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时间:2019-09-27
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1、磁选选矿概论资源勘查工程2009级一二三矿物磁性四磁选设备五主要内容磁学基础磁选原理磁选应用一、磁学基础司南地球磁子午线的切线地球就是个大磁体,其地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。指南针在地球的磁场中受磁场力的作用,所以一端指南一端指北。磁铁一、磁学基础磁场:磁场强度在空间的分布。磁场有强弱之分,也有方向性。在磁场中的带电导体受磁场力的作用。磁感应强度B:描述磁场性质的物理量。磁场某点的B大小为该点处的导线通过单位电流所受力的最大值,方向为该点的小磁针N极所指的方向。磁感应强度的单位为特斯拉(T)或者高斯(
2、Gs)。1T=104Gs一、磁学基础磁场强度H:在任何介质中,磁场中某点的磁感应强度B与同一点上磁介质的磁导率μ的比值。磁场强度的单位为安培每米(A/m)或者奥斯特(Oe)。1A/m=4π×10-3Oe磁场梯度dH/dx:磁场的非均匀程度。某点dH/dx的方向为H在该点处变化率最大的方向。某点dH/dx的大小为H最大变化率的数值。磁导率μ:表示磁介质磁性的物理量,指单位长度上的电感,单位为亨利每米(H/m)或N/A2。真空磁导率相对磁导率:特殊介质的磁导率与真空磁导率的比值。一、磁学基础一、磁学基础均匀磁场与非均匀磁场:
3、矿物颗粒在均匀磁场中只受到转矩的作用,使颗粒的长轴平行于磁场方向;在非均匀磁场中,矿粒不仅受转矩作用,还受到磁力作用。矿物颗粒既发生转动,又向磁场梯度增大的方向移动,最后被吸到磁极外表面上。磁选设备提供非均匀磁场——一定的磁场强度+足够的磁场梯度一、磁学基础物体的磁化:原子中各个电子产生的磁效应使得原子具有磁性,因此,由原子或分子组成的物体也具有磁性。原子或分子产生的磁效应称为原子磁矩或分子磁矩。物体不受外磁场作用时,由于分子的热运动使得分子磁矩的取向分散,矢量和为零,所以物体不显示磁性。当物体置于磁场中时,分子磁矩沿外
4、磁场方向取向,其矢量和不等于零,从而使物体显示出磁性。磁化率:表示物体被磁化难易程度的物理量,指单位体积物体在单位磁场强度的外磁场中被磁化时所产生的磁矩。比磁化率(比磁化系数):单位磁场强度在单位质量物体上产生的磁矩,单位为m3/kg。一、磁学基础磁滞回线:磁饱和剩磁矫顽力二、磁选原理矿物的磁性差别:内因,本质。磁选是利用各种矿物的磁性差别,在磁选设备的不均匀磁场中实现分选的一种选矿方法。不均匀磁场:外因,条件。在均匀磁场中,磁性矿物会如何?选矿方法:范围。磁选广泛应用于黑色金属矿石的选别,有色和稀有金属矿石的精选及一些
5、非金属矿石的分选。二、磁选原理矿浆进入磁选机后,磁性矿粒在不均匀磁场作用下被磁化,受磁场吸引力作用,吸在圆筒上,被带到排矿端;非磁性矿粒受到的磁场作用力很小,残留在矿浆中排出。矿物磁选动画二、磁选原理磁选示意图矿物磁选需满足如下条件:1,要有一个磁场强度和磁场梯度足够大的不均匀磁场;2,矿物之间要具有一定的磁性差异,即两种矿物的比磁化率不同。3,对于磁性强的矿物,其受到的磁力要大于各种机械力之和,即:磁性矿粒被分离出来的必要条件是:磁性矿粒所受到的磁力必须大于与它方向相反的机械力的合力。即:矿粒在磁选机滚筒表面受力示意图
6、二、磁选原理矿粒所受磁力大小与自身磁性和磁选机提供的磁场力(HgradH)有关。分选强磁性矿物如磁铁矿、磁黄铁矿等,矿物的很大,磁场力相应降低,一般用0.1-0.3T的弱磁场磁选机;弱磁性矿物如赤铁矿、黑钨矿等的分选,一般用1.0-2.0T的强磁场磁选机。二、磁选原理三、矿物磁性根据矿物介质的相对磁导率分类:1顺磁性物质,如锰、铬、铂、氧等,2抗磁性物质,如汞、铜、硫、金等,3铁磁性物质,如铁、钴、镍、钆等,其中,所有的抗磁质与大多数顺磁质的相对磁导率与1相差甚微。另外,自然界中还存在反铁磁性物质与亚铁磁性物质。反铁磁性
7、物质在一定温度之上能够变成顺磁质;亚铁磁性物质的宏观磁性大体与铁磁质类似。三、矿物磁性各类物质的磁化强度与外磁场的关系三、矿物磁性根据矿物的比磁化率分类:1强磁性矿物,2中磁性矿物,2弱磁性物质,3非磁性物质,注:比磁化率也叫比磁化系数。三、矿物磁性强磁性矿物主要是亚铁磁性物质,包括磁铁矿(Fe3O4)、磁赤铁矿、钛磁铁矿、磁黄铁矿、锌铁尖晶石等。利用弱磁场磁选机回收,H=(0.8-1.2)×105A/m。比磁化率与外磁场强度呈曲线关系。存在磁饱和与磁滞现象。温度改变矿物磁性,当高于临界点时,矿物呈现顺磁性。矿物的氧化程
8、度、形状及粒径等影响其磁性变化。磁铁矿:单晶体常呈八面体,铁黑色,半金属光泽,不透明,硬度6,比重5.20,具强磁性。磁铁矿的八面体晶形与美丽的晶面条纹三、矿物磁性弱磁性矿物大部分属于顺磁性物质,个别矿物如赤铁矿(Fe2O3)属于反铁磁性物质。利用强磁场磁选机回收,H=(0.8-1.6)×106A/m。比磁化率与外磁
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