磁选的基本原理 35页PPT文档

第一章 磁选的基本原理
磁选方法及设备的发展：
工业上应用磁选法选别磁性物质是在19世纪末，美国和 瑞典制造出第一批用于干式磁选的电磁筒式磁选机。20世 纪初，在瑞典出现了湿式筒式磁选机。
高梯度磁选机是20世纪70年代发展起来的一项磁选工 艺，它能够有效的回收磁性很弱、粒度很细的磁性矿粒。近 年来，将高梯度技术和超导技术结合起来，又研制出了高梯 度超导磁选机。
磁场强度（H)：是指在任何介质中，磁场中某点的 磁感应强度与同一点上磁介质的磁导率μ（表征磁介 质磁性的物理量）的比值，H = B/μ
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第一章 磁选的基本原理
在国际单位制中，磁场强度B的单位为A/m(安培 每米)，磁导率μ的单位为H/m（亨利每米）。
在高斯单位制中，μ是一个纯数，所以磁场强度 的量纲与磁感应强度的量纲是相同的，磁场强度的 单位为Oe（奥斯特）。
ρ1——物体的密度，kg/m3 物体的比磁化率和物质的磁性的关系？
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第一章 磁选的基本原理
五、退磁场 物体在外磁场中被磁化后，如果两端出现磁极， 将在物体内部产生磁场，其方向与外磁场相反或接近 相反，因而有减退磁化的作用，这个磁场叫退磁场。 退磁场强度Hd在物体的内部是从N极到S极，恰 好与外磁场的方向相反。在一般物体中，退磁场往往 是不均匀的，因而使原来有可能均匀的磁化也会变成 不均匀的，在这种情况下，磁化强度和退磁场之间不 能找出简单的关系。
磁场强度在最大变化率方向 上的分布函数H（x），对 此函数求导gradH ，即可 得到某点磁场梯度数值。
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第一章 磁选的基本原理
磁性颗粒在磁场中的受力：
磁性颗粒在均匀磁场中的受力：只受转矩作用，转矩使 其长轴平行于磁场方向，处于稳定状态；
磁性颗粒在非均匀磁场中的受力：除受转矩作用外，还 受磁力作用。磁力呈现引力作用，使颗粒向着磁场强度 升高的方向移动，最后吸在磁极上。
第一章 磁选的基本原理
一、概述
磁选：是在不均匀磁场中利用矿物之间磁性的差异 而使不同矿物实现分离的一种选矿方法。
磁选法广泛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、垃圾及污水处理等方面。
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第一章 磁选的基本原理
当磁化均匀时，产生的退磁场强度与磁化强度 成正比，即
Hd = -NM Hd、M的单位相同，为A/m； N为退磁系数，其值取决于物体的形状。 实际分选中的颗粒都是不规则的，所以N一般 取0.16。
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第一章 磁选的基本原理
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第一章 磁选的基本原理
物体不受外磁场作用：由于分子的热运动使得分 子磁矩的取向分散，其矢量和为零。 物体受外磁场作用：分子磁矩沿外磁场方向取向， 其矢量和不为零，从而显现磁性，这就是物质被 磁化的本质。 非磁性物质：并非绝对没有磁性，只是这种物体 中的分子磁矩在磁场中的取向程度极小而已。
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第一章 磁选的基本原理
物质在磁场中的磁化强度： 物体被磁化的程度用磁化强度M表示，磁化强度
是单位体积物体的磁矩，即： M = ∑Pm/V
∑Pm——物体各原子（或分子）磁矩的矢量和 V——物体的体积
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第一章 磁选的基本原理
物理意义：在磁感应强度为B的外磁场作用下，单位体 积物体的磁矩，是一个体现在外磁场作用下物体被磁化 程度的物理量，单位为A/m。
1Oe等于真空中磁感应强度为1Gs处的磁场强度， 两种单位制之间的换算关系为 1A/m = 4π×10-3Oe
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第一章 磁选的基本原理
三、非均匀磁场和磁场梯度
均匀磁场：各点的磁场强度的大小相等、方向相同， 即H为常数； 非均匀磁场：磁力线分布不均匀，磁场强度的大小和 方向是变化的。磁场的不均匀程度可以用磁场梯度表 示，即dH/dx或gradH。
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第一章 磁选的基本原理
磁场梯度的定义（gradH）：沿磁场强度最大变化 率方向上，单位距离的磁场强度的变化率。 磁场梯度的方向：磁场强度在该点处变化率最大的 方向； 磁场梯度的大小：这个变化率最大的数值。
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第一章 磁选的基本原理
磁场梯度的计算：
磁性和体积都相同的甲乙两物体，在相同的外磁场 中磁化，则磁化强度必然相同；反之必不然，但不能说 一者比另一者的磁性强。
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第一章 磁选的基本原理
所以，对于质地均匀的物体常用单位外磁场强 度使物体所产生的磁化强度来表示它的磁性，即
κ0=M/H κ0——物体的磁化系数或磁化率；表示物体
磁流体分选作为磁选的一门新兴学科，其分选理论、磁 流体的制备及分选设备尚在不断完善阶段。
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第一章 磁选的基本原理
二、磁学的概念
磁场是物质的特殊形态，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（B）：磁场中某点的磁感应强度的大小， 等于该点的导线通过每单位电流所受力的最大值， 它的方向为放在该点的小磁针的N极所指的方向。
被磁化难易程度的物理量。 M——物体的磁化强度，A/m； H——外磁场强度，A/m。
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第一章 磁选的基本原理
实际物质的质地往往是不均匀的
比磁化系数或比磁化率χ0：单位磁场强度在单位质 量物体上产生的磁矩（可消除物质内部空隙影响）
χ0= ∑Pm/（Vρ1H）=κ0/ρ1 式中χ0——物体的比磁化率，m3/kg
磁选设备分选空间中磁场的基本要求：不但要有一定的 磁场强度，而且还要高的磁场梯度。
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第一章 磁选的基ຫໍສະໝຸດ Baidu原理
四、物体的磁化、磁化强度
物质磁性产生的原因： 原子是有磁性的，由原子或分子组成的物体也具
有磁性。原子中各个电子产生的磁效应用原子磁矩表 示，而分子产生的磁效应则用分子磁矩表示。