学文网摘 要：高梯度磁选机在使用的时候主要的用途是分选弱磁性矿物。这种设备具有较高的适应性，同时，其工作的可靠性非常高，在维护方面也非常方便，因此得到了很大的青睐。高梯度磁选机能够利用电磁体或永磁铁产生的强磁场对微米级的物料进行选择，在矿选方面效果非常好。对高梯度磁选机的现况进行分析，对其以后的发展和应用情况也能做出更好的判断。
关键词：高梯度磁选机；磁介质；超导
1 高梯度磁选理论基础
在磁选机的设计中，磁场强度和磁场梯度是影响分选效果的两个最重要变量。磁场强度是指通过单位面积的磁力线的数量。磁感应强度的单位采用高斯（1条/cm2）来衡量。
磁场梯度是指磁场强度在磁场方向上的变化率。***1说明了两种不同的磁场形态。
***1 磁通量和梯度模型
案例A表示的是没有梯度的均匀磁通线***形，该磁场任一点的场强基本相同。因此进入磁场的磁性颗粒将被吸引到磁通线上，然后保持固定，不会被吸引到任何一个极片上。案例B所示的是一个磁通线收敛的高梯度磁场***形。当此类磁通线通过一个较小区域时，磁场强度将会大幅度增加。进入此磁场的磁性颗粒不仅将会被吸引到磁通线上，而且还会向磁通密度最大的区域移动，通常在底部极片的顶端。简言之，磁场强度吸附住颗粒，而磁场梯度则移动颗粒。
作用于颗粒上的磁吸力与磁场强度和磁场梯度之积成正比。为了使作用在颗粒上的磁吸力最大化，则磁场强度和磁场梯度的乘积必须是最优的。
磁选技术中已经证明的最大化磁场梯度最有效的方法是采用介质。介质通常类似于一个金属网格，其中已采用了诸如筛网、金属网、钢珠、钢毛等材料。
2 高梯度磁选设备
2.1 周期式高梯度磁选机
磁选机在最初设计的时候是为了对废水进行处理，当技术慢慢成熟起来后，最终在矿物采选技术方面得到了更好的发展。我国的高梯度磁选机应用主要分为金属矿和非金属矿；而在进行研究的时候又分为实验室和生产型，其中也有不确定的类型。比如在很多的钢铁厂中，应用了很多的废水处理磁滤器，而且效果是非常好的，在很多的机器厂中实现了磁滤器的标准化作业，在型号方面有很多的类型，不同的型号在使用中效果存在着很大的不同，因此，企业在选择过程中要做好必要的分析，使设备的性能与经济性达到最优的状态。
2.2 连续式高梯度磁选机
在很多原矿中，磁性物含量比较高，周期式高梯度磁选机在处理量上非常低，并不适用于连续作业。连续式高梯度磁选机主要分为平环式和立环式两种。平环式高梯度磁选机由专业的磁力公司研制，在规格方面有很大的差别，这样在磁力方面也有差别，我国的一些实验室也在进行相关方面的研究，但是，并没有取得很大的成绩。立环式高梯度磁选机比平环式高梯度磁选机在磁介质方面更容易对出现堵塞的情况进行解决，因此，在应用方面更加广泛。
2.3 “铁轮”高梯度磁选机
***2显示了“铁轮”高梯度磁选机的总体设计***。分选环是垂直的，并按顺时针方向旋转。分选环由两个内有聚磁介质的固定圆环组成。介质的深度通常为，英寸。为了移除分选后的产品，分选环中部设置了开口。磁系安装在分选环的两端，并通过介质产生一个磁场。
***2 “铁轮”高梯度磁选机工作原理***
分选环上采用了两对磁系，每个磁系包角大约60度。当进行磁性矿石精选时，给料进入位于分选环顶部附近磁场内的介质。在此“粗选”阶段中，给料从分选环的外部流向中心。非磁性颗粒通过介质，并在分选环中心被收集，然后离开此系统。磁性颗粒被富集并吸附于聚磁介质内随着介质旋转出磁场，颗粒被冲洗出介质，并收集于分选环的中心。然后磁性部分进入“精选”阶段，位于分选环底部。在精选阶段内，给料从分选环的内部进入，然后向外流。非磁性颗粒在次通过介质，然后离开此系统。磁性颗粒被磁力吸附聚集然后冲洗介质，成为最终的磁性产品。
2.4 高梯度超导磁选机
该磁选机主要是罐式，由美国埃利兹公司研制，目前已商品化。该磁选机的技术关键是向磁体的高速给磁以及随后的退磁，或在磁体不退磁的条件下如何把磁性物从磁介质表面冲洗下来。美国研制一种反复串罐式超导磁选机，基本解决了这一问题，其特点是分选罐往复交替进出磁场，实现分选。该机磁场强度2-10T ，可分选比磁化系数为1×10-6cm3/g微米级的弱磁性物料。与同类周期式高梯度磁选机相比，电耗大大降低，为其1/10，处理量为其10倍。为了扩大磁选的应用领域，使那些目前尚认为是非磁性的物料变为磁性物料（在高场强下磁化，磁性可大大增加），超导磁选则是一种关键的技术，也是重要的研究方向。
3 主要应用范围
（1）纯度要求高的玻璃或陶瓷工业产品提纯，如高岭土、石英砂、氧化铝等。（2）用于热力或火力发电站的粉状硫化煤的提纯。（3）工业水（选矿和冶金）、城市水，以及电力、热力和核电站冷却水的净化，每平方米罐表面的处理流量大约为500m3/h。（4）拣选化工合成过程和动力工程或热电站给入的蒸汽流体中的颗粒。
4 结束语
科学技术的发展推动着工业生产技术有了很大的进步，使其具有了原有的磁选机没有的效果，应用的时候具有很好的优越性。高梯度磁选机和分离技术在发展过程中经历了非常漫长的时间，但是，这种设备在价格方面比较高，这样使其在应用的时候出现了很大的问题。很多的企业在生产过程中对经济效益非常重视，因此，企业对设备的成本也非常重视，高梯度磁选设备在投资和生产费用方面和其他方法没有办法进行比较。高梯度磁选机具有很高的分选效率，处理能力非常强，而且选别指标非常高，因此这种设备在使用过程中能够表现出来更多的优势。在对有色金属矿和氧化矿进行回收和分离的时候，高梯度磁选设备潜力非常好，在应用效果方面也非常明显，但是，对回收和分离技术进行研究现在处于试验阶段，对其进行直接的应用还有很大距离，花费的时间也将是非常长的。但是，对其进行研究志在必行，这样能够促进我国矿业获得更好的发展。
参考文献
[1]周平，郭绍安.国外高梯度磁选的发展[J].昆明工学院学报，1994（5）1.
[2]熊大和.新一代强磁选设备-SLon立环脉动高梯度磁选机[J].有色金属，2000（11）1.
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