可分解生成强磁性的磁铁矿。
的不均匀磁场中实现分选的一种选矿方法。
矿物的磁性差别：内因，本质。 不均匀磁场：外因，条件。 在均匀磁场中，磁性矿物会如何？ 选矿方法：范围。 磁选广泛应用于黑色金属矿石的选别，有 色和稀有金属矿石的精选及一些非金属矿 石的分选。
二、磁选原理
矿浆进入磁选机后， 磁性矿粒在不均匀磁 场作用下被磁化，受 磁场吸引力作用，吸 在圆筒上，被带到排 矿端； 非磁性矿粒受到的磁 场作用力很小，残留 在矿浆中排出。
磁 铁
一、磁学基础
磁场：磁场强度在空间的分布。 磁场有强弱之分，也有方向性。 在磁场中的带电导体受磁场力的作用。 磁感应强度B：描述磁场性质的物理量。 磁场某点的B大小为该点处的导线通过单位电流 所受力的最大值，方向为该点的小磁针N极所指 的方向。 磁感应强度的单位为特斯拉 (T) 或者高斯(Gs)。 1T=104Gs
一、磁学基础
磁场强度H：在任何介质中，磁场中某点的磁感 应强度B与同一点上磁介质的磁导率μ的比值。 磁场强度的单位为安培每米(A/m)或者奥斯特 (Oe)。 1A/m=4π×10-3Oe 磁场梯度dH/dx：磁场的非均匀程度。 某点dH/dx的方向为H在该点处变化率最大的 方向。 某点dH/dx的大小为 H最大变化率的数值。
矿物磁选动画
二、磁选原理
矿物磁选需满足如下条件： 1，要有一个磁场强度和磁 场梯度足够大的不均匀磁场； 2，矿物之间要具有一定的 磁性差异，即两种矿物的比 磁化率不同。 3，对于磁性强的矿物，其 受到的磁力要大于各种机械 力之和，即： 磁选示意图
f 磁＞f 机
二、磁选原理
磁性矿粒被分离出来的必
筒式磁选机
北京矿冶总院生产的 Ф1500×4500磁选机
北方重工生产的 Ф1500×4500磁选机
四、磁选设备
永磁圆筒式磁选机 根据分选箱底结构的不同，分为顺流型、逆流 型和半逆流型三种。目前以半逆流型应用最多。 它由分选圆筒、磁系和分选箱等主要部分组成。 圆筒由非导磁不锈钢板制成，表面覆盖一层耐磨 材料(橡胶或铜线)，以防圆筒磨损，并有利于磁 性矿物的附着与携带。
磁分离过程是在磁选设备提供的磁场空间进行的， 磁选的发展实质就是磁选机的发展。 20世纪80年代以来，随着钕-铁-硼高磁性稀土 永磁材料的出现，磁选机的家族日益庞大。
磁选设备的分类
根据磁场强弱分类：弱、中、强。 根据分选介质分类：干式、湿式。 根据磁场类型分类：恒定、旋转、交变、脉动。 根据分选机构分类：圆筒式、带式、盘式、环式等。
一、磁学基础
磁导率μ：表示磁介质磁性的物理量，指单位长度 上的电感，单位为亨利每米(H/m)或N/A2。 真空磁导率 0 4 107 H/m π
相对磁导率 r ：特殊介质的磁导率与真空磁导率 的比值。
一、磁学基础
均匀磁场与非均匀磁场： 矿物颗粒在均匀磁场中只受到 转矩的作用，使颗粒的长轴平 行于磁场方向； 在非均匀磁场中，矿粒不仅受 转矩作用，还受到磁力作用。 矿物颗粒既发生转动，又向磁场梯度增大的方向 移动，最后被吸到磁极外表面上。 磁选设备提供非均匀磁场—— 一定的磁场强度+足够的磁场梯度
一、磁学基础
磁化率 0：表示物体被磁化难易程度的物理量， 指单位体积物体在单位磁场强度的外磁场中被磁 化时所产生的磁矩。 比磁化率（比磁化系数） 0：单位磁场强度在单位 质量物体上产生的磁矩，单位为m3/kg。
磁滞回线：
磁饱和
剩磁 矫顽力
二、磁选原理
磁选是利用各种矿物的磁性差别，在磁选设备
无磁饱和与磁滞现象。
磁化焙烧可以改变矿物磁性。
夹杂少量强磁性矿物，可显著改变矿物磁性，而 矿物本身的形状及粒径不影响其磁性变化。
三、矿物磁性
弱磁性矿物的磁化焙烧
磁化焙烧是矿石加热到一定温度后，在一定的 气氛中进行化学反应的过程。 磁化焙烧后，弱磁性矿物的磁性显著增强，而 脉石矿物的磁性变化不大，可以使用弱磁场磁 选设备进行分选。 焙烧还能排除矿石中的结晶水、二氧化碳和硫、 砷等有害杂质，使坚硬致密的矿石结构疏松， 有利于降低磨矿费用。
磁铁矿：单晶体常呈八面体， 铁黑色，半金属光泽， 不透明，硬度6，比重5.20， 具强磁性。
磁铁矿的八面体晶形
与美丽的晶面条纹
三、矿物磁性
弱磁性矿物
大部分属于顺磁性物质，个别矿物如赤铁矿 （Fe2O3）属于反铁磁性物质。
利用强磁场磁选机回收，H=(0.8-1.6)×106A/m 。
比磁化率与外磁场强度呈直线关系。
3Fe7S8 38O2 7Fe3O4 24SO 2
注：上述方法多用于稀有金属精矿的提纯。
三、矿物磁性
改变颗粒表面磁性Βιβλιοθήκη Baidu
1 碱浸磁化 NaOH水溶液将菱铁矿FeCO3浸出，在矿粒表 面生成Fe(OH)2；浸出化合物再氧化为γ-Fe2O3 和Fe3O4。 2 疏水磁化 碱浸使矿物表面离解，脂肪酸皂与矿物表面 残存的铁或矿浆中的含铁成分形成疏水性的脂 肪酸铁薄膜，覆盖在矿物表面，使其磁化率增 大。
根据矿物的比磁化率 0 分类：
0 3.0 105 m3 / kg 1 强磁性矿物，
2 中磁性矿物， 0 (5.0 - 30) 10 m / kg
6 3
2 弱磁性物质， 0 (1.5 - 50) 10 m / kg
7 3
0＜ .5 107 m3 / kg 1 3 非磁性物质，
磁系采用圆弧面结构，通常有3-12磁极组成， 固定在圆筒轴上，工作时不旋转；磁系沿圆周方 向交变，沿轴向不变。
四、磁选设备
四、磁选设备
四、磁选设备
四、磁选设备
永磁圆筒式磁选机的分选过程： 矿浆经给矿筒进入磁选机槽体后，在吹散水 的作用下，呈松散悬浮状态进入给矿区，磁性 N 矿粒被吸在旋转的圆筒表面； S S N 磁系的极性交替使磁性颗粒成链地进行翻动 （磁搅拌），清洗出夹杂的非磁性脉石； 磁性矿粒被旋转圆筒带至磁系外区时，因磁 场减弱，被冲洗水冲下进入精矿槽中； 弱磁性与非磁性矿粒在槽体内矿浆流作用下， 从底板的尾矿孔流出。
注：比磁化率也叫比磁化系数。
三、矿物磁性
强磁性矿物
主要是亚铁磁性物质，包括磁铁矿（Fe3O4） 、 磁赤铁矿、钛磁铁矿、磁黄铁矿、锌铁尖晶石等。
利用弱磁场磁选机回收，H=(0.8-1.2)×105A/m 。 比磁化率与外磁场强度呈曲线关系。 存在磁饱和与磁滞现象。 温度改变矿物磁性，当高于临界点时，矿物呈现 顺磁性。 矿物的氧化程度、形状及粒径等影响其磁性变化。
四、磁选设备
磁力脱水槽是靠重力、磁力和上升水流力综合作用的弱 磁场磁选设备，主要用于细粒磁铁矿石磁选前的脱泥和 过滤前磁铁矿精矿的浓缩，属于弱磁场磁选机械。 分选过程： 给入矿浆后，重力使矿粒下沉；磁力加速磁性矿粒下 沉并使磁性矿粒被吸到磁系表面；上升水流作用力阻止 非磁性细粒脉石和矿泥的沉降，使其随上升水流进入溢 流，从而与磁性矿粒分开；上升水流还可使磁性矿粒呈 松散状态，把夹杂的脉石冲洗出来，提高磁性精矿品位。
1 3 铁磁性物质，如铁、钴、镍、钆等，r＞＞
其中，所有的抗磁质与大多数顺磁质的相对磁导率 与1相差甚微。 另外，自然界中还存在反铁磁性物质与亚铁磁性物质。 反铁磁性物质在一定温度之上能够变成顺磁质； 亚铁磁性物质的宏观磁性大体与铁磁质类似。
三、矿物磁性
各类物质的磁化强度与外磁场的关系
三、矿物磁性
3FeCO3 300-400℃ Fe3O4 2CO2 CO
回转炉焙烧
三、矿物磁性
磁化焙烧的分类
3 氧化焙烧 如：弱磁性的黄铁矿（FeS2）在氧化气氛中短时 间焙烧，生成强磁性的磁黄铁矿；延长焙烧时间， 磁黄铁矿继续氧化变成磁铁矿。
7FeS2 6O2 Fe7S8 6SO 2
3000 2000 56 7
1390 48 2
1650 46 3 ≥30
-1.5
30-45
35-50
45-60
四、磁选设备
永磁圆筒式磁选机
筒式磁选机
美国的Eriez公司生产，最大规格Ф1200×3600mm
筒式磁选机
俄罗斯乌拉尔矿山机械公司 15002000mm筒式磁选机
俄罗斯设计的 Ф15004500mm 筒式磁选机
选矿概论
资源勘查工程2009级
主要内容
一 二 三 四 五 磁 学 基 础 磁 选 原 理 矿 物 磁 性
磁 选 设 备
磁 选 应 用
一、磁学基础
司南
地球磁子午线的切线
地球就是个大磁体，其地磁南极在地理北极附近， 地磁北极在地理南极附近。 指南针在地球的磁场中受磁场力的作用， 所以一端指南一端指北。
一、磁学基础
物体的磁化： 原子中各个电子产生的磁效应使得原子具有磁 性，因此，由原子或分子组成的物体也具有磁性。 原子或分子产生的磁效应称为原子磁矩或分子磁矩。 物体不受外磁场作用时，由于分子的热运动使 得分子磁矩的取向分散，矢量和为零，所以物体不 显示磁性。 当物体置于磁场中时，分子磁矩沿外磁场方向 取向，其矢量和不等于零，从而使物体显示出磁性。
优点：结构简单，维护方便，处理能力大。 缺点：不能排掉粗粒脉石。
四、磁选设备
磁力脱水槽的部分型号与技术参数 设备 型号 CS-16 CS-20S KCS-16 (顶部磁系 ) 1600 2000 CS-30 KCS-30
上口直径mm 槽体高度mm 槽体锥度° 沉淀面积m2 磁感应强度mT
溢流粒度mm 处理能力t/h
三、矿物磁性
改变颗粒表面磁性
3 磁种磁化 在一定条件下调整料浆，加入磁种（如磨细 的磁铁矿粉）和表面活性剂，使磁种选择性粘 附于目的矿物上，以提高目的矿物的磁性，再 用弱磁场磁选设备分离回收。 4 磁化剂磁化 外加的磁种通过磁化剂分子选择性吸附哎目 的矿物上使其磁性提高。 磁种
矿物 颗粒 磁化剂
四、磁选设备
四、磁选设备
电磁磁力脱水槽
1-槽体；2-铁芯；3-铁质空心筒； 4-溢流槽；5-线圈；6-手轮； 7-给矿筒；8-返水盘；9-丝杠； 磁源：四个铁芯+激磁线圈 10-排矿装置
+铁质空心筒
四、磁选设备
磁系由锶铁氧体永 磁块组成，排成圆 柱台阶形放置在槽 内下部。 沿轴向，磁场上弱 下强；沿径向，磁 场外弱内强。
要条件是：磁性矿粒所受到
的磁力必须大于与它方向相 反的机械力的合力。即：
f磁 f 机
dH 矿粒在磁选机滚筒表面 f 磁 0 0VH dl 受力示意图 f 机 G重 F浮力 f离心力 f摩擦力 f水阻力
二、磁选原理
矿粒所受磁力大小与自身磁性 0和磁选机提供的 磁场力（HgradH）有关。 分选强磁性矿物如磁铁矿、磁黄铁矿等，矿物的 0 很大，磁场力相应降低，一般用0.1-0.3T的弱磁场