磁團聚

磁團聚

磁團聚是細粒強磁性礦物在低弱磁場中受磁力和剪下力作用,選擇性地形成磁團聚體與脈石分離的磁選方法。所用低弱磁場的磁感應強度為5~25mT,比通常預磁磁感應強度50mT和弱磁場磁選機磁感應強度100mT低得多。磁場和剪下力場的作用僅產生磁團聚,團聚體在磁場和重力場綜合作用下沉降速度加大,從而提高了與非團聚的脈石的分離效果。磁團聚分選法分選精度高,用於磁鐵礦的精選時,能獲得超級精礦。

基本介紹

  • 中文名:磁團聚
  • 外文名:magnetic flocculation
  • 類別:礦業術語
  • 作用:磁團聚使細粒礦石變為磁團或磁鏈
  • 學科:選礦工程
  • 適用範圍:細粒強磁性礦物
介紹,原理,選礦設備結構,

介紹

現代礦物原料的基本特點是能經濟利用的礦石品質逐日降低,有價成分的微細程度日益提高。因此,為了最大限度利用一切礦產資源,減緩自然資源的枯竭速度,微細粒礦物的選礦已經成為當今選礦界的研究課題和生產領域頭等重要的問題。
微細粒的一般特性為質量小、比表面積大。質量小,則沉降分層過程慢,重選回收困難。質量小,細粒與氣泡碰撞幾率低,比浮選速度小,故浮選回收率及品位均低。就磁選而言,強磁性物料隨粒度減小磁化率極度降低,矯頑力增大;弱磁性礦物磁化率本身就低,比介質阻力隨粒度降低而增大,導致回收困難。對任何一種分離方法而言,設備處理能力都低。
比表面大,表面能和表面活性大,易於相互聚結,故細粒表面行為對分選有重要影響。小於5μm的微粒礦物,在礦漿中受到各種表面力的作用,如范德華分子作用力、雙電層靜電作用力、位阻作用力、疏水作用力等,使微細粒礦物的分散、團聚、凝聚等行為受到嚴重影響。表面力不僅對浮選有重要作用,對重選和磁選也有顯著作用,磁選時礦粒在磁介質上的捕獲和解吸,都與微細粒體系的分散與凝聚行為有密切關係。提高微細粒礦物選別指標的兩種有效措施是增大細粒礦物的表觀粒度和具有巨大磁場力的新型磁選機直接分選細粒物料。其中增大微細粒礦物表觀粒度的方法包括選擇性磁團聚法和磁種法。
所謂磁團聚選礦,是在外加磁場的作用下,強磁性或弱磁性細顆粒礦物有選擇性地自行團聚成鏈狀或團狀磁聚體,在水流作用下與不團聚的脈石顆粒相分離。磁團聚選礦較早用於細粒強磁性礦物,最近一二十年才推廣到細粒弱磁性礦物,如菱錳礦、菱鐵礦等與石英、長石的分離上。近年來磁團聚選礦技術發展迅速,已達工業套用階段。

原理

磁性是物質的基本屬性之一。礦物的磁性用比磁化率度量。在磁選中,礦物根據比磁化率k的大小,分為強磁性礦物、弱磁性和中磁性礦物以及非磁性(有極弱磁性的)礦物等二類。待分選的物料給入磁選機後,受到磁力(f磁)和設備機械力(又稱競爭力,包括離心力、重力、摩擦力和水流動力等)的共同作用。磁性顆粒所受的磁力大於所受機械力,非磁性顆粒主要受機械力的作用,由於兩者受到不同力的作用,將沿著不同的路徑運動,分別接取即可達到分選目的。
磁性礦物如磁鐵礦在離開磁場時存在剩磁,磁性顆粒之間就會由於剩磁而發生磁團聚,如磁鏈和磁團,它對選別、分級以及過濾作業都有不利影響,解決這一問題的途徑之一就是脫磁。而在磁選過程中同樣會發生磁團聚,這是由於磁性顆粒在外磁場作用下強烈聚集形成磁團,在磁團內,除磁性顆粒本身外,還包裹著品位低的單體脈石及脈石連生體,從而降低了精礦的品位。為了達到一定精礦質量要求,選廠採取多段磨礦多段精選工藝,或全面降低精選粒度,提高磁鐵礦單體解離度。這類措施在技術上存在一定困難,經濟上也昂貴,同時選礦生產能力也降低,金屬回收率下降。實際上,要提高磁選機精礦產品的質量,應破壞磁團,使被夾雜於其中的單體脈石或連生體從中分離出來,破壞力可以是機械力也可以是流體力。

選礦設備結構

磁團聚分選設備由磁系和切向給水裝置或攪拌裝置構成(見圖1)。磁系由內外兩組同心筒形磁極組成,可以降低磁場不均勻性。磁極由鐵氧體永磁塊構成,磁系沿軸向是斷續的,使強磁性礦石在沉降過程中處於團聚-分散-團聚的動態過程,有利於選擇性團聚和排除脈石,提高精礦品位及分選效率。沿切向給入上升水流,是為了產生剪下力,加強水力清洗作用。有些設備安有攪拌葉輪,其作用與切向水流相同。根據磁力和流體剪下力的比值及兩種力的方向,來控制強磁性礦粒的團聚和分散狀態,達到磁團聚的高度選擇性。在分選區保持礦漿的適當濃度,以形成床層和發生干涉沉降作用。
圖1  磁團聚分選設備示意圖圖1 磁團聚分選設備示意圖
1—提升桿;2—給礦箱;3—給礦管;4—溢流槽;5—內磁系;6—外磁系;7—進水管;8—精礦閥

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