周期式水平磁系高梯度磁選機(jī)的磁路計(jì)算和聚磁介質(zhì)研究.pdf

1、高梯度磁力分離技術(shù)是20世紀(jì)60年代末發(fā)展起來(lái)的選礦分離技術(shù)，是一種根據(jù)物料磁性差異進(jìn)行分離的物理選礦方法。它利用電或永磁體在工作隙產(chǎn)生較強(qiáng)的背景磁場(chǎng)，同時(shí)通過(guò)聚磁介質(zhì)產(chǎn)生較高的磁場(chǎng)梯度，從而對(duì)磁性顆粒的捕集能力大大增強(qiáng)，達(dá)到分離物料的目的。目前，對(duì)高梯度磁力分離技術(shù)的應(yīng)用已突破傳統(tǒng)的礦物加工領(lǐng)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(guó)內(nèi)高梯度磁分離工藝的工業(yè)應(yīng)用比較有限，因此加強(qiáng)對(duì)高梯度磁分離技術(shù)的開(kāi)發(fā)

2、利用是非常重要的。
　　 磁選設(shè)備的研究與開(kāi)發(fā)是高梯度磁分離技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵。在設(shè)備的研發(fā)過(guò)程中，磁系設(shè)計(jì)（包括磁路設(shè)計(jì)和分選空間磁場(chǎng)分布設(shè)計(jì)）是重點(diǎn)，而揭示分選空間的磁場(chǎng)分布對(duì)分析磁選設(shè)備的性能、確定適宜的磁系結(jié)構(gòu)參數(shù)、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(guó)內(nèi)外高梯度磁選機(jī)的發(fā)展的基礎(chǔ)上，針對(duì)研制的周期式水平磁系高梯度磁選機(jī)，首先研究圓柱形介質(zhì)棒的磁場(chǎng)特性，分析礦物顆粒在聚磁介質(zhì)附

3、近的吸附和受力；然后是對(duì)磁系進(jìn)行磁路計(jì)算；三是利用有限元法數(shù)值模擬不同直徑介質(zhì)棒的磁場(chǎng)特性；最后通過(guò)研究周期式水平磁系高梯度磁選機(jī)背景場(chǎng)強(qiáng)與聚磁介質(zhì)盒充填率的關(guān)系，探討影響周期式水平磁系高梯度磁選機(jī)分選效率的主要因素，并對(duì)南京梅山鐵礦的強(qiáng)磁給礦進(jìn)行選別試驗(yàn)。
　　 圓柱形介質(zhì)棒的磁場(chǎng)特性研究表明，當(dāng)磁介質(zhì)未達(dá)到磁飽和時(shí)，作用在磁性礦粒上的磁力Fm與背景場(chǎng)強(qiáng)H。的平方成比例；當(dāng)磁介質(zhì)達(dá)磁飽和后，介質(zhì)的感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度將不再隨背景場(chǎng)強(qiáng)H

4、。的增加而增加，但弱磁性礦粒的磁化強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)H。的一次方成比例。
　　 礦粒在介質(zhì)棒附近運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到多種力的作用，如磁力、流體力、重力等。通過(guò)礦粒在綜合力場(chǎng)下的受力分析可知，介質(zhì)棒對(duì)磁性礦粒的捕收與流體性質(zhì)、磁介質(zhì)的特性、磁選過(guò)程的工藝參數(shù)等有關(guān)。
　　 磁路計(jì)算表明，水平磁系高梯度磁選機(jī)由于工作時(shí)的背景場(chǎng)強(qiáng)較低，而各部分磁軛的磁感應(yīng)強(qiáng)度也較低，故可以適當(dāng)減小軛板的

5、厚度，提高磁選機(jī)的機(jī)重比。
　　 數(shù)值模擬不同直徑介質(zhì)棒的磁場(chǎng)特性表明,隨著介質(zhì)棒直徑的增加,磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)與聚磁介質(zhì)的關(guān)系表明,隨著介質(zhì)盒充填率的增加,兩相鄰介質(zhì)棒表面和中間的實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)大體上是增加的；隨著勵(lì)磁電流的增加,所測(cè)得的場(chǎng)強(qiáng)無(wú)論是介質(zhì)棒表面還是中間,都是增大的；通過(guò)數(shù)據(jù)還可以發(fā)現(xiàn),對(duì)于充填率較高的介質(zhì)盒,隨著棒與棒之間中心距的減小,測(cè)