功率超聲復合場鐵礦精選機的研究

侯鳳國

摘 要：本研究利用功率超聲六大效應[1] [2]所形成的空化場[3]與磁選復合力場進行疊加，對原礦漿顆粒進行微觀強力清洗分選是從研制精選機的關鍵步驟。本功率超聲復合場鐵礦精選機從原理、工作過程和結構設計入手，進行了功率超聲磁選分選過程、實驗結果、結果分析。經過普通磁選與超聲磁選的選別效果對比而得出結論：經超聲波輻照制備的精礦鐵粉品味高，礦物精粉顆粒松散。為冶煉、電子、醫療等相關行業提供了優質的原料具有現實的應用意義。

關鍵詞：超聲波信號源；投入式超聲振子柱；壓電換能器；管道式壓電換能器；

1.功率超聲復合場鐵礦精選機原理及工作過程

1.1.原理

超聲磁選柱的工作原理就是力場推動顆粒分離的過程。即原礦當中的磁性顆粒和非磁性顆粒在合力場作用下水中做上、下循環往復漂洗運動并且此過程在超聲場空化場的作用下而實現的磁性與非磁性顆粒分離過程。

工作過程：礦物顆粒主要包括磁性顆粒和非磁性顆粒，磁性顆粒受到重力、浮力、流體動力、流體阻力、超聲場力和電磁力的聯合作用。在交變的磁場力作用下磁團將非磁性單體脈石包裹在其中并隨著磁團聚重力下沉，隨著外磁場的消失，磁團散開，脈石會在流體動力、浮力和自身重力和超聲空化場的復合作用下溢流成為尾礦。超聲空化場力改善了緩流流體動力漂洗除脈石滌蕩力弱小，難以克服與磁性顆粒黏著力及大顆粒脈石逆流交換產生沉降造成單體脈石混雜在鐵精礦中一起被選出的問題，從而使選別效果大大提高。

1.2.功率超聲復合場鐵礦精選機的結構示意圖

2.功率超聲磁選分選過程、實驗結果、結果分析

2.1.功率超聲磁選是利用超聲波彌散效應、聲流觸變效應和超聲空化效應等六大效應所形成的超聲空化場力與原礦顆粒的自身重力、水流沖擊力、流體阻力、電磁力等聯合作用形成的一個完整合力疊加場，對磁選筒中的磁團進行作用，使原礦漿液系中磁團聚破碎、疏松形成孔隙并將夾雜的脈石和一些貧連生體得以強制排除，從而獲得高質量的鐵精礦。

2.2.實驗結果

2.3.結果分析：

經過多組反復實驗從中拿出兩組實驗結果進行對比，當產率相近的情況下選用普通磁選柱時得到的磁選精礦品位不穩定，平均品位提升為1.2%。而采用功率超聲復合場鐵礦精選機時采樣的數據平穩，平均品位提升為3.2%，超聲磁選高于普通磁選2%。

3.結論：

功率超聲復合場鐵礦精選機比較普通磁選柱在電磁能的利用、磁選機效率，分選精度、夾雜脈石和貧連生體的去除、去雜方面都有很大的提高，在回收率相近的情況下，功率超聲磁選鐵精礦高于普通磁選2%左右。

參考文獻：

[1]功率超聲在分離純化中的應用 胡松青， 丘泰球， 張喜梅， 姚成燦（ 華南理工大學輕化工研究所， 廣州 510641） 18 卷 4 期（ 1999） 180-184

[2]袁易全 。近代超聲原理與應用[M]江蘇：南京大學出版社1996

[3]許忠華，張洪波，超聲清洗的空化作用機理[J].哈爾濱鐵道科技工作研究，2009：3-5