磁选

冶金学术语

磁选属于钛铁矿的精选。它是利用各种矿物磁导率的不同，使它们通过一个磁场，由于不同矿物对磁场的反应不同，磁导率高的矿物被磁盘吸起，再失磁就掉下来，经过集料漏斗将其收集，磁导率低的不被吸起，留在物料中或随转动着的皮带，作为尾矿带出去而得以分离。

简介

通常将待选矿物按比磁化系数x的大小分为四类：①强磁性矿物，x>3000×10-9m3/kg，主要有磁铁矿、钛磁铁矿和磁黄铁矿等；②中等磁性矿物，x=（600～3000）×10-9m3/kg，有钛铁矿、假像和半假象赤铁矿等；③弱磁性矿物，x=(15～600)×10-9m3/kg，主要有赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿、褐铁矿、软锰矿、硬锰矿和黑钨矿等；④非磁性矿物，x<15×10-9m3/kg，有白钨矿、石英、长石、方铅矿、金和萤石等。

磁选的工作原理是后，受到磁力和其他机械力（如重力、离心力、摩擦力、介质阻力等）的共同作用。磁性矿物颗粒所受磁力的大小与矿物本身磁性有关；非磁性矿物颗粒主要受机械力的作用。因之，各沿不同路径运动，得到分选。一般说来磁性颗粒在磁场中所受比磁力的大小与磁场强度和梯度成正比。

磁选机种类繁多，通常按磁场强弱、聚磁介质类型、工作介质以及结构特点等分类和命名。最基本的是按磁场强弱分类，有三类：①弱磁场磁选机，工作间隙的磁场强度为（0.6～1.6）×105A/m，用来选别强磁性矿物；②中磁场磁选机,工作间隙的磁场强度为（1.6～4.8）×105A/m，用来选别中等磁性矿物；③强磁场磁选机，工作间隙的磁场强度为（4.8～20.8）×105A/m用来选别弱磁性矿物。70年代以来出现超导磁选机，磁场强度可达（28～40）×105A/m，可以选别磁性更弱的矿物。按工作介质，磁选机有干式（空气）及湿式（水）之分。磁选机结构与要选别的矿物磁性强弱以及粒度有关。除磁滑轮用于选别块状物料外，一般可处理的物料粒度由几毫米至几微米。

简史

磁选专利权已有近200年的历史。直到1890年，美国博尔（C.M.Boll）等人发明了电磁磁系的圆筒式磁选机，才开始用它进行选矿。其后相继出现了多种结构的选别强磁性矿物的干式和湿式弱磁场磁选机。50年代前所有的磁选机都是电磁磁系的；50年代中期，开始出现了以铝镍钴合金作为磁系的永磁磁选机，后来又逐渐以价格低廉、原料来源广的铁氧体永久磁铁代替铝镍钴合金。不仅节省电能，而且便于维护和检修。1965年，中国采用自己生产的锶铁氧体磁铁构成磁系，设计、制造了永磁圆筒式磁选机，并在其后的几年普遍推广。

中磁场和强磁场磁选机出现得较晚，到20世纪20年代才开始应用。20～60年代，先后出现了盘式、带式、环式及感应辊式等多种类型的中、强磁场磁选机，其中以感应辊式磁选机应用最为普遍。由于当时强磁场磁选机单位机重的处理能力较低，因此一般仅用于有色及稀有金属矿物的选矿。

60年代初期，琼斯（G.H.Jones）提出“多层感应磁极”原理，在强磁场磁选机的设计、制造方面出现了突破。按此原理设计的磁选机发展迅速，使磁选技术可应用于弱磁性的赤铁矿矿石。70年代以来，根据马斯顿（P.G.Marston）等人提出的新型磁路结构和科尔姆（H.H.Kolm）把纤维状导磁不锈钢材料作为聚磁介质而设计的高梯度磁选机取得了重大进展，出现了周期式和连续作业式的高梯度磁选机。聚磁介质的磁场梯度相当于常规磁选机的10～100倍。这类介质的体积只占磁场空间的5～10%，因此使磁选机的处理能力大为提高。

磁选原理

磁选是在磁选设备的磁场中进行的。被选矿石给入磁选设备的选分空间后，受到磁力和机械力（包括重力、离心力、水流动力等等）的作用。磁性不同的矿粒受到不同的磁力作用，沿着不同的路径运动（见右图）。由于矿粒运动的路径不同，所以分别接取时就可得到

磁性产品和非磁性产品（或是磁性强的产品和磁性弱的产品）。进入磁性产品中的磁性矿粒的运动路径由作用在这些矿粒上的磁力和所有机械力合力的比值来决定。进入非磁性产品中的非磁性矿粒的运动路径由作用在它们上面的机械力的合力来决定。因此，为了保证把被分选的矿石中的磁性强的矿粒和磁性弱的

矿粒分开．必须满足以下条件：

f1磁>f机和>f2磁

式中f1磁——作用在磁性强的矿粒上的磁力；

f机和——与磁力方向相反的所有机械力的合力；

f2磁—— 作用在磁性弱的矿粒上的磁力。

上式不仅说明了不同磁性矿粒的分离条件，同时也说明了磁选的实质，即磁选是利用磁力和机械力对不同磁性矿粒的不同作用而实现的。

工艺实例

某铁矿石矿石矿物铁矿物主要为镜铁矿、菱铁矿及褐铁矿，少量磁铁矿及黄铁矿；脉石矿物主要为碧玉、石英、重晶石及铁白云石,少量方解石等；围岩主要为灰绿及灰黑千枚岩，其主要由绿泥石、绢云母、石英和铁矿物所组成，组成复杂，嵌布粒度较细，且粗细不均，属难选矿石。

生产中块矿（75~ 15 mm）采用焙烧磁选工艺处理，粉矿（-15 mm）采用强磁选工艺处理，磁选设备为琼斯型磁选机。通过对生产工艺流程及设备多次进行改进和改造，强磁选系统原设计采用两段连续磨矿、强磁一次粗选、一次扫选流程处理粉矿。由于两段连续磨矿，使一段磨矿产品中已单体解离的铁矿物进入二段磨矿，造成了过粉碎，影响了金属回收率。烟台鑫海公司矿山设计院针对矿石的性质，经过多次研究，又对强磁选流程进行了技术改造，强磁选增加二次扫选作业，形成了两段磨矿、细筛分级、强磁一次粗选、二次扫选流程，使金属回收率得到大幅提高，金属回收率有了很大的提高。系统采用永磁高梯度磁选机进行流程优化后，在精矿品位保持不变的情况下，铁回收率提高，选矿比降低。该流程优点为充分利用了矿物嵌布粒度粗细不均的特点，降低能耗。同时，大量降低二段磨矿负荷有利于细磨，生产时容易达到要求。

应用

磁选是一种应用广泛的选矿方法。所有贫磁铁矿矿石都由弱磁场磁选处理。通常应用永磁圆筒磁选机进行二段选别；第一段在粗磨下丢弃一部分脉石矿物，所得粗精矿再磨再选。经破碎后的磁铁矿矿石，也可用磁滑轮预选排除块状脉石和采矿时混入的围岩。弱磁性的赤铁矿矿石，可直接用强磁场磁选机选别；或经磁化焙烧后，用弱磁场磁选机选别。大多数的锰矿物以及黑钨矿都可用强磁场磁选机选别。

不仅为细粒级和微细粒级弱磁性矿物选矿提供了有效手段，而且使磁选法逐渐摆脱原有的局限性，在更多的领域中得到应用。也用于赤铁矿选别、煤粉脱硫、非金属除杂、污水处理等方面。

同时磁选广泛应用于强磁性铁矿的处理以及从混合物料中排除铁磁性杂质（如铁件、钢块等），也大规模应用于细粒弱磁性铁锰矿石的分选、有色金属硫化矿石、非金属矿石（括煤）的分选，以及废水、废气的处理等，尤其高梯度磁选机和超导磁选机的出现和发展，以其合理的磁系结

构、机械结构和性能优异的磁性材料，为弱磁性微细粒、粗粒物料的磁分离，以及污水、废气的净化和综合利用提供了合理的处理方法和技术装备。

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