第五部分重选与磁选.ppt

第五部分重选与磁选,目录,一、重力选矿1、重力选矿的发展2、重选原理及特点3、重力选矿的分类4、沉降理论5、重选设备二、磁选1、磁选的基本原理2、磁选的应用范围3、磁选设备,第一章重力选矿,1、重力选矿的发展,重力选矿的应用，可追溯到久远的年代，当时人们从河溪砂石中角兽皮淘洗选收自然金属。后来，开始采用简易的淘洗工具、人工溜槽以及手动跳汰机等，从事对矿物的分选工作。到了14世纪末，具有上下交变水流的跳汰机问世，这是直到今天仍保留其主要特征的典型重力选矿设备。随着生产的发展，重力选矿技术也日趋进步。尤其在18世纪产业革命以后，随着金属材料需求量的增加和蒸汽机提供的动力，重力选矿从原始的手工操作发展到机械化。初期的重力选矿设备有动筛式手动跳汰机、上升水流选煤机及门联工作的洗煤槽。1830～1840年在德国哈兹矿区出现了机械传动的活塞跳汰机。19世纪末20世纪初，重力选矿设备得到了很大的改进，出现了可以连续工作的里欧洗煤槽，选分细粒矿石的摇床。尤其在1892年发明了第一台以压缩空气驱动的无活塞跳汰机，即著名的鲍姆式跳汰机。,分选效率最高的是重介质选矿法，早在1858年在工业中就开始应用。当时采用氯化钙溶液进行选煤，由于溶液耗量太大，所以未能获得推广。1917年出现了水砂悬浮液选煤法，1926年出现了饮用稳定悬浮液的重介质选煤法。此后，重介质选矿就开始广泛使用起来，尤其是重介质选煤，是处理难选和极难选煤的有效方法。自本世纪中叶以来，开始用离心力场强化重力分选过程。其中最成功的是1940年在荷兰首先出现的水力旋流器。这种设备效率高、体积小、结构最简单。现已广泛用于细粒级物料的分级、浓缩和重介质分选的过程中，并在生产上形成一个重要的发展方向。,随着现代科学技术的发展，自本世纪50年代末期以来，已开始使用示踪原子、高速摄影等技术手段和现代化的测试技术，进行重力选矿的理论研究工作。为了适应生产自动化和设备大型化的需要，开展了以数理统计方法，概括选矿过程规律性的研究，编制工艺参数和设备参数问的数学模型，为生产工艺过程的自动控制和设备设计提供了可靠依据。,,重力选矿,就是根据矿粒间密度的差异，因,而在运动介质中所受重力、流体动力和其它机,械力的不同，从而实现按密度分选矿粒群的过,程，粒度和形状亦影响按密度分选的精确性。,各种重选过程的,共同特点,是（,1,）矿粒,间必须存在密度的差异；（,2,）分选过程在运,动介质中进行；（,3,）在重力、流体动力及其,机械力的综合作用下，矿粒群松散并按密度分,层,;,（,4,）分层好的物料，在运动介质的运搬下,达到分离，并获得不同的最终产品。,2、重选原理及特点,3、重力选矿的分类,根据介质运动形式和作业目的不同，重力选矿可分成6种工艺方法，不同方法所处理物料的密度及粒度也有别，见表1－1。表1－1中所列的分级和洗矿，都是按粒度分离的作业，但洗矿处理的对象是被粘土胶结的矿石，兼有碎矿的作用。其它各种重选工艺方法，则均属于分选性质的作业。,矿石的可选性利同重力选矿法分选物料的难易程度，主要是由待分离物料的密度差来决定，可简单地用下式判断式中E一重选矿石可选性评定系数；δ1、、δ2一分别为低密度矿石和高密度矿石的密度；ρ一一分选介质的密度。按式（1-1）判断物料重选时的难易程度，随着E值的减小，入选原料的粘度范围变窄,4、沉降理论,重选的实质概括起来就是松散、分层、搬运和分离过程。置于分选设备内的散体物料，在运动介质中，受到流体浮力、动力或其它机械力的推动而松散，被松散的矿粒群，由于沉降时运动状态的差异，不同密度（或粒度）颗粒发生分层转移。,就重选来说，就是要达到按密度分层，通过运动介质的运搬达到分离。其基本规律可概括为松散分层分离。重选理论研究的问题，简单地说就是探讨松散与分层的关系。松散和运搬分离几乎都是同时发生的。但松散是分层的条件，分层是目的，而分离则是结果。,1、等沉现象、等沉粒和等沉比等沉现象通过对各种密度、粘度、形状不同的众多颗粒，进行沉降速度的测定，发现有时其密度、粒度、形状都不相同的两种颗粒，却有相同的自由沉降速度，这种现象谓之“等沉现象”。等沉粒将具有相沉降速度的颗粒，称为“等沉粒”。等沉比两个等沉粒的粒度之比值，叫做“等沉比”，以符号e0表示。等沉比eo通常是以等沉粒中密度小的矿粒粒度作分子，以密度大的矿粒粒度作分母。故等沉比e0是个永远是大于1的数值。,2、等沉比对选别效果的影响1）研究等沉现象与等沉比的实际意义，目的为了结合重力分选过程。在静止介质中，两种性质不同的颗粒，它们运动状态若有差别，就具备了彼此可以分离的前提。δ大者，ν0也应大，出现分离时，应是高密度颗粒沉降快，导致低密度颗粒在上、高密度颗粒在下的现象。但是，这不是任何条件下都可做到，其原因是粒度d对ν0有影响。显然，当,,2）表明在分选过程中，要想使两种性质不同的物料，能按密度的差异得以分离，必须使两种矿粒在粒度上有所差别，并控制在一定的范围之内，即它们的粒度比要小于等沉比e0。3）若使用等沉比的观点指导重力选矿实践，故物料在分选前，一定要预先进行粒度分级（筛分），确保密度不同的物料。能按ｖ0的大小分开，让密度这一物理性质，在分选过程中起主导作用。,重选设备,螺旋溜槽摇床跳汰重介质旋流器,,一、溜槽选矿,溜槽选矿利用沿斜面流动的水流进行选矿的方法。,在溜槽内，不同密度的矿粒在水流的流动动力、矿粒重,力（或离心力）、矿粒与槽底间的磨擦力等的因素作用,下发生分层，结果使密度大的矿粒集中在下层，以较低,的速度沿槽底向前运动，在给矿的同时排出槽外（这种,溜槽称为无沉积型溜槽）；或者是滞留于槽底（这种溜,槽称为沉积型溜槽），经过一段时间后，间断地排出槽,外，密度小的矿粒分布在上层，以较大的速度被水流带,走。由此，不同密度的矿粒，在槽内得到了分选，矿粒,的的粒度和形状也影响了分选的精确性。,,根据溜槽结构和选别对象的不同，大致可,分为粗粒溜槽和细粒溜槽两类。,粗粒溜槽通常是由木制或钢板焊成的窄而,长的斜槽，在槽底装有挡板或粗糙的铺物，槽,中水层厚度达,10100,毫米以上，水流速度较快,，给矿粒度也由数毫米到数十毫米。这种溜槽,主要用于选别砂金、砂铂、砂锡及其它稀有金,属砂矿。在过去工业不发达时期，这类设备应,用较多，目前除选金尚有应用外，其它已多被,跳汰机所取代。,,细粒溜槽长度不大，槽底上一般不设挡板，少数情,况铺置粗糙的纺织物或带格的橡皮板，多数即直接在,木制底板、塑料板或水泥面上进行选别。槽内水深较,薄，大者数毫米，小者,1,毫米左右，矿浆速度很小，呈,薄层状流过设备表面，习惯上称作流膜选矿，它是处,理细粒和微细粒级矿石的有效手段，现在得到广泛应,用。,根据用途划分，可分为选煤溜槽和选矿溜槽。多数,溜槽选矿分选设备，其分选过程仅在重力场中进行，,但也有的设备，除重力场外，还同时提供离心力场，,如螺旋选矿机、螺旋溜槽及离心选矿机等，更适宜细,粒级及矿泥的分选。,,,图,2,-,6,-,4,螺旋选矿机,图,2,-,6,-,5,螺旋溜槽内上下层流运动轨迹,1,,给矿槽；,2,,冲洗水导槽；,3,,螺旋槽；；,实线,,上层液流运动轨迹；,4,,连接用法兰盘,5,,尾矿槽；,虚线一下层液流运动轨迹,6,,机架；,7,,重矿物排出管；,,螺距,h,决定了螺旋的纵向倾角，因此影响了矿浆在,槽内的流动速度与流膜厚度。选别细粒物料的螺距要大,于处理粗粒物料的螺距。工业型螺旋选矿机的螺距,（,h/D,）,为,0.40.6,。,螺旋槽横断面形状与横向倾角。常用的断面形状见,图,2,-,6,-,8,。椭圆形断面用于矿砂的选别中，椭圆的水平半,径与垂直半径的比值（,B/A,）,为,2,∶,14,∶,1,，选别粒度,大的用小比值，选别粒度小的用大比值。,螺旋槽圈数决于矿石分层和分带所需运行的距离。,试验查明，水流由内缘运行到外缘行经的距离约为,1,圈,半。但对矿粒来说则远大于此数，处理砂矿时螺旋槽有,4,圈已足够用，处理难选的矿石则应增加到,56,圈。为了,增加单位面积的处理量，可将螺旋槽嵌套组装，用增加,头数的办法解决。,,,图,2,-,6,-,6,矿粒在螺旋槽面上的分层,1,,重矿物细颗粒；,2,,重矿物粗颗粒；,3,,轻矿物细颗粒；,4,,轻矿物粗颗粒；,5,,矿泥,,螺旋选矿机的应用,螺旋选矿机具有结构简单、单位处理能力大（可达摇床,的,10,倍）、本身不需动力、操作维护简单等优点。缺点是机,身高度大，给矿和循环的中矿需砂泵输送。可以用于处理锡,、钨、铬、钛、锆、铌、钽等有色及稀有金属砂矿与脉矿，,也可用于选别弱磁性及非磁性矿石、磷酸盐及含云母的非金,属矿石等。,螺旋选矿机最大给矿粒度允许到,12,mm,，,但其中重矿物颗,粒则不宜超过,2,mm,，,有效回收粒度范围是,70.075,mm,，,最低,可到,0.04,mm,。,螺旋选矿机在加拿大、美国和新西兰曾大量用于选别砂,铁矿石。在前苏联则用于处理低品位的有色和稀有金属矿石,。我国在,50,年代用即用陶瓷、废轮胎制成了螺旋选矿机,,,用于,选别砂锡矿石。,60,年代以后为适应红铁矿和稀有金属砂矿选,矿的需要又制造了复合随圆断面的铸铁及玻璃钢螺旋选矿机,。国产的螺旋选矿机的规格、技术性能列于表,2,-,6,-,3,。,,表,2,-,6,-,3,国产螺旋选矿机技术规格和性能,,我国广西横县矿产站应用安装在,35,t/h,的采砂船上的,φ,600mm,螺旋选矿机，处理含钛铁矿的河谷砂矿，给矿粒度,为,40.1,mm,，,分选指标见表,2,-,6,-,4,。,,螺旋选矿机,，,也可用来分选煤炭,,,如,SML900,螺旋分选机,是处理煤泥的分选设备,，,其结构如图,2,-,6,-,9,所示。,,,图,2,-,6,-,9,SML900,螺旋分选机外形,1,,矿浆分配器；,2,,给料管；,3,,稳定槽；,4,,变径槽；,5,,中心柱；,6,,分选槽,；,7,,排料槽,；,8,,产品排料管,,矿浆通过量不宜过大，否则产品质量下降。给料,浓度也适当,,,否则影响松散的分层和分带。,SML900,螺,旋分选机的入料粒度以,20.1,mm,为宜。,螺旋分选机作为粗煤泥的精选设备，已取得了较,好的分选效果。如良庄煤泥，其可选性为易选；从粒,度特性来看，粗粒级灰分低，细粒级灰分高。入选煤,泥灰分为,13.219.0,。选后精煤灰分为,9.4011.90,，分选密度为,1.78,g/cm,3,，,数量效率可,达,8697,。可能偏差,E,值为,0.15,，不完善度,I,值为,0.19,，降硫率,1831,。分选粒度下限可达,0.1,mm,，,每台处理能力为,55.5,t/h,。,2、跳汰选矿,一、跳汰选矿的基本概念1、跳汰选矿众多的矿粒混合物，在垂直升降的变速介质流中，技密度差异进行分层和分离的过程，谓之跳汰选矿。2、介质跳汰选矿的过程中，所使用的介质可以是水，也可以是空气。以水作为分选介质时，称为水介质跳汰或水力跳汰；若以空气为分选介质，则称风力跳汰。当代，国内外选煤或选矿的工业生产中，水介质跳汰的应用最为广泛，相比之下，风力跳汰应用很少。从基本原理来看，风力跳汰与水力跳汰相似，突出的区别是由于空气只能作单向运动，故物料分选只能依靠在间断的上冲气流作用下来完成。从分选的工艺效果来看，风力跳沈也远不如水力跳汰，它只能在干旱缺水地区或原料不宜洁水时使用。故本章内容，仅涉及水介质跳汰。3、床层实现跳汰过程的设备叫跳汰机。被选物料给入跳汰机内落到筛板上，便形成一个密集的物料展，这个物料层，称为床层。在给料的同时，从跳汰机下部周期性的给入上下交变的水流，垂直变速水流透过筛孔进入床层，物料就是在这种水流中经受跳汰的分选过程。,4、过程当水流上升时，床层被冲起，呈现松散及悬浮的状态。此时，床层中的矿粒，按其自身的特性（密度、粒度和形状），彼此作相对运动，开始进行分层。在水流已停止上升，但还没有转为下降水流之前，由于惯性力的作用，矿粒仍在运动，床层继续松散、分层。水流转为下降，床层逐渐紧密，但分层仍在继续。当全部矿粒落回筛面，它们彼此之间已丧失相对运动的可能，则分层作用基本停止。此时，只有那些密度较高、粒度很细的矿粒，穿过床层中大块物料的间隙，仍在向下运动，这种行为可看成是分层现象的继续。下降水流结束，床层完全紧密，分层便暂告终止。水流每完成一次周期性变化所用的时间称为跳汰周期。在一个跳汰周期内，床层经历了从紧密到松散分层再紧密的过程，颗粒受到了分选作用。只有经过多个跳汰周期之后，分层才逐趋完善。最后，高密度矿粒集中在床层下部，低密度矿粒则聚集在上层。然后，从跳汰机分别排放出来，从而获得了两种密度不同，即质量不同的产物。图6－1所描绘的就是物料在一个跳沈同期中，所经历的松散与分层过程。物料在跳汰过程中之所以能分层，起主要作用的内因，是矿粒自身的性质，但能让分层得以实现的客观条件，则是垂直升降的交变水流。在跳汰机入料端给入物料的同时，伴同物料也给人了一定量的水平水流。水平水流虽然对分选也起一定的影响，但它主要是起润湿和运输的作用。润湿是为了防止于物料进入水中后结团；运输是负责将分层之后，居于上层的低密度物冲带而走，使它从跳汰机的溢流堰排出机外。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,上升水流,实际生产中，为了调节床层的松散状况和水流下降时的吸啜作用（床层逐渐紧密的过程中，细颗粒在下降水流作用下，穿过大颗粒间隙的现象），要从筛下给入补充水、也称顶水，它的上升流速，即图6－4中所标注的。结果，跳汰过程中加大了上升水流的速度，减弱了下降水流的作用。致使上升水流的作用时间稍长于下降水流的作用时间。,,三、跳汰周期的合理选择,通过上述分析，在实际的生产过程中，使用跳汰方祛选矿，首先提出的是一个如何合理地确定跳汰周期特性的问题。显然，该问题的核心是在跳汰过程中，如何突出密度的主导作用，从而能获得最佳的分选工艺效果。但是，实现按密度分选的先决条件，是床层在水流作用下，能呈现良好的松散状态。为此，首先要分析床层松散过程的机理；然后研究影响跳汰周期的两个主要参数的作用；在此基础上，寻求合理确定跳汰周期的水流特性时，如何考虑与其相关的几个客观因素，从而最后解决合理选择水流特性的问题。,一）垂直水流作用下底层松散过程的机理床层松散是矿粒得以按密度大小进行分层的前提，松散不足，性质不同的颗粒就难以相互易位，甚至丧失分层的可能。可以说跳汰机内，床层的松散状况，不但决定着床层分层的好坏。而且还决定着床层的分层速度。一般，床层松散度大，分层速度也快。由于只有当床层处于松散状况下，才有利分层过程的进行。因此，在一个跳汰周期中，应尽快使床层松散，并设法延长床层处于松散状况的时间。为此，在跳汰周期初期，加速床层由紧密变成松散的过程，而当床层达到适当松散后，便设法维持它的状况，减慢床层由松散转为紧密的沉降过程。但在床层紧密后，应迅速地令水流开始一个新的跳汰周期，决不允许在两个跳汰周期之间，有过长的停顿时间。当跳汰周期T过长（即水流运动频率过低），可能出现两个跳汰周期之间床层停顿时间过长，或水流运动特性不当。分选时，床层的松散过程，可能出现以下的三种状况,（1）在上升水流作用下，如果床层承受的动压力不足以克服床层在介质中所受的重大，则床层不可能被举起，松散过程始于上层，然后自上而下逐渐扩展，下层松散最晚，而且也最紧密。它发生在肝升水流作用时间长，水流加速度小时，松散过程进行缓慢。（2）在上升水流作用下，由于水流加速度较大，床层所承受的动压力大于床层在介质中的重力时，床展被整个举起而离开筛面。床层上面是自由空间，而床层下而此时也形成了一个自由空间。于是床层自上而下两头同时扩展进行松散，床层的中间层比较紧密而且松散得也最晚。这种松散过程进展得很快，它发生在上升水流加速度较大作用时间又很短的情况下。但应注意的是，在这种情况下，即使床层被整个托起，为了使床层得到充分松散，不应使水流立即转为下降，应使上升和下降之间有一个缓慢过渡。否则，床层将像活塞～样，只是上下运动，没有时间松散，就更不可能分层。（3）当上升水流速度和加速度过大过猛时，跳汰周期一开始，床层就被举起。于是床层的松散过程是下部首先开始，而上层松散最晚，上层也最紧密，故松散过程进行得缓慢。,实践证明，上述三种松散状况中，以第二种松散状况为最理想，床层松散快，分选效果也好。从上述对床层松散状况的描述中可知，床层松散是由于上升水流的运动速度和加速度所造成的。具有一定速度和加速度的水流；作用于床层，使床层被举起而运动，在床层运动过程中，由于矿粒的密度和粒度各异，致使上升的距离有别。密度大的、粒度粗的物料，上升的高度就小；密度小的、粒度细的物料，上升高度就大，于是使床层呈现松散状态。再有，当水流穿透床层时，由于矿粒的阻挠，产生了大量的涡流，而这些涡流又转变为压力作用于矿粒上，流体动力学称其为涡流撞击压力作用，导致矿粒呈现出不规则的旋转，由于矿粒旋转运动的产生，也促使了床层的松散。因此，可以认为，床层松散过程的机理，是上升水流产生的动压力与床层内涡流的撞击压力综合作用的结果。,（二）跳汰振幅和跳汰频率床层的松散与分层和跳汰周期特性关系很密切，跳汰周期特性恰当与否，直接关系到床层u散与分层的效果。但是影响跳汰周期的因素很多，如跳汰振幅、跳汰频率、床层的厚薄、物料性质（密度组成、粒度组成及形状）、跳汰机结构、脉动源的类型（活塞、隔膜、压缩空气等）、采用压缩空气为脉动源时的风阀特性及风水制度等。实际上，所有影响水流特性的因素，也都影响床层的松散与分层。在此，仅讨论跳汰振幅及跳汰频率给予床层的影响，因两者是相互关联的。至于其它诸因素将在跳汰机及其操作工艺中进行分析。,1．跳汰振幅跳汰周期若已定，跳汰频率也是定值，水流运动的振幅A体现着水流运动的速度。一般认为上升水流的速度u。应大于或等于低密度物中最大颗粒的悬浮速度。对于床层而言，跳汰振幅A的大小，决定着床层松散时的空间条件。根据经验，一般，被选物料粒度粗、密度高，则水流运动的振幅也应大。例如，跳汰选煤，一做要求振幅A应大于被选物料最大块粒度的0．5～2倍；对于选分金属矿石，由于其密度高，故振幅A相应也要大些。国内跳汰分选钨锡矿石时，物料粒度在12～16mm时，采用的振幅为8～10mml；物料粒度小于3mm时，振幅则在4～6mm的范围内。若振幅过大，床层有过度松散的可能，致使容积浓度变小，在分层过程中，粒度和形状带来的不利影响增加；振幅过小，床层松散时的空间条件不足，密度不同的矿粒难以相互易位，也不利于技密度分层。振幅的大小，应根据实际情况而定，它与物料粒度、密度以及床层厚薄、处理量多少等因素有关。,2．跳汰频率垂直交变水流的跳汰频率n和振幅A，综合地决定了水流运动的速度。和加速度。一般，增加振幅A，水流运动速度。增加明显；而增高频率。；则对于水流运动的加速度a影响显著，u大也大。跳汰选煤时，上升水速多在14～22cm／s之间，而水流运动的加速度h一般都小于重力加速度g，约为0．1～0．9g之间。如何有利于床层的松散与分层，频率和振幅应绕一考虑。其基本关系是振幅大时，频率应低；振幅小时，频率可高。选煤用的跳汰机，绝大多数是以压缩空气作为脉动源。当分选宽粒级或不分级煤时，若采用滑动风问，频率在70次／min左右；如采用旋转风阀，则频率多在38～68次／m1n范围内。当分选0．5～13mm末煤时，其频率为59～105次／min。曾有人认为，使跳汰机机械运动频率与水流自然振荡频率（固振频率）一致为最佳选择，即共振条件下，此时频率为45～47次／min，但这仅对不分级跳汰选煤为宜。当根幅、周期及床层厚度等一定时，水流跳动频率的增加，床层的松散度将显著减小。在实际生产过程中，频率一经确定，日常生产就不再变化。,（二）跳汰周期特性的合理选择,1、确定跳汰过程的跳汰周期特性时，应建立以下三点认识（1）不存在适合任何情况下的最佳万能跳汰周期；（2）选择跳汰周期时，必须充分考虑物料的性质（粒度组成及密度组成）以及对产品质量的要求；（3）水流运动特性虽然是跳汰过程中一个极重要的因素，但并非唯一的因素，它还应该与跳汰的其它因素密切配合，才能获得最大的效果。,跳汰机的类型,跳汰机根据所用分选介质的不同，分水力跳汰机和风力跳汰机两大关。在实际使用中，无论是选矿还是选煤，国内外应用最普遍的是水力跳汰机；风力跳汰机只用于干旱缺丁地区或不能被水浸湿的物料，使用范围很小。水力跳汰机类型很多，根据设备结构和水流运动方式不同，大致可分为五种（1）活塞跳汰机；（2）隔膜跳汰机；（3）空气脉动跳汰机；（4）水力脉动跳汰机；（5）动筛跳汰机。,跳汰分选法的优点,工艺流程简单、设备操作维修方便、处理能力大、且有足够的分选精确度。因此，在生产中应用很普遍，是重力选矿中，最重要的一种分选方法。煤炭分选中，跳汰选煤占很大比重。全世界每年入选煤炭中，有50％左右是采用跳汰机处理；我国跳汰选煤占全部入选原煤量的70％。另外，跳汰选煤处理的粒度级别较宽，在150一05mm范围；既可不分级入洗，也可分级入洗。跳汰选煤的适应性较强，除非极难选煤，均可优先考虑采用跳汰的方法处理。,,,,思考题什么叫重力选矿；常用介质的种类、作用；矿石的可选性；重力选矿设备及原理,第二章磁选,第二章磁选,我国最早发现磁现象。但利用磁性分离矿物出现于17－18世纪用手提式磁铁选磁铁矿，19世纪末美国和瑞典制造出干选磁铁矿石的电磁筒式磁选机。20世纪初瑞典制造出湿式筒式磁选机磁选机的第一代。19世纪末至本世纪60年代，美国和苏联等制造出用于选别弱磁性矿石的单层分选空间的强磁场磁选机，从而使磁选的应用范围扩大到弱磁性矿物磁选机的第二代。,第二章磁选,60年代具有多层分选空间的琼斯型强磁场磁选机的问世使强磁选机处理能力大大提高，开拓了工业应用的前景磁选机的第三代。70年代以后出现的三项新技术标志着磁选的现代水平1．高梯度磁选机选别细粒级细粒的弱磁性矿物2．超导磁选产出极强的磁场并节能3．磁流体分选法类似于重液分离90年代后，中国成为选矿技术最先进的国家。,磁选是在磁选设备的磁场中进行的。实现磁选分离的条件是什么，以湿式筒式磁选机为例来讨论。右图是一湿式筒式顺流型磁选机的横端面图,1、磁选的基本原理,,,,A表示磁系（固定不动），B表示一转动的鼓筒，C是槽体，D是给矿，E是冲水管，O是轴。磁系的下方是磁场区，磁性矿粒在此会受到指向转鼓的磁力。,分析矿粒在选别空间所受的力有磁力、重力、离心力、水流动力和摩擦力等。如果把这些力分成两组磁力为一组用ｆ磁表示，其余的力为一组，为方便起见把它门统称为机械力，这些机械力的合力用∑ｆ机表示。对于磁性较强的矿粒，被吸于转鼓表面并随之转动，最后由右侧排除成为磁性产品，其条件为ｆ1磁＞∑ｆ机对于磁性较弱的矿粒，由下部排出成为非磁性产品，其条件为ｆ2磁＜∑ｆ机两种矿粒所受机械力的合力∑ｆ机可以认为是相等的，则实现磁选时必有ｆ1磁＞∑ｆ机＞ｆ2磁,上式即为磁选的基本条件或称必要条件。是一切磁选过程得以实现的必要前提。如果第一种矿石有磁性而第二种矿石没有磁性，即ｆ2磁＝０则此时实现磁选的条件是ｆ1磁＞∑ｆ机磁系的下方是磁场区，磁性矿粒在此会受到指向转鼓的磁力。矿浆经给矿箱进入转鼓与槽体之间的分选空间后，磁性不同的两种矿粒由于受力不同而有不同的运动途径，磁性较强的矿粒将会由筒的右侧排除成为磁性产品，而磁性较弱的矿粒则由槽体底部的口子排出称为非磁性产物，这就实现了磁选分离。,二．磁选的应用范围,磁选广泛应用于冶金和建材工业，近些年在三废处理和其他一些方面也有应用。（一）磁选M.S.（1）富集concentration目的在于提高有价成分的品位。例如磁铁矿与脉石的磁选分离，黑钨矿与锡石的磁选分离（2）提纯purification目的在于除掉材料中的少量杂质，例如高岭土的除铁。（3）回收recovery目的在于某种成分的回收利用。例如重介质（磁铁矿和硅铁介质）的回收再用、钢渣的回收利用（4）过铁排除“tramp”ironremoval目的是除掉大块钢铁，保护设备免遭损害，例如破碎机的给矿皮带上装有除铁装置。（二）磁过滤magneticfiltration用于废水处理。例如钢铁厂的废水中微细钢渣颗粒的清除造纸厂废水的净化。（三）磁流体分离法magnetohydrolicseparastion以后介绍,磁选与其他选矿法相比有如下优点1．设备运转稳定可靠2．工艺流程简单3．选矿效率高4．不产生化学性环境污染磁选在冶金工业中的地位磁选是黑色金属矿石尤其是铁矿石的主要选矿方法，铁矿石的90％以上都要经过磁选。磁选在冶金工业中占有极其重要的位置，不仅在我国，在世界上几个发达的国家如苏联、美国、加拿大、瑞典等也是如此。对铁矿山居多的河北省更是如此。,根据设备产生磁场的方式不同，磁选设备分为永磁磁选设备和电磁选设备。永磁磁选设备；磁选机、磁滑轮、磁力脱泥槽等电磁磁选设备；磁选柱、除铁器、脱磁器（脱磁）最常用的设备有磁选机和磁滑轮,3、磁选设备的类型,磁选机全称是湿式永磁筒式磁选机，是铁选厂最常用的磁选设备。根据槽体结构形式不同，磁选机可分为顺流型、逆流型和半逆流型三种。1、各类磁选机的选别特点顺流型矿浆流向与筒体转动方向一致，精矿受到的选别区长，品位高，回收率较低，为了提高品位往往用于精选。但不宜处理细粒（因筒与矿浆相对运动速度较低，清洗作用差）逆流型矿浆流向与筒体转动方向相反，精矿受到的磁翻作用差，精矿的品位较低，但因尾矿排出点处离给矿口远，选别充分回收率ε高。,第二章磁选,第二章磁选,半逆流型具有顺流型和逆流型的双重优点，精矿选别效果好。主要原因有a矿浆被冲散水冲成松散状，可防止夹杂，β高b矿浆运动方向与磁力方向一致，有利于回收c矿浆面平稳，因而选别稳定,第二部分第二章磁选,1.磁选机的结构和类型,第二章磁选,选分过程⑴顺流型精矿在另一侧排出，尾矿直接在底部排出⑵逆流型精矿在给矿一侧排出，尾矿与另一侧排出。⑶半逆流型与顺流型不同之处是矿浆在槽内转了个圈。,磁选机选别过程示意图,,,,,第二部分第二章磁选,半逆流型磁选机的操作要求（1）开机前先把冲散水和冲矿水打开。矿浆进入箱体要先经过箱底，然后向后翻才能形成逆流，矿体经过箱底如果没有冲散水很容易沉积；尾矿口高于箱底，精矿端与箱底的高差较大，都是造成矿浆沉积和堵塞冲散水管的原因，所以开机前先打开冲散水是很必要的。如果冲散水管堵了易造成的后果给矿浓度过高，分选效果差，尾矿易跑尾。精矿中也易包裹非磁性颗粒，造成精矿的品位下降。冲散水的效果最好时可以使精矿品位提高2～5个百分点。,冲散水管的最佳状态①冲散水管的管口要设在箱体底部。②要保证冲出的水要平行于箱体底部。③冲出的水压要足够大，使冲散水冲击后的水形成翻花。如果出现尾矿突然跑黑，首先要考虑冲散水管是否堵塞或是水压变小。（2）开机转动筒体。（3）等筒体正常转动无异常时再给矿。（4）停机的正确顺序为先停给矿，等箱体内的矿料全部排净再停车、停水。当遇到突然情况需立即停车时，也得想办法尽早停止给矿。,半逆流型磁选机的操作要求,3运转中检查（1）各部机体在运转中是否稳定，给矿是否稳定。（2）筒体有无磨损或发生异响。筒体内部有无声响或筒体的转数是否降低。一旦发现有杂声或转数降低现象，可能有磁块脱落或杂物进入筒体。（3）电机温度不得超过60C。,磁选机常见故障及处理,磁选机的安装注意事项,永磁筒式磁选机的安装基本要求和调节因素（1）底板和筒皮的距离要适宜。距离过大，底板附近的磁场力小，精矿品位高些，但尾矿品位增高，降低回收率。现象是尾矿跑黑；距离小，底板附近的磁场力大，尾矿损失小，回收率高，但精矿品位会降低。现象是筒皮带水；距离过小，矿浆在选别空间流速大大加快，磁性矿粒将被带到尾矿中去，增加尾矿中金属损失，甚至出现因尾矿排不出去而产生“满槽”现象。底板到筒皮的适宜距离，应根据各厂具体生产情况而定，检修安装时应保持适宜距离。,（2）磁系偏角大小要适宜。磁系偏厚，尾矿品位低；太偏后，排出精矿困难，反而使尾矿品位升高，对精矿品位影响不明显。磁系太偏后的现象是精矿带不上来。磁系偏前，尾矿品位高，精矿品位变化不明显，现象是尾矿跑黑，精矿提升过高。在生产中发现磁系偏前或偏后时，应调节到正常位置。（3）在生产中永磁筒式磁选机主要是调节吹散水和卸矿冲洗水。吹散水太大，矿浆在磁选机工作空间的流速增大，尾矿品位增高；吹散水太小，矿浆中的矿粒不松散，尾矿品位低，精矿品位也低。适宜的吹散水量应根据矿石性质、给矿量和作业要求来确定。操作中做到不堵不跑。,设备结构相当于把一干式弱磁筒装在皮带运输机上代替头轮，或说在皮带机头轮内装上磁系。磁系包角可采用360旋转150左右不动。磁极极性有两种排法沿轴向极性交替（有磁翻）沿轴向极性交替（无磁翻）2.选分过程如图所示3.应用在碎矿段用它抛弃废石在赤铁矿的磁化焙烧中检查焙烧质量其它物料除铁。,磁力滚筒的结构和原理,磁力滚筒分选过程,,,,,,,,,,,磁力脱泥槽,磁力脱水槽是一种磁力和重力联合的选矿设备按磁系位置可分为底部磁系（永磁系）磁系沉没于矿浆中顶部磁系（永磁或电磁）在槽体之上以底部磁系的脱水槽为例如下图,选分原理和过程,矿粒在槽体中受三个力的作用如图可见磁性矿粒f磁和mg较大，合力向下非磁性矿粒f磁和mg较小，合力向上分选时矿浆经拢矿筒旋转给入，在三种力的作用下，不同磁性颗粒向不同方向运动，磁性矿粒向下沉降最后由底部排矿口排出，细粒脉石和矿泥则被冲上去随溢流排出。4.应用⑴作为选矿设备，可用来脱掉磁铁矿中的细粒脉石和矿泥。⑵作为浓缩设备，可在过滤机前面脱水浓缩。,3、磁选柱,磁选柱又叫电磁精选机是一种复合力场选别设备。待分选物料进入分选筒后，磁性颗粒在磁场的作用下形成聚团，上升水流又可破坏聚团；磁聚团在上下循环的磁场作用下向下运动至排矿口，在向下运动的过程中，夹杂于其中的贫连生体和单体脉石被冲洗出来，向上运动至溢流口排出。分选柱包括分选筒和磁系。磁系由自上而下排列的5个线圈组成。控制单元用来实现在磁系内部产生复合磁场。,复合磁场有两种形式的磁场组成1线圈、3＃线圈和5＃线圈分别通恒定电流，在分选筒相应的空间内产生的磁场为恒定磁场；2、4线圈依次通脉动电流，在分选筒相应的空间内形成脉动磁场。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DFJX-Ⅱ型电磁精选机主要技术参数,DFJX-Ⅱ型电磁精选机线圈中心磁场强度,磁选柱的安装注意事项,1.精选机的控制柜必须放在室内干燥处，柜内不得进入矿浆或矿粉等杂物，以免造成短路、断路、损坏电气元件等事故；2.保持精选机上方溢流口水平，以保证尾矿从溢流口四周均匀排出；3.精选机前应安装给矿箱，给矿管坡度要适宜，以保证矿浆均匀给入精选机；4.给矿箱内应设有除渣筛，筛孔2～3mm，以避免精选机的排矿阀堵塞；5.供水管水压不小于0.15MPa；6.给水包的主阀门和辅助阀门以及排矿阀门应高于操作平台0.5m以上。,磁选柱的常见流程,磁选柱是一种精选设备，最好设在磁选机的后面，这样磁选机的精矿产品中的大量连生体就会被磁选柱脱除。如果磁选柱前没有磁选机，那磁选柱主要是脱脉石和泥，大量的连生体不会被脱除，起不到精选作用。,磁选柱操作注意事项（1）时刻观测溢流的颜色，溢流中有少量磁性矿链为佳。返黑太大时要适当关小给矿。（2）如果溢流中出现冒泡，要及时调节给矿截门，直到没有气泡为止。（3）如果溢流经常溢出槽体，要及时调节上面分矿槽的给矿量。（4）给矿的稳定性对磁选柱的选别效果影响很大，要通过调节挡料口使给矿均匀。（5）经常观测底流是否排矿，排矿的浓度和含泥量的大小。含泥量大时要适当加大上冲水。,强磁场磁选设备,强磁场磁选设备是用来选别弱磁性矿石的，如锰矿、黑钨矿、赤铁矿、磷酸盐矿。也有干式和湿式两种，早期第一代是干式的，适于处理粗粒弱磁性矿石，后来为了处理细粒嵌布的矿石而研制湿式的。从处理能力来看，早期的强磁机选分空间小，处理能力低，后来第二代的强磁机设计多层选分空间，增大了设备的处理能力，本世纪60年代出现的高梯度磁选机能用来处理磁性很弱粒度极细的矿石。可以称作强磁机的第三代。,与弱磁场磁选设备相反，强磁场磁选设备都采用闭合磁系，气隙很窄，因而HgradH很高，但庞大的磁系和铁磁路使得机器显得很笨重，单位机重的处理能力很低。一.干式盘式强磁机（以双盘的为例）1.结构⑴磁系山状铁芯，套线圈，通以直流电形成NSN极。⑵铁园盘两个象扣着的碟子，两个磁回路在盘边缘和磁极相对的气隙中造成不均匀磁场。H高是因为气隙窄。gradH是由盘边缘的形状产生的，称为平面－单齿磁极对。⑶振动槽非磁性材料制成的长条形槽，向前输送矿石⑷给矿筒在给入振动槽预先选出强磁性矿物。,2.选分过程给矿前预先筛除强磁性矿物，防止卸不下矿产生磁搭桥并经筛分分级，然后给入振动槽前端，当被输送至选分空间时，磁性矿物被吸附于盘边齿上，随齿旋转至磁极以外，靠重力和离心力落入两侧接矿槽中，非磁性矿粒则由振动槽尾部落入尾矿槽。3.应用因处理能力低，仅限于选分黑钨矿、锆英石等贵重矿石。,琼斯型强磁机（平环）,1.应用目前在工业上用来选分赤铁矿，许多国家采用。我国仿琼斯型号为SHP。转盘直径1m.2m.3.2m。机重上百吨，鞍钢的选厂多采用了这种设备。Q可达200T/H2.结构U型磁轭（2个）转盘（2个）盘周边有27个分选室，室内装齿板口字型闭合磁系，分选空间有四处。3.选分过程给矿每盘有对称的2个给矿点，位于旋转进入磁场区的分选室上部排尾在磁极下方，非磁性矿粒不受磁力，直接由齿板间隙漏下。精矿在距磁极最远的分选室上部冲洗水，把吸于齿板上的磁性矿粒卸下。中矿在排尾和精的中间部位（刚选出磁场区）加冲洗水洗下中矿。,磁选成本弱磁选和重选的成本比浮选、电选、化学选矿的成本都要低，主要是因为磁选和重选耗电较少，也不需要药剂。强磁选由于结构复杂，备件昂贵，电能的利用率低，成本也是比较高的，但是和浮选相比还是有一定优势的。,思考题1、实现磁选的必要条件2、磁选与其他选矿方式相比的优点3、按产生磁场的方式不同磁选设备分为哪两类4、湿式筒式磁选机的结构有哪三种。5、磁选柱的工作原理6、磁选柱的操作要求7、强磁设备与弱磁设备的区别,谢谢,