磁選論文1、超導磁選機現狀及發展超導磁選機是把超導電技術上的超導磁體移植到強磁選機上，以代替普通磁體，從而可產生很高的磁場強度其最主要的特點是磁場強度可達到6~10T,W其它磁選機磁場強度一般不超過2T;其次，超導磁選機非常節能，很小的功率可獲得很強的磁場，其重量輕，體積小，穩定性好，均勻度高，唯一的能耗是系統中保持超導溫度所需的能量（2）高梯度超導磁選機，該機主要為罐式高梯度超導磁選機的技術關鍵是向磁體高速給磁以及隨后的退磁，或在磁體不退磁的情況下把磁性物從磁介質表面沖洗下來）現有一種反復串罐式超導磁選機，其特點是分選罐往復交替進出磁場，實現分選過程。該機場強最高達8000kA/m（10T），可分選比磁化系數為10-6m3/g、微米級的弱磁性物料與類似周期式高梯度磁選機相比，耗電能僅為其1/10，而處理量為其10倍。磁選發展趨勢磁選機行業發展趨勢，概括起來主要有以下幾個方面：（1） 保護資源、保護環境、節約能源隨著國家現代化的推進，資源的充分利用與再生利用越來越得到重視，磁選機的研發方向之一就是怎樣解決中國貧礦、連生礦體的綜合利用，以及尾礦的再生利用，在選礦設備設計制造使用過程中考慮如何進一步保護環境，節約能源〕隨著永磁材料的發展，弱磁選機的磁系正逐漸永磁化，強磁選機、高梯度磁選機也已出現永磁化或電磁結合，以節約能源，提高磁選機性能，同時礦石利用率得到提高，有效地保護了環境。（2） 向大型化、大處理量方向發展筒式磁選機外型尺寸達直徑1500mmx4000mm;立環脈動式高梯度磁選機立環直徑已達3200mm，正準備研制直徑4000mm的磁選機;平環式磁選機轉環直徑達10m;強磁選機轉盤達3.35m;TDG大塊磁選機筒徑已達1500mm，磁選機單位時間處理量也越來越大，最多已達1800t/h（3） 向高梯場、高梯度方向發展隨著新的強磁永磁材料的出現和超導材料的突破以及新的聚磁技術的創新，現磁選機能得到了顯著的提高，磁感應強度、磁場梯度大幅提高，超導式磁選機在不久的將來必定得到更廣泛的應用。超導材料?的發展，單位處理量所耗能源不斷下降，同時礦石利用率得到提高，有效地保護了環境'此外，為了擴一大磁選機的應用領域，使那些目前被認為是“非磁性的物料”變為磁性物料（在高場強下磁化，可大大增加磁性），超導磁選則是關鍵技術之一，應是今后重要的研究方向。（4） 新材料、新磁系研制研究新的高性能磁「｝材料與超導材料，研制開發新型磁系結構和新型聚磁介質、新型冷卻方式，關系到磁場強度、漏磁、能耗等技術參數優劣，影響分選指標白勺好壞及穩定新聚磁介質的材質、形狀、相對尺寸、放置方式、填充率特性及匹配程度等都有進一步的研究空間。（5） 新工藝、新方法的研制研制永磁磁選機新的加工制作方法與磁系裝配方法以提高磁性能，解決磁介質堵塞的新工藝方法，以及其它各種磁選｝JL加〔市｝l作新工藝。減少生產成本，提高勞動生產率。（6） 采用磁絮凝分選｝在分選工藝中，進一步研究如何產生有效的磁絮凝（磁團聚），降低介質阻力，從而改善分選條件，角牟決微細粒磁性礦物難選和流失的難題（7） 研究磁種分選法研究用物理或物理化學的方法人為地提高非磁性（或弱磁性）和抗磁性物質的磁性，在一定化學條件下（（PH、分散劑及活性劑等），對物料進行調整，添加磁r｝種子使磁種有選擇地粘附于目的礦物或脈石上，從而使非磁性的物質具有磁性，或者弱磁性礦物的磁性變強，進而可用磁選的方法，將目的礦物分離。（8） 研究磁流體分選法磁流體分選法分為2種:①磁流體動力分選，該法是在磁場與電場聯合作用下，以強解質溶液為分選介質，根據礦物之間密度、比磁化系數及電導率等的差異而使不同礦物分離的一種方法;②磁流體靜力分選法，該法是在非均勻磁場作用下，以）In磁系性液體或鐵磁性膠體懸浮液（水基液或有機溶液）作分選介質，按比重（密度）和磁性的差異進行分離的一種選礦方法。2、礦物磁選過程（1） 磁選過程當礦漿進入分選空間后，磁性礦粒在不均勻磁場作用下被磁化，從而受磁場吸引力的作用，使其吸在圓筒上，并之被轉筒帶至排礦端，排出成為磁性產品。非磁性礦粒，由于所受的磁場作用力很小，仍殘留在礦漿中，排出后成為非磁性產品，這就是磁選分離過程。（2） 磁選原理礦物顆粒通過磁選機磁場時，同時受到磁力和機械力（重力、離心力、介質阻力、摩擦力等）的作用。磁性較強的礦粒所受的磁力大于其所受的機械力，而非磁性礦粒所受磁力很小，則以機械力占優勢。由于作用在各種礦粒上的磁力和機械力的合力不同，使它們的運動軌跡也不同，從而實現分選。磁選基本條件磁選是在磁選設備所提供的非均勻磁場中進行的。被選礦石進入磁選設備的分選空間后，受到磁力和機械力的共同作用，沿著不同的路徑運動，對礦漿分別截取，就可得到不同的產品。磁性顆粒在磁選機中成功分選的必要條件是：作用在較強磁性礦石上的磁力F1必須大于所有與磁力方向相反的機械力的合力，同時，作用在較弱磁性顆粒上的磁力「2必須小于相應機械力之和。即Fl'F機合1 F2<F機合2磁選的實質是利用磁力和機械力對不同磁性顆粒的不同作用而實現的。超導磁選機是把其磁性材料由鐵磁體改為超導體。結構可分為三個系統：超導磁系、制冷系統和分選系統。（圖略）臥式串罐往復式高梯度超導磁選機由螺線管式超導磁系、分選罐列、鐵磁屏、液壓往復運動裝置和機座組成。臥式串罐往復式高梯度超導磁選機分選過程：工作時，超導磁體激磁，一個分選罐位于磁場空腔內，給人礦漿，捕獲磁性粒子，洗滌磁介質。另一個分選罐位于相應的磁屏腔內等待工作。當往復罐借往復傳動裝置退出磁場時，到達相應的磁屏腔內，沖出介質上的磁性粒子。原停在磁屏腔內的另一分選罐進人磁場，依次往復重復前一個分選罐進行的程序。這種方法允許超導磁體像永磁體一樣工作而不消耗能量，可使制冷系統的能耗降到最低限度。3磁選機器薩拉型轉環式高梯度強磁選機它由兩個螺線管、轉環、給礦系統、沖洗系統等主要部分組成。螺線管為鞍形線圈，能夠讓轉環穿過并轉動。轉環分隔為許多小的分選室，每個分選室內裝有鋼毛等聚磁介質。當轉環連續不斷地進出由鞍形線圈建立的磁場空間時，鋼毛被磁化磁性礦粒被鋼毛捕獲。經清洗后，當轉環將鋼毛帶出磁場，磁性產物即被沖洗水沖到精礦接礦槽。

1—始礦，2—清洗水§3—冷波水1d十介聲》E—國環eR一蝶佬管錢殼，7一磴鐵線圈，&一如洗位粵］卜-非儲注財—珠性碩粒分選過程：礦漿由上導磁體的長孔流到處在磁化區的分選室中，弱磁性顆粒被吸附到磁化了的聚磁介質上，非磁性顆粒隨礦漿流通過介質的間隙流到分選室底部排出成為尾礦，被吸附的弱磁性顆粒隨分選環轉動，進人磁化區域的清洗段，進一步清洗掉非磁性顆粒，接著，轉離磁化區，弱磁性顆粒在沖洗水的作用下，成為精礦磁流體及其應用引言磁性流體(Magnetcinulsd)簡稱磁流體或磁液,它是由表面活性劑包賈的,直徑小于01mn的單疇磁性微粒均勻地分散在載體(基液)中形成的磁性膠體溶液.它既具有固體的磁性，一也具有液體的流動性,在重力和磁場力的作用下不凝聚也不沉淀，始終穩定地分散在載體中.磁性流體是一門涉及物理化學力學流學等學科的邊緣學科，是材料科學中的一支新秀.1965年,美國國家航空和宇宙航行局NSAA首先研制成功磁流體，七十年代后期，美、日、蘇和英等國的研究工作也迅速發展，美國還成立了“磁性流體公司”專門生產磁流體并開發其應用.從1977年開始，每三年定期召開一屆磁流體國際會議「2}.第匕屆是1995在印度召開的.由于磁流體奇特的性質，已經引起人們極大的興趣和越來越廣泛地關注，在國外已有市售商品，國內也有20個單位在研制和生產磁流體，并且在某些方面已得到實際應用.1磁流體的組成磁流體由三種基本成份組成，即磁性微粒、表面活性劑和使這些磁性微粒懸浮的載體（載液）.磁性微粒，其直徑小于01nm，尺寸上介于原子、分子和宏觀固體之問‘1.可供選擇的磁性材料有下一Fe夕3,Fe戶。，Ni,C。，Fc,FcC。和N正e合金等.日前最常用的材料是eF30.,Fe、c。、iN及其合金用于開發新的領域.磁流體一般每升含有l滬個顆粒.粒子直徑小能防止因地心力作用而聚集在一起，粒子體積的極限取決于構成粒子材料的磁化強度.eF3O4粒子的直徑比純鐵粒子大三倍。表面活性劑，在磁流體中作為分散劑，它的功能在于既能適應于載體性質,又能適應于磁性微粒的界面，這就要求表面活性劑分子具有化學極性,其頭部要吸附在磁性微粒上,而尾部必須和基液有親和力（相容）‘71,這樣每個磁性微粒都涂有一層長鏈分子膜，其厚度為l一2nm，并且是單分子層.這層表面活性劑就象一個彈性墊子，使磁性微粒相互隔開,以防止磁性微粒因范得華力和磁力作用而聚集起來.最普遍的表面活性劑是油酸.載體,亦稱載液或基礎液，'它使磁流體具有液體的性質.作為磁流體的載液應滿足低蒸發速率、低粘度和高度化學穩定性，以及具有耐高溫和抗輻照特性等1.1.載體溶液一般分為水基和油基兩類，第一例成功的磁流體載體就是油基（煤油），一般情況下水、烴、氟化烴、雙醋、聚苯醚均可做載體.它的選擇取決于應用條件的性能要求.綜上所述，將磁性粒子包覆一層表面活性劑后，分散到相應的載體中，就構成了磁流體，一般磁流體分為水基和油基兩種，其形成過程如圖1所示.磁性粒子用長碳鏈脂肪酸（例如油酸）處理，在磁性粒子表面通過化學吸附形成一層單分子包覆層，其親水基向內，疏水基向外，就成為油溶性磁性微粒,再將其分散到煤油等油基載體中就形成油基磁流體.水基磁流體，需將油榕性磁粒子用適當的表面活性劑再進行二次包覆，例如用十二烷基苯磺酸鈉通過物理吸附形成第二個包覆層，使得疏水基向內，親水基向外2磁流體的物理特性在外磁場作用下，磁流體具有明顯的磁性和懸浮能力。.21磁性磁流體中的磁性微粒,如圖2所示.根據資料【51知，1升體積中含有l滬個，這樣微小油酸分f的鐵磁單疇顆粒在無外磁場時，磁疇的磁矩各不相同,磁性相互抵消，宏觀上對外不顯磁性.加外磁場以后，自發磁化方向逐漸和外磁場方向平行，隨著外磁場的不斷增強其取向將沿磁場方向整齊排列，此時磁化達到飽和，其磁化曲線呈“、廳形，矯頑力和剩磁為零.在一定的磁場中.磁流體的磁化可以認為是固體微粒磁化的總和，如果不考慮粒子之間的相互作用，磁流體的磁化強度可用下式表示.22懸浮能力在均勻磁場情況下，羅森威格(Rsoesnew電)對磁流體性質的物理過程進行了描述,提出適用于磁流體的伯努利(Bemoluh)方程。正是這項附加的靜磁壓力反映出磁流體的一個重要性質.即這種壓力的產生可以使比重大于磁流體的非磁性物質漂浮到液體表面，如圖3所示.這就是磁流體的懸浮能力，其比重大小可隨外磁場的強弱在0—25(kgm一,)范圍內變化,置于磁流體中的非磁性物質可通過控制外加磁場的強弱，使其自由地浮升或沉降.磁流體在外磁場作用下，除了具有磁性和懸浮能力以外，還具有雙色性和光的雙折射以及法拉第旋轉等物理特性.圖3加磁場時，磁性液體中的非磁性物體將“漂浮’到表面上來3磁流體的制造11物理法把Fe戶。在含有油酸的有機體中長時間粉碎.例如1956年aPepn就是用機械粉碎法最早制得磁流體的.他把Fe戶'小塊放在含有油酸的有機溶液中經長時間粉碎制得.軸承廢液再加工把拋光滾珠用過的廢液加熱,再用煤油稀釋后再加熱，冷卻后再過濾離心處理也能制得磁性流體.4磁流體的應用鑒于磁流體的特性，它在許多領域中都得到廣泛的應用.它的應用基礎是這種流體可以被“外力”控制，定位、定向與移動.最常用的領域是密封、潤滑、減振、選礦、油水分離、噴墨印刷、熱交換與檢查等.下面重點介紹兒種:.41密封磁流體密封是近年來出現的非接觸性密封新技術，如圖4所示.用一塊永久磁鐵或電磁鐵使磁極和軸之間的間隙處形成一個強磁場，磁流體在磁場的作用下被吸附在轉動軸的周圍,形成一個液體“O”形環，把間隙完全堵住，且能抵抗環兩邊產生的壓力，資料〔單級磁流體密奎J處可承受.02k/gem參考文獻王常任.磁電選礦【M】.北京:冶金L業出版社2002.孫時元.中國選礦設備手冊【M】.一北京:科學出版社，2006陳斌磁電選礦技術【M】.北京:冶金工業出版社，2007⑷賈增良，譚王林，王訓艷，等.大塊干選磁滑輪在鑫豐鐵礦