磁浮選技術(shù)在鐵礦選礦中的現(xiàn)狀與趨勢(shì)

我國(guó)的鐵礦資源日益趨向于貧、細(xì)、雜，而對(duì)赤鐵礦進(jìn)行選冶一直以來(lái)都是世界性的選礦難題，并且當(dāng)今的鐵礦石價(jià)格也是大幅度地上漲，這就急需尋找一種有效的途徑將這部分難選鐵礦資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)。針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有赤鐵礦資源的特點(diǎn)，應(yīng)用傳統(tǒng)的選礦方法生產(chǎn)的鐵精礦很難達(dá)到冶煉的要求，這就要求技術(shù)人員在難選赤鐵礦資源的科技攻關(guān)和實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的綜合利用方面多做努力，其對(duì)于緩解我國(guó)冶金工業(yè)存在的鐵礦石供需矛盾有重大的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。

磁浮選技術(shù)是一項(xiàng)集磁選與浮選于一身的選礦技術(shù)，是此處理技術(shù)的一個(gè)分支，它的獨(dú)特之處是在浮選中引入磁場(chǎng)，從而改變浮選的環(huán)境，對(duì)要處理礦物的浮選行為產(chǎn)生一定的影響，磁處理技術(shù)的研究熱開(kāi)始于20世紀(jì)60年代，雖然起步很早，但一直沒(méi)有取得突破性的進(jìn)展，有關(guān)它的研究也是處于滯留階段。近些年隨著磁處理應(yīng)用領(lǐng)域的迅速擴(kuò)大，選礦專業(yè)人員也開(kāi)始對(duì)磁處理技術(shù)在礦物加工領(lǐng)域加以關(guān)注。，隨著對(duì)鐵礦資源的開(kāi)發(fā)，作為不可再生資源的鐵礦資源中的易選高品位鐵礦石逐年減少，難選鐵礦石數(shù)量逐年增加，如何開(kāi)發(fā)利用這些難選鐵礦石成為當(dāng)今選冶的重要課題。目前從難選鐵礦石中回收有價(jià)成分都需要應(yīng)用復(fù)雜的工藝，這就需要選冶技術(shù)人員加大在處理難選鐵礦石方面的技術(shù)攻關(guān)，而集物理和化學(xué)作用于一身的磁處理技術(shù)，在選礦過(guò)程中一般不需要再添加藥劑，這就避免了有毒和二次污染等問(wèn)題，并且磁處理技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、流程少、占地少且投資小等特點(diǎn)。所以將磁處理技術(shù)與鐵礦選礦技術(shù)相結(jié)合來(lái)強(qiáng)化選礦效果是選礦領(lǐng)域的新的研究方向，并且將磁處理技術(shù)引入到礦物加工過(guò)程中，對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，可以揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮多學(xué)科、多技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從而將有助于我國(guó)礦產(chǎn)資源的綜合利用和有效回收。

1、國(guó)內(nèi)外對(duì)磁浮選在鐵礦選礦中的研究現(xiàn)狀

1.1、國(guó)外磁浮選研究現(xiàn)狀

綜合之前磁處理技術(shù)在礦物加工方面的大量磁浮選實(shí)驗(yàn)研究可以得出的主要結(jié)論有：(1)磁處理應(yīng)用在浮選過(guò)程中將對(duì)礦物的浮選行為產(chǎn)生一定的影響；(2)磁處理技術(shù)對(duì)提高礦物的回收率方面效果明顯；(3)磁處理可以提高礦物的浮選速度，節(jié)省浮選時(shí)間；(4)不同的礦物磁處理效果會(huì)有所不同，最優(yōu)工藝參數(shù)也會(huì)不相同。

早期加拿大勞倫琴的T·耶爾辛，自行研制了一臺(tái)實(shí)驗(yàn)型的弱磁磁選裝置，在浮選槽內(nèi)部安裝上一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁系，使礦物在磁場(chǎng)條件下進(jìn)行浮選，他的實(shí)驗(yàn)是對(duì)磁鐵礦一石英混合礦的礦樣和一種典型的磁鐵礦石進(jìn)行了常規(guī)浮選、常規(guī)磁選和磁浮選的對(duì)比試驗(yàn)（該處的浮選采用的均是反浮選的過(guò)程）。試驗(yàn)結(jié)果表明，磁浮選工藝優(yōu)于常規(guī)的磁選和浮選工藝。他還提出對(duì)某些礦石磁浮選工藝見(jiàn)效的主要條件取決于欲分離的礦石中的礦物的磁性和可浮性，并且磁性礦物最好具有較低的浮選速度。

大量的專業(yè)人員對(duì)鐵礦物在磁場(chǎng)中的浮選進(jìn)行了研究，貝洛什(Belosh E N)研究了磁浮選對(duì)鐵礦物的影響，他分別將天然純赤鐵礦、磁鐵礦和假象赤鐵礦的礦漿處于不同的場(chǎng)強(qiáng)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：磁場(chǎng)處理礦漿提高了鐵氧化礦的可浮性。

奇金(Chikim Yum)對(duì)鈦鐵礦和磁鐵礦的混合物進(jìn)行了磁浮選研究，他將鈦鐵礦和磁鐵礦的混合礦物在進(jìn)行浮選之前進(jìn)行了磁預(yù)處理，結(jié)果表明磁處理對(duì)鈦鐵礦和磁鐵礦的混合礦的浮選行為產(chǎn)生了影響，使浮選效果顯著。為了進(jìn)一步驗(yàn)證磁處理技術(shù)對(duì)白鎢礦的浮選行為影響，他將礦物表面的電動(dòng)電位、藥劑在礦物表面的吸附量作為研究參量，研究結(jié)果表明，磁場(chǎng)促進(jìn)了捕收劑在礦物表面的吸附，提高了浮選速率，減化了流程結(jié)構(gòu)。

1.2、國(guó)內(nèi)磁浮選研究現(xiàn)狀

陳甲斌等進(jìn)行了磁浮選的實(shí)驗(yàn)研究，他在浮選中施加不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度，結(jié)果表明一定的磁場(chǎng)條件下可以增加礦漿的表面張力，并且對(duì)于礦物潤(rùn)濕性能的增加量而言，可浮選性差的礦物潤(rùn)濕性能的增加要小于可浮性能好的礦物潤(rùn)濕性能的增加。

鄧光軍對(duì)黃鐵礦和黃銅礦在磁浮選條件下的可浮性進(jìn)行了研究，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)磁浮選中磁場(chǎng)可以使抑制劑在黃鐵礦礦物表明的吸附量增加，使黃鐵礦礦物表面黃藥的吸附量減少；(2)磁浮選中的磁場(chǎng)可以增加黃銅礦與黃鐵礦可浮性的差異、溶液的表面張力以及礦物的潤(rùn)濕性。

羅仙平等通過(guò)研究黃鐵礦和黃銅礦在外加磁場(chǎng)的條件下進(jìn)行的磁浮選，發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)對(duì)礦物的浮選行為的影響具有選擇性，在增加磁場(chǎng)時(shí)，黃鐵礦的上浮率下降，而黃銅礦的上浮率提高。

邊炳鑫等研究了磁處理對(duì)浮選礦漿性質(zhì)的影響，得出了如下結(jié)論。(1)磁處理對(duì)浮選礦漿含氧量、pH值、表面Zeta電位和潤(rùn)濕性的變化有一定的影響；水和礦物顆粒的性質(zhì)（磁性）會(huì)對(duì)浮選礦漿磁化效應(yīng)產(chǎn)生影響。(2)磁化處理浮選礦漿提高了煤的可浮性，加大了煤與煤矸石、黃鐵礦之間潤(rùn)濕性的差異。(3)磁化處理能削弱輕柴油對(duì)煤矸石和黃鐵礦的捕收作用，提高了輕柴油的選擇性，有利于強(qiáng)化煤泥浮選脫硫降灰的效果。

河北聯(lián)合大學(xué)礦物加工實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用磁浮選技術(shù)處理司家營(yíng)難選鐵礦石，針對(duì)原礦的性質(zhì)對(duì)該礦采用階段磨礦—粗細(xì)分級(jí)—重選—弱磁選—強(qiáng)磁選—磁浮選的工藝流程。

通過(guò)與原有流程：階段磨礦—粗細(xì)分級(jí)一重選一弱磁選一強(qiáng)磁選—反浮選試驗(yàn)流程相比，采用磁浮選減少了反浮選中的一段精選和三段掃選流程，鐵精礦的品位提高了兩個(gè)百分點(diǎn)，回收率提高了5個(gè)百分點(diǎn)，大大減少了尾礦中磁鐵礦的含量。

綜合以上磁浮選的實(shí)例，說(shuō)明磁浮選技術(shù)在鐵礦選礦中有著廣泛的應(yīng)用，其特點(diǎn)主要是：(1)磁浮選中的磁場(chǎng)能夠加快藥劑與目的礦物的作用速度，加快選別速度，提高選別效率；(2)可以增強(qiáng)礦物表面性質(zhì)的差異性，加大了礦物的選別效應(yīng)的差異性，有利于提高目的礦物的品位和回收率；(3)可以簡(jiǎn)化流程，減少占地，減少投資；(4)可以減少或不使用化學(xué)藥劑，消除了二次污染。

2、磁—浮選裝置的特點(diǎn)

對(duì)于磁浮選裝置，許多學(xué)者提出并探討了在一臺(tái)設(shè)備里形成磁浮力場(chǎng)同時(shí)完成磁浮選過(guò)程的方法。如俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院茲韋金采伊Ar等人研制的脈沖梯度磁場(chǎng)裝置、加拿大HeinrichGerhardW發(fā)明了一種離心磁浮選裝置、加拿大勞倫琴大學(xué)（Laurentian University）Yalcin T教授研制的磁浮選裝置，河北聯(lián)合大學(xué)礦物加工實(shí)驗(yàn)室研制的磁浮選機(jī)等，在這些試驗(yàn)裝置里對(duì)磁鐵礦的精選進(jìn)行了大量的試驗(yàn)與研究，都取得了良好的結(jié)果。若能克服大型化設(shè)計(jì)中的一些困難，使得這些新技術(shù)新設(shè)備得以工業(yè)化應(yīng)用，可使現(xiàn)有的鐵精礦選廠的選礦流程大大簡(jiǎn)化，使能耗和成本大大降低。

由于磁浮選技術(shù)具有高效、節(jié)能耗、應(yīng)用方便、投資少等特點(diǎn)。由此可以預(yù)言，對(duì)磁浮選設(shè)備的深入研究將為簡(jiǎn)化難選鐵礦石的生產(chǎn)流程、簡(jiǎn)化浮選藥劑配方、降低藥劑用量，提高復(fù)雜硫化礦浮選過(guò)程和分離過(guò)程的選擇性提供新的有效方法，并將逐步成為21世紀(jì)難選礦磁一浮選技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)目標(biāo)。

雖然磁浮選設(shè)備具有操作簡(jiǎn)單、環(huán)保、低消耗能源等突出優(yōu)點(diǎn)，但是目前作為一項(xiàng)應(yīng)用型的新設(shè)備我國(guó)這方面的研究還很少，有待選礦專業(yè)人士進(jìn)一步探索研究。

3、磁浮選技術(shù)在鐵礦選礦中的發(fā)展趨勢(shì)

磁浮選技術(shù)作為一種新型的選礦工藝，與多學(xué)科技術(shù)共同揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，在降耗，節(jié)能，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等方面，磁浮選技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。加強(qiáng)在該領(lǐng)域的深入研究，將為提高復(fù)雜難選鐵礦物在浮選過(guò)程和分離過(guò)程的選擇性提供新的有效的方法，并將逐步成為礦石分離技術(shù)的有效技術(shù)。

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