關(guān)于超聲磁選柱鐵礦漿精提純工藝的探究

摘要：本工藝是在磁選柱分選的基礎(chǔ)上以在線連續(xù)超聲空化法[1]處理鐵礦漿提升精粉品味為目的而做的研究工作。比照干法磁選、筒式磁選等工藝在工藝和裝置上都有很大的提高。為生產(chǎn)高品位的超純鐵精礦提供了一個(gè)行之有效的工藝方法。圖示了在線壓電超聲磁選柱結(jié)構(gòu)及超聲磁選的工藝流程圖，并對(duì)超聲磁選的分選原理和分選過程做了初步的介紹。并以普通磁選與超聲磁選試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比來探討該工藝的影響因素。在磁選技術(shù)方面提供了另種行之有效的磁選分選方法。

關(guān)鍵詞：管道式壓電超聲發(fā)生器；超聲空化場；干法磁選；筒式磁選；磁選柱；超聲波信號(hào)源

1.引言

隨著科技進(jìn)步和生產(chǎn)的需要在冶金、化工、醫(yī)療、電子等領(lǐng)域?qū)Υ胚x鐵粉的品味要求越來越高，目前生產(chǎn)超純鐵精粉工藝大多采用多段磨礦、選別，多種選別方式的細(xì)磨、深選流程工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高使企業(yè)在激烈的市場競爭中無法得到 良好的發(fā)展契機(jī)。而探索一種簡單的低成本磁選工藝也就十分具有應(yīng)用價(jià)值。

超聲磁選作為一種新型的磁選工藝對(duì)礦漿的精提純有著獨(dú)一無二的分選優(yōu)勢(shì)，隨著近年來對(duì)超純鐵精礦的需求日益增加，超聲磁選工藝技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化應(yīng)用就成為科研工作者研究的首要任務(wù)。

2.超聲磁選柱系統(tǒng)示意及工藝流程圖

2.1.超聲磁選柱的分選原理

超聲磁選柱[2]的分選就是將原礦當(dāng)中的磁性顆粒和非磁性顆粒在合力場作用下做水中上、下循環(huán)往復(fù)漂洗運(yùn)動(dòng)并在此過程中以超聲空化場的作用而實(shí)現(xiàn)的顆粒分離篩選過程。

具體過程如下：礦物顆粒在分選桶內(nèi)主要受到重力、浮力、流體動(dòng)力、流體阻力、超聲場力和電磁力的聯(lián)合作用。在脈動(dòng)的磁場力作用下聚合的磁團(tuán)可能將單體脈石包裹在其中，此時(shí)磁團(tuán)聚下沉，隨著外磁場的消失，磁團(tuán)聚會(huì)散開，脈石會(huì)在流體動(dòng)力、浮力和自身重力和超聲空化場力的復(fù)合作用下溢流成為尾礦。從而改善了磁選柱緩流漂洗除脈石滌蕩力弱小，難以克服與磁性顆粒黏著及大顆粒脈石逆流交換產(chǎn)生沉降造成單體脈石混雜在鐵精礦中一起被選出的問題，選別效果大大提高。

2.2.超聲磁選工藝流程

2.3.在線壓電超聲磁選柱系統(tǒng)示意圖

3.超聲磁選柱鐵礦漿精提純實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備：主要由超聲波信號(hào)源（2KW）、管道式超聲波發(fā)生器（28 kH z、40 kH z）直徑300㎜磁選柱，電磁式脈動(dòng)磁選電控柜、礦漿循環(huán)泵、礦漿槽、流量計(jì)、電磁閥等組成。

3.2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

普通磁選工藝與超聲磁選工藝試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表

實(shí)驗(yàn)討論：本實(shí)驗(yàn)在多組數(shù)據(jù)中列舉了以上三組數(shù)據(jù)，在產(chǎn)率接近的情況下超聲磁選工藝比普通磁選品味高1.94%～2.53%。

綜合本實(shí)驗(yàn)的超聲磁選柱鐵礦漿精提純裝置的各項(xiàng)參數(shù)，重點(diǎn)對(duì)超聲波頻率、功率[3]以及磁選參數(shù)對(duì)磁選指標(biāo)的影響.通過分析得出如下結(jié)論：

3.2.1.磁場強(qiáng)度不變的情況下，超聲波頻率和功率對(duì)磁選均有影響，低頻超聲比高頻超聲在精礦品位和回收率均有提高。

3.2.2.磁場強(qiáng)度不變的情況下，礦漿流速在一定范圍對(duì)超聲空化場有較大的影響，流速增加超聲空化效果越好。

3.2.3.磁場強(qiáng)度不變的情況下，原礦粒度對(duì)超聲波磁選也有較大影響，顆粒粒度過細(xì)在超聲空化作用下精礦品位不能提高，回收率下降明顯。

3.2.4.在實(shí)驗(yàn)中選擇最佳磁場強(qiáng)度、回收率接近的情況下，采用超聲磁選比普通磁選鐵精礦品位能提高2～3個(gè)百分點(diǎn)。

4.結(jié)論：

4.1.本超聲磁選柱鐵礦漿精提純工藝進(jìn)一步提高了電磁的利用效率，分選精度和作業(yè)效率。

4.2.超聲磁選柱鐵礦漿精提純工藝比普通磁選柱工藝的分選精度高，在回收率相近的情況下，鐵精礦品位可提高2%～3%。

4.3.超聲磁選柱鐵礦漿精提純工藝在冶金、電子、化工、醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)⒌玫綇V泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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