磁电选矿实验

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一、实验目的及要求

1、了解电选的基本原理

2、了解电选机的构造及操作，观察电选分离矿石的基本过程。

3、对锡精矿与石英的混合物粒进行条件试验，了解各项因素对电选效果的影响。

二、基本原理

（一）电选是利用矿物在高压电场内的电性差异而达到分选目的的一种分选方法。

当物料经旋转着的鼓筒带至电晕电极和偏极作用的高压电场中时，物料受到各种电力（包括库仑力、非电场作用力及界面吸力）、离心力、重力的作用。由于各种物料电性质的不同，受力状态的不同使物料落下时的轨迹不同，从而达到分选的目的。
在高压电场作用下导体和非导体受力的情况表现为导体和非导体物料在电场中均获得很多电荷。但因导体物料的导电性好，吸附在表面的电荷能在表面自由流动，故能很快地分布于矿粒表面，一旦导体与接地极接触，其表面上的电荷瞬间传导至接地级而消失，在离心力和重力作用下沿鼓筒旋转的方向偏向电晕电极一侧落下，而成为导体产品；非导体物料由于导电性很差或不导电，表面吸附的电荷不能或不能很快传走，所以与接地极鼓筒相互吸引，此界面吸力大于离心力和重力的合力，故物料紧吸于鼓面转至后方，直到被刷子刷下成为非导体产品；导电性界于中间的物料则在中间带落下，即所谓中性物料。

电选大多数情况下主要用于精选作业，即电选的原料是经过重选或其他选矿方法先富集到一定的品位，然后采用电选分离并提高精矿品位；也有部分矿物采用浮选、重选或磁选难以分离而直接采用电选的。

电选对于各种粒级重矿物的分离及提高精矿品位是很有效的一种选矿方法。

（二）影响电选的因素很多，主要有电压、极距及电极位置、转鼓速度、物料加温、分矿板位置等。

1、电压:指带电电极与接地电极（转鼓）之间的电压，一般来说电压越高，越有利于分选，但是对各种具体矿物所要求的分选电压是不同的，电压太低时，不利于提高矿物的品位，但电压过高，又会影响矿物的回收率。不同作业，采用的电压也有差别，常常在粗选时采用稍低电压（适当加大转速），使导体矿物尽可能地分出来；扫选时，再适当提高电压（加大转速）；精选时，适当提高电压（降低转速），有利于提高精矿品位。

2、极距与电极位置

极距指带电电极与接地电极之间的距离，小极距易产生电晕放电，但实际选矿时，很易产生火花放电，严重影响选矿效果；大极距不易产生火花放电，电场较稳定，但难以产生电晕放电，又难以有效分选。实验中常用极距在40-60mm之间，生产上常使用较大的极距，在60-80mm以上。

电晕电极与鼓筒的相对位置以45度为宜，电晕电极根数多只对提高精矿品位有利，而对导体的回收率不利。

3、转鼓速度

转鼓转速大小直接影响入选物料在电场区的停留时间。转速小时，矿粒获得较多的电荷，对非导体而言，就能产生较大的镜面吸力，从而不易脱离鼓筒，使得精矿品位提高，相反转速大时，非导体的镜面吸力较小，使非导体矿粒过早脱离鼓面，混杂于导体矿粒中，造成精矿品位下降。

转速大小与物料粒度有关，粒度大，要求转速慢，粒度小，要求转速快。分选作业不同，转速也应当不同，扫选作业宜用高转速，尽可能保证导体矿物的回收率，精选作业时，为保证导体矿物的品位，宜用低转速。

4、物料加温

矿物含有水分时，会使非导体矿物的导电性提高，容易混进导体产品中，严重影响分选效果。因此电选前加热是非常重要的，加热干燥的目的是除去矿物表面的水分，恢复不同矿物的固有电性，并使物料松散。

但加温太高，实践意义也越小，而且温度过高时，会增加某些非导体的导电性，反而使分选困难。

5、分矿板的位置

分矿板的位置直接影响精矿、中矿、尾矿的品位与数量，因此应根据作业要求，选择适当位置。

另外，物料的粒度组成也有一定的影响，电选要求窄级别分选，即粒度越均匀越好。同时转速与粒度有明显的交互作用，分选粗粒时，转速要小，分选细粒则要求转速快。给矿量应尽可能成均匀薄层，太厚影响选矿效果，厚度太小会影响处理量。粗粒级矿物给矿层厚度一般2—3dmax(dmax指给矿中最大粒度)，细粒级则常为1—3mm厚。为改善电选效果，有时要对矿物表面进行处理，清洗表面的污染物或用药剂改变矿物表面的电性。

三、实验试样与设备

（一）锡精矿与石英的混合物料2kg，粒度 <1mm，缩分成300克样6份，200克样1份。

（二）本实验采用XDF型￠250*200高压电选机，由高压直流电源及主机两部分组成。主机由转鼓、电极、毛刷、给料斗、接料斗及分矿板等几部分组成。


1.给料调节手轮2.料仓3.给料振动器4.给料溜槽5.鼓筒6.电晕电极7.偏极（静电极）8.电极周向调节手轮9.前分隔板10.前分隔板调节手轮11.电极径向距离调节手轮12.变频调速控制板13.高压电流表14.料仓温度控制仪15.给料调节旋钮16.给料启/停按钮17.毛刷离合按钮18. 高压启/停按钮19.转鼓启/停按钮20.电源启/停按钮21.高压调节按钮22.鼓筒温度控制仪23.高压电压表24.后分隔板调节手轮25.后分隔板26.毛刷27.给料溜槽角度调节手轮

1、设备的主要参数：

鼓筒转速30~300r/mm(5~50Hz)

电极调节（径向移动量）50mm

鼓筒加温50~60℃

料仓加温100~300℃

给料溜槽倾角0~30℃

处理物料粒度0.04~1mm

处理能力15~30kg/h

最高电压60kv

2、设备的操作步骤

（1）接通电源：红色指示灯亮；

（2）按“电源启动”按钮，电源启动、绿色指示灯亮，整机控制电源接通；

（3）设定转鼓、料仓所需加热温度：分别将转鼓、料仓加热温度调节仪温度设定开关拨至“设定”处，旋转设定按钮，此时数字显示的是所需温度值，再将温度设定开关拨至“测量”处，此时数字显示的是被测对象温度值。当被测对象温度值低于设定温度时绿灯亮；达到设定温度时红灯亮。

（4）按“转鼓启动”按钮，转鼓启动、绿色指示灯亮。此时，“转鼓调速”控制板数字显示“00”，按“RUN”键转鼓旋转。（数字显示的是电机运行频率，换算转鼓转速公式按1Hz＝6r/min。例：20Hz时转鼓转速为120 r/min）转鼓转速按“↑”或“↓”键调节，停止运行则按“STOP”键。

（5）按“毛刷合”按钮，毛刷合、绿色指示灯亮。

（6）为保障人身及设备安全前门设置了机械联锁和电器互锁装置。工作时必须将门关紧。顺时针扭动手轮，插销插进锁紧装置，并将高压调节旋钮逆时针旋至零位后，才能启动高压送电。按“高压启动”按钮，（注意：必须在电源启动5-10分钟后才能启动高压）高压启动绿色指示灯亮，高压送电工作，顺时针微调“高压调节”旋钮，并观察高压电表读数，将其调至所需高压电压值。在实验过程中偶尔会因各种原因出现“打火”现象，产生高压过流（高压过流时电铃将发出过流信号）。为了保证分选工作的连续进行，本机设置了自动保护电路。如果“打火”时间短，连续次数不多，高压仍能正常工作；否则保护电路将自动切断控制电路，设备停止运行，待检修人员修理后才能进行分选工作。

（7）按“给料启动”按钮，给料启动（绿色）指示灯亮；给料机工作。调节“给料调节”旋钮，调节给料量。

（8）停止工作：关好矿斗闸门，高压调节至零位，依次按“高压停止”、“毛刷离”、“给料停止”、“转鼓停止”并将给矿调节至零位；按“电源停止”按钮，断开总电源。

（9）清扫分选室：开门时先将开关手轮上的插销拨起，然后逆时针转动手轮，至放电棒已与电极接触进行高压放电，门才能打开。然后进行室内清扫。

四、实验步骤及结果分析

1、开机前应作全面检查，例如电晕丝是否脱落，电选机门是否关好，机内有无障碍物，接地线是否牢靠等。认真阅读“设备的操作步骤”。

2、试车

1）、接通电源，按“电源启动”按钮，预热5－10分钟。

2）按“高压启动”按钮，并调节“高压调节”旋钮，观察高压电表读数。

3）设定转鼓及料仓的加热温度，开动鼓筒、毛刷及给料器，观察设备运行是否正常。

3、给矿实验

1）选定给矿量转速及分矿板位置：

电压、极距、物料加温可随意设定并固定下来，用200g样重复试验，观察给矿量、转速及分矿板位置的影响，选择最好的条件，此后给矿量转速及分矿板位置固定下来。

2）方法如1），重复试验，观察极距及物料加温对电选效果的影响。大致选适宜的极距及物料加温温度。

3）改变电压值，其他条件不变，用300克试样进行试验，记录精、中、尾矿的重量，并分别筛分称重，计算锡精矿品位及回收率，记录下表。并绘制“电压－锡精矿品位”及“电压－锡石回收率”曲线。

4）实验完毕，清理实验设备与现场，回收实验试样。





电选实验

一、实验目的和要求

1、了解湿式强磁选机分选磁性矿物的原理和过程，熟悉设备的操作方法。

2、通过试验了解磁场强度等因素对分离过程和磁选指标的影响。

二、实验原理

磁选是利用矿物磁性的差异进行选别的方法。磁选既简单又方便，不会产生额外污染。磁选法广泛用于黑色金属矿石的分选、有色和稀有金属矿石的精选、重介质选矿中磁性介质的回收和净化、非金属矿中含铁杂质的脱除、精矿中铁物的排除以及垃圾与污水处理等方面。我国铁矿石资源丰富，磁选是处理铁矿石的主要选矿方法。

磁选的实质是利用磁力和机械力（包括重力、离心力和流体阻力等）对不同磁性颗粒的不同作用而实现的。在实际生产中，磁选设备的种类很多。因其结构的不同，作用机理也有所不同。

本实验采用实验室型湿式强磁选机，其工作原理较简单。启动充磁后，激磁线圈通电，分选箱则处在磁场中，当矿浆给到分选箱中时，磁性物料在磁场的作用下吸附在分选箱中的纯铁齿板上，非磁性矿粒在重力的作用下沿齿板间隙落入尾矿桶中，给矿停止后，启动中矿冲水，冲洗分选箱中夹杂的非磁性矿粒而得到中矿（或落入尾矿桶中成为尾矿），中矿冲洗结束，切断充磁电流，分选箱磁场消失，开启精矿冲水，将吸附在齿板上的磁性矿粒冲入精矿桶内，完成一次选别循环，达到磁性矿物与非磁性矿物分离的目的。

影响磁选效果的因素很多，主要有磁场强度（充磁电流）、细度、矿浆浓度、给矿时间、中矿冲水量及精矿冲水量等。

三、实验设备与矿样

（一）、XCSQ—50×70湿式强磁选机一台；

1、设备的技术参数

磁场强度调节范围：0—23000奥斯特。

激磁电流：1—25A

最大进料粒度：1mm

处理量：4—5kg/h

矿浆浓度一般为：5—40%

充磁和断磁时间分别为：10s和15s。

入选矿料中强磁性矿物含量一般<5%。

2、操作方法：

1、先将“充磁电流调节”及“搅拌调速”旋扭调至零位。

2、接通电流，按“电源启动”按扭，设置给矿时间、中矿冲洗时间、精矿冲洗时间，放好尾矿桶。

3、启动充磁按扭，10秒后调节“充磁电流”，设定充磁电流值。（注意：充磁电流不可超过25A）

4、将矿浆倒入搅拌桶内，调节搅拌电机至适宜的速度。

5、启动“给矿”按扭，给矿时间结束则切断“给矿”按扭。

6、换上中矿桶，启动“中冲”按扭，中冲时间结束后切断“中冲”。换上精矿桶。

7、切断“充磁”，15秒后，启动“精冲”，“精冲时间结束后，切断“精冲”。结束一选别循环。继续下一循环至选别结束。

8、清洗搅拌桶和分选箱：将清水倒入搅拌桶内，启动“给矿”按扭，直到清洗干净。切断“给矿”按扭。将“充磁电流调节”和“搅拌调速”调至零位。关电源及进水阀门。

（二）、矿样为二氧化锰与石英混合物，混匀分成200g试样5份及50g样若干份备用。

四、实验内容

1、准备工作

（1）首先了解设备的构造和操作方法；

（2）将矿样放入搪瓷碗内加水调成30%的矿浆，浸泡一定时间备用。

（3）准备好承接尾矿与精矿的两个样盆。

2、初步设置给矿时间、中冲时间及精冲时间。

（1）调节中冲和精冲水阀，使出水量不溅出分选箱为宜。

（2）在确定给矿时间为10s后，用50g的试样重复试验，大致确定一个合适的中冲时间（约3s）和一个精冲时间（约6s）。

3、充磁电流（磁场强度）条件试验：

根据以上试验设置给矿时间、中冲时间及精冲时间，不再改变。拟定5个电流值，用200克样分别试验，将尾矿和精矿分别筛分、烘干、称重、计算、记录下表中。




4、绘制电流—精矿品位—电流—MaO2回收率曲线。

5、回收矿样，清洁设备及用品。

西九岸

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