第5章磁电选矿(2).ppt

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1、1 1第一节、磁选基本原理第一节、磁选基本原理 磁选是在不均匀磁场中利用矿物之间的磁选是在不均匀磁场中利用矿物之间的磁性差异磁性差异而使而使矿物实现分离的一种矿物实现分离的一种物理选矿物理选矿方法。已有方法。已有100100多年的历史。多年的历史。一、概述一、概述 磁选广泛地应用于黑色金属矿石的分选、有色和稀有磁选广泛地应用于黑色金属矿石的分选、有色和稀有金属矿石的精选、重介质选矿中磁性介质的回收和净化、金属矿石的精选、重介质选矿中磁性介质的回收和净化、非金属矿中含铁杂质的脱除、煤矿中铁物的排除以及垃圾非金属矿中含铁杂质的脱除、煤矿中铁物的排除以及垃圾与污水处理等方面。与污水处理等方面。在在1

2、9551955年前，几乎所有磁选机都是电磁的，之后开始年前，几乎所有磁选机都是电磁的，之后开始使用永磁材料，有铝镍钴合金、铁氧体等，近年来又研制使用永磁材料，有铝镍钴合金、铁氧体等，近年来又研制出高性能的出高性能的稀土永磁体稀土永磁体。2 2滚筒磁选机滚筒磁选机 强磁场磁选机强磁场磁选机高梯度磁选机高梯度磁选机超导高梯度磁选机超导高梯度磁选机 高梯度磁选高梯度磁选机是机是2020世纪世纪7070年代发展起来的一项磁选技术，年代发展起来的一项磁选技术，它能有效回收磁性很弱、粒度很细的磁性矿粒。它能有效回收磁性很弱、粒度很细的磁性矿粒。近年来，将高梯度技术和超导技术结合起来，又研制出近年来，将高梯

3、度技术和超导技术结合起来，又研制出高梯度超导磁选机高梯度超导磁选机。磁流体磁流体分选作为磁选的一门新兴学科，其分选理论、磁分选作为磁选的一门新兴学科，其分选理论、磁流体的制备及分选设备尚在不断完善阶段。流体的制备及分选设备尚在不断完善阶段。3 3磁磁选选技技术术工工业业应应用用处理铁、锰矿石处理铁、锰矿石提高矿石的品位，降低二氧化提高矿石的品位，降低二氧化硅和有害杂质含量。硅和有害杂质含量。重介质选矿过程重介质选矿过程重介质悬浮液的净化回收重介质悬浮液的净化回收非金属矿非金属矿用于高岭土脱除含铁杂质。用于高岭土脱除含铁杂质。有色金属及稀有金有色金属及稀有金属矿属矿脱除重选黑钨粗精矿中的锡石。脱

4、除重选黑钨粗精矿中的锡石。钽、铌矿物除铁。钽、铌矿物除铁。环境工程环境工程钢渣及废金属回收钢渣及废金属回收医医 学学分离血液中的红血球等分离血液中的红血球等4 4 磁选是在磁选设备所提供的非磁选是在磁选设备所提供的非均匀磁场中进行的。被选矿石进入均匀磁场中进行的。被选矿石进入磁选设备的分选空间后，受到磁力磁选设备的分选空间后，受到磁力和机械力（包括重力、离心力、流和机械力（包括重力、离心力、流体阻力等）的共同作用，沿着不同体阻力等）的共同作用，沿着不同的路径运动，对矿浆分别截取，就的路径运动，对矿浆分别截取，就可得到不同的产品。可得到不同的产品。不同磁性的矿物在磁场中是如何实现分选的？不同磁性

5、的矿物在磁场中是如何实现分选的？二、二、磁选原理磁选原理磁场是物质的特殊状态，并显示在载电导体或磁极的周围。磁场是物质的特殊状态，并显示在载电导体或磁极的周围。5 5 磁场有均匀磁场和非均匀磁场之分。如果磁场中各点的磁场有均匀磁场和非均匀磁场之分。如果磁场中各点的磁场强度相同，则此磁场是均匀磁场，否则就是非均匀磁场，磁场强度相同，则此磁场是均匀磁场，否则就是非均匀磁场，有一个磁场梯度有一个磁场梯度gradgradH H。物料在不同的磁场中受到不同的作用，在均匀磁场中它物料在不同的磁场中受到不同的作用，在均匀磁场中它只受到转矩的作用，只受到转矩的作用，而在非均匀磁场中，除受转矩作用外，而在非均匀

6、磁场中，除受转矩作用外，还受磁力的作用还受磁力的作用。磁选实质是利用磁力和机械力对不同磁性颗粒的不同作磁选实质是利用磁力和机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现的。用而实现的。6 6 磁磁选选时时，仅仅仅仅只只有有一一个个适适宜宜的的磁磁场场强强度度是是不不够够的的，这这个个磁磁场场还还必必须须有有一一定定的的磁磁场场梯梯度度。这这就就是是在在前前面面强强调调的的磁磁选选是是在在一一个个非非均均匀匀的的磁磁场场中进行的原因。中进行的原因。作作用用在在磁磁性性颗颗粒粒上上的的磁磁力力决决定定于于颗颗粒粒的的磁磁性性和磁选设备的和磁选设备的磁场力磁场力H HgradgradH H。7 7三、矿物的磁

7、性三、矿物的磁性 磁性可看成是物质内带电粒子运动的结果，是物质的基磁性可看成是物质内带电粒子运动的结果，是物质的基本属性之一。自然界中各种物质都具有不同程度的磁性，大本属性之一。自然界中各种物质都具有不同程度的磁性，大多数物质的磁性很弱，少数有较强的磁性。多数物质的磁性很弱，少数有较强的磁性。1.1.矿物的磁性矿物的磁性 顺磁性物质顺磁性物质:呈微弱的磁性，磁呈微弱的磁性，磁化后产生的附加磁场与磁化场方向化后产生的附加磁场与磁化场方向相同。相同。逆磁性物质逆磁性物质:呈微弱的磁性，磁呈微弱的磁性，磁化后产生的附加磁场与磁化场的方化后产生的附加磁场与磁化场的方向相反。向相反。铁磁性物质铁磁性物质

8、:呈很强的磁性，磁呈很强的磁性，磁化后产生的附加磁场与磁化场的方化后产生的附加磁场与磁化场的方向相同。向相同。8 8 非磁性矿物非磁性矿物 比磁化率比磁化率1126261010-7-7mm3 3kgkg，是，是目前难以用磁选法回收的矿物。目前难以用磁选法回收的矿物。2.2.磁选中矿物的分类磁选中矿物的分类 磁选中矿物磁性的分类不同于物质磁性的物理分类，通磁选中矿物磁性的分类不同于物质磁性的物理分类，通常，按比磁化率大小对矿物类。常，按比磁化率大小对矿物类。强磁性矿物强磁性矿物 比磁化率比磁化率 3 38 81010-5-5mm3 3kgkg，在磁，在磁场强度达场强度达 8080136 kA/m

9、136 kA/m的弱磁场磁选机中可以回收。的弱磁场磁选机中可以回收。弱磁性矿物弱磁性矿物 比磁化率比磁化率=1=126261010-7-77 75 51010-6-6 mm3 3kgkg，在磁场强度，在磁场强度4804801840 kA1840 kAmm的磁选机中可以的磁选机中可以选出。选出。9 9 实实验验室室常常用用磁磁选选管管、磁磁力力分分析析仪仪、感感应应辊辊式式磁磁力力分分离离机机、强强磁磁矿矿物物分分离离仪仪等等磁磁力力分分析析器器分分析析矿矿石石中中磁磁性性矿矿物物的的含含量量，确确定定矿矿石磁选可选性指标，检查磁选机的工作情况。石磁选可选性指标，检查磁选机的工作情况。磁选管是用

10、于湿式分析矿物中磁选管是用于湿式分析矿物中强磁性矿物含量的磁分析设备强磁性矿物含量的磁分析设备3.3.磁性矿物含量的分析磁性矿物含量的分析 1010一、磁选机的类型一、磁选机的类型第二节、第二节、磁选技术与设备磁选技术与设备1111 磁性材料通常用作磁导体、永久磁铁和特殊磁性元件。其用途不同，磁性材料通常用作磁导体、永久磁铁和特殊磁性元件。其用途不同，需要材料的磁特性参数不同。需要材料的磁特性参数不同。磁磁性性材材料料的的类类型型软磁性材料软磁性材料磁导率高，矫顽力小，磁导率高，矫顽力小，磁滞回线狭长，包围磁滞回线狭长，包围的面积小的面积小 。硬磁性材料硬磁性材料在工作空间能产生很在工作空间能

11、产生很大的磁场能。它的矫大的磁场能。它的矫顽力很大（顽力很大（Hc10Hc104 410106 6 A Amm）。磁选机上软磁性材料：磁选机上软磁性材料：工程纯铁、导磁不锈钢工程纯铁、导磁不锈钢和低碳钢等。和低碳钢等。硬磁性材料主要用在硬磁性材料主要用在磁选设备的磁源上以磁选设备的磁源上以产生磁场。产生磁场。二、磁选机常用磁性材料及其特性二、磁选机常用磁性材料及其特性 含有稀土元素的永磁材料，其磁性能要比铁氧体和常用合含有稀土元素的永磁材料，其磁性能要比铁氧体和常用合金磁体高得多，可用作永磁强磁选机的磁源材料。金磁体高得多，可用作永磁强磁选机的磁源材料。永磁体采用的为硬磁性材料，具有的剩余磁感

12、永磁体采用的为硬磁性材料，具有的剩余磁感BrBr高、矫顽高、矫顽力力HcHc大，这两者也就决定了单位体积的磁能积（大，这两者也就决定了单位体积的磁能积（BHBH）maxmax大。大。剩余磁感剩余磁感BrBr值表征提供永磁体磁感应强度的能力，矫顽力值表征提供永磁体磁感应强度的能力，矫顽力HcHc值表征保持磁感应强度不衰减的能力。值表征保持磁感应强度不衰减的能力。12121 1）开放磁系）开放磁系三、磁选机的磁系三、磁选机的磁系 磁选机中产生磁场的磁源叫磁系。根据磁系中磁极的配磁选机中产生磁场的磁源叫磁系。根据磁系中磁极的配置方式，可将磁系分成开放磁系和闭合磁系。置方式，可将磁系分成开放磁系和闭合

13、磁系。是是指指磁磁极极在在同同一一侧侧作作相相邻邻配配置置且且磁磁极极之之间间无感应磁介质的磁系无感应磁介质的磁系。按按磁磁极极的的排排列列方方式式分分为为曲曲面面磁磁系系和和平平面面磁磁系两种。系两种。1313 2 2）闭合磁系闭合磁系 闭闭合合磁磁系系是是磁磁极极作作相相对对配配置置的的磁磁系系。分分选选空空间间即即为为磁磁极极间间的的空空气气隙隙。具具有有磁磁阻阻小小，漏漏磁磁少少，分分选选空空间间磁磁场场强强特特点点，用用于于分分选选较较弱弱磁磁性性矿矿物物的的强磁选机。强磁选机。强强磁磁场场磁磁选选设设备备中中的的闭闭合合磁磁系系如如图图所所示。示。14141.干式弱磁场磁选机干式弱

14、磁场磁选机1 1）除铁器）除铁器 除铁器主要用来从料流中除去夹杂的铁块或铁屑，有电除铁器主要用来从料流中除去夹杂的铁块或铁屑，有电磁和永磁两种。磁和永磁两种。四、弱磁选设备四、弱磁选设备15152 2）磁滑轮）磁滑轮 磁滑轮，又称磁力滚筒，有电磁和永磁两种。磁滑轮，又称磁力滚筒，有电磁和永磁两种。磁滑轮主要由锶铁氧体组成磁包角磁滑轮主要由锶铁氧体组成磁包角3603600 0的多极磁系，套在的多极磁系，套在磁系外面的由非导磁材料制成的旋转圆筒组成，如图所示。磁系外面的由非导磁材料制成的旋转圆筒组成，如图所示。1616 筒式磁筒式磁选选机主要由永磁固定磁系、机主要由永磁固定磁系、给给料机构（上部或

15、下料机构（上部或下部部给给料）、排料机构、料）、排料机构、传动传动机构和机架等部件机构和机架等部件组组成。成。CTG CTG 型型磁磁选选机机结结构如构如图图所示。所示。磁磁选选机有机有单单筒和双筒两种。筒和双筒两种。3)3)筒式磁选机筒式磁选机 17172.2.湿式弱磁场磁选机湿式弱磁场磁选机1)永磁筒式磁选机永磁筒式磁选机永磁筒式磁选机由圆筒、磁系、分选槽及给料、排料和溢永磁筒式磁选机由圆筒、磁系、分选槽及给料、排料和溢流机构成。磁系排列和磁极数量对分选结构有决定性影响。流机构成。磁系排列和磁极数量对分选结构有决定性影响。磁极数量一般用磁极数量一般用5 57 7极，极性沿周边方向交变，沿轴

16、向极极，极性沿周边方向交变，沿轴向极性相同。磁系包角性相同。磁系包角1061060 01351350 0。常采用铁氧体永磁体。常采用铁氧体永磁体。1818湿式圆筒磁选机有三种槽体结构形式：湿式圆筒磁选机有三种槽体结构形式：顺流式：磁选机的给矿方向与圆筒的旋转方向或磁性产品顺流式：磁选机的给矿方向与圆筒的旋转方向或磁性产品的移动方向一致。的移动方向一致。逆流式：磁选机的给矿方向与圆筒的旋转方向或磁性产品逆流式：磁选机的给矿方向与圆筒的旋转方向或磁性产品的移动方向相反。的移动方向相反。半逆流式：非磁性产品移动方向与圆筒的旋转方向相反，半逆流式：非磁性产品移动方向与圆筒的旋转方向相反，磁性产品的移动

17、方向与圆筒的旋转方向一致。磁性产品的移动方向与圆筒的旋转方向一致。1919202021211.1.干式强磁场磁选干式强磁场磁选 干式强磁选机有感应辊式、盘式、筒干式强磁选机有感应辊式、盘式、筒式和永磁辊式四类。式和永磁辊式四类。1)1)感应辊式磁选机感应辊式磁选机图为三段感应辊式磁选机的工作原理图。图为三段感应辊式磁选机的工作原理图。由电磁系统、分选系统和传动系统组成，由电磁系统、分选系统和传动系统组成，为了减少涡流发热和传动功率，辊子用为了减少涡流发热和传动功率，辊子用薄的导磁钢片和非磁性圆片交替叠成。薄的导磁钢片和非磁性圆片交替叠成。分选过程：在相邻原磁极的作用下，分选过程：在相邻原磁极的

18、作用下，磁辊表面感生出与相邻磁极极性相反的磁辊表面感生出与相邻磁极极性相反的磁场，在磁辊齿尖上产生方向指向磁辊磁场，在磁辊齿尖上产生方向指向磁辊的高的磁场梯度。当欲选物料落到感应的高的磁场梯度。当欲选物料落到感应辊表面时，磁性物料被辊吸住，随着辊辊表面时，磁性物料被辊吸住，随着辊转离磁场后落到接料槽中，非磁性物料转离磁场后落到接料槽中，非磁性物料沿重力和离心力的合力方向排出。沿重力和离心力的合力方向排出。五、强磁选设备五、强磁选设备 2222 2)2)盘式磁选机盘式磁选机 盘式磁选机有单盘、双盘和三盘三种。盘式磁选机有单盘、双盘和三盘三种。双盘磁选机主要由给料斗、永磁分矿筒、偏心振动给矿盘、双

19、盘磁选机主要由给料斗、永磁分矿筒、偏心振动给矿盘、磁盘传动装置、电磁系统和机架等部件组成。磁盘传动装置、电磁系统和机架等部件组成。2323 1)1)1)1)湿式感应辊式强磁选机湿式感应辊式强磁选机湿式感应辊式强磁选机湿式感应辊式强磁选机 CSCSCSCS1 1 1 1型电磁感应辊式强磁选机是我国研制的双辊湿式强磁型电磁感应辊式强磁选机是我国研制的双辊湿式强磁型电磁感应辊式强磁选机是我国研制的双辊湿式强磁型电磁感应辊式强磁选机是我国研制的双辊湿式强磁选机，目前已成功地用于锰矿石和铁矿石生产。选机，目前已成功地用于锰矿石和铁矿石生产。选机，目前已成功地用于锰矿石和铁矿石生产。选机，目前已成功地用于

20、锰矿石和铁矿石生产。2.2.湿式强磁选机湿式强磁选机24242)2)琼斯型湿式强磁选机琼斯型湿式强磁选机 琼斯型强磁选机的琼斯型强磁选机的类型很多，但是基本结类型很多，但是基本结构相同，如图所示。构相同，如图所示。由磁导体、密封罩由磁导体、密封罩保护的励磁线圈、装有保护的励磁线圈、装有分选箱的转环、给矿和分选箱的转环、给矿和给水装置、精矿的清洗给水装置、精矿的清洗和高压冲洗机构、排矿和高压冲洗机构、排矿机构和传动机构组成。机构和传动机构组成。2525六、其它磁选技术、装备及应用（六、其它磁选技术、装备及应用（ZXZX）1 1、高梯度磁选、高梯度磁选2 2、高梯度超导磁选、高梯度超导磁选3 3、

21、磁流体分选、磁流体分选齐大山选厂（选铁）齐大山选厂（选铁）SLon-1500SLon-1500高梯度磁选机高梯度磁选机EriezEriez高梯度超导磁选机高梯度超导磁选机2626第三节、磁选应用与实践第三节、磁选应用与实践一、一、铁矿铁矿石的磁石的磁选选 1 1）磁铁矿石磁选磁铁矿石磁选磁磁铁矿铁矿石属高中温石属高中温热热液接触交代液接触交代矿矿床的床的矿矿石，石，这这种种矿矿石最有效的石最有效的选矿选矿方法是磁方法是磁选选，典型的分，典型的分选选流程如流程如图图所所示。其分示。其分选选工工艺艺多配有一段或二段干多配有一段或二段干式磁式磁选选分分选选中碎或中碎或细细碎碎产产品，作品，作为为分分

22、选选前的准前的准备备作作业业。干式磁干式磁选选主要是排出粗粒尾主要是排出粗粒尾矿矿和和获获得得进进一步一步进进行深行深选选的的产产品。品。对进对进一一步深步深选产选产品品经经二段或三段二段或三段细细磨，再磨，再进进行二段或三段湿式磁行二段或三段湿式磁选选，得最，得最终终精精矿矿产产品。品。2727由由于于赤赤铁铁矿矿、褐褐铁铁矿矿、菱菱铁铁矿矿、黄黄铁铁矿矿等等矿矿物物的的磁磁性性较较低低，用用弱弱磁磁选选无无法法回回收收，但但可可以以利利用用磁磁化化焙焙烧烧的的方方法法将将它它们们变变成成强强磁磁性性铁铁矿矿物物（磁磁铁铁矿矿或或-赤赤铁铁矿矿），然然后后利利用用弱弱磁磁选选的方法回收。的方

23、法回收。磁磁化化焙焙烧烧是是矿矿石石加加热热到到一一定定温温度度后后在在相相应应气气氛氛中中进进行行物物理理化化学学反反应应的的过过程程。根根据据矿矿石石不不同同，化化学学反反应应不不同同。磁磁化化焙焙烧烧按按其其原原理理可可分分为为还还原原焙焙烧烧、中性焙烧和氧化焙烧等。中性焙烧和氧化焙烧等。焙焙烧烧磁磁化化产产物物一一般般用用弱弱磁磁选选的的方方法法进进行行分分选选。典典型型的的（酒酒钢选矿厂）生产流程见图。钢选矿厂）生产流程见图。2 2）弱磁性铁矿物的）弱磁性铁矿物的磁化焙烧磁化焙烧与弱磁选与弱磁选2828 由由于于新新型型强强磁磁场场磁磁选选机机不不断断研研制制成成功功，使使得得单单独

24、独用用磁磁选选方方法法大大规规模模处处理理弱弱磁磁性性矿矿石石，特特别别是是氧氧化化铁铁矿矿石石成成为为可可能能。但但是是在在某某些些场场合合，磁磁选选仍仍需需要要与与其其它它选选矿矿方方法法联联合合，才才能能达达到分选目的和要求。到分选目的和要求。琼琼斯斯湿湿式式强强磁磁选选机机被被大大量量用于氧化铁矿石的磁选。用于氧化铁矿石的磁选。洒洒泉泉钢钢铁铁公公司司选选矿矿厂厂采采用用两两段段连连续续磨磨矿矿、弱弱磁磁强强磁磁选选流程处理细粒矿物，流程见图。流程处理细粒矿物，流程见图。3 3）弱磁性铁矿物的强磁选）弱磁性铁矿物的强磁选2929 我我国国的的锰锰矿矿石石储储量量居居世世界界第第四四位位

25、。碳碳酸酸锰锰矿矿多多，约约占占锰锰矿矿总总量量的的5757。目目前前，锰锰矿矿选选矿矿方方法法有有重重选选、重重介介质质一一强强磁磁选选、焙焙烧烧一一强强磁磁选选、单单一一强强磁磁选选、浮浮选选以以及及多多种种方方法法联合等。联合等。锰锰矿矿物物属属于于弱弱磁磁性性矿矿物物，其其比比磁磁化化率率与与脉脉石石矿矿物物的的差差别别较较大大，因因此此，锰锰矿矿石石的的强强磁磁选选占占有有重重要要的的地地位位。对对组组成成比比较较简简单单、嵌嵌布布粒粒度度较较粗粗的的碳碳酸酸锰锰矿矿石石和和氧氧化化锰锰矿矿石石用用单单一一磁磁选流程可获得较好的分选指标。选流程可获得较好的分选指标。图为湖南桃江锰矿强

26、磁选流程。图为湖南桃江锰矿强磁选流程。二、锰矿石的磁选二、锰矿石的磁选3030 黑黑钨钨矿矿的的主主要要选选矿矿方方法法是是重重选选，粗粗、中中粒粒用用跳跳汰汰机机，细细粒粒用用摇摇床床。在在重重选选过过程程中中，一一些些密密度度较较高高的的矿矿物物，如如锡锡石石、白白钨钨矿矿和和大大多多数数的的硫硫化化矿矿，都都伴伴随随黑黑钨钨矿矿一一道道进进人人粗粗精精矿矿中中。因因此此，需需要要精精选选以以提提高高钨钨精精矿矿的的品品位位，同同时时回收各种副产品。回收各种副产品。黑黑钨钨矿矿属属于于弱弱磁磁性性矿矿物物，而而锡锡石石、白白钨钨矿矿是是非非磁磁性性矿矿物物，因因此此，利利用用磁磁选选法法可

27、可将将它它们们分分开开。图图为为我我国国某某钨钨矿矿精精炼炼厂厂钨钨粗粗精精矿矿磁选精选流程。磁选精选流程。三、有色和稀有金属矿石的磁选三、有色和稀有金属矿石的磁选1.1.钨粗精矿的精选钨粗精矿的精选3131工业矿物（如石英、蓝晶石、粘土矿物等）中的铁和工业矿物（如石英、蓝晶石、粘土矿物等）中的铁和钛氧化物是有害杂质。现代高梯度磁分离技术的发展能使钛氧化物是有害杂质。现代高梯度磁分离技术的发展能使4040多种工业矿物用这种方法提纯。多种工业矿物用这种方法提纯。四、非金属矿物的提纯与煤的脱硫四、非金属矿物的提纯与煤的脱硫 1.1.工工业矿业矿物的提物的提纯纯 高岭土为例：高岭土为例：高岭土也称瓷

28、土，它的主要成分是高岭石矿物，一高岭土也称瓷土，它的主要成分是高岭石矿物，一种含水铝硅酸盐（种含水铝硅酸盐（AlAl2 2O O3 3SiOSiO2 22H2H2 2O O），主要用于造纸工业），主要用于造纸工业的填料和涂料、陶瓷和耐火材料及油漆颜料等。的填料和涂料、陶瓷和耐火材料及油漆颜料等。无论纸张或是陶瓷，白色的光洁面极为重要。影响白无论纸张或是陶瓷，白色的光洁面极为重要。影响白度的主要物质是原料中的少量含铁矿物，如氧化铁等，度的主要物质是原料中的少量含铁矿物，如氧化铁等，占总量的占总量的0 05 53 3。为了脱除影响白度的含铁成分，。为了脱除影响白度的含铁成分，可采用高梯度磁选法来实

29、现。可采用高梯度磁选法来实现。32323333第四节、第四节、电选技术电选技术 电选是利用各种矿物及物料电性质不同而进行分选的一电选是利用各种矿物及物料电性质不同而进行分选的一种物理选矿方法。种物理选矿方法。一、电选的基本原理一、电选的基本原理 电选的内容很广泛，包括电选、摩擦带电分选、介电分电选的内容很广泛，包括电选、摩擦带电分选、介电分选、高梯度电选、电除尘诸方面。选、高梯度电选、电除尘诸方面。电选主要用于各种矿物及物料的精选。电选前，大多先经电选主要用于各种矿物及物料的精选。电选前，大多先经重选或其他选矿方法粗选后得出粗精矿，然后采用单一电选或重选或其他选矿方法粗选后得出粗精矿，然后采用

30、单一电选或电选与磁选配合，得出最终精矿。电选与磁选配合，得出最终精矿。3434电选的有效处理粒度通常为电选的有效处理粒度通常为 0 01 12 mm2 mm，但对片状，但对片状或密度小的物料如云母、石墨、煤等，其最大处理粒度则或密度小的物料如云母、石墨、煤等，其最大处理粒度则可达可达5 mm5 mm左右，而湿式高梯度电选机的处理粒度则可下降左右，而湿式高梯度电选机的处理粒度则可下降到微米级。到微米级。目前电选广泛用于下列诸方面：目前电选广泛用于下列诸方面：有色和稀有金属矿物的分选有色和稀有金属矿物的分选 ；黑色金属矿的分选黑色金属矿的分选 ；砂金矿的精选砂金矿的精选 ；非金属矿物的分选非金属矿

31、物的分选 。在大多数情况下，电选都是在高压电场中进行的，除在大多数情况下，电选都是在高压电场中进行的，除少数采用高压交流电源外，绝大多数均用高压直流电源，少数采用高压交流电源外，绝大多数均用高压直流电源，将负电输到电极，个别情况下才采用正电。将负电输到电极，个别情况下才采用正电。3535二、矿物的电性质二、矿物的电性质二、矿物的电性质二、矿物的电性质 矿物的电性质是电选的依据。矿物电性质是指矿物的电阻、矿物的电性质是电选的依据。矿物电性质是指矿物的电阻、介电常数、比导电度以及整流性等，它们是判断能否采用电选介电常数、比导电度以及整流性等，它们是判断能否采用电选的依据。的依据。1 1 电阻电阻

32、根根据据所所测测出出各各种种矿矿物物的的电电阻阻值值，常常将将矿矿物物分分成成导导体体、非非导体和中等导体三种类型。导体和中等导体三种类型。导体：电阻小于导体：电阻小于10106 6非导体：电阻大于非导体：电阻大于10107 7中等导体：电阻介于中等导体：电阻介于10106 6和和10107 73636介介电电常常数数是是指指带带有有介介电电质质的的电电容容与与不不带带介介电电质质（指指真真空或空气）的电容之比，用空或空气）的电容之比，用表示。表示。介介电电常常数数的的大大小小是是目目前前衡衡量量和和判判定定矿矿物物能能否否采采用用电电选选分分离离的的重重要要判判据据，介介电电常常数数越越大大

33、，表表示示其其导导电电性性越越好好，反反之则表示其导电性差。之则表示其导电性差。一一般般情情况况下下，介介电电常常数数大大于于1212者者，属属于于导导体体，用用常常规规电电选选可可作作为为导导体体分分出出，低低于于1212者者，若若两两种种矿矿物物的的介介电电常常数数仍仍然然有有较较大大差差别别，则则可可采采用用摩摩擦擦电电选选而而使使之之分分开开，否否则则，难以用常规电选方法分选。难以用常规电选方法分选。2 2 介电常数介电常数3737 石墨是良导体，所需电压最低，仅为石墨是良导体，所需电压最低，仅为2800V2800V，国际上习惯以它作为标准，将各种矿物所需最低电国际上习惯以它作为标准，

34、将各种矿物所需最低电压与它相比较，此比值即定义为比导电度。压与它相比较，此比值即定义为比导电度。根据矿物的比导电度，可大致确定其分选电压。根据矿物的比导电度，可大致确定其分选电压。3 3比导电度比导电度38381 1 传导带电传导带电三、矿物的带电方式三、矿物的带电方式 传导、感应、电晕、摩擦带电。传导、感应、电晕、摩擦带电。在静电场中，矿粒在静电场中，矿粒与带电电极直接接触，与带电电极直接接触，由于矿粒本身的电性质由于矿粒本身的电性质不同，与带电电极接触不同，与带电电极接触后所表现出的行为也明后所表现出的行为也明显不同。图中表示导体显不同。图中表示导体与非导体与带电电极接与非导体与带电电极接

35、触后的行为。触后的行为。39392 2感应电极感应电极感应带电与传导带电显然不同，感应带电是矿粒并不感应带电与传导带电显然不同，感应带电是矿粒并不与带电电极接触，完全靠感应的方法而带电。与带电电极接触，完全靠感应的方法而带电。4040在电晕电场中，构成电场在电晕电场中，构成电场的电极之一采用直径很小的丝的电极之一采用直径很小的丝电极，曲率很大，通以高压直电极，曲率很大，通以高压直流正电或负电；而另一电极为流正电或负电；而另一电极为平面或直径很大的鼓筒并接地。平面或直径很大的鼓筒并接地。在高电压作用下，丝电极周围在高电压作用下，丝电极周围空气被击穿，正电荷迅速飞向空气被击穿，正电荷迅速飞向高压负

36、电极，负电荷迅速飞向高压负电极，负电荷迅速飞向接地正电极，从而在整个分选接地正电极，从而在整个分选空间充满荷电体。空间充满荷电体。电晕带电在整个电选发展电晕带电在整个电选发展史上起了很重大的作用，使电史上起了很重大的作用，使电选效率大大提高。其带电过程选效率大大提高。其带电过程如图所示。如图所示。3 3电晕电场中带电电晕电场中带电4141 摩擦带电是通过接触、碰撞、摩擦的方法使矿粒带电。摩擦带电是通过接触、碰撞、摩擦的方法使矿粒带电。一种是矿粒与矿粒互相摩擦，使各自获得不同符号之一种是矿粒与矿粒互相摩擦，使各自获得不同符号之电荷；另一种是矿粒与某种材料摩擦、碰撞（包括滚动）电荷；另一种是矿粒与

37、某种材料摩擦、碰撞（包括滚动）使之带电。使之带电。4 4摩擦带电摩擦带电4242第五节、第五节、电选机电选机一、概述一、概述 电电选选设设备备有有许许多多类类型型，其其分分类类方方法法各各不不相相同同，常常见见的的有有以下几种。以下几种。按按矿矿物物带带电电方方式式分分为为：传传导导带带电电电电选选机机、摩摩擦擦电电选选机机、介电分选机、热电粘附电选机。介电分选机、热电粘附电选机。按按电电场场特特性性分分为为：静静电电场场电电选选机机、电电晕晕电电场场电电选选机机、复复合电场电选机。合电场电选机。按按设设备备结结构构特特征征分分为为：鼓鼓筒筒式式电电选选机机、室室式式电电选选机机、溜溜板式电选

38、机、皮带式电选机、圆盘式电选机等。板式电选机、皮带式电选机、圆盘式电选机等。4343二、鼓筒式电选机二、鼓筒式电选机 目前国内生产的几乎全是复合电场的鼓筒式电选机。目前国内生产的几乎全是复合电场的鼓筒式电选机。1.DXJ1.DXJ型高压电选机型高压电选机 DXJ320DXJ320900900鼓鼓筒筒直直径径为为 320 320 mmmm，由由无无缝缝钢钢管管加加工工而而成成，鼓鼓筒筒可可以以用用电电加加热热器器加加温温至至50508080，鼓鼓筒筒转转速用直流马达无级变速并能显示。速用直流马达无级变速并能显示。电电极极采采用用栅栅状状弧弧形形电电极极，有有1 1根根静静电电电电极极，3 35

39、5根根电电晕晕电电极极。根根据据选选的的矿矿物物和和要要求求不不同同，电电极极不不仅仅能能沿沿水水平平位位置置调调节节，而而且且可可沿沿鼓鼓面面圆圆弧弧上上下下调节。调节。给给矿矿装装置置由由给给矿矿斗斗、闸闸门门、给给矿矿辊辊、电电磁磁振振动动给给矿矿器器等等组组成成。毛毛刷刷的的作作用用是是从从鼓鼓面面上上强强制制刷刷下下被被吸吸住住的的非非导导体体矿矿物物。分分矿矿板板的的位位置置可可调调节节，以以适应产出精、中、尾矿的要求。适应产出精、中、尾矿的要求。4444电电晕晕电电极极采采用用厚厚度度仅仅为为0 0.lmmlmm的的薄薄钢钢片片，也也称称为为刀刀片片电电极极，安安装装7 7片刀片

40、电极。片刀片电极。2.YD2.YD型鼓筒式电选机型鼓筒式电选机4545 3.3.美国卡普科高压电选机美国卡普科高压电选机 美国卡普科公司生美国卡普科公司生产的鼓筒式电选机的电产的鼓筒式电选机的电极结构比较特殊，静电极结构比较特殊，静电电极与电晕电极结合在电极与电晕电极结合在一起，可从电极向鼓筒一起，可从电极向鼓筒表面产生束状电晕放电，表面产生束状电晕放电，高压电源可用正电或负高压电源可用正电或负电，电压最高可达电，电压最高可达40 40 kVkV。电极结构见图。电极结构见图。4646主要用来分选介电常数有明显主要用来分选介电常数有明显差别的非导体矿物。有鼓筒式摩擦差别的非导体矿物。有鼓筒式摩擦

41、电选机、室式摩擦电选机电选机、室式摩擦电选机、自由落、自由落下式摩擦电选机等，它们的分选原下式摩擦电选机等，它们的分选原理图分别见图。理图分别见图。三、其它型式电选机三、其它型式电选机 1.1.摩擦电选机摩擦电选机 47472.溜板式电选机溜板式电选机 图示为澳大利亚研制的溜板式电选机。接地板为一溜板，图示为澳大利亚研制的溜板式电选机。接地板为一溜板，在溜板上安装有一椭圆形高压静电极，此电极为固定式，位置在溜板上安装有一椭圆形高压静电极，此电极为固定式，位置可调。可调。分选过程：分选过程：给矿经给矿经给矿振动槽溜至溜板，给矿振动槽溜至溜板，进人高压电场区，导体进人高压电场区，导体矿粒被感应带电

42、，被电矿粒被感应带电，被电极吸引，非导体矿粒虽极吸引，非导体矿粒虽受到电场作用，但不会受到电场作用，但不会被高压电极吸引，加上被高压电极吸引，加上共同受到的振动和料流共同受到的振动和料流的向下运动，导体矿粒的向下运动，导体矿粒和非导体矿粒的运动轨和非导体矿粒的运动轨迹不相同，导体矿粒从迹不相同，导体矿粒从前方排出。前方排出。4848一、黑色金属矿物的电选一、黑色金属矿物的电选第五节、电选应用及实践第五节、电选应用及实践 1 1、降低降低SiOSiO2 2含量，提高铁精矿品位含量，提高铁精矿品位 最典型的是加拿大瓦布什选矿厂的铁矿石电选。原最典型的是加拿大瓦布什选矿厂的铁矿石电选。原矿（赤铁矿）

43、经破碎、磨矿，粒度小于矿（赤铁矿）经破碎、磨矿，粒度小于0.56 mm0.56 mm后重选。后重选。重选所得铁精矿进行干燥后，进行电选，最终铁精矿杂质重选所得铁精矿进行干燥后，进行电选，最终铁精矿杂质很低，称之为超纯铁精矿。所用电选机为美国卡普科型高很低，称之为超纯铁精矿。所用电选机为美国卡普科型高压电选机。压电选机。该厂处理能力为该厂处理能力为850 850 t/ht/h，是世界上最大规模的电选，是世界上最大规模的电选厂。铁精矿的品位虽然只由厂。铁精矿的品位虽然只由 6565提高到提高到 67.567.5，但精矿，但精矿中中 SiOSiO2 2含量由含量由 5.05.0降低到降低到2.02.

44、0。采用此法除去。采用此法除去1t SiO1t SiO2 2的费用是高炉中除去费用的的费用是高炉中除去费用的1/321/32。工艺流程图：工艺流程图：49495050 瑞典北部的马姆贝里耶特选矿厂是铁精矿降磷的典型。瑞典北部的马姆贝里耶特选矿厂是铁精矿降磷的典型。该厂早在该厂早在19721972年就采用电选处理铁精矿，以降低其中的磷含年就采用电选处理铁精矿，以降低其中的磷含量。量。该厂原矿同样为赤铁矿，年处理能力为该厂原矿同样为赤铁矿，年处理能力为100100万万t t。在降磷。在降磷的同时，也降低了的同时，也降低了SiOSiO2 2含量，提高了铁精矿的品位。原料中含量，提高了铁精矿的品位。原

45、料中含磷含磷0.60.6，经电选后降至，经电选后降至0.040.04，铁精矿品位由，铁精矿品位由5555提高提高到到6868。2 2铁精矿电选降磷铁精矿电选降磷流程见图：流程见图：51515252二、有色和稀有金属矿物的电选二、有色和稀有金属矿物的电选 1.1.白钨矿与锡石的分离白钨矿与锡石的分离 有色和稀有金属矿的电选，最典型的例子是白钨矿与有色和稀有金属矿的电选，最典型的例子是白钨矿与锡石的分离。白钨矿与锡石的密度很相近，但两者的电性锡石的分离。白钨矿与锡石的密度很相近，但两者的电性明显不同，锡石的介电常数大，为明显不同，锡石的介电常数大，为242427 F/m27 F/m，白钨矿的，白钨

46、矿的介电常数小，仅为介电常数小，仅为 5 56 F/m6 F/m，锡石为导体矿物，白钨矿，锡石为导体矿物，白钨矿为半导体矿物，所以电选是使两者分开的最有效的方法。为半导体矿物，所以电选是使两者分开的最有效的方法。53532.2.钛铁矿、金红石的电选钛铁矿、金红石的电选 钛铁矿、金红石的粗精矿绝大多数来自海滨砂矿及陆钛铁矿、金红石的粗精矿绝大多数来自海滨砂矿及陆地砂矿，次之为原生矿。地砂矿，次之为原生矿。在砂矿粗精矿中，主要含磁铁矿、钛铁矿、金红石、在砂矿粗精矿中，主要含磁铁矿、钛铁矿、金红石、独居石、钻石等，其中含量最高者为钛铁矿，次之为金红独居石、钻石等，其中含量最高者为钛铁矿，次之为金红石

47、等。按电性质，可将这些矿物分成：石等。按电性质，可将这些矿物分成：导体矿物导体矿物磁铁矿、钛铁矿、金红石、褐铁矿、磁铁矿、钛铁矿、金红石、褐铁矿、白钛矿等。白钛矿等。非导体矿物非导体矿物锆石、独居石、石英、电气石、石锆石、独居石、石英、电气石、石榴石、绿帘石、十字石、蓝晶石等。榴石、绿帘石、十字石、蓝晶石等。用弱磁选选出磁铁矿后，余下的矿物中钛铁矿磁性最用弱磁选选出磁铁矿后，余下的矿物中钛铁矿磁性最强，独居石次之，金红石和锆石都是非磁性矿物。对这些强，独居石次之，金红石和锆石都是非磁性矿物。对这些矿物，需用电选磁选浮选联合流程，才能获得较好的矿物，需用电选磁选浮选联合流程，才能获得较好的分选效

48、果。分选效果。54545555煤煤和和其其中中的的矿矿物物质质在在电电性性质质上上存存在在着着差差异异，煤煤中中有有机机质质具具有有较较低低的的介介电电常常数数和和电电导导率率，而而煤煤中中黄黄铁铁矿矿和和大大部部分分矿物质具有较高的介电常数和电导率。矿物质具有较高的介电常数和电导率。三、煤的电选三、煤的电选 当当微微粉粉煤煤给给入入滚滚筒筒式式电电选选机机时时，在在电电晕晕电电场场中中煤煤和和其其中中的的矿矿物物质质由由于于具具有有不不同同的的介介电电常常数数而而电电荷荷不不同同。同同样样，由由于于导导电电性性不不同同，它它们们通通过过接接地地滚滚筒筒泄泄漏漏电电荷荷的的速速度度也也不不同同

49、，精精煤煤由由于于导导电电性性较较差差，保保留留着着与与滚滚筒筒极极性性相相反反的的电电荷荷因因而而吸吸附附在在滚滚筒筒表表面面上上，而而黄黄铁铁矿矿及及其其矿矿物物质质则则相相反反，很很快快传传走走全全部部电电荷荷，在在静静电电场场的的作作用用下下感感应应带带上上与与滚滚筒筒极极性性相相同同的的电电荷荷，在在静静电电场场的的作作用用下下飞飞离离滚滚筒筒表表面面，从从而而实实现现了煤与其它矿物质的的分离。了煤与其它矿物质的的分离。若若应应用用摩摩擦擦带带电电的的方方式式，由由于于煤煤与与黄黄铁铁矿矿及及其其它它矿矿物物质质的的电电性性差差异异，因因而而带带上上相相反反极极性性的的电电荷荷，然然后后在在静静电电场场中即可分离。中即可分离。5656