旋流高梯度磁选机的原理及分选性能预测

介绍旋流高梯度磁选机的基本结构,使用Fluent有限体积和ANSYS有限元分析软件分别对设备的流体力场、磁力场进行仿真分析,并对磁性和非磁颗粒的受力进行计算,预测该设备对某黑钨矿的分选效果。该磁选机磁系为电磁磁系,在有利于物料分散的离心力场中进行高梯度磁选是设备的主要特征。分选指标的预测结果表明:当原矿WO3品位为0.4%时,在低离心场强下,一次分选可得到品位大于20%,回收率大于50%的钨精矿;在高离心场强下,一次分选可得到回收率大于95%,品位大于1%的钨精矿。     

磁选环柱精选区新型磁系的试验研究

在磁选环柱研究的基础上,针对磁选环柱存在的不足,对磁选环柱精选区磁系加以改进.通过在精选区设置多组多极头电磁铁环轭磁系,实现将大部分磁场能量集中于精选环腔的目的;通过改变相邻两组电磁铁环轭磁系磁极头间的相对位置,使磁性颗粒逆水流方向呈螺旋线轨迹向下运动,从而增加水流对磁团聚的分散作用,提高分选效果.改进后的磁选环柱,在保持金属回收率不变的情况下,品位可提高0.5%.     

磁选环柱精选区新型磁系的试验研究

在磁选环柱研究的基础上,针对磁选环柱存在的不足,对磁选环柱精选区磁系加以改进.通过在精选区设置多组多极头电磁铁环轭磁系,实现将大部分磁场能量集中于精选环腔的目的;通过改变相邻两组电磁铁环轭磁系磁极头间的相对位置,使磁性颗粒逆水流方向呈螺旋线轨迹向下运动,从而增加水流对磁团聚的分散作用,提高分选效果.改进后的磁选环柱,在保持金属回收率不变的情况下,品位可提高0.5%.     

磁流体强化弱磁性矿物按磁化率高效分选及其机理

为了兼顾弱磁性矿物高梯度磁选的品位和回收率,提出一种新的高梯度磁选方法—磁流体耦合高梯度磁选,该方法将顺磁性磁流体引入到高梯度磁选中产生磁排斥力来扩大有用磁性矿物和磁性脉石矿物的受力差异,减少进而消除二者之间的竞争捕集,大幅提高分选的选择性。以攀西钛铁矿为试验对象,MnCl₂溶液为磁流体,开展磁流体耦合高梯度磁选试验和相关机理研究。研究结果表明：磁流体能显著提高钛铁矿的选择性,经一次分选后磁性产物TiO₂品位达到39.70%,远比工业常规高梯度磁选获得的TiO₂品位高;磁性矿物和磁性脉石的受力差异由磁流体的磁化率调控,与磁场力HgradH无关,能够实现品位和回收率的双向同步强化,最佳的磁流体磁化率应接近磁性脉石的磁化率;磁流体耦合高梯度磁选能够强化弱磁性矿物按磁化率精细分离,突破传统高梯度磁选无法兼顾品位和回收率的技术瓶颈,具有广阔的应用前景。     

旋转磁场作用下磁铁矿粉运移规律与分选研究

为了研究磁铁矿粉在旋转磁场中的运移规律,首先,设计一种中间给料、底端排尾矿、顶端排精矿和部分尾矿的新型螺旋管式磁选设备,并搭建试验平台;其次,采用多物理场仿真软件COMSOL对其流场和磁场进行数值模拟,对螺旋分选管上下部出口截面位置的矿石颗粒进行受力分析与示踪模拟;第三,采用高速相机观察分选管内磁性颗粒的运移规律;最后,进行粗精矿分选试验。研究结果表明：在旋转磁场作用下,螺旋管内的磁性颗粒发生与旋转磁场转向相反的运移;在旋转磁场反向驱动作用下,下行分选管内磁性颗粒被螺旋向上提升进而被“回收”;上行分选管内磁性颗粒在被提升的同时与非磁性颗粒在磁场与离心力的作用下发生径向分离;在给料流量为4.85～6.00 L/min、给矿质量分数为10%的条件下,将原矿TFe品位由61.69%提升至68.15%～68.49%,精矿中SiO₂质量分数由10.14%降至5.61%～5.76%,精矿产率为90.03%～90.58%,精矿TFe回收率为98.13%。     

脉动高梯度磁选分选性能研究

为了发展脉动高梯度磁选技术,已制造一种实验室型脉动高梯度磁选机(PHGMS)。对其分选性能进行了试验。试验表明,脉动高梯度磁选能显著提高磁性产品品位和避免介质堵塞。本研究测定了脉动高梯度磁选中的脉动流体特性曲线,建立了估算脉动高梯度磁选磁性产品品位的公式。     

强磁性矿粒在磁选过程中的受力分析及动力学模拟

基于磁偶极子磁场分布理论计算强磁性矿粒在磁场中所受到的力,并采用Verlet速度算法对2个磁性矿粒相互作用和9个磁性矿粒相互作用的二维动态过程进行模拟。研究结果表明:磁偶极子力和黏性阻力是影响磁性矿粒团聚的主要因素,磁偶极子力是强磁性矿粒在磁选过程中受到的最主要的力;2个磁性矿粒相互作用的动态过程由外磁场的大小和方向决定,矿粒从初始位置到接触所用时间小于8.3 ms;9个矿粒相互作用的动态过程与初始位置(随机性)有关,矿粒从初始位置到结成磁链所用时间小于30 ms,磁性矿粒最终沿外磁场方向团聚成链状结构。     

邢台魏鲁地区低品位蓝晶石矿选矿试验研究

邢台魏鲁地区低品位蓝晶石矿主要化学成分为SiO2 52.87%、A12O3 21.08%。选矿试验表明,在磨矿细度为-0.074mm 65.30%时,脱泥对蓝晶石浮选影响大,效果最好的是酸法工艺,适宜的脱泥粒度下限为20μm。大部分的含铁矿物可通过磁选被除去,除铁率可达到87.78%,适宜的磁选条件为磁场强度1.2T。在各最佳因素分选条件下,采用磁-浮流程,最终可以获得A1203品位为58.37%,回收率为56.02%的最佳分选指标。     

榴辉岩综合利用分选工艺试验

分选工艺是影响矿物分选指标的重要因素.在对山东某榴辉岩矿物性质深入研究的基础上,通过磨矿细度、摇床重选、强磁选、电选等工艺试验,确定合理的分选流程为:一次闭路磨矿,分级摇床重选,石榴石强磁选,强磁选中矿、尾矿合并到一起进行两次电选.试验结果表明,该工艺流程可以获得四种精矿:石榴石品位94.36%、回收率79.95%;绿辉石品位79.89%、回收率96.00%;白云母品位94.11%、回收率91.92%;金红石品位85.72%、回收率37.05%.仅产生1.44%的矿泥尾矿,实现了榴辉岩的综合利用.     

云南惠民铁矿微波磁化焙烧工艺

基于云南惠民铁矿主要为细粒浸染结构、氧化矿的主要铁矿物为褐铁矿,以氧化矿为研究对象,采用微波磁化焙烧-弱磁选工艺分选铁矿石,考查微波焙烧温度、还原剂用量、磁选磁场强度对分选指标的影响。研究结果表明:在焙烧温度为800℃,还原剂用量为12%,还原时间为12 min,磁选磁场强度为119.37 kA/cm的条件下,获得铁精矿品位为59.31%,回收率为81.92%,证实微波磁化焙烧铁矿石的方法可行,为难选铁矿石的分选提供了一种新的思路。     

高梯度磁分离的特征及应用

系统地研究了高梯度磁分离过程的分离特征。随着磁场强度的增大,磁分离效率提高;在相同的磁场强度下,磁性强样不同的粒子分离效率具有显著的差异,弱磁性的粒子要在很强的磁场下才能得到分离;对于同种特质,颗粒大的粒子比颗粒小的粒子更易分离,含有铁、铜等金属氧化物的废水可通过高梯度磁分离器直接过滤进行处理,而通过加入“磁性种子”进行强化,高梯度磁分离技术可以有效地处理有机工业废水。     

铝熔体中金属杂质颗粒在稳恒磁场中的运动状态

对稳恒磁场中的金属杂质颗粒进行了受力分析,建立了杂质颗粒的运动模型,经过理论计算确定了它们在磁场力的作用下,处于不同流场内的最终运动速度·根据铝熔体的不同的流动状态,分别采用柱塞流模型和轨线模型计算得出了磁场力对杂质颗粒的分离效率·计算结果表明,杂质的运动速度与分离效率和自身的体积、流体的流动状态、杂质颗粒的磁化率、磁场强度及分离通道的宽度密切相关·在相同的熔体流动速度下,杂质颗粒越大,分离效率越高;降低流体的流动速度有利于提高分离效率·     

磁性分离用于小分子物质生物素标记后的快速纯化

根据生物素标记反应的不可逆性,设计了一种基于磁性分离的快速纯化方法。该方法使用固定在磁性粒子上的牛血清白蛋白（BSA）与生物素标记甲状腺素（T4）反应后过量的活性生物素试剂继续反应,形成磁性粒子-BSA-生物素复合物,再通过磁性分离可快速除去复合物。实验中用酶免疫分析方法检测过量的活性生物素试剂和磁性粒子的反应程度,并用竞争抑制反应证明了经磁性分离得到的上清液为高纯度生物素标记的T4。该纯化方法解决了小分子物质生物素标记后难以用传统方法纯化的问题,操作快速、简单,特别适用于小分子生物物质进行生物素标记后的纯化。     

利用交变磁场分离空心圆柱状金属熔体中非金属夹杂

对空心圆柱熔体中非金属夹杂的电磁分离过程进行了动力学分析，通过解析法计算得出了无量纲数r1/δ、磁感应强度Be、电磁力作用时间t和颗粒粒径d     

高梯度磁分离器分离效率的研究

系统地研究了高梯度磁分离器的分离效果在整个分离过程中的变化特征、规律以及磁分离效率与处理周期、处理能力之间的关系。结果表明,随着分离过程的进行或处理量增大,分离效率逐渐降低,一个磁分离器的生产能力和运行周期主要由所要求的分离指标来确定,但同时受到操作条件的影响;通过研究磁分离器中颗粒的捕集行为,得出颗粒在过滤芯磁 锈钢丝绒上的吸附为“多层吸附”。     

新型磁性亲和载体的制备及其对溶菌酶的吸附

对兼具亲和作用和磁分离优点的磁性亲和吸附过程进行了研究。采用氯化沉淀法制备强磁响应性纳米级磁流体，并通过聚乙烯醇包埋，获得磁性高分子载体。经NaBH4还原和活性色素辛巴蓝修饰，使载体具有特异性亲和吸附能力。通过透射电镜、红外光谱、磁化率测定等手段对载体物性进行表征，以溶菌酶为目标蛋白，考察了吸附时间及温度对载体吸附性能的影响。     

一种难选铁矿石磁选精矿直接反浮选的分散特征

介绍了一种处理难选铁矿石磁选精矿的直接反浮选工艺.采用XRD,SEM和EDS等手段对原矿、精矿和尾矿的形貌及矿物组成进行了表征,重点探讨了分离过程中矿物的分散特征,为含碳酸盐难选铁矿石磁选精矿的直接反浮选技术提供理论基础.研究结果表明,采用添加分散剂直接反浮选技术可以获得合格铁精矿;有用铁矿物和脉石矿物细颗粒无选择性粘附在有用铁矿物和脉石粗颗粒表面,是造成铁矿石分离困难的主要原因;分散剂的加入有利于颗粒分散,从而实现了有用铁矿物与脉石矿物的选择性分离.     

新型磁选设备的小型试验研究

叙述了新型实验室设备──磁选柱的结构、分选原理,以及选别各种磁铁矿粗精矿的实验室研究。试验结果表明,磁选柱是磁铁矿的,一种高效精选设备。磁选柱的分选特点是把磁铁矿连生体颗粒有效地从磁铁矿粗精矿中分选出来,从而获得高品位的铁精矿。     

功能化介孔磁性载体的制备及对铜离子的吸附

具有纳米结构的介孔磁性载体在分离、生物医药、重金属离子的回收等方面具有广泛的应用前景.本文以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,合成了以四氧化三铁磁性粒子为核外包有介孔二氧化硅膜(简称硅膜)的核壳式介孔磁性纳米复合物,并以3-氨基-丙基-三乙氧基硅烷(3-APTES)为表面功能化基团、连接到磁性Fe3O4粒子表面.通过傅立叶红外光谱、透射电镜、热重分析、比表面积等测试手段对磁性载体进行了表征.应用结果表明这种表面包硅功能化的介孔磁性载体对铜离子具有良好的吸附作用.     

贫赤铁矿高压辊磨产品湿式预选研究

采用柱状磁介质研究了介质棒间隙、直径及背景磁场强度对贫赤铁矿高压辊磨产品湿式强磁预选效果的影响,并对磁场中不同直径的单矿物颗粒进行了受力分析.研究表明:减小介质棒间隙、增加介质棒直径和提高背景磁场强度均能降低预选尾矿的品位和产率,提高回收率.在同一背景磁场强度下,随着直径的增加,介质棒对粗颗粒的捕收磁力增加,对细颗粒的捕收磁力减小;对于实际连生体矿粒,考虑到矿粒重力和黏滞阻力的影响,增大介质棒直径在有利于粗矿粒捕收的同时并不影响细矿粒的捕收;减小介质棒直径有利于细矿粒的捕收,但对粗贫连生体矿粒的捕收能力下降.