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矿石的形状对磁选过程的影响

来源:www.yuanlicidian.com 发布时间:

在之前的文章中,我们经常会提及影响磁选过程的影响因素,主要有颗粒大小、给矿浓度、磁选机工作间隙、磁系偏角、槽体结构等,但是我们很少关注矿石或者物料的形状对磁选机磁选的影响。那么矿石或者物料的形状对于磁选机磁选过程是否有影响呢,有多大的影响,影响的本质是什么,我们希望能够通过下述对矿石形状对强磁性矿物的磁性影响,帮助客户理解矿石形状对磁选过程的影响。既然我们要讨论矿石或物料形状对磁选的影响,那么常见的矿石形状都有哪些。

在大自然状态下,矿石的形状大多是不规则的,没有固定的形状,都是固体形态,却不是固定的形状。那么这就让我们产生了疑问,既然矿物的颗粒大小对磁选过程具有重要意义,那么矿石形状是否也有同样的意义呢。我们在之前文章对于给料粒度颗粒大小的意义做出了说明解释,客户可参考解析为何磁选机设备都要说明给矿粒度的大小文章进行了解。相对来说矿石颗粒大小和矿石形状是相关的概念。矿石颗粒大小对强磁性矿物以磁铁矿为例磁选过程的影响,本质就是磁铁矿粒度减小,比磁化系数降低,磁性减弱,会在生产中增加金属流失;但是细粒磁铁矿的矫顽力大,存在较大的剩磁,产生剩磁团聚,矿粒越细,磁性团聚现象越明显,这样就可以使细粒矿石变为磁团或磁链。这种磁团聚现象有利于减少金属流失。但磁团聚对提高精矿品位不利,对阶段磨选带来麻烦,需要采取脱磁措施。

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同样的矿石的形状对于磁选过程也具有一定的影响。因为磁铁矿的矿粒在磁场中被磁化后,使矿粒内部的磁畴顺着外磁场方向定向规则排列,将产生一个与外磁场方向相反的附加磁场,使矿粒内部磁化磁场强度减弱,这个附加磁场称为退磁场,或叫消磁场。由于退磁场的存在,作用在矿粒内部有效磁化磁场强度应为外磁场强度与退磁场强度的差值,即 H有效= H- H退

式中 H有效—作用在矿粒内部有效磁化磁场强度,安/米; H—外磁场强度,安/米; H退—矿粒本身产生的退磁场强度,安/米。 研究表明,在相同外磁场的作用下,长条形矿粒磁化后的比磁化率、比磁化强度都比球形矿粒大,而且矿粒越长,其值也越大。因为长条形矿粒两端形成的N极和S极距离大,使得矿粒内部的退磁场强度减小,因此作用在矿粒内部的有效磁场强度就大,它被磁化的程度就高,它显示出的磁性就比相对短些的球形矿粒要强。下面我们通过数据了解不同形状矿石的退磁系数值:

表1不同形状的退磁系数值

相对长度
l
S
退磁系数N值
椭球体 圆柱体 棱柱体,其底为
1:1 1:2 1:4
10 8 6 4 3 2 1 0.255 0.420 0.640 1.080 1.300 2.180 4.190 0.230 0.305 0.470 0.785 1.080 1.60 3.50 0.225 0.295 0.450 0.750 1.040 0.215 0.290 0.430 0.720 1.000 0.200 0.275 0.405 0.680 0.940

注:l为与外磁场方向一致的长度;s为垂直于外磁场方向的截面积。 l 表1所列数据是以—为函数的退磁系数N值。 √s 在前面所说的用物体的比磁化率χ来表示矿物磁性的强弱,都没有考虑矿粒形状的影响。为了消除矿粒形状对磁性的影响,在比较与评定矿物的磁性时,不采用磁化强度与外磁场强度的比值,而采用磁化强度与作用在矿粒内部的有效磁场强度的比值。这一比值称为物质磁化率。它也分为物质体积磁化率和物质比磁化率χ两种,分别为:
κ= J = J
H有效 H-H退
χ= κ = J = J
δ H有效δ (H-H退)δ
物体的磁化系数与物质的磁化系数的关系为: 因为J=κH有效,H退=NJ=NκH有效

所以κ0= J = J = κN有效 = κ
H H有效+H退 H有效+NκH有效 1+κN

因为κ=χδ,

所以χ0= κ0 = 1 × κ = χδ = χ
δ δ 1+κN δ(1+Nχδ) 1+Nχδ

由上述公式可见,当矿粒的退磁系数N≤1时,或是矿粒的物质磁化系数κ与χ值很小时,即矿物磁性很弱(如弱磁性矿物),矿粒的物体磁化系数κ0、χ0和物质磁化系数在数值上近似相等。而具有一定形状的强磁性矿物,其κ、χ与κ0、χ0则有较大差异。

在实际生产过程中,矿石的形状对于磁选过程影响作用较小,以至于我们在实际生产中不会在意矿石的形状对磁选过程的影响。而且在矿石经过破碎之后,矿石的形状大多是不规则颗粒状,这时对磁选过程影响的因素是给料粒度的大小,形状对于磁选意义不大,所以在实际生产工艺中不作为主要因素考虑。

相信通过上述对矿石形状对磁选过程的影响分析,大家对于矿石形状的作用有了一定的了解,具体在实际生产过程如何考虑磁选机磁选的因素。

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