影响湿式高梯度磁选选择性的因素

影响高梯度磁选机选择性的因素主要有：磁介质的匹配与排列形式、载体的性质与矿浆流态、入选物料的分散程度及机械夹杂等。

1、磁介质的匹配与排列形式

磁介质的形状和大小对于获得最佳精矿品位和回收率以及确定介质负荷有着重要的作用。在实际应用中，介质尺寸与矿粒大小相匹配的条件是使精矿的回收率和品位最高。磁介质的尺寸应是矿石粒度分布和矿物组成的函数。减小磁介质尺寸，磁性产品的回收率得到提高，品位却会降低。钢毛介质宽度一般为0.254~0.051mm，厚度约为宽度的十分之一；不锈钢棒的直径在0.5mm~4mm之间，长度由磁系尺寸决定。在具体选用介质时，应根据试验来把握不同磁介质对某一物料的磁捕集效果。

介质丝的有序排列能够提高高梯度磁选的效率。实际生产中利用由磁介质丝编成的网或膨化金属筛板网来实际这种介质的有序布置。实际表明，这种有序布置的介质可以提高分选效率，对磁介质的结构优化。既可以防止磁介质的损失，又可实际有序排列。理论研究认为，分选区中磁介质的有序排列，及所有的磁介质丝垂直于磁场方向，且相互平行排列，则分选效率可以达到理想效果。

永磁高梯度磁选机选择直径2mm的导磁不锈钢棒，垂直于磁力线方向平行排列，同层介质间隔2mm，层层介质间距2mm错置排列，符合磁介质匹配与有序排列理论。介质有序化的优点是：矿浆流量相等时，压力降较介质随机排列小，矿浆较容易流过，减少了非磁性颗粒的机械夹杂，可以充分地冲洗出磁性物料。

2、载体性质及矿浆流态

1)载体的粘度

截体是指输送被选物料的流体，湿式高梯度磁选中的载体通常为水。颗粒的捕集几率与粘度成反比，这意味着降低载体粘度有利于改善磁选机的分选效果，而磁选设备则主要通过控制矿浆的浓度来降低载体粘度。永磁高梯度磁选机在最佳工作浓度为20%~30%时得到了较好的选别指标，这是由于矿浆的粘度较低，利于磁介质对于弱磁性矿粒的捕捉。

2)截体的比磁化率

用顺磁性液体代替水做湿式高梯度磁选的载体，可以减少甚至消除脉石成分的磁捕获。

3)矿浆的PH值

在细粒矿物湿式高梯度磁选中，除磁力与水动力之外，颗粒间及颗粒与磁介质间的表面力起着主要的作用。调整矿浆PH值能改变矿粒表面电位及双电层，进而改变系统的静电作用，并由此影响着系统的总相互作用能。对粒度小于10um的赤铁矿与石英混合物的高梯度磁选中PH的影响进行的研究表明，当PH为6.5时（比赤铁矿的零电点大1PH单位），赤铁矿能有选择性的被吸附在磁介质表面，即提高了高梯度磁选机的选择性。试验表明，当高梯度磁选的PH值接近于有用矿物的零电点时，磁选效果最佳。

4)矿浆流态

磁力速度与矿浆流速之比是高梯度磁选中的重要因素，它决定着高梯度磁选机运行情况的好坏。当磁介质、场强、被分选物料的性质等因素确定后，矿浆的流速对磁选结果起主要作用。研究表明矿浆低速流过磁介质时，矿粒都在磁介质的正面获得捕获，这时料浆对粒子的拖曳力不够大，一些非磁性颗粒难免与磁介质碰撞而夹杂到磁性颗粒中间，从而形成机械夹杂。当矿浆流速加大到一定程度时，矿浆将在介质的背面产生漩涡形成介质的背面捕集，非磁性颗粒因不受磁力而直接被料浆带走，这就是所谓的涡流高梯度磁选。也正是这个涡流磁选大大提高了高梯度磁选的选择性。但是在大流速的情况下，为达到理想的回收率，必须增大磁场，以使磁力大于流体拖曳力。永磁高梯度磁选机运行的筒体转速为3~5r/min，即0.09~0.16m/s，可以使磁性颗粒在介质背面得到捕集，从而与非磁性颗粒有效分离。

3、物料的分散程度

高梯度磁选前，物料必须充分分散并且矿浆要有适宜的流变特性。对矿浆的分散过程起决定作用的因素是微粒表面的荷电状态及物化性质。通常采用超声波或添加分散剂对物料进行分散。超声波产生空化作用，在固体和液体界面产生高速微冲流时，既能够除去边界污层或使边界污层疏松，又可增强搅拌作用，以清洗矿粒表面，使矿粒得到分散。超声波分散必须选择适当的声学参数。因为在现场使用超声波比较麻烦，所以在实际应用中多采用分散剂分散。常用的分散剂主要为碱类、硅酸钠和无机磷酸盐。分散剂在其最佳分散浓度下才能达到最佳分散效果。最佳分散剂浓度，可以改变矿浆的流变特性。分散剂的适宜用量可以通过电位测定和流变学研究来确定。目前，在高岭土的高梯度磁选中分散剂的应用比较多。使用永磁高梯度磁选机对长石矿进行除铁试验时，由于矿浆粘度较大，沉降速度很快，需要添加分散剂以保持料浆的充分分散，从而保证除铁效果。此外使用分散剂时还应注意PH值对其分散作用的影响。

4、机械夹杂

在实际磁介质中，磁撞效率主要是由碰撞的机械机理所决定的，因此悬浮在通过磁介质的流体中的每个颗粒与磁介质的碰撞几乎都接近于1，即在没有磁力的情况下，其碰撞机率也扔接近于1。由此可见，非磁性矿物在磁性矿物中的机械夹杂是不可避免的，这是影响高梯度磁选选择性的一个重要 方面。为解决这一问题，国内外进行过不少研究工作，主要为：

1)采用特殊的磁介质及排列形式。例如采用水平布置得丝网介质，各网的网眼尺寸自上层至下层依次减小。

2)将介质通以电流。其实质就是在高梯度磁选中增加了静电力的作用。

3)磁介质振动和矿浆脉动。脉动高梯度磁选机利用流体的脉动，增大了矿粒与磁介质的碰撞几率，同时脉动力把夹杂在磁性物中的非磁性矿粒清洗出来，有利于矿粒的选择性捕集，此种设备在国内已成功地应用于微细粒赤铁矿的回收。

永磁高梯度磁选机采用导磁不锈钢棒垂直于磁力线方向平行排列，利用有压冲洗水减少磁性夹杂，有利于对弱磁性赤铁矿的选别。

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