选矿学磁电选答案.doc

1、磁选过程中的矿粒分离的基本条件是什么？进入磁性产品中的磁性矿粒运动路径，由作用在这些矿粒上的磁力和所有机械力合力来决定。而进入到非磁性产品中的矿粒，因受磁力作用很小，甚至不受磁力作用，其运动轨迹仅由机械力来决定。由此可见;（1）磁性矿粒与非磁性矿粒的分离条件为:作用在磁性矿粒上的磁力必须大于与它方向相反的所有机械力的合力。即： f磁f机f机：包括重力、离心力、摩擦力、水流动力等。（2）磁性较强和磁性较弱矿粒分离条件为：磁性较强的矿粒所受的磁力应大于与磁力方向相反机械力的合力，而磁性较弱的矿粒所受的磁力应小于与磁力方向相反机械力的合力。即： f1磁f机f2磁式中：f1磁、f2磁表示作用在磁性较强、磁性较弱的矿粒上的磁力。2、什么叫磁选机的磁场力？如何提高磁场力？ 所谓磁选机的磁场力就是磁场强度与磁场梯度的乘积HgradH，当矿物磁性一定时，要使磁性矿粒与脉石分开，并尽可能获得好的分选效果，就必须使磁选机有足够的磁场力。对于强磁性矿物，因为矿粒的比磁化系数很大，根据比磁力 F磁=HgradH可知，所需的磁场力HgradH相应可以小些，而分选弱磁性矿物时，因矿粒的比磁化系数很小，所需的磁场力HgradH就很大。当分选两种磁性相近的矿物时，就必须适当调节磁场力HgradH来提高选别效果。为了提高磁场力HgradH，不仅要设法提高磁场强度，如强磁选机，而且还可以通过提高磁场梯度gradH来达到，如高梯度磁选机。3、磁选的基本原理是什么？ 磁选是根据各种矿物磁性的差异而进行分选的一种方法。磁选是在磁选设备的磁场中进行的。一般被选矿物给入磁选设备的选分空间后，受到磁力和机械力（包括重力、离心力、摩擦力、水流动力等）的作用。磁性不同的矿粒受到不同的磁力作用，沿着不同的路径运动。由于矿粒运动的路径不同，所以分别接取就可得到磁性产品和非磁性产品（或是磁性强的产品和磁性弱的产品）。4、什么是磁场？磁场是怎样产生的？磁场的强弱如何表示？ 磁场指存在磁力作用的空间。磁场是物质存在的基本形式之一，它存在于磁体周围空间，运动电荷周围空间以及电流周围空间。磁选设备选分空间的磁场是由电磁铁或永久磁铁形成的磁场，大多数是恒定磁场或静磁场。磁场的强弱用磁感应强度与磁场强度表示。磁感应强度：表征磁场中某一点的磁场大小和方向的物理量，以符号B表示。磁场强度：是在任何磁质中，磁场中某点的磁感应强度B和同一点上的磁导率的比值，以符号H表示。5、磁化系数与比磁化系数的意义是什么？物体的磁化强度与外磁场强度有关，实践证明，在没有达到磁饱和之前，物体的磁化强度与外磁场成正比例变化，即：J=K0H。式中：J物体的磁化强度，安/米；H外磁场强度，安/米； K0体积磁化系数。因此，有：K0 = J/ H = M/V H，则：体积磁化系数的物理意义是表示单位体积的矿物颗粒在单位磁场强度中磁化时产生的磁矩。其大小表示物体被磁化难易程度，其值愈大表明愈容易被磁化。由于物体的结构往往不均匀，内部常存在空隙，影响物体的磁化。为更准确地反映物体的磁性，引入比磁化系数，即0 = M/V H= K0/，其物理意义表示单位质量的矿粒在单位强度的外磁场中所产生的磁矩。6、为什么磁选机的磁场必须是不均匀磁场？ 矿粒在均匀磁场中被磁化，因两端的磁场强度相同，所受磁力大小也相同，但方向相反，因此矿粒只受到转矩作用，当转到使矿粒的长轴方向与磁场方向一致时，即停止不动了。在不均匀磁场中，矿粒除受到转矩作用外，矿粒两端由于磁场强度不同而同时受到不同磁力的作用，即在矿粒两端产生磁力差，从而表现出整个矿粒受磁力作用，并向磁场强度高的方向运动。以上说明，磁选机（选分空间）的磁场必须是不均匀磁场，否则磁性矿粒就不能被吸到磁极上去，因而不可能分离。7、矿物按磁性分类的依据是什么？可以分为哪几类？ 矿物按磁性分类的依据是比磁化系数。磁选分离时，矿物的比磁化系数差异愈大，则分离愈容易。根据矿物比磁化系数的大小，可以把所有的矿物分为：强磁性矿物（3810-6米3/千克）、弱磁性矿物（=（0.197.5）10-6米3/千克）及非磁性矿物（0.1910-6米3/千克）。8、试述强磁性矿物的磁性特点。（1）比磁化系数很大，比弱磁性矿物大上百倍甚至上千倍；（2）有磁饱和现象，而且在较低的外磁场作用下就可达到磁饱和；（3）有磁滞现象，在交变磁场中反复磁化时具有磁滞回线，即磁铁矿离开外磁场后仍保留一定的剩磁；（4）比磁化系数不是一个常数，而是与外磁场强度的大小，本身的形状、粒度、氧化程度等许多因素而变。9、简要叙述磁选机的分类。（1）按磁场类型可分为：恒定磁场磁选机、交变磁场磁选机、旋转磁场磁选机、脉动磁场磁选机；（2）按磁场强弱可分为：弱磁场磁选机、强磁场磁选机、中等磁场磁选机；（3）按磁选所处介质可分为：干式磁选机、湿式磁选机；（4）按结构特点可分为：滑轮式磁选机、鼓式磁选机、辊式磁选机、盘式磁选机、带式磁选机。还有高梯度磁选机、超导磁选机。10、试述萨拉转环式高梯度磁选机的特点及分选过程。特点：（1）矿浆给入与磁场平行而不是垂直（与一般强磁选机设计不同）；（2）矿浆流不直接冲刷介质，有利于磁性矿物分选；因磁极间距保持不变，萨拉转环式高梯度磁选机容易按比例放大，大大提高处理能力。分选过程：当装有钢毛的转环连续不断地进出鞍型磁体的磁场空间时，分选箱中的钢毛被磁化，并将磁性颗粒收集在钢毛上，随着转环旋转钢毛被带出磁场，磁性产物被冲洗水冲入到接矿槽中。11、试简述影响强磁性矿物磁性的因素。 （1）氧化程度影响。磁铁矿在矿床中经长期氧化作用后，局部或全部变成假象赤铁矿（弱磁性矿物），随着氧化程度增加，磁铁矿的磁性逐渐减弱。（2）粒度的影响。磁铁矿的比磁化系数和矫顽力Hc同矿石粒度间的关系为：粒度减小，比磁化系数减小，矫顽力Hc提高。矿石粒度减小，磁性降低，生产中会增加金属流失，但剩磁团聚现象又使细粒矿石变为磁团、磁链，又可减少金属流失。而磁团中常包裹有脉石，又影响了精矿质量。（3）矿粒形状影响。形状不同矿粒磁性不同，因为不同形状物体磁化时本身产生不同退磁场的结果。（4）温度的影响。温度不仅对磁化强度有影响，而且对剩余磁化强度也有影响。（5）磁铁矿含量的影响。矿石中含有磁铁矿将大大提高矿石的磁性，因此连生体被选进精矿中的可能性很大，是影响精矿质量的主要因素。12、如何把一些弱磁性的铁矿物，如赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿与黄铁矿等转变成强磁性矿物？弱磁性矿物可以通过焙烧的办法转变成强磁性矿物，习惯上称之为磁化焙烧。但由于焙烧矿物种类不同，在焙烧时所发生的化学反应也不同，所以焙烧的原理也不同。根据焙烧原理可以分为还原焙烧、中性焙烧和氧化焙烧。还原焙烧适用于赤铁矿和褐铁矿。这种焙烧是在还原的气氛中进行的。常用还原剂有炭（C）、一氧化碳（CO）与氢（H2）。赤铁矿还原成磁铁矿的反应式如下：褐铁矿在加热过程中，首先排除结晶水，变为不含水的赤铁矿，再按上述反应进行。这种焙烧适用于菱铁矿，焙烧时在不通入空气或通入少量空气的情况下，加热到300400时，氧化焙烧适用黄铁矿。在氧化气氛（或通入大量空气）中短时间焙烧，被氧化成磁黄铁矿，其反应如下：再延长焙烧时间，磁黄铁矿便按下式反应变为磁铁矿。 这种方法常用于从稀有金属精矿中用焙烧磁选分离出黄铁矿。13、试述赤铁矿焙烧矿因温度及空气处理条件的不同对焙烧矿质量产生的影响。在温度为570时，赤铁矿被完全还原成磁铁矿时，之后不同的温度及空气控制条件将对焙烧矿质量产生不同的影响。（1）如继续升温，温度超570，则一方面，会消耗过多的燃料，另一方面，会产生过还原现象，生成弱磁性的FeO；（2）如焙烧温度保持在550570，一部分Fe3O4被还原成金属铁，也为过还原，但金属铁是强磁性的；（3）如不接触空气，温度降至400以下，则铁氧化物仍以Fe3O4状态存在；（4）如温度降至400以下开始接触空气冷却，则磁铁矿被氧化成强磁性- Fe3O4；（5）如在400以上接触空气，生成的Fe3O4将被氧化成弱磁性- Fe2O3，焙烧矿的质量显著下降。14、试列出表达矿物电性的主要参数，并以电晕-静电复合电场电选机为例概述电选的原理。表达矿物电性的主要参数有：电导率、介电常数、比导电度及整流性。电选是利用矿物在高压电场中电性的差异进行分离的一种选矿方法。在电晕-静电复合电场电选机中，干燥的物料进入电晕电场带上负电荷（不管导体、非导体），导体荷电又放电，进入静电场区只剩正电荷，被吸向偏向电极一方，受电场力小，在重力、离心力作用下进入导体产品；非导体产品放电慢，进入静电场区，受电场力大于离心力、重力合力而吸于辊筒被带到非导体产品区，被刷子强行刷下。15、影响电选效果的因素有哪些？并简要叙述它们的影响。 影响电选效果的因素包括两方面:物料性质和电选机可调参数。一、物料性质影响（1）物料湿度。电选前应将物料加热干燥，温度一般在80130。水分影响矿粒导电率，使细粒团聚，恶化电选过程。（2）物料表面性质。用药剂处理矿物表面将改变导电率。（3）物料粒度组成。粒度太宽，则产品混杂严重。电选前：物料应分级。 （4）给矿方式和给矿量。 给矿方式-使每个矿粒均能接触辊筒（不能接触则放电不良，易混入非导体产品，影响电选效果）。给矿量-过大，矿粒接触不到辊筒，分选效率下降，过小，生产率低。二、可调参数影响电压影响电场强度。电压升高，电场强度升高；粒度越大，所需电压越高，反之亦反。还有电极间相对位置，辊筒转速和分离搁板的位置等可调参数对电选的效果也会产生影响。16、在复合电场电选机中，电晕电极和偏向电极各起何作用？不同电性的矿粒在复合电场中的行为有何不同？ 在复合电场电选机中，电晕电极和辊筒电极形成电晕电场，干燥的物料进入电晕电场后在电晕电流的作用下被带上负电荷（不管导体或非导体），导体矿粒因界面电阻小，荷电又放电，非导体矿粒则放电很慢，所以矿粒随辊筒旋转离开电晕电场进入静电场时，导体矿粒所带的电荷要比非导体矿粒带的少，而导体矿粒进入静电场后仍继续放电；偏向电极和辊筒电极形成静电场。导体矿粒进入偏向电极产生的高压静电场中受感应，一端产生正电，另一端为负电。负电端很快放电，矿粒只剩正电荷，从而被吸向偏向电极（负极）一方，最终在重力和离心力的作用下落得比未加偏向电极时更远。而非导体矿粒上的负电荷很难放走，表面剩余许多负电荷，偏向电极对它没有多大影响（甚至相斥），受辊筒（正极）的吸力作用克服重力和离心力而被吸附在辊筒表面上，离开静电场后在界面吸力的作用下仍被吸附在辊筒表面上，直到被辊筒后面的刷子刷下而落入到非导体产品