矿物颗粒对磁选的影响

颗粒磁性是采用磁分离的基本依据，是决定磁选机磁感应强度和分选效率的重要原料特征。

磁选实践表明，磁选极易分选磁性矿物和脉石(如石英、方解石等)，但较难分选磁性矿物和连生体。因为磁性矿物和脉石磁化率之比差异极大，若连生体、磁性矿物和连生体磁化率之比差异比较小。以磁性矿物为例，解离充分时，被分离成分磁化率之比约为800，若存在连生体(假如含有30%的磁铁矿)，磁铁矿与连生体磁化率之比不超过30。以分选弱磁性矿物为例，黑钨矿、锡石、石英的比磁化率相应为8.3×10-7、6.3×10-8、1.3×10-7m3/kg,磁化率绝对值的差别仅是个位数，当锡石或石英含有不同数量黑钨矿而成为连生体时，黑钨矿与锡石或石英连生体磁化率之比更小，故钨锡分离困难。连生体中黑钨矿含量与黑钨矿和石英或锡石连生体磁化率之比值的关系列于下表：

上表仅是以黑钨矿为例，当连生体中含有黑钨矿超过10%时，由纯黑钨矿中分出连生体就非常困难，因为这时被分离成分磁化率之比值小于3~5，而该值是实践证明有效分选弱磁性矿物时的临界值。这就弱磁性矿物分选效率低的重要原因。

解决这一问题的措施有三：一是适当细磨，降低连生体含量。但应避免过磨，过磨产生细泥，导致分选效率低下。二是缩小入选物料粒度差别，即按粒度分级或筛分为几个级别，而后各级别分别分选，可以提高磁性差异小矿物的分选效率。三是采用磁场力分布比较均匀的磁选机，粒度范围稍宽、磁化率比值稍低的物料分选效率仍可较高。

选别强磁性矿石时，除颗粒磁化率外，从磁场中移出后仍保存的剩磁和矫顽力对分选过程有影响。由于存在剩磁和矫顽力，使细粒和微细粒形成磁团聚。磁团聚若是选择性的，在正式磁选前获得预先富集，磁选时只是把磁团聚体和脉石分离，选别效率提升。但磁团聚不可避免把一些非磁性杂物带入团聚体中，这就减低了分选指标。此外当磁选中产品还需要进行磨矿、分级甚至再磁选作业时，由于磁团聚体不能充分分散，对这些作业都有不利影响。

在通常的磁选中，选别因素不仅和颗粒磁化率有关，而且与颗粒粒度、密度、形状等有关，这就导致磁选选择性降低。按磁化率梯度分选法，将仅按原料的磁化率来进行“纯”磁选，而与其它原料性质无关。

在不均匀磁场中充满似胶体磁流体，磁场梯度使磁流体产生浓度梯度，因此也产生密度梯度。当待选颗粒处在密度梯度的磁场中，受到互相垂直的磁力和重力的作用，颗粒运动到颗粒磁化率和磁流体磁化率相等的位置即发生分离。

据研究，颗粒磁化率与随位置X而变的磁场强度呈指数函数关系，故在有梯度的磁场中，可得到磁化率随X而变的范围极广的数值，即产生磁流体的磁化率梯度，由此产生新的磁化率梯度分选法。

根据待选颗粒在磁流体中受到的磁力、重力、粘滞阻力，可写出颗粒的运动方程式。在重力沉降时。由于磁力作用，颗粒也在水平方向移动。若沉降时间大到足够使颗粒达到静态，这时的水平位移，将使颗粒处于平衡状态。解该静态方程式，得到此时磁流体的磁化率

这种方法是“纯粹”的磁选法，分选效果和磁化率有关，而和其他因素如粒度、密度和形状。由于磁流体的磁化率变化范围极大，可由铁磁性到反磁性，所以相应的分选颗粒的磁化率变化范围也可极大。缺点是磁化率梯度的建立需要较长的时间。

磁化率梯度分选过程中，分选室内加入不同磁化率K1和K2的似胶体磁流体，颗粒ABC用时引入流体中。颗粒A的磁化率小，导致A向分选室左侧移动，形成逆磁性捕获。颗粒C的磁化率大，导致C向分选室右侧移动，形成顺磁性捕获。颗粒B的磁化率介于两者之间，导致B向流体层1右侧移动。分选最终颗粒ABC能从相应的排出口获得。

在实际进行磁选选矿过程中，要求进行磨矿的作业，实现不同矿物颗粒的解离，然后根据不同颗粒的磁性差异实现有效选别，是保证精矿品位和有用金属回收率的工作基础。