选矿--磁选课件.ppt

1、磁磁 选选 磁选磁选是在是在不均匀磁场不均匀磁场中利用矿物之间的磁性差异而使不同矿物中利用矿物之间的磁性差异而使不同矿物实现分离的一种选矿方法。实现分离的一种选矿方法。磁选既简单又方便，不会产生额外污染。磁选磁选既简单又方便，不会产生额外污染。磁选法广泛地应用于黑色金属矿石的分选、有色和稀有金法广泛地应用于黑色金属矿石的分选、有色和稀有金属矿石的精选、重介质选矿中磁性介质的回收和净化、属矿石的精选、重介质选矿中磁性介质的回收和净化、非金属矿中含铁杂质的脱除、对矿中铁物的排除以及非金属矿中含铁杂质的脱除、对矿中铁物的排除以及垃圾与污水处理等方面。垃圾与污水处理等方面。磁选是处理铁矿石的主要选矿方

2、法。我国铁磁选是处理铁矿石的主要选矿方法。我国铁矿石资源丰富，目前保有的探明储量已达矿石资源丰富，目前保有的探明储量已达500亿亿t，居世，居世界前列，但贫矿占界前列，但贫矿占90左右，富矿仅占左右，富矿仅占10左右，而富左右，而富矿中又有矿中又有5左右因含有有害杂质不能直接冶炼，因此铁左右因含有有害杂质不能直接冶炼，因此铁矿石中有矿石中有90以上需要选矿。世界上其他国家的情况大以上需要选矿。世界上其他国家的情况大体如此。铁矿石经选矿后，提高了品位，降低了二氧化体如此。铁矿石经选矿后，提高了品位，降低了二氧化硅和有害杂质含量，有益于冶炼过程。硅和有害杂质含量，有益于冶炼过程。根据我国的实践，铁

3、精矿品位每提高根据我国的实践，铁精矿品位每提高l，高炉利用，高炉利用系数可增加系数可增加23，焦炭消耗量可降低，焦炭消耗量可降低15，石灰，石灰石消耗量可减少石消耗量可减少2。许多有色金属和稀有金属矿物具有不同的磁性。许多有色金属和稀有金属矿物具有不同的磁性。当用重选和浮选不能得到最终精矿时，可用磁选结当用重选和浮选不能得到最终精矿时，可用磁选结合其他方法进行分选。合其他方法进行分选。例如，用重选得到的黑钨粗精矿中，含有一定量例如，用重选得到的黑钨粗精矿中，含有一定量的锡石，利用黑钨矿具有弱磁性而锡石无磁性这一的锡石，利用黑钨矿具有弱磁性而锡石无磁性这一特点采用磁选法进行处理后，可得到合格的钨

4、精矿。特点采用磁选法进行处理后，可得到合格的钨精矿。在重介质选煤或选矿时，多采用磁铁矿粉或硅在重介质选煤或选矿时，多采用磁铁矿粉或硅铁作为加重质，由于作为重介质的悬浮液要循环使铁作为加重质，由于作为重介质的悬浮液要循环使用，需要用磁选法回收和净化加重质。用，需要用磁选法回收和净化加重质。例如，当高岭土中含铁高时，高岭土的白度、耐火例如，当高岭土中含铁高时，高岭土的白度、耐火度和绝缘性都降低，严重影响制品质量。一般地，铁杂度和绝缘性都降低，严重影响制品质量。一般地，铁杂质除去质除去12，白度可提高，白度可提高24个单位。现有的最有个单位。现有的最有效的高岭土除铁方法是高梯度磁选。效的高岭土除铁方

5、法是高梯度磁选。随着人类环境保护意识的提高和资源再生的需要，磁随着人类环境保护意识的提高和资源再生的需要，磁选法被广泛用于钢渣及废金属的回收与分离以及污水处理选法被广泛用于钢渣及废金属的回收与分离以及污水处理等过程中。医学上还用磁选法来分离血液中的红血球等。等过程中。医学上还用磁选法来分离血液中的红血球等。非金属原料中一般都含有有害的铁杂质，磁选就成为非非金属原料中一般都含有有害的铁杂质，磁选就成为非金属选矿中重要的作业之一。金属选矿中重要的作业之一。磁选发展磁选发展 中国是最早发现磁现象的国家，在公元前一千多年就中国是最早发现磁现象的国家，在公元前一千多年就利用磁石的极性发明了指南针。在利用

6、磁石的极性发明了指南针。在1718世纪人们就开始了世纪人们就开始了用手提永久磁铁从锡石和其他稀有金属精矿中除铁的初次用手提永久磁铁从锡石和其他稀有金属精矿中除铁的初次尝试。工业上开始用磁选法分选矿石是在尝试。工业上开始用磁选法分选矿石是在19世纪末，世纪末，1890年瑞典出现了湿式筒式磁选机，它是现代磁选机的原型。年瑞典出现了湿式筒式磁选机，它是现代磁选机的原型。到到1955年，几乎所有磁选机都是电磁的。年，几乎所有磁选机都是电磁的。1955年以后，随着永磁材料的研究和应用，磁选机的年以后，随着永磁材料的研究和应用，磁选机的磁系材料开始采用铝镍钴合金，以后又逐渐应用铁氧体，磁系材料开始采用铝镍

7、钴合金，以后又逐渐应用铁氧体，使得弱磁场磁选机实现了永磁化、系列化、大型化。近年使得弱磁场磁选机实现了永磁化、系列化、大型化。近年来，又研制出了高性能的稀土永磁体，用该种磁铁制成的来，又研制出了高性能的稀土永磁体，用该种磁铁制成的磁选设备表面磁场强度高，磁场梯度大，分选粒度范围宽，磁选设备表面磁场强度高，磁场梯度大，分选粒度范围宽，处理能力大，使弱磁场磁选机的分选效率更高。处理能力大，使弱磁场磁选机的分选效率更高。磁流体分选作为磁选的一门新兴学科，其分选理磁流体分选作为磁选的一门新兴学科，其分选理论、磁流体的制备及分选设备尚在不断完善阶段。磁流论、磁流体的制备及分选设备尚在不断完善阶段。磁流体

8、分选是以特殊的流体如顺磁性液体、铁磁性悬浮液和体分选是以特殊的流体如顺磁性液体、铁磁性悬浮液和电解质溶液作为分选介质，利用流体在磁场或磁场和电电解质溶液作为分选介质，利用流体在磁场或磁场和电场的联合作用下产生的场的联合作用下产生的“加重加重”作用，按矿物之间的磁作用，按矿物之间的磁性和密度的差异或磁性、导电性和密度的差异，而使不性和密度的差异或磁性、导电性和密度的差异，而使不同矿物实现分选的一种新的分选方法。同矿物实现分选的一种新的分选方法。除了提高磁选机性能来达到磁分选目的外，还可加入磁性相到除了提高磁选机性能来达到磁分选目的外，还可加入磁性相到矿浆中，通过目的颗粒和磁性颗粒选择性的吸附来提

9、高目的矿物的矿浆中，通过目的颗粒和磁性颗粒选择性的吸附来提高目的矿物的磁性，这就是载体磁选工艺。磁选载体可以是较大的磁性颗粒，也磁性，这就是载体磁选工艺。磁选载体可以是较大的磁性颗粒，也可以是细颗粒磁种或磁矩较大的离子如镧、饵等。可以是细颗粒磁种或磁矩较大的离子如镧、饵等。磁选原理磁选原理磁学基础磁学基础 磁场是物质的特殊状态，并显示在磁场是物质的特殊状态，并显示在载电导体或磁极的周围。描述磁场大小和方向载电导体或磁极的周围。描述磁场大小和方向的物理量有磁感应强度的物理量有磁感应强度B和磁场强度和磁场强度H。当磁介质被置于磁场中时，由于磁场的作用而磁当磁介质被置于磁场中时，由于磁场的作用而磁化

10、，从而在介质内产生磁矩。单位体积内的磁矩称为磁化，从而在介质内产生磁矩。单位体积内的磁矩称为磁化强度，磁化强度是表征磁介质磁化程度的物理量。化强度，磁化强度是表征磁介质磁化程度的物理量。磁选基本条件磁选基本条件 磁选是在磁选设备所提供的磁选是在磁选设备所提供的非均匀磁场非均匀磁场中进行的。被磁选中进行的。被磁选矿石进入磁选设备的分选空间矿石进入磁选设备的分选空间后，受到磁力和机械力后，受到磁力和机械力(包括重包括重力、离心力、流体阻力等力、离心力、流体阻力等)的共的共同作用，沿着不同的路径运动同作用，沿着不同的路径运动，对矿浆分别截取，就可得到，对矿浆分别截取，就可得到不同的产品，不同的产品，

11、对较强磁性和较弱磁性颗粒在磁选机中成功分对较强磁性和较弱磁性颗粒在磁选机中成功分选的必要条件是：作用在较强磁性矿石上的磁力几选的必要条件是：作用在较强磁性矿石上的磁力几必须大于所有与磁力方向相反的机械力的合力，同必须大于所有与磁力方向相反的机械力的合力，同时，作用在较弱磁性颗粒上的磁力时，作用在较弱磁性颗粒上的磁力F2必须小于相应必须小于相应机械力之和。机械力之和。磁选的实质是利用磁力和机械力对不同磁性颗磁选的实质是利用磁力和机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现的。进入磁选机的矿石将被分粒的不同作用而实现的。进入磁选机的矿石将被分成两种或多种产品，在实际分选中，磁性矿石、非成两种或多种产品，在

12、实际分选中，磁性矿石、非磁性矿石不可能完全进入相应的磁性产品，非磁性磁性矿石不可能完全进入相应的磁性产品，非磁性产品和中矿中，而是呈一定的随机性。产品和中矿中，而是呈一定的随机性。因此，磁选过程的效果可用回收率、品位、磁性产品中因此，磁选过程的效果可用回收率、品位、磁性产品中磁性物质与给矿中磁性物质之比和磁性产品中磁性物质的含磁性物质与给矿中磁性物质之比和磁性产品中磁性物质的含量来表示。量来表示。磁力磁力 磁场有均匀磁场和非均匀磁场之分。磁场的均磁场有均匀磁场和非均匀磁场之分。磁场的均匀性可用磁场梯度来表示匀性可用磁场梯度来表示 均匀磁场中各点的磁场强度大小相等，方向一致。非均匀磁场中各点的磁

13、场强度大小相等，方向一致。非均匀磁场中各点的磁场强度大小和方向都是变化的。均匀磁场中各点的磁场强度大小和方向都是变化的。矿物颗粒在均匀磁场中只受转矩的作用，使它的长矿物颗粒在均匀磁场中只受转矩的作用，使它的长轴平行于磁场方向。在非均匀磁场中，矿粒不仅受转矩轴平行于磁场方向。在非均匀磁场中，矿粒不仅受转矩的作用，还受磁力的作用。结果使它既发生转动，又向的作用，还受磁力的作用。结果使它既发生转动，又向磁场梯度增大的方向移动，最后被吸在磁极外表面上。磁场梯度增大的方向移动，最后被吸在磁极外表面上。这样，磁性不同的矿粒才得以分离。这样，磁性不同的矿粒才得以分离。因此磁选只能在非均匀磁场中实现。因此磁选

14、只能在非均匀磁场中实现。磁选中矿物磁性的分类磁选中矿物磁性的分类 磁选中矿物磁性的分类不同于物质磁性的物理分磁选中矿物磁性的分类不同于物质磁性的物理分类，通常，按比磁化率大小把所有矿物分成强磁性矿类，通常，按比磁化率大小把所有矿物分成强磁性矿物、弱磁性矿物和非磁性矿物。物、弱磁性矿物和非磁性矿物。强糍性矿物物质比磁化率在磁场强度达强糍性矿物物质比磁化率在磁场强度达80一一136kAm的弱磁场磁选机中可以回收。这类矿物主的弱磁场磁选机中可以回收。这类矿物主要有磁铁矿、磁赤铁矿，钛磁铁矿、磁黄铁矿和锌铁要有磁铁矿、磁赤铁矿，钛磁铁矿、磁黄铁矿和锌铁尖晶石等，这类矿物大多属于亚铁磁性物质。尖晶石等，

15、这类矿物大多属于亚铁磁性物质。弱磁性矿物物质比磁化率在磁场强度弱磁性矿物物质比磁化率在磁场强度H4801840kAm的磁选机中可以选出。该类矿物较多，如的磁选机中可以选出。该类矿物较多，如大多数铁锰矿物：赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿、褐铁矿、大多数铁锰矿物：赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿、褐铁矿、水锰矿、硬锰矿、软锰矿和菱锰矿等；一些含钛、铬、水锰矿、硬锰矿、软锰矿和菱锰矿等；一些含钛、铬、钨的矿物：钛铁矿、金红石、铬铁矿、黑钨矿等；一钨的矿物：钛铁矿、金红石、铬铁矿、黑钨矿等；一些造岩矿物：黑云母、角闪石、绿泥石、绿帘石、榴些造岩矿物：黑云母、角闪石、绿泥石、绿帘石、榴石、橄榄石、辉石等。这类矿石多属于顺

16、磁性物质，石、橄榄石、辉石等。这类矿石多属于顺磁性物质，也有一些属于反铁磁性物质。也有一些属于反铁磁性物质。非磁性矿物，是目前无法用磁选法回收的矿物。这非磁性矿物，是目前无法用磁选法回收的矿物。这类矿物很多，如部分金属矿物：辉钼矿、闪锌矿、方铅矿、类矿物很多，如部分金属矿物：辉钼矿、闪锌矿、方铅矿、辉锑矿、白钨矿、锡石、红砷镍矿、金等；大部分非金属辉锑矿、白钨矿、锡石、红砷镍矿、金等；大部分非金属矿物：煤、自然硫、金刚石、高岭土、石膏、萤石等；大矿物：煤、自然硫、金刚石、高岭土、石膏、萤石等；大部分造岩矿物：石英、长石、方解石等。这类矿物有的属部分造岩矿物：石英、长石、方解石等。这类矿物有的属

17、于顺磁性物质，也有的属于逆磁性物质，如方铅矿、金、于顺磁性物质，也有的属于逆磁性物质，如方铅矿、金、辉锑矿和自然硫等。辉锑矿和自然硫等。上述分类是建立在当今磁选技术水平上的，各上述分类是建立在当今磁选技术水平上的，各国的具体分类指标也有一定的出入，尤其是弱磁性国的具体分类指标也有一定的出入，尤其是弱磁性矿物和非磁性矿物的界限，该界限会随着磁选技术矿物和非磁性矿物的界限，该界限会随着磁选技术的发展，磁选机磁场力的提高而逐渐淡化，所以这的发展，磁选机磁场力的提高而逐渐淡化，所以这仅仅是一种大致的分类。另外，矿物的磁性还受粒仅仅是一种大致的分类。另外，矿物的磁性还受粒度、形状的影响，因此，对具体矿物

18、，还需通过实度、形状的影响，因此，对具体矿物，还需通过实际测定，才可准确得知它的磁性大小。际测定，才可准确得知它的磁性大小。磁铁矿的磁性不是来自原于磁矩的转动，而是来自磁磁铁矿的磁性不是来自原于磁矩的转动，而是来自磁畴壁移动和磁畴转动，而且磁畴壁的移动起主要作用。因畴壁移动和磁畴转动，而且磁畴壁的移动起主要作用。因此，磁铁矿的磁化强度和磁化率很大，存在磁饱和现象，此，磁铁矿的磁化强度和磁化率很大，存在磁饱和现象，且在较低的磁场强度下就可以达到饱和。且在较低的磁场强度下就可以达到饱和。磁铁矿存在磁滞现象，当它离开磁化场后，仍保留一定磁铁矿存在磁滞现象，当它离开磁化场后，仍保留一定 的剩磁。的剩磁

19、。磁铁矿的磁性与矿石的形状和粒度有关。磁铁矿的磁性与矿石的形状和粒度有关。磁铁矿的磁性特点磁铁矿的磁性特点磁铁矿的磁化强度、磁化率和磁场强度间具有曲线关磁铁矿的磁化强度、磁化率和磁场强度间具有曲线关系，磁化率不是常数，而是随磁场强度变化而变化。磁系，磁化率不是常数，而是随磁场强度变化而变化。磁铁矿的磁化强度除与矿石性质有关外，还与磁场强度变铁矿的磁化强度除与矿石性质有关外，还与磁场强度变化历程有关。化历程有关。磁选过程磁选过程 磁选是在磁选机中进行的。如图所示，当矿浆进入分选空间后，磁性矿粒在不均匀磁场作用下被磁化，从而受磁场吸引力的作用，使其吸在圆筒上，磁选过程示意图并随之被转简带至排矿端，排出成为磁性产品。非磁性矿粒，由于所受的磁场作用力很小，仍残留在矿浆中，排出后成为非磁性产品，这就是磁选分离过程。磁选机可根据磁场强度分为低磁磁选机、中磁磁选机、高磁磁选机，按选别方法可分为干式和湿式磁选机，按产生磁场方法可分为电磁磁选机和永磁磁选机，按结构不同可分为筒式、盘式、辊式、环式、转鼓式、转笼式和带式磁选机等。磁选机磁选机 本系列产品是利用各矿物的比磁化系数不同，并借助于磁力和机械力将磁性矿物分离开来的机械。磁选机湿式磁选机主要用于矿山选矿。