影響濕式高梯度磁選選擇性的因素

影響高梯度磁選機(jī)選擇性的因素主要有：磁介質(zhì)的匹配與排列形式、載體的性質(zhì)與礦漿流態(tài)、入選物料的分散程度及機(jī)械夾雜等。

1、磁介質(zhì)的匹配與排列形式

磁介質(zhì)的形狀和大小對(duì)于獲得最佳精礦品位和回收率以及確定介質(zhì)負(fù)荷有著重要的作用。在實(shí)際應(yīng)用中，介質(zhì)尺寸與礦粒大小相匹配的條件是使精礦的回收率和品位最高。磁介質(zhì)的尺寸應(yīng)是礦石粒度分布和礦物組成的函數(shù)。減小磁介質(zhì)尺寸，磁性產(chǎn)品的回收率得到提高，品位卻會(huì)降低。鋼毛介質(zhì)寬度一般為0.254~0.051mm，厚度約為寬度的十分之一；不銹鋼棒的直徑在0.5mm~4mm之間，長(zhǎng)度由磁系尺寸決定。在具體選用介質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)來(lái)把握不同磁介質(zhì)對(duì)某一物料的磁捕集效果。

介質(zhì)絲的有序排列能夠提高高梯度磁選的效率。實(shí)際生產(chǎn)中利用由磁介質(zhì)絲編成的網(wǎng)或膨化金屬篩板網(wǎng)來(lái)實(shí)際這種介質(zhì)的有序布置。實(shí)際表明，這種有序布置的介質(zhì)可以提高分選效率，對(duì)磁介質(zhì)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。既可以防止磁介質(zhì)的損失，又可實(shí)際有序排列。理論研究認(rèn)為，分選區(qū)中磁介質(zhì)的有序排列，及所有的磁介質(zhì)絲垂直于磁場(chǎng)方向，且相互平行排列，則分選效率可以達(dá)到理想效果。

永磁高梯度磁選機(jī)選擇直徑2mm的導(dǎo)磁不銹鋼棒，垂直于磁力線方向平行排列，同層介質(zhì)間隔2mm，層層介質(zhì)間距2mm錯(cuò)置排列，符合磁介質(zhì)匹配與有序排列理論。介質(zhì)有序化的優(yōu)點(diǎn)是：礦漿流量相等時(shí)，壓力降較介質(zhì)隨機(jī)排列小，礦漿較容易流過(guò)，減少了非磁性顆粒的機(jī)械夾雜，可以充分地沖洗出磁性物料。

2、載體性質(zhì)及礦漿流態(tài)

1)載體的粘度

截體是指輸送被選物料的流體，濕式高梯度磁選中的載體通常為水。顆粒的捕集幾率與粘度成反比，這意味著降低載體粘度有利于改善磁選機(jī)的分選效果，而磁選設(shè)備則主要通過(guò)控制礦漿的濃度來(lái)降低載體粘度。永磁高梯度磁選機(jī)在最佳工作濃度為20%~30%時(shí)得到了較好的選別指標(biāo)，這是由于礦漿的粘度較低，利于磁介質(zhì)對(duì)于弱磁性礦粒的捕捉。

2)截體的比磁化率

用順磁性液體代替水做濕式高梯度磁選的載體，可以減少甚至消除脈石成分的磁捕獲。

3)礦漿的PH值

在細(xì)粒礦物濕式高梯度磁選中，除磁力與水動(dòng)力之外，顆粒間及顆粒與磁介質(zhì)間的表面力起著主要的作用。調(diào)整礦漿PH值能改變礦粒表面電位及雙電層，進(jìn)而改變系統(tǒng)的靜電作用，并由此影響著系統(tǒng)的總相互作用能。對(duì)粒度小于10um的赤鐵礦與石英混合物的高梯度磁選中PH的影響進(jìn)行的研究表明，當(dāng)PH為6.5時(shí)（比赤鐵礦的零電點(diǎn)大1PH單位），赤鐵礦能有選擇性的被吸附在磁介質(zhì)表面，即提高了高梯度磁選機(jī)的選擇性。試驗(yàn)表明，當(dāng)高梯度磁選的PH值接近于有用礦物的零電點(diǎn)時(shí)，磁選效果最佳。

4)礦漿流態(tài)

磁力速度與礦漿流速之比是高梯度磁選中的重要因素，它決定著高梯度磁選機(jī)運(yùn)行情況的好壞。當(dāng)磁介質(zhì)、場(chǎng)強(qiáng)、被分選物料的性質(zhì)等因素確定后，礦漿的流速對(duì)磁選結(jié)果起主要作用。研究表明礦漿低速流過(guò)磁介質(zhì)時(shí)，礦粒都在磁介質(zhì)的正面獲得捕獲，這時(shí)料漿對(duì)粒子的拖曳力不夠大，一些非磁性顆粒難免與磁介質(zhì)碰撞而夾雜到磁性顆粒中間，從而形成機(jī)械夾雜。當(dāng)?shù)V漿流速加大到一定程度時(shí)，礦漿將在介質(zhì)的背面產(chǎn)生漩渦形成介質(zhì)的背面捕集，非磁性顆粒因不受磁力而直接被料漿帶走，這就是所謂的渦流高梯度磁選。也正是這個(gè)渦流磁選大大提高了高梯度磁選的選擇性。但是在大流速的情況下，為達(dá)到理想的回收率，必須增大磁場(chǎng)，以使磁力大于流體拖曳力。永磁高梯度磁選機(jī)運(yùn)行的筒體轉(zhuǎn)速為3~5r/min，即0.09~0.16m/s，可以使磁性顆粒在介質(zhì)背面得到捕集，從而與非磁性顆粒有效分離。

3、物料的分散程度

高梯度磁選前，物料必須充分分散并且礦漿要有適宜的流變特性。對(duì)礦漿的分散過(guò)程起決定作用的因素是微粒表面的荷電狀態(tài)及物化性質(zhì)。通常采用超聲波或添加分散劑對(duì)物料進(jìn)行分散。超聲波產(chǎn)生空化作用，在固體和液體界面產(chǎn)生高速微沖流時(shí)，既能夠除去邊界污層或使邊界污層疏松，又可增強(qiáng)攪拌作用，以清洗礦粒表面，使礦粒得到分散。超聲波分散必須選擇適當(dāng)?shù)穆晫W(xué)參數(shù)。因?yàn)樵诂F(xiàn)場(chǎng)使用超聲波比較麻煩，所以在實(shí)際應(yīng)用中多采用分散劑分散。常用的分散劑主要為堿類、硅酸鈉和無(wú)機(jī)磷酸鹽。分散劑在其最佳分散濃度下才能達(dá)到最佳分散效果。最佳分散劑濃度，可以改變礦漿的流變特性。分散劑的適宜用量可以通過(guò)電位測(cè)定和流變學(xué)研究來(lái)確定。目前，在高嶺土的高梯度磁選中分散劑的應(yīng)用比較多。使用永磁高梯度磁選機(jī)對(duì)長(zhǎng)石礦進(jìn)行除鐵試驗(yàn)時(shí)，由于礦漿粘度較大，沉降速度很快，需要添加分散劑以保持料漿的充分分散，從而保證除鐵效果。此外使用分散劑時(shí)還應(yīng)注意PH值對(duì)其分散作用的影響。

4、機(jī)械夾雜

在實(shí)際磁介質(zhì)中，磁撞效率主要是由碰撞的機(jī)械機(jī)理所決定的，因此懸浮在通過(guò)磁介質(zhì)的流體中的每個(gè)顆粒與磁介質(zhì)的碰撞幾乎都接近于1，即在沒(méi)有磁力的情況下，其碰撞機(jī)率也扔接近于1。由此可見(jiàn)，非磁性礦物在磁性礦物中的機(jī)械夾雜是不可避免的，這是影響高梯度磁選選擇性的一個(gè)重要 方面。為解決這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行過(guò)不少研究工作，主要為：

1)采用特殊的磁介質(zhì)及排列形式。例如采用水平布置得絲網(wǎng)介質(zhì)，各網(wǎng)的網(wǎng)眼尺寸自上層至下層依次減小。

2)將介質(zhì)通以電流。其實(shí)質(zhì)就是在高梯度磁選中增加了靜電力的作用。

3)磁介質(zhì)振動(dòng)和礦漿脈動(dòng)。脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)利用流體的脈動(dòng)，增大了礦粒與磁介質(zhì)的碰撞幾率，同時(shí)脈動(dòng)力把夾雜在磁性物中的非磁性礦粒清洗出來(lái)，有利于礦粒的選擇性捕集，此種設(shè)備在國(guó)內(nèi)已成功地應(yīng)用于微細(xì)粒赤鐵礦的回收。

永磁高梯度磁選機(jī)采用導(dǎo)磁不銹鋼棒垂直于磁力線方向平行排列，利用有壓沖洗水減少磁性?shī)A雜，有利于對(duì)弱磁性赤鐵礦的選別。

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