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近年来,磁选机不仅广泛应用于黑色金属,有色金属和稀有金属矿物的分选,还可用于净化废水、非金属矿物除杂、生物医学等领域,磁选技术应用领域的拓展为磁选设备的研发提供了更多的研究课题。高性能稀土永磁材料的研发及其应用,为永磁强磁磁系的设计提供了优质原料,促进了永磁强磁选机的发展。
我国矿产资源丰富,但大多数品位偏低;个别工业领域对精矿品位要求越来越高。因此在不断提高选矿技术水平的基础上,开发研究高效节能的永磁强磁磁选机,对加大难选矿产资源开发利用和精矿品位的提高具有十分重要的意义。
本课题结合永磁强磁磁选机的设计和制造经验,用最新的磁选理论作指导,采用数学建模、matlab数值分析等方法达到对强磁场永磁磁选机优化设计及试验技术攻关研究。设计出磁场强度高、磁性能稳定、结构合理、体积小、重量轻、操作简单易行、安装维修方便的新型永磁强磁磁选机。
本文包括五部分。第一部分是选题的背景、意义,研究内容与方法;第二部分分析了磁选机的磁系结构及磁选的基本原理,主要包括磁选过程及磁分离的基本条件、磁场的物理概念、矿物的磁化、磁化强度、磁化系数和回收磁性颗粒需要的磁力计算及其应用条件。第三部分首先对永磁材料及其磁系材料选择原则进行分析,确定磁系材料,进而确定永磁盘式强磁选机的结构,建立分选空间磁场强度数学模型Hy=(-0.0007333βL-0.704L/S+0.00284778β+2.7339)H0e0.45(S-4y/S)并采用MatLab软件进行数值分析,选取最优条件,确定永磁盘式强磁选机结构参数。并制造出结构合理的永磁盘式姒磁选机。第四部分通过对钾长石的除铁试验研究表明,该新型磁选机对非金属除铁效果显著,经选别后的精矿指标较好,钾长石中Fe2O3含量由0.52%下降到0.17%,达到了工业生产中对钾长石精矿铁含量的要求(工业要求钾长石中铁含量低于0.3%),验证了该永磁强磁选机的结构的合理性。第五部分是全文总结和研究展望。