[科普中國]-磁力選礦

磁選定義

利用各種礦物的磁性差異，在非均勻的磁場中進(jìn)行選分礦物的一種選礦方法1。

磁選應(yīng)用黑色金屬礦石的選別；

有色和稀有金屬（如鎢、鉭等）的選別；

非金屬（如石棉、金剛石、高嶺土等）礦石的選別和去雜；

固體物料及廢棄物去除磁性成分；

生產(chǎn)生活污水的去雜等。

磁選發(fā)展的簡史公元前三百年，中國首先發(fā)現(xiàn)磁鐵，首先利用磁現(xiàn)象；十一世紀(jì)制造指南針；

17世紀(jì)，作了永久磁鐵選磁鐵礦的嘗試；

1792年，英國發(fā)表了第一個(gè)專利(磁鐵選別磁鐵礦)；

1849年，美國發(fā)表了第一項(xiàng)工業(yè)磁選機(jī)專利；

1855年，諾特明尼在撒丁提出了利用電磁鐵產(chǎn)生磁場；

19世紀(jì)90年代，維節(jié)利爾提出了尖削磁鐵對平面的閉合磁系產(chǎn)生強(qiáng)磁場；

1960年，瓊斯型磁選機(jī)在英國問世；

最近十年，出現(xiàn)了一些新工藝、新磁選機(jī)、高梯度磁選，磁流體選礦、超導(dǎo)磁選機(jī)等。

磁選基本原理礦漿經(jīng)給礦箱流入槽體后，在給礦噴水管的水流作用下，礦粒呈松散狀態(tài)進(jìn)入槽體的給礦區(qū)。在磁場的作用，磁性礦粒發(fā)生磁聚而形成“磁團(tuán)”或“磁鏈”，“磁團(tuán)”或“磁鏈”在礦漿中受磁力作用，向磁極運(yùn)動(dòng)，而被吸附在圓筒上。由于磁極的極性沿圓筒旋轉(zhuǎn)方向是交替排列的，并且在工作時(shí)固定不動(dòng)，“磁團(tuán)”或“磁鏈”在隨圓筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于磁極交替而產(chǎn)生磁攪拌現(xiàn)象，被夾雜在“磁團(tuán)”或“磁鏈”中的脈石等非磁性礦物在翻動(dòng)中脫落下來，最終被吸在圓筒表面的“磁團(tuán)”或“磁蓮”即是精礦。精礦隨圓筒轉(zhuǎn)到磁系邊緣磁力最弱處，在卸礦水管噴出的沖洗水流作用下被卸到精礦槽中，如果是全磁磁輥，卸礦是用刷輥進(jìn)行的。非磁性或弱磁性礦物被留在礦漿中隨礦漿排出槽外，即是尾礦2。

實(shí)現(xiàn)磁分離的充分必要條件要有一個(gè)磁場強(qiáng)度和磁場梯度足夠大的不均勻磁場；

礦物之間要具有一定的磁性差異，即兩種礦物的比磁化率不同；

對于磁性強(qiáng)的礦物，其受到的磁力要大于各種機(jī)械力之和，即：磁性礦粒被分離出來的必要條件是：磁性礦粒所受到的磁力必須大于與它方向相反的機(jī)械力的合力。

礦物磁性分類及其磁性特點(diǎn)分類強(qiáng)磁性礦物：在磁場強(qiáng)度H=900~1800Oe的弱磁場的磁選機(jī)中可以選出容易選礦物。

這類礦物很少，主要有磁鐵礦、磁黃鐵礦、鈦磁鐵礦、鋅鐵晶石等。

弱磁性礦物：在磁場強(qiáng)度H=6000~2000奧斯特，磁選中選別，有的難選，有的易選。

這類最多，主要有鐵錳礦物、赤、鏡、褐、菱鐵礦;水、軟、硬、菱錳礦等，一些含鈦、鉻、鎢礦物;黑云母、角閃石、綠簾石、綠泥石、橄欖石、石榴石、輝石等;磁化焙燒可以改變礦物磁性。夾雜少量強(qiáng)磁性礦物，可顯著改變礦物磁性，而礦物本身的形狀及粒徑不影響其磁性變化。

非磁性礦物：目前尚不能用磁選法選出。

這類礦物很多，主要有：

部分金屬礦物——輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、白鎢礦、錫石、金等；

大部分非金屬礦物——硫、煤、石墨、金剛石、石膏、高嶺土等；

大部分造巖礦物——石英、長石、方解石等。

磁性特點(diǎn)強(qiáng)磁性礦物的磁性特點(diǎn)

⑴比磁化系數(shù)很大，（比弱磁性礦物大上百倍甚至幾千倍）；

⑵有磁飽和現(xiàn)象，在較低的磁化磁場作用下就可以達(dá)到飽和；

⑶具有磁滯現(xiàn)象，在交變磁場中，反復(fù)磁化時(shí)具有磁滯回線；

⑷具有磁性轉(zhuǎn)變溫度——居里點(diǎn)。磁鐵礦的居里點(diǎn)為585度；

⑸比磁化系數(shù)不是一個(gè)常數(shù)，而是隨磁化磁場強(qiáng)度的大小、本身的形狀、粒度、氧化程度等許多因素而變。

弱磁性礦物的磁性特點(diǎn)

⑴比磁化系數(shù)小；

⑵沒有磁飽和現(xiàn)象和磁滯現(xiàn)象；

⑶比磁化系數(shù)是一個(gè)常數(shù)，與磁化磁場強(qiáng)度、本身的形狀、粒度等無關(guān)、只與礦物組成有關(guān)；

⑷當(dāng)其中含有強(qiáng)磁性礦物雜質(zhì)時(shí)，即使少量也會(huì)對產(chǎn)生較大甚至很大的影響。

如何改變顆粒表面磁性1、堿浸磁化

NaOH水溶液將菱鐵礦FeCO3浸出，在礦粒表面生成Fe(OH)2；浸出化合物再氧化為γ-Fe2O3和Fe3O4。

2、疏水磁化

堿浸使礦物表面離解，脂肪酸皂與礦物表面殘存的鐵或礦漿中的含鐵成分形成疏水性的脂肪酸鐵薄膜，覆蓋在礦物表面，使其磁化率增大。

3、磁種磁化

在一定條件下調(diào)整料漿，加入磁種(如磨細(xì)的磁鐵礦粉)和表面活性劑，使磁種選擇性粘附于目的礦物上，以提高目的礦物的磁性，再用弱磁場磁選設(shè)備分離回收。

4、磁化劑磁化

外加的磁種通過磁化劑分子選擇性吸附哎目的礦物上使其磁性提高。

磁選設(shè)備磁分離過程是在磁選設(shè)備提供的磁場空間進(jìn)行的，磁選的發(fā)展實(shí)質(zhì)就是磁選機(jī)的發(fā)展。20世紀(jì)80年代以來，隨著釹-鐵-硼高磁性稀土永磁材料的出現(xiàn)，磁選機(jī)的家族日益龐大。

磁選設(shè)備的分類

根據(jù)磁場強(qiáng)弱分類：弱、中、強(qiáng)。

根據(jù)分選介質(zhì)分類：干式、濕式。

根據(jù)磁場類型分類：恒定、旋轉(zhuǎn)、交變、脈動(dòng)。

根據(jù)分選機(jī)構(gòu)分類：圓筒式、帶式、盤式、環(huán)式等3。