高梯度磁選機(jī)是一種用于弱磁性礦物篩選的強(qiáng)磁選機(jī)。它是在一般強(qiáng)磁選機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型強(qiáng)磁選機(jī)。
1用途編輯
高梯度磁選機(jī)設(shè)備適用于弱磁性礦物的礦選，如：赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、鈦鐵礦、鉻鐵礦、黑鎢礦、鉭鈮礦、赤泥等。非金屬礦物的除鐵、提純。例如：石英、長石、霞石、螢石、硅線石、鋰輝石、高嶺土等。高梯度磁選機(jī)適用于粒度3mm以下的磁鐵礦、磁黃鐵礦、焙燒礦、鈦鐵礦等物料的濕式磁選，也用于煤、非金屬礦、建材等物料的除鐵作業(yè)。
 

2結(jié)構(gòu)組成編輯
高梯度磁選機(jī)設(shè)備主要由脈動機(jī)構(gòu)、激磁線圈、鐵軛和轉(zhuǎn)環(huán)等組成。轉(zhuǎn)環(huán)用普通不銹鋼加工的1塊中環(huán)板、2塊側(cè)環(huán)板和74塊梯形隔板圍成雙列共74個分選室。
 
各分選室用1.0mm×4mm×12mm導(dǎo)磁不銹鋼板網(wǎng)和0.7mm×10mm×25mm普通不銹鋼大孔網(wǎng)交替重疊構(gòu)成磁介質(zhì)堆，導(dǎo)磁網(wǎng)和大孔網(wǎng)的充填率各為12%、3.2%。選別時，轉(zhuǎn)環(huán)做順時針旋轉(zhuǎn)，礦漿從給礦斗給入，沿上鐵軛縫隙流經(jīng)轉(zhuǎn)環(huán)，礦漿中的磁性顆粒吸附在磁介質(zhì)表面，由轉(zhuǎn)環(huán)帶至頂部無磁場區(qū)，被沖洗水沖入精礦斗；非磁性顆粒則沿下鐵軛縫隙流入尾礦斗帶走。[1]
 
3工作原理編輯
高梯度磁選機(jī)是一種專門針對弱磁性礦選礦的設(shè)備分干選強(qiáng)磁機(jī)和水選強(qiáng)磁機(jī)兩種，一般的弱磁性礦主要有褐鐵礦、赤鐵礦、錳礦、共生礦（多種礦共同存在），這種弱磁性礦主要由三氧化二鐵組成，要想把三氧化二鐵提取出來就需要用高強(qiáng)磁設(shè)備選別，我公司針對這種難解決的礦專門研制出高強(qiáng)磁選礦機(jī)。
 
有很多弱磁性礦是塊狀的，需要先破碎、球磨再磁選，一般實(shí)驗(yàn)分為分析礦性、鄂破、篩分、對輥破、求磨再磁選，根據(jù)每個礦的性質(zhì)不同，找出 佳實(shí)驗(yàn)方法達(dá)到選礦目的。
 
任何礦都不是單體存在，一般弱磁性礦中都包含一些機(jī)械鐵（四氧化三鐵）、以及其他物質(zhì)（硫磷硅等），這種高強(qiáng)磁選礦機(jī)磁場強(qiáng)度可達(dá)到12000-16000高斯，如果不把原礦中的機(jī)械鐵選出來，在實(shí)際選礦工作中機(jī)械鐵會影響高強(qiáng)磁選礦機(jī)的選礦效果，這種機(jī)械鐵粘在強(qiáng)磁輥上會影響強(qiáng)磁機(jī)的磁場，以至于磁場達(dá)不到使精礦流到尾礦庫中，所以在選三氧化二鐵之前先要把存在的機(jī)械鐵選出來。
 
高梯度磁選機(jī)采用轉(zhuǎn)環(huán)立式旋轉(zhuǎn)、反沖精礦，并配有高頻振動機(jī)構(gòu)，從根本上解決了平環(huán)強(qiáng)磁磁選機(jī)和平環(huán)高梯度磁選機(jī)磁介質(zhì)容易堵塞這一世界性技術(shù)難題。
 
在工作時，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)。在磁場的作用下，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，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，并且在工作時固定不動，“磁團(tuán)”或“磁鏈”在隨圓筒旋轉(zhuǎn)時，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中脫落下來， 終被吸在圓筒表面的“磁團(tuán)”或“磁鏈”即是精礦。精礦隨圓筒轉(zhuǎn)到磁系邊緣磁力 弱處，在卸礦水管噴出的沖洗水流作用下被卸到精礦槽中。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]
 
4適用范圍編輯
1、黑色金屬方面：假象赤鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、鉻鐵礦、鈦鐵礦、錳礦的回收等；
 
2、有色金屬方面：含鎢石英脈中細(xì)粒嵌布黑鎢礦的回收，錫石多金屬硫化礦中磁黃鐵礦的分離，錫石與黑鎢礦的分離，褐鐵礦等礦物的分離，白鎢礦與黑鎢礦、石榴石等礦物的分離等；
 
3、稀有金屬方面：鉭鈮鐵礦、鐵鋰云母、獨(dú)居石等的回收。
 
4、非金屬方面：玻璃陶瓷工業(yè)原料石英、長石、高嶺土的提純，高溫耐火材料硅線石、紅柱石、蘭晶石的脫鐵和除角閃石、云母、電氣石、石榴石等有害雜質(zhì)等等；
 
5、其它方面：弱磁性尾礦回收；氧化鋁廠赤鐵礦泥選鐵；鋼鐵廠、發(fā)電廠的廢水處理；清洗被催化劑污染了的化工原料等。[2]
 
5性能特點(diǎn)編輯
它具有富集比大、對給礦料度、濃度和品們波動適應(yīng)性強(qiáng)、工作可靠、操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
 
高梯度磁選機(jī)的磁系，采用優(yōu)質(zhì)鐵氧體材料或與稀土磁鋼復(fù)合而成，磁輥筒表面平均磁感應(yīng)強(qiáng)度為100～600mT。根據(jù)用戶需要，可提供順流、半逆流、逆流型等多種不同表強(qiáng)的磁選。
 
高梯度磁選機(jī)工作過程中，對于每一組磁介質(zhì)而言，沖洗精礦的方向與給礦方向相反，粗顆粒不必穿過磁介質(zhì)堆便可沖洗出來，從而有效地防止了磁介質(zhì)的堵塞；設(shè)置礦漿高頻振動機(jī)構(gòu)，驅(qū)動礦漿產(chǎn)生脈動流體力。
 
在脈動流體力的作用下，礦漿中的礦粒始終處于松散狀態(tài)，可提高磁性精礦的質(zhì)量；平環(huán)高梯度磁選機(jī)對給礦粒度要求比較嚴(yán)格，獨(dú)特磁系結(jié)構(gòu)及優(yōu)化組合的磁介質(zhì)，使磁選機(jī)給礦粒度上限達(dá)到2.0毫米，簡化了現(xiàn)場分級作業(yè)，具有更為廣泛的適應(yīng)性；采用多梯度介質(zhì)技術(shù)和液位穩(wěn)定控制裝置使鐵精礦品位和回收率提高；轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)速及高頻振動箱振動頻率采用變頻器無級調(diào)節(jié)；與國內(nèi)同類產(chǎn)品比較其獨(dú)特的設(shè)計有效地解決了轉(zhuǎn)環(huán)的“步進(jìn)”現(xiàn)象。
 

6分類編輯
干式永磁高梯度強(qiáng)磁選機(jī)
 
該機(jī)有內(nèi)外兩個永磁磁系，兩磁系之間的分選間隙可以調(diào)節(jié)。工作時，經(jīng)過葉輪分散的干燥物料隨葉輪風(fēng)力帶人磁選機(jī)的分選空間，非磁性物隨自身的軌跡拋落出去，磁性物吸附于鋼板網(wǎng)介質(zhì)上，隨介質(zhì)轉(zhuǎn)動離開分選空間并在磁介質(zhì)的振動下脫落。機(jī)械振動能提高物料分選精度，筒式可以避免物料的機(jī)械夾雜。該機(jī)用于鉀長石除鐵時。給料粒度為-0.045mm，經(jīng)分選后含F(xiàn)e2O3含量從0.27%降至0.18%，除鐵效果明顯。
 
振動高梯度強(qiáng)磁選機(jī)
 
振動給礦和振動排礦的方式保持微細(xì)粒干粉物料的流動性，通過介質(zhì)盒內(nèi)的感應(yīng)磁場將弱磁性物捕獲并在上部排出，可以實(shí)現(xiàn)微細(xì)粒物料的干式連續(xù)分選。在對安徽某煤系高嶺土除鐵試驗(yàn)中，原料Fe2O3含量從0.73%降至0.5%，和濕選結(jié)果相當(dāng)。
 
周期式高梯度磁選機(jī)
 
結(jié)構(gòu)
 
周期式高梯度磁選機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由鐵鎧裝螺線管磁體、不銹鋼毛介質(zhì)、分選箱以及礦漿出口、入口閥門等部件組成。
 
1、螺線管由空心扁銅線或空心方向銅線繞制，用低電壓高電流激磁，通水冷卻，達(dá)到足夠的場強(qiáng)。
 
2、鐵鎧和磁極頭用純鐵制成，其作用是與螺線管構(gòu)成閉合回路，磁力線完全封閉在方框鐵殼內(nèi)，提高管內(nèi)腔的場強(qiáng)。由于該機(jī)常用于磁性弱、含量低、粒度細(xì)（5~10μm）的物料，礦漿一般在背景磁場1~2T下以慢速流通過介質(zhì)。因此進(jìn)出口礦漿管道直徑小，管道可以穿過樣極頭，介質(zhì)較長30~50cm。
 
3、分選箱用非導(dǎo)磁材料（不銹鋼或銅）制成，上下分別有出漿和進(jìn)漿口、箱（或筒）內(nèi)安裝放分選介質(zhì)鋼毛。該機(jī)背景場強(qiáng)可達(dá)16000kA/m（2×104Oe）。
 
分選過程
 
周期式高梯度磁選機(jī)工作時分給礦、漂洗和沖洗三個階段。料漿（濃度一般為30%左右）由下部以相當(dāng)慢的流速進(jìn)入分選區(qū)，磁性顆粒被吸附在鋼毛上，其余的料漿通過上部的排料閥排出。
 
經(jīng)一定時間后停止給料（即鋼毛達(dá)到了飽和吸附），打開沖洗閥，清水從下面給入并通過分選室鋼毛，把夾雜在鋼毛上的非磁性顆粒沖洗出去。然后切斷直流電源，接通電壓逐漸降低的交流電使鋼毛退磁后，打開上部的沖洗水閥，給入高壓沖洗水，吸附在鋼毛上的磁性顆粒被沖洗干凈，由下部排料閥排出。
 
完成上述一個過程稱為一個工作周期。完成一個周期后即可開始下一周期的工作。整個機(jī)組的工作可以自動按程序進(jìn)行。操作時完成一個周期需10~15分鐘左右。
 
應(yīng)用實(shí)例
 
從高嶺土中脫除鐵雜質(zhì)（如赤鐵礦顆粒）是該機(jī)應(yīng)用的突出例子。美國生產(chǎn)的高嶺土產(chǎn)品中很大一部分是經(jīng)高梯度磁分離處理的產(chǎn)品。英國、西德、捷克和波蘭等國的高嶺土洗選廠也采用了這種磁分離新技術(shù)。美國佐治亞洲所有主要的粘土公司都采用這種周期式高梯度磁選機(jī)提高粘土的質(zhì)量。[3]
 
磁場特性
 
高梯度磁選機(jī)的磁場常用背景磁場的強(qiáng)弱來表示，背景磁場是指未充填介質(zhì)時的磁場，在鐵殼螺線管磁體的背景磁場沿其軸線的磁場變化曲線中，螺線管磁體的背景磁場兩端弱外，其余基本是均勻的。
 
鋼毛在磁場中磁化后，產(chǎn)生的梯度與其磁化強(qiáng)度J成正比，與鋼毛的半徑成反比，一般在7000Gs(×10-4T)的磁場中，磁化強(qiáng)度逐漸接近于磁飽和。細(xì)鋼毛的磁化強(qiáng)度約為1040kA/m(1300Oe)，此時達(dá)到了 高飽和磁化強(qiáng)度。因此，若以半徑為10μm數(shù)量級的鋼毛能夠產(chǎn)生107Oe/cm(105T/m)磁場梯度。
 
螺線管線圈的高度等于分選箱的高度者稱為“短線圈”，螺線管的高度比分選箱高50%~100%稱為“長線圈”。相對短線圈而言，長線圈平均直徑小些，所以長線圈與同匝數(shù)短線圈比，導(dǎo)線用量少，這就可以節(jié)約銅線降低能耗，大大地降低了成本。
 
連續(xù)式高梯度磁選機(jī)
 
連續(xù)式高梯度磁選機(jī)是在周期式高梯度磁選機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展的，它的磁體結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)與周期式高梯度磁選機(jī)相近。設(shè)計連續(xù)式高梯度磁選機(jī)的主要目的在于捉高磁體的負(fù)載周期率，以適應(yīng)細(xì)粒的固一固顆粒分選，主要應(yīng)用于工業(yè)礦物、鐵礦石和其他金屬礦石的加工，固體廢料的再生以及選煤等方面。
 
結(jié)構(gòu)
 
連續(xù)式高梯度磁選機(jī)它主要由分選環(huán)、馬鞍形螺線管線圈、鎧裝螺線管鐵殼以及裝有鐵磁性介質(zhì)的分選箱等部分組成。
 
1、分選環(huán)安裝在一個中心軸上，由電動機(jī)經(jīng)減速機(jī)而轉(zhuǎn)動，根據(jù)選別需要確定其轉(zhuǎn)數(shù)大小。環(huán)體由非磁性材料制成。分選環(huán)分成若干個分選室，分選室內(nèi)裝有耐蝕軟磁聚磁介質(zhì)（金屬壓延網(wǎng)或不銹鋼毛）。分選環(huán)的直徑、寬度、高度根據(jù)選別需要設(shè)計出不同的規(guī)格。
 
2、鎧裝螺線管磁體是區(qū)分其他濕式強(qiáng)磁選機(jī)的主要部分。為了在環(huán)式磁選機(jī)中產(chǎn)生均勻的磁場，磁體由兩個分開的馬鞍型線圈所組成，以便使裝有介質(zhì)的環(huán)體通過線圈轉(zhuǎn)動。鐵鎧回路框架包圍螺線管電磁體并作為磁極，馬鞍型螺線管線圈一般可采用空心方型軟紫銅管繞成，通以低電壓大電流，通水內(nèi)冷，使導(dǎo)線的電流密度提高數(shù)倍，以便在限定的空間范圍內(nèi)能滿足設(shè)計的安匝數(shù)。
 
3、介質(zhì)一般采用金屬壓延網(wǎng)或不銹導(dǎo)磁鋼毛。理論研究指出，當(dāng)一根圓斷面鋼毛的直徑與磁性顆粒的直徑相匹配時，即鋼毛的直徑是顆粒直徑的2.69倍時，作用在鋼毛附近顆粒上的磁力 大。因此，處理粗顆粒物料時應(yīng)選擇粗鋼毛，細(xì)顆粒要選擇細(xì)鋼毛。介質(zhì)的 大充填率隨介質(zhì)尺寸的減少而顯著減小。合適的充填率要通過試驗(yàn)確定。
 
分選過程
 
礦漿由上導(dǎo)磁體的長孔中流到處在磁化區(qū)的分選室中，弱磁性顆粒被捕集到磁化了的聚磁介質(zhì)上，非磁性顆粒隨礦漿流通過介質(zhì)的間隙流到分選室底部排出成為尾礦，捕集在聚磁介質(zhì)上的弱磁性顆粒隨分選環(huán)轉(zhuǎn)動，被帶到磁化區(qū)域的清洗段，進(jìn)一步清洗掉非磁性顆粒，然后離開磁化區(qū)域，被捕集的弱磁性顆粒在沖洗水的作用下排出，成為精礦。

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