磁选机是利用矿物间磁性的差异来进行选别的,可提高矿石品位,净化固液物料,回收废弃物,是工业上应用最广泛,用途最广的一类机械之一。
磁选机广泛应用于矿业、木材、窑炉、化工、食品等行业。对于矿业,磁选机适用于锰矿、磁铁矿、磁黄铁矿、焙烧矿、钛铁矿等粒度小于50毫米的矿物。它用于铁矿石和赤铁矿等材料的湿式或干式磁选,也用于煤炭、非金属矿、建筑材料等材料的除铁和废物处理。
磁选机的结构及工作原理
磁选机(以湿式永磁筒式磁选机为例)主要由筒体、滚筒、刷辊、磁系统、槽体、传动部分6部分组成。筒体采用2-3mm不锈钢板焊接而成。筒体、端盖为铸铝件或工件,用不锈钢螺钉与筒体连接。电机通过减速机或直接用无级调速电机带动筒体、磁辊、刷辊转动。
矿浆经给料箱流入槽体后,矿粒在给水管水流作用下,呈松散状态进入槽体给料区,在磁场作用下,磁性矿粒聚集,形成“磁团”或“磁链”,矿浆中的“磁团”或“磁链”受磁力作用,向磁极方向移动,吸附在圆筒上。由于磁极的极性沿圆筒旋转方向交替排列,而“磁团”或“磁链”在工作时是固定的,当“磁团”或“磁链”随圆筒旋转时,由于磁极的交替变化,产生磁搅拌,混入“磁团”或“磁链”中的脉石等非磁性粒料在翻转过程中被磁性矿物脱落,最终被吸引到圆筒表面的“磁团”或“磁链”即为精矿。 精矿随筒体移动到磁系边缘磁力最弱的地方,由卸矿水管喷淋,在冲洗水流作用下,矿石被卸入精矿槽中,非磁性或弱磁性矿物则留在矿浆中,随矿浆排出槽外,即为尾矿。
磁选机的分类
磁选机根据不同的特点和标准有多种分类。
根据磁场强度及磁场力大小可分为:
根据分离介质不同可分为:
此外,还可按入选磁性矿粒的方式、给料物料的运动方向、从选别区排出入选产品的方式以及排出的磁性产品的结构特征等进行分类。
磁选机的磁路设计和磁铁
磁通集中通过的闭合回路称为磁路。磁选机的磁系统需要产生一定强度的磁场,而磁场中的大部分磁通必须通过分离空间集中。磁极的数量、相邻磁极之间的磁势差、极距、极面宽度与极隙宽度之比、磁极和磁极端面的形状以及磁极端面到其排列中心的距离等都对磁场特性有显著的影响。
如下图所示的磁选机为例,磁路采用五极磁系,各磁极由铁氧体、钕铁硼永磁块制成,螺钉穿过磁块中心孔,固定在导磁板上,导磁板通过支架固定在筒体轴线上,磁系固定,筒体可旋转,磁极极性沿圆周方向交替排列,沿轴向极性相同。磁系外壳为不锈钢。滚筒采用非磁性材料,使用非磁性材料的目的是防止磁力线穿透滚筒进入选别区,与滚筒形成磁短路。槽体靠近磁系部分也应采用非磁性材料,其余部分采用普通钢板或硬质塑料板。
对于永磁选矿机来说,永磁体是最重要的部件,永磁体的质量决定了它的性能特点。磁选机用的永磁体一般都制成一定的尺寸(例如长×宽×高=85×65×21毫米),所以通常称之为永磁块或者简称为磁块。可用于制作磁选机磁系的永磁材料有永磁铁氧体、铝镍钴、铁铬钴、锰铝铁、钐钴永磁材料和钕铁硼永磁材料等。目前,国内磁选设备使用的主流永磁材料主要是永磁铁氧体(锶铁氧体、钡铁氧体),其次是钕铁硼永磁材料。
在磁系统设计中,需要根据各方面的具体情况来选择永磁材料,其影响因素可归纳为以下几个方面:
磁场强度:在规定的工作空间内必须产生恒定的磁场,这个磁场的强度决定了需要采用什么样的永磁材料,钕铁硼永磁体的磁性能比铁氧体高得多。
磁场稳定性的要求,即永磁材料对温度、湿度、振动、冲击等环境因素的影响和适应能力。
磁铁的机械性能,如韧性、柔韧性和抗压强度;
价格因素