图 2 -29 Sala - HGMS 连续式高梯度磁选机
分选过程: 矿浆由上导磁体的长孔中流到处在磁化区的分选室中,弱磁性颗粒被捕集到磁化的聚磁介质上,非磁性颗粒随矿浆流通过介质的间隙流到分选室底部排出成为尾矿,捕集在聚磁介质上的弱磁性颗粒随分选环转动,被带到磁化区域的清洗段,进一步清洗掉非磁性颗粒,然后离开磁化区域,被捕集的弱磁性颗粒在清洗水的作用下排出,成为精矿 。
结构特点与应用特性: 高梯度磁选机属连续式工作,处理量大,适合分选磁性矿物含量高 ( 大于 50%) 的细粒和微细粒物料; 磁场的方向和矿浆的方向平行,矿浆流不直接冲刷介质,磁路结构合理,转环不是磁路的组成部分,磁体漏磁少,多用于分选弱磁性铁、钛、钨矿及非金属矿的提纯及降低煤的灰分和硫含量等 。
2. 连续立环式 Slon 型脉动高梯度磁选机
主要由转环、转环驱动机构、激磁线圈、铁轭、脉动机构、给矿斗、尾矿斗、精矿斗、精矿冲洗装置、机架等部分组成 。立环内装有导磁不锈钢介质 ( 钢网或钢毛)。其结构及外形分别见图 2 -30 ( a) 及 ( b)。
工作过程: 在矿物分选过程中,转环作顺时针旋转,矿浆从给矿斗给入,沿上铁轭缝隙流经转环,转环内的磁介质在磁场中磁化,磁介质表面形成高梯度磁场,矿浆中磁性颗粒被吸着在磁介质表面 。被转环带到顶部无磁场区,被反向冲洗水冲入精矿斗,非磁性颗粒沿下铁轭缝隙流入尾矿斗被带走,周而复始进行矿物分选 。
结构特点应用特性: 转环立式旋转,反向冲洗精矿,磁介质不容易堵塞 ( 尤其对大颗粒矿物) ,配有脉动机构,可消除机械夹杂现象,富集比大,回收率高; 工作运行可靠,对给矿粒度、浓度和品位的波动,适应性强 。该机型多用于弱磁性金属矿物的分选,如赤铁矿、
褐铁矿、菱铁矿及有色选钛等 。在非金属矿方面则用于长石、石英、霞石、红柱石、高岭土的除铁及选矿提纯 。分选粒度下限可达 10μm 。
图 2 -30 Slon 型磁选机结构图 ( a) 与外形照片 ( b)
3. CAD 型高梯度磁选机
该类型磁选机为周期式工作,多用于过滤含有磁性颗粒的悬浮液,又称为高梯度磁过滤器 。也应用于高岭土等非金属矿的提纯 。
该机主要由磁极、水内冷却激磁线圈、介质箱及箱内充填磁介质 ( 钢毛等) 等组成 。分选过程: 磁场接通后,待分离的颗粒通过分离介质箱的聚磁介质,磁性颗粒被吸引并被捕获在钢丝上,悬浮液被净化后排出分离装置,介质达到饱和吸附能力时,停止给矿,断开磁场,用冲洗水将吸附颗粒洗下,达到磁性粒子与水的分离 。
图 2 -31 筒式超导磁选机主体结构
( 四) 超导磁选法
适用于处理几种微米级或亚微米级的极弱的顺磁性矿物 。由超导磁体 ( 铌钛线或铌锡线绕制而成) ,超低温冷却系统 ( 用液氦制冷,铌钛或铌锡超导磁体在 4. 2K 下达到磁体无直流的超导状态) ,分选管或分选装置 ( 使矿浆在超导磁场中将磁性矿物和非磁性矿物分开) 等部分组成 。主体结构见图2 - 31 。
特点: 能长期运转,与常规磁选机相比,降低电耗 80% ~90%,占地面积为原来的 34%,重量为相同生产能力的高梯度磁选机的 47%,具有快速激磁和退磁能力,可使设备减少分选、退磁和冲洗杂质所需要时间,从而提高矿物的处理能力 。
如: 美国贝尔电话实验室建造了一种 10 万高斯的电磁体,电耗达 1600 千瓦时,每分钟还需用 4. 5t 水冷却 。而 1976 年,日本制造了一台 17. 5 万高斯的超导磁体,是世界上最强的超导磁体,总耗电才 15 千瓦 。超导体作为导线,每平方厘米截面积上可以流过几十万安培的大电流,可以产生十几万高斯的强磁场,而一般的电磁铁只能生产最大为 2 万高斯的强磁场 。
三、电选的基本原理
电选是利用各种矿物的电性差别,在高压电场中实现矿物分选的一种选矿方法 。它广泛地应用于有色、黑色金属和非金属矿物的分选 。
1. 矿物的电性
矿物的电性表现为矿物的导电率、介电常数、比导电度等 。
矿物的导电率表示矿物导电的能力,即电子在矿物体晶格中移动的难易程度 。导电率越大,说明矿物的导电能力越强 。依导电率值大小,可将矿物分成三类:
1) 导体矿物,如自然铜、石墨等矿物 。
2) 半导体矿物,如硫化矿、金属氧化物等 。
3) 非导体矿物,如硅酸盐和碳酸盐矿物 。
矿物导电率的大小与温度、矿物的结晶构造、矿物的表面状态等因素有关 。
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