固体物料分选学.doc

磁电选
1、磁选的概念？磁选过程中矿粒分离的基本条件是什么？
利用矿物之间的磁性差异而使矿物实现分离的一种选矿方法\磁选是根据物料中不同颗粒之间的磁性差异，在非均匀磁场中借助于颗粒所受磁力、机械力等的不同而进行分离的一种方法。) 保证分选磁性颗粒和非磁性颗粒的条件是：Fm>∑F机 Fm——作用在磁性颗粒上的磁力 ∑F机——作用在颗粒上的与磁力方向相反的所有机械力的合力。
2磁场力、磁力、比磁力有何区别？
作用在单位质量颗粒上的磁力——比磁力：、 (磁力)fm = μ0χ0 HgradH 单位为N/kg， gradH——磁场梯度HgradH——磁场力。作用在磁性颗粒上的磁力fm由反映磁性颗粒的比磁化系数χ0和反映所在磁场特性的磁场力HgradH两部分组成，应相互补充。
3、物体磁化系数、物体比磁化系数有何区别？物体磁化系数、物质磁化系数有何区别？
对于质地均匀的物体常用单位外磁场强度使物体所产生的磁化强度来表示它的磁性，即κ0=M/H 表示物体被磁化难易程度的物理量。比磁化系数或比磁化率χ0：单位磁场强度在单位质量物体上产生的磁矩χ0= ∑Pm/（Vρ1H）=κ0/ρ1由于颗粒的形状或尺寸比对颗粒的磁性有影响，使得同一样品，在相同的外加磁场中磁化时，形状与尺寸比不同的样品具有不同的物体磁化系数。（κ0=M/H外 、χ0=κ0/ρ1） 为消除形状影响，采用物质磁化系数表示磁性：磁化强度与作用在颗粒内部的有效磁场的比值。物质磁化系数 κ=M／H有效 =M／物质比磁化系数 χ=κ/ρ1实际工程中，颗粒有一定形状，用物体磁化系数
4、为什么磁选机的磁场必须是不均匀的？
磁性颗粒在均匀磁场中的受力：只受转矩作用，转矩使其长轴平行于磁场方向，处于稳定状态；磁性颗粒在非均匀磁场中的受力：除受转矩作用外，还受磁力作用。磁力呈现引力作用，使颗粒向着磁场强度升高的方向移动，最后吸在磁极上。如果gradH=0，即使H很高，fm =0，说明磁选必须在非均匀磁场中进行
5、磁铁矿磁性有哪些特点？
1）磁铁矿的比磁化强度Mb不是磁化磁场强度H的单值函数。强磁性矿物的比磁化强度不仅与它们本身的性质有关，还与磁化磁场强度的变化过程有关；
2）磁铁矿的比磁化系数很大，而且在较低的磁化场强作用下，就能达到最大值；
3）磁铁矿的比磁化强度不仅数值大，而且在较低的磁化场强作用下就能达到磁饱和；
4）磁铁矿存在剩磁现象，当离开磁化磁场以后，它们仍然保留一定的剩磁；
5）磁铁矿的强磁性特点是可以改变的，它具有一个临界点，即居里点（575℃）。当温度超过磁铁矿的居里点时，亚铁磁性的磁铁矿变为顺磁性的弱磁性矿物。
6、用磁畴理论说明磁铁矿的磁化过程
磁铁矿属于亚铁磁质，由许多的磁畴组成的，磁畴内包含相互反平行而又不能完全抵消的磁矩，它的磁畴磁矩是反平行的磁矩相互抵消后的剩余磁矩。
在磁化前期，以磁畴壁移动为主，后期以磁畴转动为主。磁畴壁移动所需的能量较小，磁畴转动所需的能量较大。 ——不可逆过程，不能完全恢复到原位置。
7、矿石的粒度与形状对强磁性矿物磁性有何影响？
随着粒度的减小，比磁化系数减小，而矫顽力却随之增大，这表明粒度越细，越不容易磁化，也越不容易退磁。 磁性颗粒的形状对其磁性有较为显著的影响，形状不同的颗粒在相同的外部磁化磁场中磁化时，尺寸相对长的颗粒的磁性比尺寸相对短的颗粒的影响要强。产生这种现象的原因是，不同形状的物体，磁化时本身所产生的退磁场不同所致。
8、磁链或磁团对磁选有哪些影响？正是由于粒度小，矫顽力大，才使得微细颗粒的磁铁矿具有较大的剩磁，因而形成牢固的磁性颗粒链或磁性颗粒团，磁链或磁团比原来的单个颗粒大许多，其整体的磁性也明显增加，从而使分选过程的细粒损失相应下降，金属回收率提高 磁团聚有利于减少分选过程的金属损失。然而在磁团聚过程中，总会有一些脉石颗粒被包裹在磁团和磁链中，从而影响磁性产品的质量，降低分级效率等。
9、弱磁性矿物的磁性特点
弱磁性矿物的比磁化系数不仅数值小，而且与磁化磁场强度无关，是一个常数；矿物的磁化强度与磁化磁场强度成简单的直线关系，弱磁性矿物没有磁滞现象与剩磁现象，没有磁饱和现象等等。另外，在弱磁性矿物中夹杂有强磁性矿物时，即使是极少量，也会对其比磁化系数有较大、甚至是很大的影响。
10、怎样理解磁铁矿的χ=f(H)曲线是非线性变化的，而弱磁性矿物的χ=f(H)曲线则是直线变化的？
磁铁矿的比磁化系数并不是一个常数，它随着磁化磁场强度H的变化而变化。开始时χ随H的增大而迅速增加，并很快达到最大值。然后H增加，χ反而降低。弱磁性矿物的比磁化系数不仅数值小，而且与磁化磁场强度无关，是一个常数；矿物的磁化强度与磁化磁场强度成简单的直线关系，弱磁性矿物没有磁滞现象与剩磁现象，
11、强磁场磁选机与弱磁场磁选机的磁系有什么不同？
磁力线通过空气的路程长，磁路的磁阻大，磁漏损失大，因而磁选空间的磁场强度低。分选空间较大，能处理粗粒级物料，设备处理能力大——弱磁场磁选设备用
分选空间即为磁极间的空气隙。通常空气隙较小，磁力线 过空气的路程短，磁阻小，漏磁少，磁场强度高。磁场梯度也大（磁极形状决定），因而磁场力大。只适宜处理细粒物料，且生产能力一般较低。——用于分选较弱磁性矿物的强磁选机。
12、永磁筒式磁选机有哪几种类型？各有什么特点？
根据槽体结构分为：顺流型、逆流型、半逆流型 给矿方向与圆筒旋转方向或磁性产物的移动方向相同、相反、部分相反 顺流型精选带长，扫选带短，精矿品位高，而磁性产品回收率低；逆流型精选带短，扫选长，精矿品位低，磁性产品回收率高，与顺流型特点相反；半逆流型精选带和扫选带都长，精矿品位和磁性产品回收率都高，综合了顺流型和逆流型的优点 顺流型适合于0～6mm较粗物料的粗选和精选；逆流型适合于0～0.6mm物料的粗选和扫选；半逆流型适用于0～0.5mm的强磁性矿石的粗选和精选，尤其适用于0～0.15mm细粒强磁性物料的精选
13、永磁筒式磁选机分选过程。
分选过程： 当给料进入磁选机的分选区时，磁性颗粒在磁力作用下被吸于圆筒表面，随筒运转，在运转中受交变极性极作用产生磁翻滚，同时受水流的清洗作用，排出大部分被夹杂的非磁性脉石颗粒，离开磁场时被喷射水流冲洗入精矿斗中，非磁性颗粒不受磁力作用，随矿浆流入尾矿斗中。
14.永磁滚筒的构造、选分过程及其应用如何？
A构造:永磁磁滑轮：磁包角360°的多极磁系+旋转圆筒。 磁系和圆筒套在一根轴上，作为皮带的首轮。工作时，胶带、滚筒和磁系同步运行。B:分选过程 物料均匀地给在皮带上，当物料经过磁滑轮时，非磁性或者磁性很弱的矿粒在离心力和重力的作用下脱离皮带面，而磁性较强的矿粒受磁力的作用被吸在皮带上，并由皮带带到磁滑轮的下部，当皮带离开磁滑轮伸直后，磁性矿粒所受的磁力减弱而落入磁性产品槽中。磁性产物的产率和质量，主要由装在磁滑轮下面的分离隔板的位置调节。
C:应用 用于大块（10～120mm）强磁性矿石的预选，能分选出混入矿石中的围岩，提高入选原矿的品位，以利于增加产量，节约能源，降低成本，一般只能分离出可直接丢弃的非磁性产物和再需处理的中间产品；也有用于从块矿石中选出一部分富矿，直接进高炉或平炉炼铁，贫矿送选矿厂细磨深选。
15、磁力脱水槽的工作原理及过程？
它是一种磁力和重力联合作用的选别设备，矿浆进入给矿筒内，比较均匀地散布在槽体上方。磁性矿粒在磁力与重力作用下，克服上升水流的向上作用力，而沉降到槽体底部，从排矿口(沉砂口)排出；非磁性矿粒脉石和矿泥在上升水流的作用下，克服重力等作用而顺着上升水流进到溢流槽中排出，从而达到了其选分目的
16、预磁器和脱磁器的作用及构造如何？说明脱磁器的脱磁原理。
为了提高磁力脱水槽的分选效果，将矿粒预先磁化，使得细粒强磁性物料被磁化凝聚成磁团粒，此种磁团粒离开磁场后，由于剩磁和矫顽力的作用，仍能保持下来。多用永磁预磁器，管内平均场强40 kA/m左右
脱磁器： 强磁性矿粒经过磁化后，要保留一定的剩磁，形成矿物颗粒的磁团聚。由于磁团聚现象的存在给某些作业带来困难，以致影响选矿指标。 常用的脱磁器的结构如图，主要由非磁性材料的工作管道和套在它上面的塔形线圈组成，线圈通入某种频率的交流电。
工作原理：在不同的外磁场作用下，强磁性矿物磁感应强度B和外磁场强度H形成形状相似而面积不等的磁滞回线而进行脱磁。当脱磁器通入交流电后，在线圈(即管内)中心线方向产生方向不断变化、大小逐渐变小的磁场。当铁磁性团粒通过一个磁场强度由大变小的交变磁场时，磁团粒被多次反复磁化，使磁性颗粒的磁能积一次比一次小，最后失去剩磁。
17、琼斯型磁选机分选过程？
分选过程 : 电机通过传动机构使转环在磁轭之间慢速旋转，矿浆经过筛子隔除渣屑和粗粒后进入齿板分选箱。非磁性颗粒随矿浆迅速穿过分选间隙，流入尾矿槽中；磁性颗粒被吸引在齿板的尖端上，在给矿点后60 °位置用5×105Pa压力水清洗出中矿，再转60 °，即到了磁中性点时，用（5～8）×105Pa高压水冲洗出精矿。
18、矿物在电场中有哪几种带电方式？
A;摩擦带电B：感应带电C:传导带电　C:电晕电场中带电
19、说明复合电场（电晕电场+静电场）电选机的分选过程。
导体颗粒：在电晕电场中获得负电荷，边荷电边放电，几乎不受辊筒的电力作用；进入静电场后，又受到偏转电极吸引力，加之重力和离心力的作用，从辊筒前方落入导体料槽中，成为精矿。非导体颗粒：在电晕电场中获得负电荷，由于界面电阻大，放电速度慢，表面有剩余负电荷，受到辊筒的电力吸引作用，被吸附在鼓面上，带到转鼓后方强制刷下成为尾矿；
导电性介于导体与非导体之间的矿物落入中矿。
20、电选的概念？与电选有关的矿物电性有哪几种？
电选是利用自然界各种矿物和物料电性质的差异而使之分选的方法。
电性 A;摩擦带电B：感应带电C:传导带电　C:电晕电场中带电
重选
1.①自由沉降：单个颗粒在广阔介质中的沉降称为颗粒在介质中的自由沉降。
②干涉沉降：颗粒在悬浮粒群中的沉降。
③自由沉降末速：沉降速度达到最大值
④等降颗粒：密度不同而在同一介质中具有相同沉降末速的颗粒。
⑤自由沉降等降比：在自由沉降条件下，等降颗粒中低密度颗粒与高密度颗粒的粒度之比
⑥分级：根据颗粒在流体介质中沉降速度的差异，将物料分成不同粒级的过程。可以分为水力分级和风力分级
⑦分级粒度：根据颗粒的沉降速度或介质的上升流速，按沉降末速公式计算的分开两种产物的临界粒度。
⑧分离粒度：指实际进入沉砂和溢流中各占50%的极窄级别的粒度。d50
⑨分级综合效率：同时考虑了细粒在溢流中的回收率和溢流质量的提高。只考虑细粒在溢流中的回收率——量效率εf
⑩洗矿:用水力浸泡、冲洗并辅以机械搅动，将被胶结的矿块解离出来并与粘土相分离。
2.重选的基本原理是什么？
根据矿粒间密度的差异，因而在运动介质中所受重力、流体动力和其它机械力的不同，从而实现按密度分选矿粒群的过程(粒度和形状亦影响按密度分选的精确性)。
3.如何判断矿石重选分选的难易程度？δ1轻矿物、δ2重矿物、ρ介质的密度
矿石用重选法处理的难易性，可以用可选性判断准则E大致判断：
E >2.5 2.5~-1.75 1.75-~1.5 1.5~-1.25 <1.25
难易程度 极易选 易选 可选 难选 极难选
4.分析干涉沉降速度小于自由沉降速度的原因？
A 由于颗粒对颗粒的阻碍，相当于流体的粘性增加了，颗粒受到的阻力加大了，会使沉降速度减小。 B 产生上升股流，颗粒与介质的相对速度增加，颗粒受到的阻力加大了，会使沉降速度减小。C 颗粒受到的浮力增加了，会使沉降速度减小。D 颗粒之间的相互碰撞、摩擦，消耗一定的动能，会使沉降速度减小。 所以干涉沉降速度小于自由沉降速度，而且干涉沉降速度不是定值。
5.根据干涉沉降速度公式 vhs=v0(1-φ)n，分析各因素对干涉沉降速度的影响。
a :对于一定粒度、一定密度的固体颗粒，vhs并没有定值，随着φ（浮体固体体积分数）的增加而减小。 b: 指数n表征物料中颗粒的粒度和形状的影响，粒度越小，形状越不规则，n越大，vhs越小
6.简述分级与筛分的比较。
水力分级——利用沉降速度的差异 筛分——利用几何尺寸
7.水力旋流器的构造及分级原理是什么？
结构：圆筒+圆锥溢流管（圆筒中心）、给料管（圆筒切线方向）、沉砂口（圆锥下部）
分级原理:利用离心惯性力进行分级，重力影响可忽略不计。 浆体沿切线方向给入，形成回转流，一面向下运动，一面向中心运动，形成轴向、径向流动速度。随着断面减少，向下的内层浆体转而向上运动（外层仍向下）。 固体颗粒，受离心力向外作用，受浆体向内作用力。粗粒在外层向下运动，由沉砂口排出；细粒在内层随液流由溢流管排出。
8.简述跳汰分选基本过程。分选过程：水流脉动运动，上升时推动床层分散，下降时紧密；高密度颗粒进入下层，透过筛板排出；低密度颗粒进入上层，被水平流动的水流带出。
被选物料给到跳汰机筛板上，形成一个密集的物料层，这个密集的物料层称为床层
9.简述扇形溜槽的分选过程。 给入的高浓度矿浆（达到55％～65％）在沿槽流动过程中发生分层，重矿物逐渐聚集在下层，以较低速度沿槽底流动，轻矿物以较高速度在上层流动。同时，随着槽面的收缩，矿浆厚度不断增大，矿流流速增大。当流到端部窄口排出时，上层矿浆冲出较远，而下层近于垂直落下，矿浆呈扇形面展开。借助截取器即可在不同位置得到重矿物、轻矿物及中间产物。
10.螺旋溜槽分选基本原理。液流一方面在重力的作用下作回旋运动（主运动），另一方面，在离心力的作用下在横向作环流运动称为横向二次环流（副流）。形成螺旋流：上层向下向外，下层向下向内流动。在相对水深h/H=0.57处为分界点。
11.摇床分选的基本原理。 两个分选阶段：松散分层、搬运分带 松散分层：促使物料松散的因素 包括：横向水流的流体动力松散，床面的往复运动的剪切松散 颗粒在床面上的搬运分带 颗粒在床面上的运动包括横向和纵向运动 水流从急流状态过渡到缓流状态时发生的水面突然跃起的局部水力现象 水流越过床条→水跃→旋涡→上部颗粒松散 下层颗粒：借助床面的差动运动，产生层间速度差松散床层 颗粒、水流运动：上层滞后于下层→速度差→物料松散度增大 下层颗粒松散分层的主要动力纵向运动由于床面的差动运动而产生。差动运动：床面向前和向后的运动有着不同的加速度和运动时间，引起颗粒相对于床面的纵向运动速度不同。
目录

绪论
　0.1 固体物料分选学的任务及发展简史
　0.2 固体物料分选的目的和根据
　0.3 固体物料分选的基本过程及常用术语
第Ⅰ篇 选前准备
　1 碎散物料的粒度组成及分析
　2 工业筛分及筛分机械
　3 物料的破碎
　4 物料的磨碎过程
　5 磨碎机械
　6 破碎和磨碎流程
第Ⅱ篇 磁选和电选
　7 磁选的基本原理
　8 矿物的磁性
　9 磁分离空间的磁场特性
　10 磁选设备
　11 其他磁分离技术
　12 电选
第Ⅲ篇 重选
　13 颗粒在介质中的沉降运动
　14 水力分级
　15 重介质分选
　16 跳汰分选
　17 溜槽分选?
　18 摇床分选
　19 风力分选和洗矿
第Ⅳ篇 浮选
　20 浮选理论基础
　21 浮选药剂
　22 浮选设备
　23 浮选工艺
第Ⅴ篇 其他分选方法
　24 摩擦与弹跳分选
　25 拣选
　26 油膏分选?
　27 黑色金属矿石的分选工艺
　28 有色金属和贵金属矿石的分选工艺
　29 非金属矿石的分选工艺
　30 煤炭与固体废弃物的分选工艺
　31 辅助作业
附表
　附表1 各地磁铁矿的物质比磁化率
　附表2 各种弱磁性矿物的物质比磁化率
　附表3 各种矿物的电性质
　附表4 矿物的比导电度和整流性

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