磁选设备——磁选的基本原理

磁力选矿同其它所有物理选矿方法一样，都是基于许多种力之间的一种竞争，其基本原理，可用图11-1加以说明。各种颗粒混合物给入磁选机后，磁力在一个方向吸引给料中的磁性矿粒，相反，与之单键的是各种机械力，如重力、惯性力、摩擦力、离心力等等，并在另一方向拉住所有非磁性的其它颗粒。结果磁性颗粒与非磁性颗粒被分开，从而导致同时产生磁性精矿和非磁性尾矿，并分别经各自的排矿口排走。当然，在某种情况下，还可设置第三个排料口，使中间成分称之为中矿由此分出。

由于各种力之间的作用，总会使得一些非磁性颗粒混杂在磁性产物中，而一些磁性颗粒误留于尾矿之内。显然，所谓中矿，就是由这两种易于混迹于对立产物中的颗粒所组成。分选前，原矿中的磁性成分若没得到充分解离时，中矿含有大量中等磁性的矿粒，而在磁性精矿和非磁性尾矿中，这种矿粒也有少量存在。

可见，磁选的工艺过程，要在磁选设备的磁场中进行。被选物料给进磁选设备的分选空间后，立即开始了分选过程。现以一个具体的磁选机为例，对磁选的工艺过程，作进一步简要说明。

用一台湿法筒式弱磁场磁选机，分选强磁性的铁矿石。磁选机的构造，如图11-2所示。它是由分选圆筒、磁、分选槽、给矿箱等部件组成。分选圆筒是非导磁材料所制，其内部装有磁系，用以产生一个不均匀磁场。工作时，圆筒沿顺时针方向旋转，其中的磁系固定不动。经细磨后磁性物达到单位解离的矿浆，由给料箱进入分选槽，其中磁性矿粒在工作空间的不均匀磁场中，受到磁化，从而受到磁场作用于它的磁吸引力，被吸附在圆筒上，并随之旋转。当转到圆筒上部磁系的缺口处，磁力减弱，矿粒获释，经流槽排出，成为磁性精矿产物。而非磁性矿粒，难以被磁化，所受磁吸引力很小，故仍留在分选槽中， 随矿浆经流柄排出，成为非磁性尾矿。于是由磁性不同，磁性矿粒和非磁性矿粒 了分选。

可见，在磁选过程中，所有矿粒都将受到磁力和机械力的作用。但是，对于一个具体矿粒来说，若所受磁力大于所受机械力，那它将被吸附于圆筒之上，成为精矿；反之，若它所受磁力很小，难以摆脱机械力的束缚，仍留在矿浆内，即为尾矿。显然，作用在矿粒上磁力与机械力的比值，是决定该矿粒经受分选作用时，运动其去向的力学因素。对于磁性矿粒，磁力与机械力的比值大于1，即磁力占优势；对于非磁性矿粒，所受磁力很小，因此，它的运动路径，将由作用在它们上面的机械力的全力来决定。

通过上述分析，可以得知，磁性强的矿粒与磁性弱（或非磁性）的矿粒，在磁选过程中，得以分开的基本条件是：Fo1>∑Ff>Fo2

式中：Fo1——作用在强磁性矿粒上的磁力；

Fo2——作用在弱磁性或非磁性矿粒上的磁力；

∑Ff——作用在矿粒上与磁力方向相反的反有机械力的合力。

不同磁性的矿粒，它们的磁性差别越大，越容易磁选。如果它们的磁性差别较小，对磁选而言，便是对选矿物。所以说，使Fo>∑Ff，公是保证磁性矿粒被只附到圆筒上的一个基到条件，对易选物料不成问题；但对难选物料，要想获得高质量的磁性产物，就需要较好的调整各种磁性矿粒，使其磁力与机械力的比值关系，有选择地分离，才能得到满意的分选 。

磁力和机械力对不同磁性矿粒的不同作用，与物料的分选方式有关，如图11-3所示。从该图可以看出，在不同的情况下，矿粒按磁性分离的路径也不同。图11-3a是 情况，矿粒的磁性差别越大，它们夹角a也必然越大，即分离 也就越理想。若磁性差别小，路径夹角a也小，分选 就难以控制。后两种选分方式（图11-3b、c）对磁性相近的难选矿石，分离 也较理想。因在非磁性部分排出的地方，磁极表面公是吸住和吸出个别的被非磁性部分机械混杂的磁性矿粒，而大部分的磁性矿粒，在这之前就已经被分离出去。

综上所述，要使两种磁性不同的矿物，在磁选过程中 分离，以便获取两种不同磁性且质量合格的产物，必须具备三个条件。

（1）矿物颗粒之间要有一定程序的磁性差别。

（2）要有一个磁场强度和磁场梯度足够大的不均匀磁场，只有这样，才能够给磁性矿粒提供一个力争摆脱机械力的磁力。

（3）作用在矿物颗粒上的磁力和机械力的比值，对于磁性矿粒应大于1‘对于非磁性矿粒应小于1。

以上三个必要条件，也是后面研究磁选过程时，所必须研究的基本问题。