【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种强磁选效果增强方法，属于选矿。
技术介绍
1、近年来，适于处理微细粒弱磁性矿物的强磁选设备在我国取得了长足的发展。目前，国内的这类湿式强磁选设备主要有2种，即仿琼斯湿式强磁选机和立环脉动高梯度湿式强磁选机。在均匀的磁场中充填了磁介质后，可以产生非均匀磁场和较大的磁场梯度，一般强磁选机的介质充填率为50%~70%，而高梯度磁选机分选空间中磁介质的充填率仅为5%~12%，介质所占空间大为降低，可以提高分选区的利用率。高梯度磁选机常用的磁介质有导磁不锈钢毛、纤维、细丝、细线、编织网、细拉伸板网等，介质轻，传动负荷小，处理量大。其中立环脉动高梯度湿式强磁选机采用转环立式旋转，反冲精矿，配有矿浆脉动机构，具有富集比大、选矿效率高、不易堵塞、漏磁少、选矿效果好、安装维修方便的优点，该类设备现已成功用于国内多个大型选矿厂，包括微细粒赤铁矿、褐铁矿、钛铁矿、黑钨矿等弱磁性矿物的分选以及非金属矿的除铁。
2、但是对于某些种类的微细粒矿物，立环脉动高梯度湿式强磁选机的回收力仍显不足，不能达到较高的回收率，这是因为由于材料的磁饱和极限，通过增加电流提高磁场强度是有上限的，不能无限大地提高磁场强度，所以磁场的提高有限；由于磁介质半径小，虽可产生非均匀磁场和较大的磁场梯度，但磁场梯度作用深度有限，磁力作用范围较小。
3、为增强弱磁性矿物的强磁选作用效果，国内外研究者提出了很多的解决方法。
4、例如，成昌华等（成昌华，赵增武，王茂松等. 采用超导磁选回收白云鄂博矿钾板岩中钾长石试验研究[j]．有色金属（
5、刘昕旸等（刘昕旸，白庆伟，赵增武等. 超导磁选白云鄂博尾矿稀土颗粒捕获及聚集行为[j]．有色金属（选矿部分）, 2024.4:144-153）基于颗粒轨迹模型，探究了矿浆流速对颗粒捕获的影响并建立了颗粒饱和聚集模型，以计算稀土矿物颗粒单体及其连生体在磁介质上的饱和聚集半径，聚集半径和磁介质间距关系，从而优化磁介质填充率，并通过颗粒沉积试验，验证了聚集模型的正确性。
6、罗德强等（罗德强，刘建. 弱磁性铁矿物表面强磁化研究进展[j]．矿产保护与利用, 2016.4:68-72）综述了弱磁性铁矿物表面强磁化技术提高弱磁性矿物的磁性的方法，主要有:碱浸磁化、电化学处理磁化、生物磁化和磁种磁化等。
7、其中，碱浸磁化过程包括两个连续阶段，一是在碱性溶液中，菱铁矿颗粒表面生成fe(oh)2；二是浸出后化合物被氧化为γ-fe2o3、α-fe2o3、δ-fe2o3 及fe3o4，从而增强矿物的磁性。
8、电化学处理是强化黑色金属选矿一种新工艺，由于多数氧铁矿物都是半导体，有明显的导电能力，可以在电极的作用下，控制矿物表面的氧化-还原作用，使矿物表面生成强磁性物质，从而增强弱磁性矿物的磁性，进而提高分选效率。
9、磁种磁化是通过凝聚、絮凝、团聚或其它物理化学过程，使磁种选择地粘附到目的矿物上，并提高目的矿物的磁性，从而实现了在弱磁场中选别的方法。
10、生物磁化是利用微生物异化还原作用，将矿物中的fe3+还原为fe2+，还原生成的fe2+与矿物中的fe3+在矿物颗粒表面沉积并结合生成磁铁矿( fe3o4)，显著的增强矿物表面的磁性，能达到其它表面磁化方法无法达到的效果，同时生物磁化不需要高温处理，资源消耗少、能源消耗低，是一种环境友好的磁化方法。
11、所有这些磁化方法都是针对弱磁性铁矿物，使其表面生成磁性强的新物质，需要化学试剂和一定的反应条件，操作和实施步骤繁杂，过程不易控制；其中一些磁化方法的选择性差，对矿石中不同矿物都有磁化作用，从而导致分离效果不明显。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种强磁选效果增强方法，本专利技术提供的强磁选效果增强方法无药剂消耗，铁磁性物质可物理回收后重复利用，该方法增强了强磁选回收效果，提高了弱磁性有用矿物的回收率。
2、为了实现上述目的，本专利技术的第一方面在于提供一种强磁选效果增强方法，包括以下步骤：
3、（1）将非铁原矿进行第一次强磁选，得到精矿1和强磁粗尾；
4、（2）将所述强磁粗尾与铁磁性物质按质量比为20~50：1的比例混合后进行第二次强磁选，得到中间精矿和最终尾矿；
5、（3）将所述中间精矿进行弱磁选，选出铁磁性物质，得到精矿2。
6、在本专利技术中，将精矿1和精矿2合并作为最终精矿。
7、磁选是在磁选设备所提供的非均匀磁场中进行的。被磁选矿石进入磁选设备的分选空间后，受到磁力和包括重力、离心力、流体阻力等机械力的共同作用，磁性强的颗粒所受磁力能够克服机械力从而被磁选设备吸住，磁性弱的颗粒所受磁力小于机械力从而被矿浆带走进入尾矿。不同磁性的颗粒在磁选机中的受力不同，沿着不同的路径运动，从而可得到不同的产品。弱磁性矿物在磁场中所受到的磁力fm可用公式fm=μ0χhgradh表示。
8、式中 μ0——真空磁导率，无因次
9、χ——颗粒的比磁化率，m3/kg
10、h——外磁场强度，
11、gradh——磁场梯度，
12、hgradh称为磁场力，单位为a2/m3。
13、根据磁场力的定义，磁选时仅仅只有一个适宜的磁场强度是不够的，还必须有一定的磁场梯度。这就是在前面强调的磁选是在一个非均匀的磁场中进行的原因。
14、由矿物在磁场中所受到磁力fm的公式可以看出，要改变矿物颗粒在磁场中的受力，可变因素只有χ、h和gradh。χ与矿物有关；hgradh与设备有关。
15、当矿石种类确定后，矿石中弱磁性矿物种类也已经确定，故χ值也为确定值。
16、当强磁选设备及分选介质盒固定后，hgradh虽可通过调整激磁电流进行调整，但当激磁电流达到额定最大值时，磁场力最大值也已经达到上限。
17、磁力公式表明，作用在磁选颗粒上的磁力决定于颗粒的磁性和磁选设备的磁场力hgradh，无论是提高磁场力或提高颗粒的比磁化率，都可以提高颗粒所受的磁力。因此，提高这两者中的任何一项，都可以达到增强磁分选力的目的。文献中的改变矿物表面磁性是改变了公式中的χ值，使矿物磁性增强，从而增大了磁力。本专利技术是通过添加铁磁性物质，以增强分选空间中的磁场力hgradh。
18、本专利技术创新的点在于通过向矿浆中加入铁磁性物质，在分选过程中铁磁性物质优先吸附于分选介质上，从而增加磁场梯度，在同样的背景磁场强度h条件下，增加了磁场力hgradh。本专利技术提供的方法无药剂消耗，且铁磁性物质可物理回收后重复利用，本专利技术增强了强磁选回收效果，提高了弱磁性有用矿物的回收率。
19、优选的方案中，所述第一次强磁选的磁场强度为500~1000 ka/m。
20、优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种强磁选效果增强方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的强磁选效果增强方法，其特征在于：所述第一次强磁选的磁场强度为500~1000 kA/m。
3.根据权利要求1或2所述的强磁选效果增强方法，其特征在于：所述第二次强磁选的磁场强度为500~1000 kA/m。
4.根据权利要求1或2所述的强磁选效果增强方法，其特征在于：所述铁磁性物质选自磁铁矿和/或铁含量>80wt%的硅铁粉。
5.根据权利要求1或2所述的强磁选效果增强方法，其特征在于：所述弱磁选的磁场强度为80~120 kA/m。
6.根据权利要求1或2所述的强磁选效果增强方法，其特征在于：所述非铁原矿的粒径≤0.3mm。
7.根据权利要求1或2所述的强磁选效果增强方法，其特征在于：所述强磁粗尾与铁磁性物质的用量质量比为20~40：1。
8.根据权利要求1或2所述的强磁选效果增强方法，其特征在于：所述铁磁性物质的粒径为-70μm~+40μm。
【技术特征摘要】
1.一种强磁选效果增强方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的强磁选效果增强方法，其特征在于：所述第一次强磁选的磁场强度为500~1000 ka/m。
3.根据权利要求1或2所述的强磁选效果增强方法，其特征在于：所述第二次强磁选的磁场强度为500~1000 ka/m。
4.根据权利要求1或2所述的强磁选效果增强方法，其特征在于：所述铁磁性物质选自磁铁矿和/或铁含量>80wt%的硅铁粉。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李广，苏学斌，刘志超，李春风，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：
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