《选矿学》课程教案讲稿（磁电选矿）第二章 磁选设备 第二节 强磁场磁选设备 第三节 磁分析设备

第4次讲课程名称：《磁电选矿》摘要第二章磁选设备授课题目（章、节）第二节强磁场磁选设备本讲目的要求及重点难点：【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握强磁场磁选设备的分类及其结构构造、磁系与磁场特性、分选过程和应用。【主要内容】1、干式盘式强磁机、干式感应辊式强磁机、永磁对辊干式强磁场磁选机、CS-1型电磁感应辊式、琼斯型（Jones）平环式强磁场磁选机、双立环式、高梯度磁选机。2、强磁场磁选设备的结构构造、磁系与磁场特性、分选过程和应用。【重点】干式盘式强磁机、干式感应辊式强磁机、永磁对辊干式强磁场磁选机、琼斯型（Jones）平环式强磁场磁选机、高梯度磁选机的结构构造的结构构造、磁系与磁场特性、分选过程和应用。[难 点】干式盘式强磁机的结构构造、磁系与磁场特性、分选过程和应用内容【本讲课程的引入】本节课主要介绍一些典型的强磁场磁选设备，主要讲解它的结构构造、磁系与磁场特性、分选过程和应用。BTS22强磁场磁选设备强磁场磁选设备是用来选别弱磁性矿石的，如：锰矿、黑钨矿、赤铁矿、磷酸盐矿也有干式和湿式两种，早期第一代是干式的，适于处理粗粒弱磁性矿石，后来为了处理细粒嵌布H的矿石而研制湿式的。从处理能力来看，早期的强磁机选分空间小，处理能力低，后来第二代的强磁机设计多层选分空间，增大了设备的处理能

课程名称：《磁电选矿》 第 4 次讲 摘要 授课题目（章、节） 第二章 磁选设备 第二节 强磁场磁选设备 第三节 磁分析设备 本讲目的要求及重点难点： 【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握强磁场磁选设备的分类及其结构构造、磁系与磁场特性、分选 过程和应用。 【主要内容】1、干式盘式强磁机、干式感应辊式强磁机、永磁对辊干式强磁场磁选机、CS-1 型电磁感 应辊式、琼斯型（Jones）、平环式强磁场磁选机、双立环式、高梯度磁选机 。 2、强磁场磁选设备的结构构造、磁系与磁场特性、分选过程和应用。 【重 点】干式盘式强磁机、干式感应辊式强磁机、永磁对辊干式强磁场磁选机、琼斯型（Jones）、 平环式强磁场磁选机、高梯度磁选机的结构构造的结构构造、磁系与磁场特性、分选过程和应用。 【难 点】干式盘式强磁机的结构构造、磁系与磁场特性、分选过程和应用。 内容 【本讲课程的引入】本节课主要介绍一些典型的强磁场磁选设备，主要讲解它的结构构造、 磁系与磁场特性、分选过程和应用。 §2－2 强磁场磁选设备 强磁场磁选设备是用来选别弱磁性矿石的，如： 锰矿、黑钨矿、赤铁矿、磷酸盐矿 也有干式和湿式两种，早期第一代是干式的，适 于处理粗粒弱磁性矿石，后来为了处理细粒嵌布 的矿石而研制湿式的。从处理能力来看，早期的 强磁机选分空间小，处理能力低，后来第二代的 强磁机设计多层选分空间，增大了设备的处理能

力，本世纪60年代出现的高梯度磁选机能用来处理磁性很弱粒度极细的矿石。可以称作强磁机的第三代。弱磁场磁选设备都采用开放式磁系，气隙磁路长，磁压降大，因而磁场力HgradH不可能很高。与弱磁场磁选设备相反，强磁场磁选设备都采用闭合磁系，气隙很窄，因而HgradH很高，但庞大的磁系和铁磁路使得机器显得很笨重，单位机重的处理能力很低。在学习强磁场磁选设备时要从磁路的分析入手，并清楚高场强是如何产生的，梯度gradH是怎样形成的。一般来说：下面积介绍几种强磁场磁选设备，只画其原理示意图细节请自己看教材上的图。一.干式盘式强磁机（以双盘的为例）discseparater1.结构：(1)磁系：山状铁芯，套线圈，通以直流电feedVibramshoot形成NSN极。Non·MCC图图S非蕊性产品磁性产品6图6-1中580双盘磁选机1.给料斗：2.给料圆筒：3.分选圆盘：4.振动输矿槽：5.线圈：6.铁芯(2)铁园盘：两个象扣着的碟子，两个磁回路在盘边缘和磁极相对的气隙中造成不均匀磁场。H高是因为气隙窄。gradH是由盘边缘的形状产生的，称为平面一单齿磁极对。(3)振动槽：非磁性材料制成的长条形槽，向前输送矿石(4)给矿筒：在给入振动槽预先选出强磁性矿物。2.选分过程：给矿前预先筛除强磁性矿物，防止卸不下矿产生磁搭桥并经筛分分级，然后给入振动槽前端，当被输送至选分空间时，磁性矿物被吸附于盘边齿上，随齿旋转至磁极以外，靠重力和离心力落入两侧接矿槽中，非磁性矿粒则由振动槽尾部落入尾矿槽。3.应用：因处理能力低，仅限于选分黑钨矿、锆英石等贵重矿石。千式感应辊式inducedrollsseparator1.结构：

力，本世纪 60 年代出现的高梯度磁选机能用来处理磁性很弱粒度极细的矿石。可以称作强 磁机的第三代。 弱磁场磁选设备都采用开放式磁系，气隙磁路长，磁压降大，因而磁场力 HgradH 不可能很 高。与弱磁场磁选设备相反，强磁场磁选设备都采用闭合磁系，气隙很窄，因而 HgradH 很 高，但庞大的磁系和铁磁路使得机器显得很笨重，单位机重的处理能力很低。 在学习强磁场磁选设备时要从磁路的分析入手，并清楚高场强是如何产生的，梯度 gradH 是怎样形成的。一般来说：下面积介绍几种强磁场磁选设备，只画其原理示意图细节请自 己看教材上的图。 一.干式盘式强磁机（以双盘的为例）disc separater 1.结构： ⑴磁系：山状铁芯， 套线圈，通以直流电 形成 NSN 极。 ⑵铁园盘：两个象扣着的碟子，两个磁回路在盘边缘和磁极相对的气隙中造成不均匀磁场。 H 高是因为气隙窄。gradH 是由盘边缘的形状产生的，称为平面－单齿磁极对。 ⑶振动槽：非磁性材料制成的长条形槽，向前输送矿石 ⑷给矿筒：在给入振动槽预先选出强磁性矿物。 2.选分过程：给矿前预先筛除强磁性矿物，防止卸不下矿产生磁搭桥并经筛分分级，然后 给入振动槽前端，当被输送至选分空间时，磁性矿物被吸附于盘边齿上，随齿旋转至磁极 以外，靠重力和离心力落入两侧接矿槽中，非磁性矿粒则由振动槽尾部落入尾矿槽。 3.应用：因处理能力低，仅限于选分黑钨矿、锆英石等贵重矿石。 二．干式感应辊式 induced rolls separator 1.结构：

(1)磁系：两个铁芯套有激磁线组，铁芯两端有弧形断面的极头(2)感应辊（两个）：软铁制成，表面有齿，位于弧形极头的下方。由电动机驱动旋转。磁系和感应辊构成口字形闭合磁路辊和极头之间的气隙起分选作用，可视为平面一多齿磁极对。H高是因为气隙窄，gradH是因感应辊曲率大造成的。(3)电机振动给矿器2.选分过程：预先选出强磁性矿物，由振动给矿器给到感应辊上，非磁性在重力和离心力作用下直接落入尾矿斗，磁性矿粒被吸于辊齿上，随辊旋转至辊下部磁场弱处落下成为精矿。3.应用：主要用于选别锰矿石（江西八一锰矿）赤铁矿（广西屯秋铁矿）三.永磁对辊干式强磁场磁选机Oppositerollsseparator沈阳矿研所研制。在云南板潭锡矿选分砂矿、海滨砂矿、锑、钨、锆、针、磷钇矿1.结构：磁系：由两个相互平行的磁辊组成。每个磁辊由2个磁块组和3个软铁磁极组组合而成。日字形闭合磁路。园盘磁极之间隙为分选空间（三段）其它：弱磁给矿筒分矿挡板感应卸矿辊极矩调节装置。2.选分过程：工作时两辑相对转动，给矿进入三段选别空间非磁性（号）磁性（IⅢI号）中矿（II号）3.调整：极距转速四：CS-1型电磁感应辊式（如图所示）1.结构：把于式感应辊式倒转，仍为口字形闭合磁路，上部于式给矿改为下部湿式给矿

⑴磁系：两个铁芯套有激磁线组，铁芯两端有弧形断面的极头 ⑵感应辊（两个）：软铁制成，表面有齿，位于弧形极头的下方。由电动机驱动旋转。磁系 和感应辊构成口字形闭合磁路辊和极头之间的气隙起分选作用，可视为平面－多齿磁极对。 H 高是因为气隙窄，gradH 是因感应辊曲率大造成的。 ⑶电机振动给矿器 2.选分过程： 预先选出强磁性矿物，由振动给矿器给到感应辊上，非磁性在重力和离心力作用下直接落 入尾矿斗，磁性矿粒被吸于辊齿上，随辊旋转至辊下部磁场弱处落下成为精矿。 3.应用：主要用于选别锰矿石（江西八一锰矿）赤铁矿（广西屯秋铁矿） 三．永磁对辊干式强磁场磁选机 Opposite rolls separator 沈阳矿研所研制。在云南板潭锡矿选分砂矿、海滨砂矿、锑、钨、锆、钍、磷钇矿 1.结构： 磁系：由两个相互平行的磁辊组成。每个磁辊由 2 个磁块组和 3 个软铁磁极组组合而成。 日字形闭合磁路。 园盘磁极之间隙为分选空间（三段） 其它：弱磁给矿筒 分矿挡板 感应卸矿辊 极矩调节装置。 2.选分过程: 工作时两辊相对转动，给矿进入三段选别空间 非磁性（Ⅰ号）磁性（Ⅲ号）中矿（Ⅱ号） 3.调整：极距 转速 四．CS-1 型电磁感应辊式(如图所示) 1.结构：把干式感应辊式倒转，仍为口字形闭合磁路，上部干式给矿改为下部湿式给矿

2.选分：极头向外延伸装有篦子板，尾矿由篦子板孔缝中流下，精矿吸于辊上随辊转到外侧时卸下。3.应用：用于选锰矿石。五.琼斯型（Jones）（如图所示）6-4娱斯甜达机工停康理园9料2系，1场.4M图，5招能：A2：1H51.应用：目前在工业上用来选分赤铁矿，许多国家采用。我国仿琼斯型号为SHP。转盘直径1m.2m3.2m。机重上百吨，鞍钢的选厂多采用了这种设备。Q可达200T/H2.结构：U型磁轭（2个）转盘（2个）盘周边有27个分选室，室内装齿板口字型闭合磁系，分选空间有四处。3.选分过程：给矿：每盘有对称的2个给矿点，位于旋转进入磁场区的分选室上部排尾：在磁极下方，非磁性矿粒不受磁力，直接由齿板间隙漏下。精矿：在距磁极最远的分选室上部冲洗水，把吸于齿板上的磁性矿粒卸下。中矿：在排尾和精的中间部位（刚选出磁场区）加冲洗水洗下中矿。六.平环式（如图所示）以SQC-6-2770为例在江西

2.选分：极头向外延伸装有篦子板，尾矿由篦子板孔缝中流下，精矿吸于辊上随辊转到外 侧时卸下。 3.应用：用于选锰矿石。 五．琼斯型（Jones）（如图所示） 1.应用： 目前在工业上用来选分赤铁矿，许多国家采用。我国仿琼斯型号为 SHP。转盘直径 1m.2m.3.2m。机重上百吨，鞍钢的选厂多采用了这种设备。Q 可达 200T/H 2.结构：U 型磁轭（2 个）转盘（2 个）盘周边有 27 个分选室，室内装齿板口字型闭合磁系， 分选空间有四处。 3.选分过程： 给矿：每盘有对称的 2 个给矿点，位于旋转进入磁场区的分选室上部 排尾：在磁极下方，非磁性矿粒不受磁力，直接由齿板间隙漏下。 精矿：在距磁极最远的分选室上部冲洗水，把吸于齿板上的磁性矿粒卸下。 中矿：在排尾和精的中间部位（刚选出磁场区）加冲洗水洗下中矿。 六．平环式（如图所示） 以 SQC-6-2770 为例 在江西

SOC1A8用#用：2热用：3外系用进：4分我国乐：3始科柜：6房服分路室1.结构：磁系：有内外环式磁轭放射状铁芯激磁绕组形成环式闭合磁路分选环：用非磁性不锈钢板分割成几十个分选室，室内装齿板介质工作时环转动2.选分过程：四点给矿，四处排尾，四个中性面处冲下精矿。3.应用：江西冶金研究所研制，在江西铁坑铁矿选赤、褐铁矿，效果较好。具有磁路短，漏磁少，场强高的优点。七.双立环式（如图所示）以上几种平环（盘）式都具有分选间隙易堵塞的弱点，立环可避免这种缺陷。为什么？octy精街给矿bo尾矿图6-7Φ1500双立环湿式强磁选机1.底座：2.支板：3.铁芯：4.线图：5.固定主轴：6.分选立环7.精矿槽：8.冲洗水管：9.球介质：10.尾矿格1.结构：磁系：日字形闭合磁路，主轴+框架+底座+铁芯立环：环壁用铁板焊成，内外周边焊有不锈钢筛整个环成笼形，用不锈钢分隔成40个分选室，内装直径6一22mm铁球（80一90%）2.选分过程：环下部位于两磁极之间的分选室中的铁球被磁化，在球之间隙造成分选区，磁性矿粒被吸附于球表面，随球旋至最高点处被冲下成为精矿，而非磁性部分直接在给矿

1.结构： 磁系：有内外环式磁轭 放射状铁芯 激磁绕组 形成环式闭合磁路 分选环：用非磁性不锈钢板分割成几十个分选室，室内装齿板介质 工作时环转动 2.选分过程：四点给矿，四处排尾，四个中性面处冲下精矿。 3.应用：江西冶金研究所研制，在江西铁坑铁矿选赤、褐铁矿，效果较好。具有磁路短， 漏磁少，场强高的优点。 七．双立环式（如图所示） 以上几种平环（盘）式都具有分选间隙易堵塞的弱点，立环可避免这种缺陷。为什么？ 1.结构： 磁系：日字形闭合磁路， 主轴+框架+底座+铁芯 立环：环壁用铁板焊成，内外周边焊有不锈钢筛蓖整个环成笼形，用不锈钢分隔成 40 个分 选室，内装直径 6－22mm 铁球（80－90％） 2.选分过程：环下部位于两磁极之间的分选室中的铁球被磁化，在球之间隙造成分选区， 磁性矿粒被吸附于球表面，随球旋至最高点处被冲下成为精矿，而非磁性部分直接在给矿

点下面漏下。3.应用：选赤褐铁矿因环为立式，旋转过程中球介质松动，避免堵塞。九：高梯度磁选机HighGradientMagneticSeparator（HGMS）回收磁力f一μok.VHgradH对于微细粒弱磁性矿物f不足以克服乙f机在较高的磁场H下提高gradH使HgradH提高到一个新的数量级。高梯度磁选机具有独特的磁系结构和聚磁介质。（一）周期工作的HGMS（periodica/operate）（如图）1+图6-8PEM84*周期式高标度磁选析R6.8：7.E9.饮81.结构：一句话铠装螺线管管内装满丝状据磁介质（Armouredcoil2.磁场特性：不加刚钢性介质时管腔内磁场H近似均匀，称为背景场强。加介质后它被磁化在化边角拐弯出磁通集聚，产生很高的gradH可达10的7次方Oe/cm比一般强磁场磁选机的梯度高10一100倍，故称高梯度磁选机。但高梯度仅限于钢氏棱角附近（因此适宜于选微细粒）在整个管腔内各HgradH基本结构（因此处理能力可以很大）3.分选过程：激磁一给矿一排尾一断磁一一排出精矿一（下一周期）4.应用：选微细粒的磁性矿物，如高岭土除铁。（二）连续运转的HGMS（continually）Sala转环型（carouseltype）1.结构：铠装马鞍型螺线管（1一4个）转环：若干分选室，室内装导不锈钢化2.分选过程：见图小节：一.弱磁机为开放磁系HgradH低，但分选空间大，处理量大二.强磁机为闭合磁系，HgradH高，但分选间隙小，处理量小三.强磁机从磁介质来分：整体磁介质一单层分选间隙

点下面漏下。 3.应用：选赤褐铁矿 因环为立式，旋转过程中球介质松动，避免堵塞。 九．高梯度磁选机 High Gradient Magnetic Separator（HGMS） 回收磁力 f磁 ＝0 k0VHgradH 对于微细粒弱磁性矿物 f 磁不足以克服  f机 在较高的磁场 H 下提高 gradH 使 HgradH 提 高到一个新的数量级。高梯度磁选机具有独特的磁系结构和聚磁介质。 （一）周期工作的 HGMS（periodica/operate）（如图） 1.结构：一句话铠装螺线管管内装满丝状据磁介质（Armoured coil） 2.磁场特性：不加刚钢性介质时管腔内磁场 H 近似均匀，称为背景场强。加介质后它被磁 化在 化边角柺弯出磁通集聚，产生很高的 gradH 可达 10 的 7 次方 Oe/cm 比一般强磁场磁 选机的梯度高 10－100 倍，故称高梯度磁选机。但高梯度仅限于钢氏棱角附近（因此适宜 于选微细粒）在整个管腔内各 HgradH 基本结构（因此处理能力可以很大） 3.分选过程：激磁－给矿－排尾－断磁－ －排出精矿－（下一周期） 4.应用：选微细粒的磁性矿物，如高岭土除铁。 （二）连续运转的 HGMS（continually）Sala 转环型（carousel type） 1.结构：铠装马鞍型螺线管（1－4 个） 转环：若干分选室，室内装导不锈钢化 2.分选过程：见图 小节： 一.弱磁机为开放磁系 HgradH 低，但分选空间大，处理量大 二.强磁机为闭合磁系，HgradH 高，但分选间隙小，处理量小 三.强磁机从磁介质来分：整体磁介质－单层分选间隙

分散磁介质一多层分选空间钢毛磁介质一多层分化空间82-3磁力分析仪器磁力分析的内容确定矿石中磁性矿物的含量：测定矿物的磁性，测强磁性矿物x=f(H）=f（H)若磁性矿物的X磁力分析的目的和作用1。为矿石可选性实验提供依据2。对选别矿物进行检查分析3。判断磁场设备的工作情况4。提纯矿物以便作各项分析工作一、矿物磁性测定一一测x1、求依法一如实验一主要用测强磁性矿物的x2、法拉第法（测弱磁性矿物的x）、磁力天平法（比较法）、扭力天平法（1）磁力天平法（比较法）：原理：把一已知×的标准样品和待测样品先后装入同一小玻璃瓶内，并先后置于同一磁场的同一位置，使两次测量时Hgrad相等，分别测出两样品所受的磁力则（2）扭力天平法（将在实验室介绍）二、磁性矿物含量的分析：1。手磁一分析强磁性矿物的含量2。磁选管一湿式分析强磁性矿物的含量。见实验33。磁力分析议一干或湿法分析若磁性矿物的含量（将在实验室介绍）4。感应辊式磁力分离机一（将在实验室介绍）磁测量仪高斯计一测感应强度（磁场强度）一、原理一霍尔反应：当一半导体薄片通过电流Ix，并置于外磁场B中，这时在Ix和B构成的平面的垂直方向上将呈现出电压VH这种现象称为霍尔反应。如图：式中一霍尔电压一霍尔常数由材料决定，db1一半导体的厚宽长一霍尔元件的形状系数当半导体片的材料和尺寸选定，Ix选定那么霍尔电压和磁场强度成正比：测出VH的大小即测出了H的大小，如果把VH的刻度改刻成H，则可由表头直接读出H值。二、使用方法：将在实验中介绍

分散磁介质－多层分选空间 钢毛磁介质－多层分化空间 §2－3 磁力分析仪器 磁力分析的内容确定矿石中磁性矿物的含量；测定矿物的磁性，测强磁性矿物 x=f(H) =f(H) 若磁性矿物的 x 磁力分析的目的和作用 1。为矿石可选性实验提供依据 2。对选别矿物进行检查分析 3。判 断磁场设备的工作情况 4。提纯矿物以便作各项分析工作 一、矿物磁性测定——测 x 1、求依法－如实验一主要用测强磁性矿物的 x 2、法拉第法（测弱磁性矿物的 x）、磁力天平法（比较法）、扭力天平法 （1）磁力天平法（比较法）： 原理：把一已知 x 的标准样品和待测样品先后装入同一小玻璃瓶内，并先后置于同一磁场 的同一位置，使两次测量时 HgradH 相等，分别测出两样品所受的磁力则 （2）扭力天平法（将在实验室介绍） 二、磁性矿物含量的分析： 1。手磁 －分析强磁性矿物的含量 2。磁选管－湿式分析强磁性矿物的含量。见实验 3 3。磁力分析议－干或湿法分析若磁性矿物的含量（将在实验室介绍） 4。感应辊式磁力分离机－(将在实验室介绍) 磁测量仪 高斯计－测感应强度（磁场强度） 一、原理－霍尔反应：当一半导体薄片通过电流 Ix，并置于外磁场 B 中，这时在 Ix 和 B 构 成的平面的垂直方向上将呈现出电压 VH 这种现象称为霍尔反应。 如图：式中－霍尔电压－霍尔常数由材料决定，dbl－半导体的厚宽长－霍尔元件的形状系 数当半导体片的材料和尺寸选定，Ix 选定那么霍尔电压和磁场强度成正比；测出 VH 的大小， 即测出了 H 的大小，如果把 VH 的刻度改刻成 H，则可由表头直接读出 H 值。 二、使用方法：将在实验中介绍