永磁体对磁选机的重要影响

目录

• 磁选机的结构和工作原理

• 磁选机的分类

• 磁选机的磁路设计与磁体

磁选机是一种它利用矿物之间的磁性差异进行分选的设备，起到了提高矿石品位、净化固液物料、对废弃物回收利用等多种作用。在工业界中，磁选机是使用最广泛、通用性最高的机种之一。

近年来，随着对永磁磁选机磁系磁路研究的日臻成熟和高性能永磁材料的出现，在永磁磁选设备发展方面取得了较快发展，永磁磁选机在诸多领域得到了广泛应用。为了满足现代社会化工业大生产的实际需要，磁选设备在规模上逐渐趋于大型化，机体结构也逐渐多样化、复杂化和轻型化，在规格上逐渐系列化，在控制方式上逐渐实现程序自动控制和监控。在实际工业生产的永磁磁选机应用中，随着机体材质、加工精度以及磁性材料磁性能的快速发展，同时由于具有机体简单、性能稳定、节约能源、使用安装方便等优点，使得永磁磁力滚筒和永磁筒式磁选机2 种永磁磁选机系列在矿业、电力、煤炭和造纸等领域得到了广泛的应用。

磁选机的结构和工作原理

以湿式永磁筒式磁选机为例，磁选机主要由圆筒、辊筒、刷辊、磁系、槽体和传动部分六个组成部分构成。其中，圆筒是由2-3mm不锈钢板卷焊成的筒体，并通过不锈钢螺钉与端盖（铸铝件或工件）相连。电机则通过减速机或直接使用无极调速电机来带动圆筒、磁辊和刷辊的回转运动。

当矿浆流入磁选机的槽体后，经由给矿喷水管的水流作用，矿粒呈现松散状态进入槽体的给矿区。在磁场的作用下，磁性矿粒会发生磁聚现象，形成所谓的“磁团”或“磁链”，并随着磁力的作用被吸附在圆筒上。由于磁极的极性沿着圆筒旋转方向是交替排列的，并且在工作时处于固定状态，“磁团”或“磁链”在随圆筒旋转时，由于磁极交替错位而产生磁搅拌现象。这种搅拌作用会将夹杂在“磁团”或“磁链”中的非磁性矿物等脉石在翻动中脱落下来，最终被吸附在圆筒表面的“磁团”或“磁链”就成为了精矿。当精矿随着圆筒转动到磁系边缘，磁力最弱的位置时，冲洗水流会将其从卸矿水管喷出，冲洗到精矿槽中。而非磁性或弱磁性矿物则会留在矿浆中，并随矿浆一同排出槽外形成尾矿。

磁选机的分类

磁选机按照不同特征和标准有多种分类方式。

根据磁场强度和磁场力的强弱可分为：

• 弱磁场磁选机：工作间隙的磁场强度为(0.6～6)×105A/m，用来选别强磁性矿物；

• 中磁场磁选机：工作间隙的磁场强度为(1.6～8)×105A/m，用来选别中等磁性矿物；

• 强磁场磁选机：工作间隙的磁场强度为(4.8～8)×105A/m，用来选别弱磁性矿物。

根据选分介质可分为：

• 干式磁选机：在空气中选分，主要用于选分大块、粗粒的强磁性矿石和细粒弱磁性矿石。当前也力图用于选分细粒强磁性矿石；

• 湿式磁选机：在水或磁性液体中选分。主要用于选分细粒强磁性矿石和细粒弱磁性矿石。

此外还可以根据磁性矿粒被选出的方式、给入物料的运动方向和从选分区排出选别产品的方法、排出磁性产品的结构特征等方式进行分类。

磁选机的磁路设计与磁体

磁通线汇聚成的闭合回路被称之为磁路，而磁选机的磁系需要产生一定强度的磁场，并且需要大部分的磁通线都能够集中通过分选空间。磁系的高度、宽度、半径和极数，相邻磁极磁位差、极距、极面宽和极隙宽的比值，磁极和磁极端面的形状，以及磁极端面到其排列中心的距离等因素都会对磁场特性产生影响。

以此图所示的磁选机为例，磁路采用五极磁系，每个磁极由铁氧体和钕铁硼永磁块粘结而成，并且用螺钉穿过磁块中心孔固定在磁导板上，磁导板通过支架固定在筒体的轴上，磁系是固定的，而筒体可以旋转。磁极的极性沿着圆周交替排列，沿着轴向极性相同。滚筒是套在磁系外面，它由不锈钢非导磁材料制成，采用非导磁材料是为了避免磁力线不能透过筒体进入选分区，而与筒体形成磁短路。在靠近磁系的部分，槽体也应该采用非导磁材料，其余部分则可以使用普通钢板或硬质塑料板。

永磁选机的性能特点主要取决于永磁体这一部件的好坏。永磁体通常具有固定的尺寸（例如长×宽×高=85×65×21毫米)，因此也被称为永磁块或简称磁块。制作磁选机磁系所需的永磁材料包括永磁铁氧体、铝镍钴、铁铬钴与锰铝铁、钐钴永磁材料和钕铁硼永磁材料等。在国产磁选设备中，永磁铁氧体（如锶铁氧体、钡铁氧体）是最常用的永磁材料，其次是钕铁硼永磁材料。因此可以说，对于永磁选机来说，永磁体是最关键的组成部分，其品质将直接影响到磁选机的性能表现。

在进行磁系设计时，需要根据具体情况选择合适的永磁材料，主要考虑以下几个因素：

磁场强度：为在规定的工作空间内产生一个稳定的磁场，需要选择合适磁场强度的永磁材料。一般来说，钕铁硼永磁材料的磁性能比铁氧体更优。

磁场稳定性：需要考虑环境因素对永磁材料的影响，例如温度、湿度、振动和冲击等。选择适应性更强的永磁材料可以提高磁场的长期稳定性。

机械性能：永磁材料的韧性、挠性和压缩强度等也会对磁系设计产生影响。选择具有较好机械性能的永磁材料可以提高磁系统的稳定性和寿命。

价格因素：永磁材料的成本也是制定磁系设计方案时需要考虑的重要因素之一。根据预算情况，选择成本适中且性能良好的永磁材料可以实现性价比的优化。