高场强干式永磁磁选机的除铁实验

时间：2017-03-09 19:23:27 来源：本站

1、引言

霞石正长岩是*常见的似长石矿物，其化学组成为Na(AISiO4)或KNa3(AISiO4)4，六方单锥晶类，晶体呈柱状或厚板状，常见粒状或致密状集合体。天然霞石一般含有钾，通常钾、钠含量比为3:1。无色或白色，因含杂质而常带浅黄、浅褐和浅红等色调；玻璃光泽，断口油脂光泽，有明显和不完整解理，贝壳状断口。莫氏硬度5~6，性脆。其密度为2.55~2.66g/cm3。霞石是碱性高（富含NaO，而贫SiO2）的标准岩浆矿物，主要产于正长岩有关的侵入岩及其伟晶岩和火山岩中，由钠长石、微斜长石和霞石以及少量的铁镁质硅酸盐和其他副矿物组成。*常见的副矿物包括磁铁矿、赤铁矿、方解石、石榴石等。霞石具有熔点低和助熔的性能。在1150~1250℃范围内完全熔化，由于霞石与钠长石之间有一个低共熔点，所以霞石烧结范围稳定，而且高温下霞石能熔解石英使石英溶液粘度提高。可代替钠长石作为助熔剂使石英溶液粘度提高。可代替钠长石作为助熔剂使用。用霞石制成的产品不易变形，热稳定性好，烧成温度低，烧成周期快，使燃料和耐火材料成本大大降低，减少制品翘曲变形造成的损耗，广泛应用于玻璃和陶瓷工业。

玻璃工业对矿石原料和化工原料铁的含量要求非常低，因为铁进入玻璃后生成氧化物。不论是氧化铁还是氧化亚铁对玻璃的物理性质危害都很大，特别是对玻璃的光透过率和热学性质的影响更甚。它们使玻璃染上不同的颜色、亚铁离子使之成为淡绿色。另外，由于氧化铁和氧化亚铁对辐射能强烈的吸收作用，所以对玻璃熔化也造成了巨大的影响。它对熔制工艺的影响大致表现在以下几个方面：①降低玻璃的透热性；②氧化铁含量相当高的玻璃液，对熔窑寿命影响大；③含铁量高时，从稳定熔化作业制度来看也是不利的。所以如何有效的降低矿石原料中铁的含量显得更加重要。

2、磁选

2.1、磁选是利用各种矿物的磁性差别，在不均匀磁场中实现分选的一种选矿方法。选矿是磁选机中进行的。矿物颗粒通过磁选机磁场时，同时受到磁力和机械力（重力、离心力、介质阻力、摩擦力等）的作用，磁性较强的矿粒所受的磁力大于其所受的机械力，而非磁性矿粒受磁力小，则以机械力占优势。由于作用在各种矿粒上的磁力和机械力的全力不同，使它们运动轨迹不同，从而实现分选。所以分离磁性矿物的必要条件是：磁性矿粒所受的磁力必须大于它方向相反的机械力的全力。而实现这一必要条件主要取决于以下两个因素：1）磁场的不均匀性。磁场的非均匀性用磁场梯度表示。用符号dh/dx或grandH表示。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，矿粒不仅受到转矩的作用还受磁力的作用。结果使它即发生转动，又向磁场梯度增大的方向移动，*后被吸在磁极外表面上。2）矿粒磁性的比磁化系数X0和反映磁场特性的磁场力HgradH（磁场强度与磁场梯度乘积）。当分选强磁性矿物时，矿物的X0很大，所需磁场力可相应低些；当分选弱磁性矿物时，矿物的X0很小，所需的磁场力就要大些。根据矿物的加工生产工艺的要求不同，磁选机可分为湿式磁选和干式磁选。根据组成磁场材料的不同，分为电磁磁选和永磁磁选。传统的湿式磁选机磁场强度弱，磁场梯度小，水资源浪费严重，甚至受到严重污染，加工工艺复杂，先期投入大，制造成本高，仅能用于磁选分离比磁化系数X0很大的强磁性矿物。而传统的干式磁选机，外表构造大都以滚筒式为主，*高磁场强度只能达到6000Gs，只能适用于分离比磁化系数X0较大的中性磁性矿物。而霞石中的铁以矿物晶体结构铁Fe2O3为主，属弱磁性矿物。所以如何磁选分离弱磁性矿物Fe2O3成为分离的关键。本次实验采用烟台天元实业公司生产的TYCX199-1000-3高性能干式永磁强力磁选机。

2.2、干式永磁强力磁选机

2.2.1、磁辊总成

磁辊采用高性能钕铁硼磁钢精密制作，磁路按照N-S极性交替排列挤压聚磁而成，开放磁系，有效表面磁场长度为1000mm，磁辊表面*高磁场强度达1.5T，平均场强为1.35T，磁场梯度达280T/m。分选传送带采用厚度为0.2mm表面涂有超强磨材料的高性能特殊基布制成，连续工作时间可达500h/条。

2.2.2、工作原理

物料经料仓进入振动给料器后，物料均匀而平衡地分布在传送带上，磁性矿粒在磁辊磁场的作用下被磁化，从而受磁场的吸引力的作用，使其吸在皮带表面上，并随之转动的皮带带至排矿端，进入磁性产品尾料仓。非磁性矿粒，由于所受的磁场力很小，沿运行轨道惯性落入精矿仓。磁选分离过程结束。见下图。

磁选分离过程