關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上以在線連續超聲空化法[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。為生產高品位的超純鐵精礦提供了一個行之有效的工藝方法。圖示了在線壓電超聲磁選柱結構及超聲磁選的工藝流程圖，并對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結果對比來探討該工藝的影響因素。在磁選技術方面提供了另種行之有效的磁選分選方法。

關鍵詞：管道式壓電超聲發生器；超聲空化場；干法磁選；筒式磁選；磁選柱；超聲波信號源

1.引言

隨著科技進步和生產的需要在冶金、化工、醫療、電子等領域對磁選鐵粉的品味要求越來越高，目前生產超純鐵精粉工藝大多采用多段磨礦、選別，多種選別方式的細磨、深選流程工藝復雜，生產成本較高使企業在激烈的市場競爭中無法得到 良好的發展契機。而探索一種簡單的低成本磁選工藝也就十分具有應用價值。

超聲磁選作為一種新型的磁選工藝對礦漿的精提純有著獨一無二的分選優勢，隨著近年來對超純鐵精礦的需求日益增加，超聲磁選工藝技術從實驗室到工業化應用就成為科研工作者研究的首要任務。

2.超聲磁選柱系統示意及工藝流程圖

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、下循環往復漂洗運動并在此過程中以超聲空化場的作用而實現的顆粒分離篩選過程。

具體過程如下：礦物顆粒在分選桶內主要受到重力、浮力、流體動力、流體阻力、超聲場力和電磁力的聯合作用。在脈動的磁場力作用下聚合的磁團可能將單體脈石包裹在其中，此時磁團聚下沉，隨著外磁場的消失，磁團聚會散開，脈石會在流體動力、浮力和自身重力和超聲空化場力的復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示意圖

3.超聲磁選柱鐵礦漿精提純實驗設備及實驗結果

3.1.實驗設備：主要由超聲波信號源（2KW）、管道式超聲波發生器（28 kH z、40 kH z）直徑300㎜磁選柱，電磁式脈動磁選電控柜、礦漿循環泵、礦漿槽、流量計、電磁閥等組成。

3.2.實驗結果

普通磁選工藝與超聲磁選工藝試驗結果對比表

實驗討論：本實驗在多組數據中列舉了以上三組數據，在產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%。

綜合本實驗的超聲磁選柱鐵礦漿精提純裝置的各項參數，重點對超聲波頻率、功率[3]以及磁選參數對磁選指標的影響.通過分析得出如下結論：

3.2.1.磁場強度不變的情況下，超聲波頻率和功率對磁選均有影響，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.磁場強度不變的情況下，礦漿流速在一定范圍對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.磁場強度不變的情況下，原礦粒度對超聲波磁選也有較大影響，顆粒粒度過細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.在實驗中選擇最佳磁場強度、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個百分點。

4.結論：

4.1.本超聲磁選柱鐵礦漿精提純工藝進一步提高了電磁的利用效率，分選精度和作業效率。

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、醫療等領域將得到廣泛的應用。

參考文獻：

[1] 袁易全 。近代超聲原理與應用[M]江蘇：南京大學出版社1996

[2]超聲波強化浮選柱初探 王凡 北京宣武區勞動保護研究所（ 北京 100053）趙志軍 煤炭科學研究總院（ 北京 100013） 1998.6煤炭加工與綜合利用 15-17

[3]馮 若 1 超聲手冊[M ]1 南京： 南京大學出版社，19991