磁選機_磁力選礦的發展史
中國是最早發現磁現象的,在三十多年前便利用磁石的磁性,發明了指南針。早在十七世界,人們就使用手提式 磁鐵從錫石和其它稀有金屬礦石中除鐵的初次嘗試。1792年英國發表了用磁鐵選別鐵礦石的 個。1849年美國發表了一項工業用的磁選機。
從此,各國陸續研制了多種不同結構的磁選設備,由于結構性能很不完善,致使磁選機未能獲得廣泛的應用。自1855年提出利用電磁鐵產生磁場,美國和瑞典相繼制造 批用于干選磁鐵礦的電磁筒式磁選機。爾后,應用于工業生產的各種各樣的電磁選礦機應運而生,磁選法的應用也日益廣泛發展起來。1890年瑞典出現了濕式筒式磁選機,它是現代化磁選機的原形,成功而又經濟地 了細粒磁鐵礦石的濕選。直到1955年,幾乎所有磁選機都是電磁式的。
1955年以后,隨著永磁材料(合金 磁鐵及陶瓷 磁鐵)的研究及應用,磁選機的磁系材料開始采用鋁鎳鈷合金,以后又逐漸應用鐵氧體,使得弱磁場磁選機結構型式逐步超于一致(主要是筒式和帶式兩種),技術性能日超完善,基本上 了弱磁場磁選機的永磁化、系列化,并向大型化發展。從生產實踐中,人們普遍認識到,對于弱磁場磁選機,筒式優于帶式,永磁勝于電磁;從而體現了弱磁場磁選機,設備改進的重大技術突破。于本世紀六十年代末期至進入七十年以來,隨著破碎、磨礦設備的大型化,應用極廣的弱磁場磁選機,也迅速轉向大型化、多筒化和研制新型高效設備的方向發展,從近二十年來看,這個趨勢依然是當今選分強磁性礦物的弱磁場磁選機發展的大方向。
磁選在弱磁性礦物方面的應用比較晚,因為選分弱磁性礦物要求用強磁場磁選機。直到上世紀九十年代,美國提出采用尖削磁極與平面磁極組成閉合磁系,并制造出了閉合型電磁系的強磁場帶式磁選機,至今已有一百年歷史。但在相當長的一個時期,強磁磁選機,用來選分弱磁性礦物,發展很慢。由于它只有一個分選工作面,結構笨重、價格昂貴,且處理,致使選礦成本很高。1955年瓊斯獲得“多層感應磁極”的權,1960年他又得到“多層感應磁極的強磁場磁選機”的。同時研制瓊斯型磁選機并首先在英國問世。這時,弱磁性礦物的磁選技術,才獲得突破。致使強磁場磁選機單位機重的處理能力大大提高。工業上開始應用它來分選大理細粒弱磁性礦物。由于該磁選機雖然也很笨重,但由于在兩原磁極之間的分選空間。充填了許多聚磁介質(齒板或小球等),大大的增加了分選面積,又提高了磁場強度和磁場梯度。因而,生產能力提高,選礦成本下降, 了分選價值較低的弱磁性礦石時,所存在的一些不利因素。
近二十年來,磁選又有了很大的發展,出現了一些新的磁選工藝和新的磁選設備。尤其是一些新的技術,在磁選中獲得了應用。例如,近十多年來,弱磁場磁選機,主要是朝著提高磁選機每米筒長處理能力、單機處理能力、精礦品位及磁性產物的回收率方向發展。
德國研制1500*5000mm大型筒式磁選機;蘇聯1500*4000mm的大型筒式磁選機。有些國家還研制雙筒、三筒、四筒組合的永磁筒式磁選機。這樣就可以,使用一臺分選設備,可同時完成精選、精選和掃選三段作業,因而簡化了磁選工藝流程。
我國弱磁場筒式磁選機,在70年代初期,就已經 了永磁化、系列化。在設備大型化方面,先后研制并鑒定了1050*2100mm及1050*2400mm大筒徑永磁筒式磁選機;后來又研制1500*1800mm大筒徑永磁筒式磁選機,使用表明,大筒徑永磁磁選機確實是一種高效能的磁選設備。而且它的研制成功,為我國強磁性礦物選別設備的大型化,開創了良好的開端。
總之,隨著鋼鐵工業的日益發展,世界各國除大力研制高效的強磁場磁選機,以適應選別弱磁性的貧鐵礦的需要外,同時還開展了新型濕式永磁筒式磁選機的研制工作,縱觀各國進展,大體有以下幾種情況:
(1)大型化。所謂大型化包括增大整個分選區的長度、增大筒徑和增加磁極數;
(2)改變磁系結構,提高分離精度。目的是使磁性顆粒在分選空間能充分跳躍,造成更多磁騷動和磁翻轉的機會,以消除磁團聚現象;
(3)添加輔助磁極或聚磁介質,提高磁場強度和磁場梯度,增加磁場作用濃度。選分弱磁性礦物的強磁場磁選機,在60年代末70年代初,其磁路結構出現了重大變革,其聚磁介質也有了新的發展。
1968年美國麻省理工學院科姆獲得了無鐵芯強磁場強選機的。1970年科姆又將軍工用的志磁不銹鋼毛,引入強磁場磁選機作為聚磁介質,從而開辟了高梯度強磁場磁選機的新方向。在此基礎上,1971年美國工程師馬斯頓提出外包鐵軛的無鐵芯結構,形成了真正的閉合磁路,從而使磁能得到充分地利用,為制造大的分選面積和高強磁場(超過1600ka/m)的強磁磁場磁選機提供了可能。
高梯度磁選是本世紀七十年代發展起來的一項磁選新工藝。它能有效地分選回收磁性很弱、粒度很細的順磁性礦粒。為 品位低、粒度細、磁性弱的氧化鐵礦石的分選,開辟了新的途徑。于是,螺旋管高梯度強磁磁選機、永磁平環強磁場磁選機相繼問世。很快瑞典薩拉公司設計制造了處理量為1000t/(臺.h)鐵礦鐵的大型高梯度磁選機。這種磁選機,有著廣泛的用途。它不公可以用來分選礦石,而且還可用于分選許多其它細粒和微細粒物料,如用于煤的提純,從煤中脫除無機硫、高嶺土提純等;除應用于礦業工程,也可應用于環境保護。所以高梯度磁選機的再現,標志著磁選技術已經進入了一個嶄新的階段。
磁流體選礦也是磁選新工藝,包括磁流體靜力分選和磁流體動力分選。磁流體選礦是以特殊的流體作為分選介質,利用該液體在磁場或增場和電場聯合作用下產生的“似加重”作用,根據礦粒之間磁性和密度的差異或磁性、導電性和密度的差異,從而使不同性質礦粒 分離的一種新的選礦衣服。近十幾年來許多國家在這方面做了廣泛的研究,并取得了一定的進展。并在實驗的工作中,已開始有所應用。
超導電技術,是當代一門重要的新技術,近十多年來才被引入選礦領域,并研制出超導電磁選礦機。這種磁選機是采用超導做線圈,在極低的溫度( 零度左右)下工作。線圈通入電流后,可在較大的分選空間內,產生1600KA/m以上的強磁場,并且線圈不消耗電能,磁場衰減。這種磁選機體積小重量輕。例如一個4000KA/m的中等磁體,用常規材料制作重達20t,而用超導磁體做,重量只有幾公斤,分選空間大處理能力高。超導磁選機是美國、英國等國家首先研制。到了1978年科恩和古德合作,第三代超導磁選機問世,使超導磁選機有了在工業上應用的前途。