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  • 锰矿石的干式强磁选(一)
  • 来源: 作者: 时间:2017-05-26 浏览次数:299
  •  磁选过程是在磁选机的磁场中,借助力与机械力对矿粒的作用而实现分选的。不同磁性的矿粒沿着不同的轨迹运动,从而分选为两种或几种单独的选矿产品。
        回收到的磁性颗粒的运动轨迹,是由作用于磁性颗粒上的磁力与机械力的比值来决定,而无磁性矿粒的轨迹则由机械力决定。
        为使磁选过程能正常进行,磁力应该大于机械力并克服运动着的磁性颗粒的惯性所需之力的合力,即: 

     FMQPH>ΣFXlX+FXN

        式中  FMQPH——作用于磁性矿粒上的磁力;
              FXlX——与磁力方向相反的机械力;
              FNH——磁性矿粒的惯性力,与运动速度有关。
        物质按其磁性可分为两大类:反磁性物质与顺磁性物质。矿物从磁选的角度可按照比磁化系数的大小进行分类,一般可以分为四类。
        (1)强磁性矿物:比磁化系数大于3000x10-6cm3/g,可用0.15T的弱磁场磁选机选出,如磁铁矿、赤铁矿、黑镁锰矿等。
        (2)中磁性矿物:比磁化系数为600x10-6cm3/g~3000x10-6cm3/g,可用0.3~0.6T的中磁场磁选机回收,如假象赤铁矿等。
        (3)弱磁性矿物:比磁化系数为15X10-6cm3/g~600x10-6cm3/g,需要用0.6~1.8T的强磁选机才能回收,如锰矿物、铁、钦、钨等。
        (4)无磁性矿物:比磁化系数<15x10-6cm3/g的物质,如白钨、锡石和非金属石英、方解石等。
        弱磁性矿物的比磁化系数,可用图1的设备进行测定。

        将磨至粒度小于0.2mm的矿物样品倒入小玻璃瓶中,后者吊在分析天平的一个秤盘上,先秤装有试样的玻璃瓶,然后秤装有标准样品的玻璃瓶,再将它们置于特殊电磁铁磁场的一定区域内,在电磁绕线圈中通以一定电流,并分别测定作用在样品上和标准样品上的磁引力。
        被测试样品的比磁化系数可用下式计算:

        式中  X——标准样品的比磁化系数,cm3/g;
              F0——作用于标准样品上的引力,g;
              Q0——标准样品的质量,g;
              F1——作用于被试样品上引力,g;
              Q1——被测试样品的质量,g.
        在线圈中通以不同电流,测定三、四次,然后计算被测试样品的比磁化系数的平均值。标准样品一般采用焦磷酸锰,其比磁化系数为117x10-6cm3/g.
        在资料上查找,一般矿物的比磁化系数列于表1。

    表1               一般常见矿物的比磁化系数

    矿物

    粒度/m

    比磁化系数/(cm3·g-1)

    矿物颜色

    磁铁矿

    0.83

    20000×10-6


    磁黄铁矿

    0.83

    5400×10-6


    钛铁矿

    0.83

    399×10-6

    云母铁矿

    1

    292×10-6

    暗赤式有光泽

    赤铁矿

    0.42

    290×10-6

    暗赤

    褐铁矿

    0.83

    80×10-6

    黄褐

    黄铁矿

    0.83

    47×10-6

    粉红

    水锰矿

    0.1381×10-6


    水锰矿

    0.83

    28×10-6

    软锰矿

    0.83

    27×10-6


    黑锰土

    0.83

    75×10-6

    暗赤

    褐锰矿

    0.83

    120×10-6


    菱锰矿


    50~250×10-6


    黑锰矿


    50~250×10-6


    硅酸锰


    <15×10-6


    偏锰酸矿


    <150×10-6


    钨锰铁矿

    0.13

    66×10-6

    黑褐

    黑云母

    0.83

    40×10-6


    菱铁矿

    0.83

    75×10-6


    斑铜矿

    0.13

    14×10-6

    刚玉

    0.13

    10×10-6

    淡青色

    磷灰石

    0.13

    18×10-6

    白色

    石英

    0.13

    10×10-6


    闪锌矿

    0.83

    90×10-7

    红褐

    萤石

    0.83

    48×10-7


    石膏

    0.83

    43×10-7

    黄白

    菱镁矿

    0.83

    14×10-7

    灰色

        根据前苏联选矿研究设计院资料,磁选机按照其给方式:上部给矿、下部给矿;选环境:干式、湿式;磁场产生方式:电磁感应,永磁块;处理矿石粒度:粗、中、细颗粒;磁选机:平环、立环、筒式、辊式、盘式、带式等又产生出种类繁多、各式各样的磁选机。锰矿石是属于弱磁性矿物,要用强磁场的磁选机才能分选,针对当前我国的锰矿石的磁选现状,为便于叙述,采用按给矿粒度粗细为序进行分类较为合适,现分述如下。
        一、粗颗粒强磁选机
        按照锰矿行业的惯例,粗颗粒级别指矿石粒径大于5mm的矿石。
        采用粗粒强磁选作为锰矿石的粗选作业是简单易行的有效措施。从20世纪70年代末我国开始试用ф380mmx400mm电磁感应辊式强磁选机,接着有沈阳矿山机器厂、长沙黑色金属矿山设计研究院、平乐锰矿、荔浦锰矿、桃江锰矿、八一锰矿、木圭锰矿等单位先后研制出不同型号的处理粗粒级矿的干式电磁感应辊式强磁选机。20世纪90年代又有长沙矿冶研究院、北京矿冶研究总院、桂林天云选矿机械厂、柳州远健磁设备制造厂先后研制了不同型号的永磁式的强磁选机,并在工业生产上获得应用。其中较主要的各种电磁与永磁磁选机的技术性能列于表2。要特别说明:某些性能参数,如分选区磁感应强度处理量等是由生产厂厂家说明书中提供,从各方面数据分析,可能与现场实测数据有较大差距。

        80-1型粗粒上部给矿电磁感应双辊式强磁选机是1980年研制并投入生产,1982年通过冶金部组织技术鉴定的选机。

        80-1型强磁选机是集中了当时已研制成功并应用于工业生产的各种类型磁选机的特征,并针对粗粒锰矿分选的要求而研制的。它是利用不同矿石的比磁化系数差异而达到分选的目的。如图2所示。当矿物粒子从磁选机感应辊的磁场中经过,由于磁性矿粒与非磁性矿粒所受的磁力不同,产生不同的运动轨迹,从而使矿粒按矿物磁性不同分选为两种产品,由分矿器分别排出,达到分选目的。
        磁选机的结构见图3,主机是由六个部分组成。

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