铁矿石选矿机理研究

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1、铁矿石选矿机理研究不同的矿物貝有不同的磁性，磁选正是利用这种差异对矿物进行选别。本次试验主要研究的铁矿石为磁铁矿，由于磁铁矿皿于亚铁磁性物质，磁性较强,因此选别磁铁矿一般釆用弱磁选。磁铁矿容易磁化，在较低场强下就町达到磁饱和，磁化率随着场强的增加很快达到最大值，磁选时应该选择这-最大点时的场强，此时磁选效果最好【切。在实际选矿中，磁铁矿石的磁性与纯磁铁矿的含量有关，纯磁铁矿含最越多，比磁化率越髙。根据对某铁矿石的研究，该铁矿石的磁铁矿含量9比磁化率的关系见图5・1,从图上可以山观看出，磁铁矿含量与比磁化率大体上成匸比关系叫80192、<21

2、芒COT土209060302060图5・1

3、磁铁矿含暈与比磁化率关系图Fig.5・1Relationbetweenmagnetitecontentandratiosusceptibility5.1.1筒式磁选机磁选机理永磁筒式磁选机作为一种湿式磁选设备任选别强磁性矿物时有看很广泛的应用.该磁选设务具有选别效果好、处理能力大等特点，按照椚体的结构可分为三种，分别为顺流型、逆流型和半逆流型卩铁II就最为常用的是半逆流型，本节将重点介绍半逆流型。半逆流型筒式磁选机主耍山三部分组成，分别为圆筒、磁系以及擠体。圆筒由不锈钢板卷成，在其表面覆盖一层耐磨材料，该耐磨材料有利于减少磨损,还能加强对磁性产物的携带作用，更好的选别磁性矿物。筒径大

4、小决定着磁系的种类，比如600mm的小筒径，它的磁系为三极磁系，大点的筒径则为四极至六极不等。磁极都是锂铁氧体永磁块构成,逹在磁导板上，它的极性沿着圆周交替排列。槽体为半逆流型，矿浆通过槽体下方给到圆简的下部，磁性产物随着圆筒旋转，非碗性产物移动方向则与磁性产物不同，即与圆简的旋转方向相反。槽体的下部为给矿区，并有喷水管用來调节给矿浓度，吹散矿浆，提髙选别效果。在给矿区的上部有开着矩形孔的底板，矩形孔的作用是流岀尾矿。选别流程为矿浆给到槽体底部，在吹散水作用F进入给矿区，磁性矿粒在磁系磁场力的作用■附着在圆筒表面与圆筒同向运动，在这过程中，由于磁系的极性交替改变，附着在圆筒上的磁系颗

5、粒不停地翻动，有利于去除夹杂的脉石矿物，提高分选效果。因为磁系边缘磁场强度较弱，当磁性矿粒转到该处时，通过冲洗水的作用，将磁性矿粒冲入粘矿槽中，从而实现与非磁性矿粒的分离叫5.1.2磁选柱分选原理磁选柱是一种巫磁联合选矿设备，该设备足山鞍山科技大学研制成功的，目前•在很多矿山取得了很好的应用。木节将亟点介绍磁选柱的结构、磁场特牲以及分选原理。5.1.2.1磁选柱的结构磁选柱结构见图5-2oFig.5・2Thestructureofmagneticseparatorcolumn1■给矿斗2•尾矿溢流槽3•分选柱及电磁线圈4•给水管5•底鼓645旷排矿口7•屯控箱由图5・2可知，磁选柱主

6、要由给矿斗、尾矿溢流槽、磁系、给水管、精矿排矿口以及电控箱等构成，其中磁系是由多个直线圈构成，这些线圈从上而下分成若干组，通过电控箱进行控制，不断对线圈通电断电，产生卜•移的磁场【4氏5.122磁选柱的磁场由于线圈是通过直流电励磁，它的轴线上的磁场强度可通过公式1进行计算：Hp=fdH(cosq-cos&J公式1式中Hp・线圈轴线上某点磁场强度，单位为A/m：门、H•线圈内、外半径，单位为m；L】、Lr线圈轴线上P点距线圈两端面的距离，单位为m；n・单位长度线圈匝数：I•线圈电流强度。研究表明，在轴向上，线圈轴向中心的磁场强度最大，随着离轴向中心的距离变大，磁场强度逐渐减小；在径向上

7、，周边场强大中心场强小。这样无论在轴向还是在径向上都存在着磁场梯度，为磁选柱能够分离磁性矿物萸定了基础。磁选柱的磁场是属于非恒定的脉动磁场，时有时无，它能够随着给矿矿粒的特点进行调节，从而能够获得较好的选别指标I®。5.1.23磁选柱的分选原理耍弄清楚磁选柱的分选原理就必须分析矿粒在磁选柱内受到几个力，以及每个力的大小。它们的合力方向决定了矿粒的运动方向以及速度大小。这个矿粒可以是单个矿粒也可能是磁链，这些矿粒或者磁链不仅受到磁力、重力、上升水流的阻力，还受到旋转水流的眄切力以及矿粒间的碰撞等。磁选柱中矿粒受到的力非常复杂，磁选柱各处惜况都不相同，用一个严格的运动方程是无法來农达的，

8、因此本次研究主要针对矿粒在垂直方向的受力情况以及运动情况进行分析，忽略了橫向剪切力等力的作用。我们假设向F为正，向上为负，那么矿粒或者磁链受到的重力、磁力以及上升水流的阻力分别为：公式2⑴重力f存叫5・p）g9N(2)磁场力J二曲k^HgradH,N（3）上升水流阻力公式3公式4式中V•矿粒休枳，n?；d、“矿粒、水密度，kg/m3：“。・真空磁导率，H/m；k、ko・与水流流态的系数、矿粒物体体积磁化率；g、u•上升水流流速、矿粒运动速度，ID/S；人•