《組合式棒介質高梯度磁選的絲徑匹配及構造機理研究》是依託昆明理工大學，由陳祿政擔任項目負責人的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：組合式棒介質高梯度磁選的絲徑匹配及構造機理研究
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：陳祿政
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
圓柱形棒介質工作可靠，易於排列組合最佳化，不易堵塞，是脈動高梯度磁選細粒弱磁性礦的關鍵技術之一，但有利於提高棒介質磁力捕獲效率的一些基礎科學問題研究還不夠。.針對生產過程中單一直徑棒介質僅高效捕獲窄粒級磁性礦粒的問題，提出多種絲徑組合式棒介質，套用等磁力關係式及單元介質分析和礦粒積聚快速固結新方法，重點研究：①介質絲徑與礦粒粒度的尺度匹配及其對礦物磁性、磁感應強度等分選因素的影響，以及磁性礦粒在介質絲表面的積聚形態；②組合式棒介質構造（組合模式、絲徑比、絲間距等）與物料性質和分選條件的關聯性及其組合機理；③最佳組合棒介質的粒級選擇性、磁力捕獲機率與動力學、礦粒運動方程及礦粒積聚形態等。本項目從理論上建立基於物料性質和實際分選環境的組合式棒介質構造原理與方法，提高棒介質的磁力捕獲效率，這將為提升高梯度磁選效能開闢一條新途徑，實現高梯度磁選理論與技術創新。
結題摘要
圓柱形棒介質工作可靠，易於排列組合最佳化，不易堵塞，是脈動高梯度磁選細粒弱磁性礦的關鍵技術之一。當前，脈動高梯度磁選採用單一直徑棒介質，可以高效捕獲物料中的窄粒級磁性礦物，對寬粒級礦物則捕獲效率有所降低。本項目提出多絲徑組合式棒介質並開展捕獲機理研究，探索提升脈動高梯度磁選效能的新途徑，因此具有重要的理論和套用價值。本項目通過理論、模擬和試驗研究：（1）通過發明一種磁介質單絲捕獲分析方法，準確分析了磁介質單絲的捕獲量和選擇性，建立了介質絲徑與物料性質和捕獲條件的關聯性，為組合式棒介質最佳化設計提供了基礎數據。（2）套用磁介質單絲捕獲分析方法，研究了磁介質絲徑、絲間距和組合模式對磁介質捕獲性能的影響。（3）針對磁介質單絲最大捕獲機率和臨界捕獲兩種特殊情況，建立了介質絲徑與礦物粒度的匹配新模型；與傳統匹配模型相比，該模型計算值更符合生產實際值。套用上述發明方法，對新模型進行了試驗驗證，結果與模型計算值吻合。新模型為多絲徑組合式棒介質的最佳化設計提供了理論依據。（4）套用COMSOL Multiphysics模擬軟體，對單一直徑和多絲徑組合式磁介質周圍磁場和流場特性進行了模擬仿真分析，預測並描繪了礦粒的運動軌跡；在此基礎上，分析了磁介質組合模式與分選物料粒度的關聯性，並進行了試驗驗證研究。研究發現，與單一直徑磁介質比較，組合式棒介質更能兼顧捕獲粗、細粒磁性礦粒，其捕獲性能優於單一直徑棒介質。（5）最後，綜合理論與試驗研究成果，總結歸納出了一種科學的多絲徑組合式棒介質構造原理與方法。本項目研究成果，為多絲徑組合棒介質的最佳化設計提供了理論依據和技術途徑，將促進高梯度磁理論與技術的發展進步。
