周期式水平磁系高梯度磁選機的磁路計算和聚磁介質研究.pdf

1、高梯度磁力分離技術是20世紀60年代末發(fā)展起來的選礦分離技術，是一種根據物料磁性差異進行分離的物理選礦方法。它利用電或永磁體在工作隙產生較強的背景磁場，同時通過聚磁介質產生較高的磁場梯度，從而對磁性顆粒的捕集能力大大增強，達到分離物料的目的。目前，對高梯度磁力分離技術的應用已突破傳統(tǒng)的礦物加工領域，在環(huán)境工程、土壤治理、生物工程、納米材料等方面均有廣闊的前景。但是，國內高梯度磁分離工藝的工業(yè)應用比較有限，因此加強對高梯度磁分離技術的開發(fā)

2、利用是非常重要的。
　　 磁選設備的研究與開發(fā)是高梯度磁分離技術工業(yè)應用的關鍵。在設備的研發(fā)過程中，磁系設計（包括磁路設計和分選空間磁場分布設計）是重點，而揭示分選空間的磁場分布對分析磁選設備的性能、確定適宜的磁系結構參數、磁極形狀和尺寸以及研究磁性顆粒受力情況起著重要的作用。
　　 論文在綜述國內外高梯度磁選機的發(fā)展的基礎上，針對研制的周期式水平磁系高梯度磁選機，首先研究圓柱形介質棒的磁場特性，分析礦物顆粒在聚磁介質附

3、近的吸附和受力；然后是對磁系進行磁路計算；三是利用有限元法數值模擬不同直徑介質棒的磁場特性；最后通過研究周期式水平磁系高梯度磁選機背景場強與聚磁介質盒充填率的關系，探討影響周期式水平磁系高梯度磁選機分選效率的主要因素，并對南京梅山鐵礦的強磁給礦進行選別試驗。
　　 圓柱形介質棒的磁場特性研究表明，當磁介質未達到磁飽和時，作用在磁性礦粒上的磁力Fm與背景場強H。的平方成比例；當磁介質達磁飽和后，介質的感應磁場強度將不再隨背景場強H

4、。的增加而增加，但弱磁性礦粒的磁化強度仍隨著的H。增加而增加，因而作用在磁性礦粒的磁力Fm與背景場強H。的一次方成比例。
　　 礦粒在介質棒附近運動時，受到多種力的作用，如磁力、流體力、重力等。通過礦粒在綜合力場下的受力分析可知，介質棒對磁性礦粒的捕收與流體性質、磁介質的特性、磁選過程的工藝參數等有關。
　　 磁路計算表明，水平磁系高梯度磁選機由于工作時的背景場強較低，而各部分磁軛的磁感應強度也較低，故可以適當減小軛板的

5、厚度，提高磁選機的機重比。
　　 數值模擬不同直徑介質棒的磁場特性表明,隨著介質棒直徑的增加,磁場強度和磁感應強度最大值均是逐漸降低的,但有效捕集面積和作用深度逐漸增大。
　　 背景場強與聚磁介質的關系表明,隨著介質盒充填率的增加,兩相鄰介質棒表面和中間的實測場強大體上是增加的；隨著勵磁電流的增加,所測得的場強無論是介質棒表面還是中間,都是增大的；通過數據還可以發(fā)現,對于充填率較高的介質盒,隨著棒與棒之間中心距的減小,測