磁选

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[外文]：magnetic separation

利用各种矿石或物料的磁性差异，在磁力及其他力作用下进行选别的过程。

通常将待选矿物按比磁化系数x的大小分为四类：

（1）强磁性矿物，x＞3000×10^-9m³/kg，主要有磁铁矿、钛磁铁矿和磁黄铁矿等；

（2）中等磁性矿物，x＝(600～3000)×10^-9m³/kg，有钛铁矿、假像和半假象赤铁矿等；

（3）弱磁性矿物，x＝(15～600)×10^-9m³/kg，主要有赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿、褐铁矿、软锰矿、硬锰矿和黑钨矿等；

（4）非磁性矿物，x＜15×10^-9m³/kg，有白钨矿、石英、长石、方铅矿、金和萤石等。

原理

待选别的物料给入磁选机的分选空间后，受到磁力和其他机械力（如重力、离心力、摩擦力、介质阻力等）的共同作用。磁性矿物颗粒所受磁力的大小与矿物本身磁性有关；非磁性矿物颗粒主要受机械力的作用。因之，各沿不同路径运动，得到分选。一般说来磁性颗粒在磁场中所受比磁力的大小与磁场强度和梯度成正比。

磁选机

种类繁多，通常按磁场强弱、聚磁介质类型、工作介质以及结构特点等分类和命名。最基本的是按磁场强弱分类，有三类：

（1）弱磁场磁选机，工作间隙的磁场强度为(0.6～1.6)×10⁵A/m，用来选别强磁性矿物；

（2）中磁场磁选机，工作间隙的磁场强度为(1.6～4.8)×10⁵A/m，用来选别中等磁性矿物；

（3）强磁场磁选机，工作间隙的磁场强度为(4.8～20.8)×10⁵A／m用来选别弱磁性矿物。70年代以来出现超导磁选机，磁场强度可达(28～40)×10⁵A/m，可以选别磁性更弱的矿物。按工作介质，磁选机有干式（空气）及湿式（水）之分。磁选机结构与要选别的矿物磁性强弱以及粒度有关。除磁滑轮用于选别块状物料外，一般可处理的物料粒度由几毫米至几微米。

简史

磁选专利权已有近 200年的历史。直到1890年，美国博尔(C.M.Boll)等人发明了电磁磁系的圆筒式磁选机（见图），

才开始用它进行选矿。其后相继出现了多种结构的选别强磁性矿物的干式和湿式弱磁场磁选机。50年代前所有的磁选机都是电磁磁系的;50年代中期，开始出现了以铝镍钴合金（见铝合金）作为磁系的永磁磁选机，后来又逐渐以价格低廉、原料来源广的铁氧体永久磁铁代替铝镍钴合金。不仅节省电能，而且便于维护和检修。1965年，中国采用自己生产的锶铁氧体磁铁构成磁系，设计、制造了永磁圆筒式磁选机，并在其后的几年普遍推广。

中磁场和强磁场磁选机出现得较晚，到20世纪20年代才开始应用。20～60年代，先后出现了盘式、带式、环式及感应辊式等多种类型的中、强磁场磁选机，其中以感应辊式磁选机应用最为普遍。由于当时强磁场磁选机单位机重的处理能力较低，因此一般仅用于有色及稀有金属矿物的选矿。

60年代初期，琼斯（G.H.Jones）提出“多层感应磁极”原理，在强磁场磁选机的设计、制造方面出现了突破。按此原理设计的磁选机发展迅速，使磁选技术可应用于弱磁性的赤铁矿矿石。70年代以来，根据马斯顿(P.G.Marston)等人提出的新型磁路结构和科尔姆(H.H.Kolm)把纤维状导磁不锈钢材料作为聚磁介质而设计的高梯度磁选机取得了重大进展，出现了周期式和连续作业式的高梯度磁选机。聚磁介质的磁场梯度相当于常规磁选机的10～100倍。这类介质的体积只占磁场空间的5～10％，因此使磁选机的处理能力大为提高。近年来超导磁选机的研制也取得了重大进展。

磁选应用

磁选是一种应用广泛的选矿方法。所有贫磁铁矿矿石都由弱磁场磁选处理。通常应用永磁圆筒磁选机进行二段选别；第一段在粗磨下丢弃一部分脉石矿物，所得粗精矿再磨再选。经破碎后的磁铁矿矿石，也可用磁滑轮预选排除块状脉石和采矿时混入的围岩。弱磁性的赤铁矿矿石，可直接用强磁场磁选机选别；或经磁化焙烧后，用弱磁场磁选机选别。大多数的锰矿物以及黑钨矿都可用强磁场磁选机选别。

近年来，随着多层感应磁极磁选机、高梯度磁选机以及超导磁选机的相继出现，不仅为细粒级和微细粒级弱磁性矿物选矿提供了有效手段，而且使磁选法逐渐摆脱原有的局限性，在更多的领域中得到应用。目前，高梯度磁选技术除已用于高岭土工业外，也用于赤铁矿选别、煤粉脱硫、非金属除杂、污水处理等方面。