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| 磁分離技術(shù)的應用裝備——磁選機 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-06-10 13:05:40 瀏覽次數： |
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1 復合力場(chǎng)磁分離
通過(guò)各種力場(chǎng)疊加， 改善分選體系的磁力特征，可以改善分選體系的分選性能。離心力場(chǎng)與磁選相結合，形成磁力水力旋流器、磁力離心選礦機， 處理磁性礦物(主要為強磁性礦物)時(shí)，可以縮短作業(yè)流程，提高分選效率。
利用重力、磁力及顆粒相互磁團聚與剪切相結合，俄羅斯研制出磁-重選礦機，在4 ～ 16kA/m的電磁場(chǎng)內和一定的上升水流條件下，硅鐵連生體被上升水流攜帶至懸浮體上部， 并以溢流形式排出；而分選區的電磁場(chǎng)能使單體磁鐵礦形成磁絮團及向下的磁場(chǎng)力從底部排出作為最終鐵精礦。該機用于俄羅斯列別金公司的精選, 在-45 μm 粒級占70 %,給礦鐵品位66 .10 %時(shí), 最終精礦鐵品位69 .30 %， 回收率97.10 %。首鋼與地礦所研制的磁團聚重選機，采用高濃度分選， 增加磁性誘導，從而提高磁團聚的穩定性和均勻性，而高濃度礦漿形成的剪切力使顆粒反復呈現“分散-團聚-分散”狀態(tài)， 使磁團不斷得到凈化。
東北大學(xué)與鞍山鋼鐵學(xué)院研制的脈沖磁選柱，北京礦冶總院研究的磁團聚浮選法，也是基于上述基本原理。
2 濕式強磁與高梯度強磁分離
濕式強磁與高梯度強磁選是分選弱磁性鐵礦物最常用方法，也是工業(yè)生產(chǎn)上應用最多的方法之一，國內外有許多應用的實(shí)例。其研究和應用始于20 世紀60年代德國KHD 公司研制的Jones 電磁強磁選機和Sala高梯度磁選機；隨后烏克蘭礦物加工中心研制出6 -ERM強磁選機，該機共有三盤(pán), 分選場(chǎng)強從上到下依次遞增， 用于處理中弱磁性顆粒，各分選盤(pán)的電流獨立供應。
烏克蘭Maliy 等人用6-ERM 磁選機分選烏克蘭和保加利亞細粒浸染型褐鐵礦。我國20 世紀80年代研制成功Shp 系列仿瓊斯強磁選機，隨后在酒鋼、大冶鐵礦、包鋼、鞍鋼等地成功應用于復雜氧化礦的工業(yè)生產(chǎn)，推動(dòng)了難選鐵礦的選礦技術(shù)進(jìn)步。由于上述機型的選擇性差和磁介質(zhì)易堵塞，對此進(jìn)行了許多研究與改進(jìn)。
英國Shao 等人研究了不同粒級的多種礦物在濕式強磁選機中的磁性能和分離行為表明，強順磁性的赤鐵礦幾乎不受影響，弱順磁性的針鐵礦和褐鐵礦不能有效地回收，而介于兩者之間的赤鐵礦與復合礦，其回收率受顆粒粒級的影響較大。采用Shp -3200 型強磁選機分選酒鋼富含鏡鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦(每種礦物約各占三分之一)的復雜弱磁性鐵礦物，雖然已經(jīng)進(jìn)行了將磁極頭包角從90°改為83°、激磁線(xiàn)包由風(fēng)冷改為油冷、分選轉盤(pán)增設反沖水裝置、采用齒距為3.5 mm 和2.5 mm 細齒板代替5.0mm 的粗齒板等諸多技術(shù)改進(jìn)措施， 加強對細粒鐵礦物的回收，但是仍然難以有效分選難選的鐵礦物。
為此，羅立群等人應用流膜磁分離技術(shù)提高了鐵磁性顆粒的回收率。熊大和對比研究脈動(dòng)高梯度磁選機的垂直磁場(chǎng)與水平磁場(chǎng)，認為垂直磁場(chǎng)優(yōu)于水平磁場(chǎng)， 并解釋了Slon 磁選機基于垂直磁場(chǎng)的設計思想。
捷克設計制造的VMS 型磁選機用立式旋轉環(huán)代替常規的水平轉子，從底部給料，并引入反向水流沖洗；熊大和在此基礎上引入脈動(dòng)概念， 介質(zhì)中的礦漿受脈動(dòng)作用， 提高了分選的選擇性。目前，立環(huán)式強磁選機已在工業(yè)上大規模地應用，國內的Slon 強磁選機已在梅山、鞍鋼等地工業(yè)應用。
3 永磁強磁選
稀土永磁材料因具備優(yōu)良的磁性能而迅速發(fā)展，如德國用MA 法制得的Nd15Fe77B8 永磁體, 各向同性微晶顆粒的矯頑力高達1600 kA/m ;Khelifati 等用機械合金化反應球磨法制備納米晶Nd15Fe77B8/α-Fe 復相稀土永磁材料, 既可用于粘結磁體，也可通過(guò)單軸熱壓制成高矯頑力的各向同性永磁磁體, 可制成各種性能優(yōu)良的稀土永磁強磁選機。
目前世界上有6 家公司生產(chǎn)稀土輥式磁選機，如Eriez 、Bateman 、KHD 公司，其特征是表面場(chǎng)強高，磁場(chǎng)梯度大，分選范圍廣，應用于弱磁性礦石、磨料和耐火材料等工業(yè)礦物的磁分離與除雜。稀土筒式磁選機的磁化方向沿筒周逐漸變化,切向梯度小， 便于物料瀉落，用于礦砂處理工業(yè);當磁極塊同極擠壓裝配時(shí)， 磁場(chǎng)強度和梯度高，主要用于赤鐵礦和錳礦石等弱磁性礦物的回收。國內長(cháng)沙礦冶研究院研制的DPMS 和CRIMM 型永磁強磁機已在工業(yè)上廣泛應用。另外，永磁磁過(guò)濾器可安裝在管道內用于漿料、粉料的脫鐵。
4 干式高梯度磁選
非金屬礦的深加工、細粒粉末的制備和粉末冶金材料的微細粉料等不可避免地存在鐵性雜質(zhì)，其脫鐵除雜的主要有效手段是干式高梯度磁選。采取低速氣流或循環(huán)空氣給礦，物料在分散器中分散后，給入振動(dòng)高梯度磁選機進(jìn)行分離。
英國Leaper 等人用干式永磁高梯度磁選分離失活的流態(tài)化石油觸媒裂化劑， 能有效減小均衡觸媒(E -cat)中+90 μm 顆粒的Ni含量。干式磁選工藝也可用于粉煤灰脫鐵、褐煤的熱解提純，石油催化劑除鐵、鎳和釩雜質(zhì)以及超導微粒的提純。
5 超導磁選
超導磁選機的研制是比較活躍的研究領(lǐng)域之一，1986 年， 第1 臺大規格的超導磁選機在美國成功應用。隨后超導磁選機在高嶺土選礦工業(yè)中獲得大規模的應用，并產(chǎn)生了極大的經(jīng)濟效益如埃利茲磁材公司制造的C -84 型超導高梯度磁選機，它采用馬斯頓型超導線(xiàn)圈，筒體直徑為2134 mm , 裝有導磁不銹鋼鋼毛，能產(chǎn)生最大磁感應強度為2 T 的場(chǎng)強， 在胡伯選廠(chǎng)用來(lái)從高嶺土中脫除微米級別的鈦鐵礦與其它氧化鐵。此后， 超導磁選技術(shù)迅速發(fā)展，出現了開(kāi)閉式、筒體往復式、轉鼓型等新型超導磁選機，也出現了超導線(xiàn)圈改裝的常規高梯度磁選機。
分選區磁鼓表面的磁場(chǎng)強度為3.2 T，最高可達5 T，梯度為100T/m ，磁力有效作用區大，可分選粗?；蚣毩Ｈ醮判缘V物，且不會(huì )被給料中的強磁性或過(guò)粗顆粒堵塞，因此沒(méi)有必要篩分及預選脫除強磁性礦物，該機型已在希臘和土耳其使用。由于超導磁選機初期投入較大， 因此它的應用受到了一定限制。
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