高梯度磁选中非磁性颗粒的机械夹杂行为

非磁性矿物颗粒的机械夹杂是影响高梯度磁选选择性的重要因素。基于自主设计的高梯度磁选试验装置,对磁介质上、下游累积物进行冷冻、剥离和独立分析,系统研究了各种关键参数对非磁性颗粒机械夹杂行为的影响。结果表明,磁介质下游捕集的选择性都优于上游。非磁性矿物的机械夹杂主要发生在介质上游,增加给矿流速和减小非磁性颗粒的粒度可以提高高梯度磁选的选择性,磁场强度对介质上下游机械夹杂的影响较小。在较低流速条件下,弱化上游捕集和强化下游捕集具有重要意义,并提出了提高选择性的两种潜在技术方案。

基于煤矸石中锂、镓元素赋存状态的高梯度磁选预富集试验

我国山西、内蒙古部分矿区煤矸石中蕴藏着锂、镓等战略性关键金属,其锂、镓元素富集逐渐成为研究热点。然而煤矸石中锂、镓含量很低,直接浸出需消耗大量化学药剂,高效、经济的富集锂、镓元素仍存在很大挑战。为提高煤矸石中锂、镓富集效率,针对山西朔州地区煤矸石中锂、镓元素赋存状态和预富集方法展开研究。采用逐级化学提取法、矿物物相组成、矿物解离分析、电感耦合等离子体质谱法、扫描电子显微镜和能量色散光谱,研究了煤矸石中锂、镓元素的赋存状态,利用高梯度磁选探究通过抛除黄铁矿对煤矸石中锂、镓元素预富集的可行性。结果表明,煤矸石主要由高岭土、黄铁矿、石英、方解石、白云母等矿物组成,锂、镓元素主要赋存于硅酸盐类矿物中,黄铁矿中含量较少。原矿中锂质量分数146.37μg/g,镓质量分数25.04μg/g。通过磁选方法抛除黄铁矿可对煤矸石中锂、镓元素预富集,1000 mT时,预富集效果最佳,磁选尾矿中锂质量分数210.63μg/g,为原矿中锂含量的1.45倍,锂回收率88.00%。镓质量分数31.88μg/g,高于原矿中镓元素,镓回收率80.07%。

黔北某菱锰矿高梯度脉冲磁选及影响因素研究

对贵州北部某典型低品位菱锰矿进行了工艺矿物学分析,结果表明,矿石中锰品位为12.82%,Mn/Fe3.93,P/Mn0.02,S/Mn0.15,Mg/Ca0.32,矿石属于高铁高磷高硫高硅高黏土菱锰矿。菱锰矿多呈泥晶集合体结构,矿石中Mn89.47%赋存于钙菱锰矿中,Mn与Ca类质同象严重,菱锰矿属于不均匀粒度分布。采用“一粗(1.2T)一扫(1.3T)”高梯度脉冲磁选流程,得到回收率85.01%、品位为18.19%的磁选精矿指标。经AMICS产品特征研究结果表明,精矿品位及回收率难以提高的主要原因是菱锰矿中Mn被Ca类质同象,该特征造成菱锰矿无法实现单体解离,使菱锰矿中钙质随磁选进入精矿,方解石及白云石中锰质难以回收,降低精矿品位及回收率。其次该矿石嵌布粒度不均匀,部分白云石及微晶黄铁矿在钙菱锰矿中分布,造成菱锰矿与脉石矿物形成连生体,难以实现磁选分离,恶化精矿指标;最后是菱锰矿精矿锰品位的提升需增加磨矿细度实现单体解离,而矿石中存在大量黏土矿物、颗粒过细加重泥化、团聚现象,造成细粒菱锰矿颗粒与脉石矿物形成异质团聚体,当团聚体的体积比磁化率达到磁选回收界限时,团聚体中脉石矿物也被带入精矿降低质量,当团聚体的体积磁化率未能达到磁选回收界限时,团聚体中菱锰矿随脉石矿物被水流带走,造成跑尾降低精矿回收率。

脉动高梯度磁选分离微细铜钼混合精矿试验研究

黄铜矿(顺磁性)和辉钼矿(逆磁性)存在微弱的磁性差异,可以通过高梯度磁选分离。采用SLon-100型周期式脉动高梯度磁选机,对金堆城钼业某铜钼混合浮选粗精矿(铜、钼品位分别为14.42%和12.40%、-0.019 mm产率83.80%)进行了黄铜矿与辉钼矿分离试验研究。结果表明,在脉动冲程为5 mm、脉动冲次为150 r/min、棒介质直径为1.5 mm、矿浆流速为2.0 cm/s、粗选磁感应强度为1.6 T、扫选磁感应强度为1.7 T的条件下,经1粗1扫脉动高梯度强磁选,获得了产率48.64%、铜品位22.82%、钼品位4.40%和铜回收率77.82%的铜精矿,及产率51.36%、铜品位6.16%、钼品位19.96%和钼回收率82.73%的钼精矿,实现了有效的微细粒铜钼矿物分离。研究结果证明了脉动高梯度磁选分离微细粒铜钼混合精矿的有效性,可以为类似铜钼混合精矿的绿色分离提供指导。

磁流体强化复杂弱磁性矿高梯度磁选机理:竞争捕集向机械夹杂转化

高梯度磁选是最为常用的处理弱磁性矿物的方式,但高梯度磁选中弱磁性有用矿物与弱磁性脉石之间因竞争捕集难以分离,精矿品位受到限制。为此,利用磁流体耦合高梯度磁选中产生的磁排斥力与弱磁性脉石矿物在磁场中受到的磁力相互抵消,将弱磁性矿物之间的竞争捕集转化为机械夹杂。研究结果表明:在磁感应强度为0.5 T、矿浆流速为0.06 m/s、脉动频率为2 r/s、磁流体质量分数为40%的条件下,与常规高梯度磁选磁性产物相比,TiO_(2)品位从33.07%提升至44.64%,且在高质量分数磁流体环境下,钛铁矿+辉石矿样与钛铁矿+石英矿样品位和捕集量变化规律相同,表明钛铁矿与辉石之间的竞争捕集已消除,解决了传统高梯度磁选中因竞争捕集导致磁选精矿品位较低的问题,具有广阔的应用前景。

攀西橄辉岩型低品位钛铁矿振动脉动与脉动高梯度磁选工艺对比

随开采深度的增加,攀西钛铁矿中易泥化、与钛铁矿磁性差异较小的橄辉岩型钛铁矿含量增多,降低了脉动高梯度磁选机的分选指标,使后续浮选过程中合格钛精矿的生产成本和难度增大。针对这一问题,本文开展振动脉动高梯度磁选与脉动高梯度磁选橄辉岩型低品位钛铁矿的对比试验研究。结果表明:在钛粗精矿的TiO_(2)品位为9.00%、−0.074 mm粒级产率为57.60%的条件下,采用SLon−100周期式脉动高梯度磁选机分选时,所得磁性精矿的TiO_(2)品位为15%~17%,分选精度上限较低;采用SLon-Z−100周期式振动脉动高梯度磁选机分选时,所得磁性精矿的TiO_(2)品位为20%~22%,分选精度上限明显提高。在相近的磁性精矿TiO_(2)品位(15%)或TiO_(2)回收率(73%)条件下,振动脉动高梯度磁选工艺的各项分选指标均明显优于脉动高梯度磁选工艺,表明磁介质振动动态捕获模式具有更高的捕获选择性。

高梯度磁选理论与技术进展

在高梯度磁选分离过程中存在机械夹带、磁性夹带、竞争捕获等现象,最终导致选择性差、分选腔堵塞、分选效率低等一系列问题。目前科研工作者针对高梯度磁选的理论研究主要集中于对颗粒受力分析并力的大小计算、颗粒轨迹模型和颗粒堆积模型的构建、聚磁介质的研发与优化。以颗粒受力为基础,通过颗粒的堆积模型和轨迹模型分析造成选择性差以及效率低的原因,综述聚磁介质的研发与优化,旨在为高梯度磁选技术在工业应用中的优化与理论研究提供参考,并对高梯度磁选技术理论研究的未来趋势进行展望。

水平磁场高梯度磁选机的改进及其在攀西某钛铁矿的应用

水平磁场高梯度磁选机具有磁系不易腐蚀、磁介质不易堵塞等特点,用于钛铁矿粗选效果良好,但该型设备受磁系间距限制,分选环宽度、磁介质体积量较小,影响处理量,且激磁能耗高,需要对其进行改进,提高处理量、降低能耗。以SSS-Ⅱ-2750水平磁场高梯度磁选机为基础,对其分选环系统进行了改进,在磁系高度方向增加分选环厚度,并分成内外双层环,并对内层环配置粗介质棒的介质盒以吸附粗粒、强磁性目的矿物,对外层环配置细介质棒的介质盒以吸附细粒、微细粒磁性较弱的目的矿物,可实现梯级分选,同时,内外环均配置卸矿装置,分层卸矿,可有效保障目的矿物的卸矿效率。在攀西地区某选钛厂钛铁矿一段粗选工序考察其效果,在磁场强度0.45 T、立环转速6.2 r/min、冲程10 mm、冲次120 r/min、给矿量160t/h、原矿TiO_(2)品位10.42%的条件下,改进后的水平磁场高梯度磁选机可获得TiO_(2)品位18.55%、回收率85.78%的钛粗精矿。与改进前磁选机、垂直磁场高梯度磁选机相比,其钛粗精矿品位与其他两种设备相近,但回收率分别高8.43、13.63百分点,分选效果好,同时改进后的水平磁场高梯度磁选机的激磁能耗在三种设备中最低,为0.49 kW·h/t,表明该设备处理量大且能耗低,实现了设备改进目的。

SLon脉动高梯度磁选技术进展

自脉动高梯度磁选这一重要技术被提出并投入工业应用以来,在高梯度磁选发展史上得到了广泛工业应用。脉动高梯度磁选通过矿浆脉动松散矿粒实现高效分选弱磁性矿物。一方面,矿浆脉动可以延长矿粒通过磁介质的驻留时间和距离,显著提高分选效率;另一方面,矿浆脉动能消除磁介质表面的非磁性矿粒机械夹带,避免磁介质堵塞。圆柱形棒介质为矿浆通过介质提供了更充分、均匀的通道,进一步推动了该技术的工业应用。近20年来,SLon脉动高梯度磁选从理论到工业应用均取得了显著的发展和进步,理论方面包括磁系设计和基于棒介质优化原理的高场强设计,它们推动了SLon脉动高梯度磁选装备的创新升级,如超大型磁系设计解决了大规模、低成本分选低品位矿石和回收细粒尾矿的技术难题;而基于棒介质优化原理的高场强设计解决了分选超细、极弱磁性矿物及提纯非金属矿的技术难题,矿物入选粒度范围达到几微米至6 mm,拓展了适用矿种和粒度范围。本文对这些理论和应用进行总结,指出其中存在的不足,并介绍了几种有利于克服这些不足的高梯度磁选新技术。

新一代强磁选设备——SLon立环脉动高梯度磁选机

ＳＬｏｎ立环脉动高梯度磁选机结合磁力、脉动流体力和重力选矿，具有富集比大、分选效率高、磁介质不易堵塞、适应性强的优点，现已在我国多个大中型厂矿广泛应用，是当今国内外发展最快、性能最好的强磁选设备。

四川某低品位弱磁性铁矿脉动高梯度磁选试验研究

四川某铁矿石原矿铁品位较低为25.40%,硅酸铁分布率达55.04%,可利用的铁矿物以赤铁矿、褐铁矿等弱磁性矿物为主,理论回收率为44.06%。由于铁矿物嵌布粒度细,回收利用难度大,综合考虑经济成本和技术可行性,拟定了“磨矿—脉动高梯度磁选粗选—粗精矿再磨—脉动高梯度磁选精选”的技术路线分选该矿石。通过脉动高梯度磁选粗选条件试验着重考察了磨矿细度、磁感应强度、脉动频率和矿浆流速对粗选结果的影响,确定了最佳粗选条件为:原矿磨矿细度-0.074mm粒级占80%、磁感应强度0.6T、脉动频率250r/min、矿浆流速6cm/s,在此条件下粗选可获得铁品位34.97%、回收率67.74%的粗精矿;为进一步提高粗精矿铁品位,对粗精矿再磨后进行精选,在粗精矿再磨细度-0.038mm粒级占97.16%、磁感应强度0.4T、脉动频率350r/min、矿浆流速8cm/s的条件下,可获得铁品位41.08%、回收率37.40%的精矿产品。在上述最佳分选条件下,经过“一粗一精”开路磁选工艺流程,所得精矿产品铁品位由25.40%提升至41.08%,提升幅度较大,铁回收率37.40%接近理论回收率,有害元素S、P和As含量较低,满足了对精矿产品的质量要求,选别指标理想。采用脉动高梯度磁选工艺选别该类铁矿石,选别工艺简单、分选指标好,为低品位、弱磁性铁矿石的回收利用提供了有效的分选方案。

高梯度磁选设备磁系设计计算的研究现状及其发展趋势

阐述了高梯度磁选设备磁系设计计算传统的方法有线性积分法、回路磁通法、并联磁路法、经验计算法等 ,指出新型的数值计算法有有限差分法。

高梯度磁选装备及其磁介质的研究现状

随着我国优质铁矿资源的日渐枯竭,现有铁矿资源呈现出“贫、细、杂”的特点,使得矿物分选愈加困难。在此背景下,高梯度磁选通过增强磁场强度、多物理场协同及优化聚磁介质,对提高难选铁矿物回收具有重要意义。因此,综述了不同励磁系统(永磁、电磁和超导)的高梯度磁选机的应用及聚磁介质研究进展。新型永磁材料在永磁高梯度磁选机的应用,提升了设备的磁场强度和稳定性,从而有效增强了矿物的捕获能力。电磁高梯度磁选机在处理弱磁性矿物方面分为湿式和干式2种类型,湿式磁选机主要通过水介质解决介质堵塞问题,而干式磁选机则利用气流优化分选过程,减少了静电效应,从而提高了整体分选效果。超导高梯度磁选机通过超导材料提供高磁场强度,强化了弱磁性矿物分选,但需低温环境,近年来的改进包括新型冷却系统和矿浆脉动结构。此外,详细介绍了高梯度磁选技术中不同材质聚磁介质的磁导率与耐久性,并比较了球形、钢毛、齿板和棒状介质在分选中的优缺点。进一步探讨了介质排列方式对磁场强度和捕获效果的影响,以及评估了介质丝径和不同截面形状对磁场特性和分选性能的影响。最后,对高梯度磁选机未来的研究方向和聚磁介质的优化进行了展望,以期为高梯度磁选领域的技术进步提供参考。

高效高梯度磁选设备及其工艺研究

传统高梯度磁选机在分选过程中容易堵塞，以致分选效率不高，且耗水量大。本研究采用了使分选介质振动、分选物料脉动的方法，解决了高梯度磁选易堵塞的问题，提高了分选效率。此外，创造了回浆法和冷却水系统的半封闭式循环用水等新工艺，大大节约了用水量。生产实践证明，这种高效高梯度磁选设备长期运转正常、工作可靠、维修方便，其生产工艺先进、自动化程度高、节省能耗。解决了低质原料一直无法利用的难题，取得了良好的经济效益和社会效益。

某低品位锰矿干磁抛废-高梯度磁选试验

针对某低品位锰矿石,进行了工艺矿物学和选矿实验研究。工艺矿物学结果表明,该矿石的锰质量分数为9.50%,可选矿回收的锰分布率为63.96%。根据矿石性质,确定了磁选抛废-高梯度磁选的工艺流程。抛废实验结果表明,在磁场强度为1 T、入选粒度为-3 mm、出料口宽度为3 cm、皮带转速为5 cm/s的条件下,抛废效果最佳。湿式高梯度磁选结果表明,在磨矿细度为75μm含量85%、磁场强度为1 T和脉动频率为18 Hz的条件下磁选结果最佳。针对该锰矿石,采用磁选抛废-高梯度磁选流程,得到了品位16.16%、回收率49.24%的精矿。

新型LYC-720湿式永磁立环高梯度强磁选机的研制及应用研究

本文介绍了该湿式永磁强磁选机的结构特点、工作原理和适用范围,并对非金属矿除弱磁性杂质及弱磁性金属矿种提纯进行了的磁选分选试验研究,分选结果表明该永磁强磁选机通过永磁磁系产生了具有高磁场梯度的工作分选区,与同场强的电磁磁选机相比,除铁效果相当,但新型永磁磁选机具有能耗低、操作简单、易于维护等特点,可在非金属矿除铁及弱磁性金属矿种提纯领域中推广和应用。

贵州菱锰矿高梯度磁选过程中矿物结构及其磁性能变化

通过一粗一扫高梯度磁选实验,讨论了磁选过程中贵州菱锰矿各阶段矿物的结构、磁性能与分选效果之间的关系,结果表明,所有阶段产品均具环内顺磁行为,且在较小的局部区域内,它们具有不同的矫顽力。磁滞回线的对比分析表明,铁磁性矿物(黄铁矿的氧化物)在菱锰矿物磁选中交互作用,导致无法分离,也很好验证了总铁含量居高不下,其一直伴随着菱锰矿。

SLon脉动与振动高梯度磁选机新进展

脉动与振动高梯度磁选是细粒弱磁性矿物的高效选矿技术。介绍了高梯度磁选机的有关基本理论及SLon周期式和连续式脉动高梯度磁选机、SLon周期式和连续式振动高梯度磁选机的发展现状。并对SLon-2500立环脉动高梯度磁选机和SLon-1000立环振动高梯度磁选机新设备作了简介。目前,SLon型高梯度磁选机已有500多台在国内外使用,显著地提高了高梯度磁选技术水平。

高梯度磁选煤脱硫的理论基础及实验研究

对煤系黄铁矿的表面特性进行了理论分析,并测定了煤及煤系黄铁矿的磁化率。结果表明,煤系黄铁矿表面富碳,但它与煤的磁性相反,煤呈逆磁性,黄铁矿呈顺磁性,为HGMS煤脱硫提供了理论依据。在此基础上,利用CHG-10型高梯度磁选机进行了细粒煤脱硫实验,处理南桐—0.3mm高硫煤,取得了精煤产率65％,脱硫率60％以上的较好效果。

SLon─1750立环脉动高梯度磁选机的研制与应用

针对马钢姑山铁矿用于赤铁矿粗选作业的SQC—6—2770A型湿式强磁选机精矿品位偏低、尾矿品位偏高、齿板较易堵塞的问题，研制了SLon—1750立环脉动高梯度磁选机，取代1台SQC－6一2770A磁选机进行工业对比试验，证明了该机具有富集比较大，选矿效率高，磁介质不堵塞的优点。