磁选试验分析(一)

磁选试验分析（一）

一、概述

磁选通常用来分选铁、锰、镍、铬、钛以及一些有色和稀有金属矿石。随着工业和科学技术的发展，磁选的应用日趋广泛，不仅应用于陶瓷工业、玻璃工业原料的制备以及冶金产品的处理等，而且还扩大到污水净化、烟尘及废气净化等方面，我国目前磁选主要用于分选铁矿石以及钨锡和稀有金属矿石的精选。

磁选试验的目的在于确定在磁场中分离矿物时最适宜的入选粒度、自不同粒级中分出精矿和废弃尾矿的可能性、中间产品的处理方法、磁选前物料的准备（筛分和分级、除尘和脱泥、磁化焙烧、表面药剂处理等）、磁选设备、磁选条件和流程等。

电选主要用于精选作业，即电选的原料一般是经过重选或其它选矿方法选出来的粗精矿，采用电选分离共生重矿物并提高精矿品位。当然也有部分矿物直接采用电选方法分选。电选对于各种粗粒级重矿物的分离及提高精矿品位是很有效的，有部分矿物采用浮选、重选或磁选难以分离，但却可用电选法有效地使之分离。

二、磁选试验

磁选是根据各种矿物磁性的差异分离矿物的一种选矿方法。因此，要确定所研究的矿石能否采用磁选，首先必须研究矿石的磁性，即事先对矿石进行磁性分析，然后再做预先试验、正式试验，以确定磁选操作条件和流程结构。

（一）矿石的磁性分析

矿石磁性分析的目的在于确定矿石中磁性矿物的磁性大小及其含量。通常在进行矿产评价、矿石可选性研究以及检验磁选厂的产品和磁选机的工作情况时，都要做磁性分析。

矿石的磁性分析主要包括矿物的比磁化系数的测定与矿石中磁性矿物含量测定两部分。

1.矿石中主要矿物比磁化系数的测定

各种矿物比磁化系数的测定，在磁选可选性研究工作中有很重要的意义。

测定有用矿物与脉石矿物的比磁化系数后，可以初步估计它们的分选效果。矿物按其磁性的强弱可分为三类；

（1）强磁性矿物这种矿物的比磁化系数大于35*10-6m3/kg。属于这类矿物的主要有磁铁矿、钛磁铁矿、磁赤铁矿、磁黄铁矿等。此类矿物属易选矿物，可用约0.15T的弱磁场磁选机分选。

（2）弱磁性矿物这种矿物的比磁化系数为7.5~0.1*10-6m3/kg,属于这类的矿物最多，如各种弱磁性铁矿物（赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、铬铁矿等），各种锰矿物（水锰矿、硬锰矿、菱锰矿等），大多数含铁和含锰矿物（黑钨矿、钛铁矿、独居石、铌铁矿、钽铁矿、锰铌矿等）以及部分造岩矿物（绿泥石、石榴石、黑云母、橄榄石、辉石等）。这些矿物有的较易选，有的较难选，因而所需磁场变化范围较宽，约0.5~2.0T.

（3）非磁性矿物这类矿物的比磁化系数小于0.1*10-6m3/kg。现有磁选设备不能有

效地进行回收。属于这类矿物较多，如白钨矿、锡石和自然金等金属矿物：煤、石墨、金刚石和高岭土等非金属矿物；石英、长石和方解石等脉右矿物。此类矿物磁性很弱，随着磁选技术的发展，也可用磁选法回收。

2.磁性矿物含量的分析

实验室常用磁选管、手动磁力分析仪、自动磁力分析仪、湿式强磁力分析仪和交直流电磁分选仪等分析矿石中磁性矿物含量，以确定磁选可选性指标，对矿床进行工业评价，检查磁选过程和磁选机的工作情况。

对磁性分析仪器的要求是：矿物按磁性分离的精确度高；可调范围比较宽；处理少量物料时损失不大于2% 。

（1）磁选管常用于细粒级强磁性矿物的磁性分析。

磁选管构造如图1所示。在“C”字形铁芯上绕有线圈，通以直流电，电流强度可用变阻器调节，最高磁场强度可达160~240kA/m。玻璃管（直径稍大于磁极的间隙，一般为ф40~100mm）用支架支承在磁极中间，并与水平成45°角。通过适当的传动装置，用电动机带动支架上的圆环（套在玻璃管的外面）使玻璃管作往复地上下移动和转动。有的无传动装置，则用手作上下移动和转动。

图1 磁选管外形图

1—铁芯；2—线圈；3—玻璃管；4—给水管

试验时，取适量（对ф40mm左右磁选管以在管内壁上吸2~3g磁性产物为宜，对于ф100毫米左右磁选管一般为7~8g）有代表性的细磨试样，装入小烧杯中进行调浆，使其充分分散。然后将水引入玻璃管内，并调节玻璃管上下端橡皮管的夹子，使玻璃管内水的流量保持稳定，水面高于磁极30mm左右。接通直流电源，并调节到预先规定的安培数，开始给

矿。先将烧杯中的矿泥部分徐徐地由玻璃管的上端冲洗到管内，待矿泥部分给完后再给沉于杯底之矿砂。磁性矿粒在磁力的作用下，被吸引在极间的管内壁上，而非磁性矿粒则随冲洗水从玻璃管下端排出。然后继续将玻璃管作往复的上下移动和转动，使物料受到更好的清洗，当脉石颗粒和矿泥被清洗干净后（管内水清晰、不混浊时为止），停止给水，放出管中的水，更换接矿器，切断直流电源，洗出磁性产品。一份磁析样品一次做不完时，可分几次做，做完后，精矿和尾矿分别合在一起脱水、烘干、称重、取样、送化学分析，求出磁性部分在原试样中的百分含量井评定磁选分离效果。

用大量试样在实验室型磁上进行试验得出的或工业生产得出的磁选产物，多半都用磁选管进行磁性分析，检查各产物中磁性矿物的含量，以评定磁选效果。

对组成比较简单的矿石，如单一磁铁矿石，磁选管的磁性分析结果便可满足矿床工业评价的需要。

（2）湿式强磁力分析仪可用实验室型湿式强磁选机进行磁性分析。该机是吸收国外琼斯和埃里兹型磁选机的某些特点，并结合小型试验的需要而研制的选矿试验设备，其构造如图2所示。

图2 湿式强磁选机构造示意图

1—搅拌机；2—搅拌桶；3—给矿阀；4—三通阀；5—冷却水套；6—扁嘴运动拉杆；

7—铜扁嘴；8—激磁线圈；9—铁芯；10—分选箱；11—承矿漏斗；

12、13、14—精、中、尾矿接矿桶；15—偏心轮；16—微动开

①设备规格和结构磁场强度调节范围为0.15-2.3T，最大处理能力10kg/h。主要由铁芯、励磁线圈、分选箱、给矿、冲矿、接矿装置等几部分组成。

铁芯采用方框磁路，磁极头之间的间距为42mm。

励磁线圈用纱包扁铜线绕制而成。共有8个线包，在磁极头附近双侧配置，最大允许工作电流为20A，在各线圈间设置夹层铜质冷却水套。

分选箱由五块纯铁制成的齿板和两块铝质挡板组成，齿尖角100°。紧靠磁极头的两块齿板为单面，其余为双面齿板。所有齿板由带沟槽的铝挡板固定，两齿板的齿尖距1. 5mm，齿谷距6.25mm。为适应选别不同类型矿石的需要，设有备用分选箱。

给矿、冲矿及接矿装置在分选箱上部有一搅拌桶，搅拌桶（或漏斗）底部有由电磁铁控制的给矿阀，阀门下端安装一长35mm，宽2mm的铜扁嘴，扁嘴由平衡电动机带动作往复运动。矿浆从搅拌桶经给矿阀和扁嘴均匀地进入分选箱内。

中矿清洗和精矿冲洗水，分别由19mm和25mm电磁阀控制，经给矿阀与扁嘴之间的三通管，由扁嘴进入分选箱。

从分选箱中的排矿，经漏斗排入接矿箱。漏斗由可逆电动机和偏心连杆机构带动作摆动运动。当操作台给定时间接通电动机电源后，漏斗开始摆动，当摆至某一接矿箱上部时，偏心轮上触点断开微动开关，电源切断，摆斗在此位置自动停止；排矿完毕后，又启动，再停止在另一接矿箱上，依次循环，实现产品的分别接取。

②操作。整个操作过程包括给矿、分选、清洗、排矿、以及转换排矿漏斗位置等，均由数字计时器按预先给定的程序自动控制。最后将磁性产品、非磁性产品烘干、称重、分别送化验。

（3）手动干式磁力分析仪手动磁力分析仪示于图3，它主要由铁芯1、齿极2、平极3和线圈4组成，齿极可上下移动。通入直流电后，两磁极之间产生强磁场，其磁场强度的强弱可以通过调节激磁电流及极距来实现。一般两极之间的工作磁场强度可在0.1~1.8 T之间变动（最高可达2T以上）。如果被分析的试样中有不同的磁性矿物，则可按磁性强弱依次进行分离。操作顺序如下：