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磁化处理技术在矿物加工中的作用

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摘要:本文针对磁化处理技术在矿物加工中的应用,结合理论实践,在简要阐述磁化处理技术基本理论和矿物加工相关概述的基础上,深入分析了磁化处理技术在矿物加工中的应用。得出在矿物加工中应用磁化处理技术,能有效提高矿物加工效率的结论,希望对相关单位有一定帮助。

关键词:磁化处理技术;矿物加工;应用;探究

随着世界各国对磁化处理技术研究的不断深入,各项技术和工艺流程愈发先进,被广泛应用在矿物加工、锅炉除垢、混凝土强度提升、提高农业种子发芽率等行业中。水是选矿的主要介质,经过磁化处理后水的物化性能会发生明显改变,对固体物质的浸润角也会增加,从而降低水体表明的张力和黏度,经过磁化处理的水溶液对矿物的浮选、化学浸出、固液分离等环节都会造成不同程度的影响。

1磁化处理技术的基本理论和矿物加工的相关概念

(1)磁化处理技术的基本理论。研究人员通过建立微观模型,从分子水平的角度入手对磁化处理的机理做了深入研究,得出以下几点和磁化处理技术相关的假设:第一,洛仑磁力作用。研究表明当水体和磁流在进行相互移动时,会形成感应电流,通过借助洛仑磁力能促使水分子和水体中杂质进行相向运动,在运行过程中,水中固体颗粒相互碰撞,就会形成一定数量的离子缔合体[1]。第二,极化作用。极化作用是磁场所具有的特性,可以促使盐类结晶成分发生变化,增加微粒子的极性,促使原水中较长的缔合分子被分解为较短的缔合分子,破坏离子之间的吸引力,转变为结晶条件,形成比较分散且性能稳定性的

(2)矿物加工的相关概念。矿物材料的本质指的是以矿物为主要成分的材料,因此,就矿物材料自身性能而言,不但要求其组成成分是矿物质,而且物质本身所具有的理化特性也来与矿物质。所以,矿物加工时需要对矿物进行科学合理分散处理。

2磁化处理技术在矿物加工中的应用

(1)磁化处理技术在浮选中的应用。著名物理学家法拉第曾提出,世间万物都具有一定的磁性,一件物质磁性的大小和物质本身互物化特性和结构有关,也就是说任何物质在磁场中都会发生磁化效应。如果物质一旦被磁化,则物质结构同样会发生改变,通过磁化处理的物质,并不能让其转变为磁性物质。磁浮选的主要对象是浮选用水、矿浆液或者药剂溶液。研究表明[2],水体经过磁化处理后,水体的物理性能和化学性能会发生明显改变。比如:经过磁化处理后的水体其导电率会比原水提高2%~3%,pH值则会提升0.5~1.2,水体表面张力会降低1%~3%,可很大程度上提升对固体物质的浸润角,增加浸润能。溶解盐类的能力会提升50%~70%,渗透压力会增加1.32~2.14倍,溶氧量会增加4mg/L~6mg/L。根据电磁理论可知,导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电荷和电动势,从而导致导体带电,就会产生电能,当导体水系溶液时,水体也会发生上述变化,这也是水被磁化的过程中。通过大量的实验研究,积累了很多实验数据和经验,具体研究成果如下:第一,金属矿磁化浮选技术。水体经过磁化处理后,改变了矿物质表面的导电性,促使药剂和目的矿物的相互作用,促使矿物以及目标矿物能达到所期望是的结果,可大幅度提升矿物质的回收利用率。通过弱磁磁选装置,可进行铁磁矿的浮选,应用实例表明,此种磁选方式比常规磁浮选的效果更加。同时如果在浮选中施加磁场,还会水体的表面张力。通过黄铜矿可浮性试验研究结果可知,通过磁化处理的黄铜矿的可浮性明显高于未经磁化处理黄铜矿的可浮性。主要原因是通常磁化处理的黄铜矿,溶液的表面张力更大,黄铜矿矿物润湿性更强,增加了黄铜矿的亲水性。

通过房型磁式磁水器处理的浮选用水和没有经过磁化处理的硬水进行比较,以氧化铜矿石为主要研究对象,发现用磁处理器处理过的水浮选氧化铜矿石,精矿铜的回收率提高了2.5个百分点。研究结果表明:经过磁化处理的黄药可大幅度增加矿物的浮选效率,就硫化锌而言,如果黄药的用量为1.5×10-5mol/L,磁化和非磁化对浮选有很大影响,经过磁化处理的黄药的可以促使硫化锌的回收率提升20%~25%。从中可以清楚看出,在金属矿物加工中应用磁化和处理技术可大幅度提升金属的回收率,值得大力推广应用。第二,磁化浮选在非金属矿物中的应用。当煤泥矿浆经过磁化处理后,可大幅度煤的可浮性,大大增加了煤矿、黄铁矿、矸石的润湿差异性,可有效提高煤泥脱硫浆灰的效果。同时通过磁化处理的煤浆还能大幅度改善过滤性。相关研究表明[3],磁化处理对浮选矿浆性质的影响主要体现在以下几个方面:首先,通过磁化处理能够有效改善浮选矿浆的含氧量、pH值、润湿性等。比如:水体或者矿物本身的性质,则会影响矿浆的磁化效应;其次,通过磁化处理可大幅度提升煤的可浮性,促使煤、矸石、黄铁矿之间的润湿差异更加明显;最后,通过磁化处理还能促使煤表面的柴油和煤相互分离,有利于提高煤泥脱硫降灰的效率。通过磁处理技术在金属矿和非金属矿中的应用研究可知,通过此处理技术可大大提高矿物选择和分离的效率。

(2)磁处理技术在化学浸出中的应用。和磁浮选技术相同,如果把磁处理技术应用到化学浸入工艺中,也可以起到相同的效果。但我国对此项技术的研究还不够深入,对磁处理化学浸出的研究注重在贵重金属矿浸矿方面,比如:金、银等。磁处理对碳酸氢铵沉淀稀土母液体系的影响非常大,沉淀pH值大约为7,如果稀土母液溶度为4.09×10-5mol/L,加入碳酸氢铵溶液中,磁化处理40min~50min,研究表明,磁化处理强度不同对稀土的影响也不尽相同,当磁化强度达到600kA/m时,效果最佳,沉淀物的纯度可提高3%~5%。相关学者认为,磁处理影响稀土结晶的原因主要体现在两个方面:其一,磁处理会对溶液的结晶动力学产生影响,在600kA/m磁处理强度下,无定型沉淀会转变为晶体沉淀;其二,磁处理对水溶液参数的影响也比较大,可促使碳酸稀土形成晶核,国外相关研究表明,在高能磁脉冲的作用下,矿石中会产生大量的微裂缝。俄罗斯磁化处理技术发展最先进的国家,俄罗斯贵金属地质勘探研究院经过一系列试验研究表明,通过磁脉冲预处理技术可大幅度提升金矿石氰化率,比如:在进行长石含金矿石氰化时,经过磁脉冲处理后,金的浸出率可提升1.2%~2.4%。通常情况下,1吨长石含金矿石中,金的含量大约为12.2g~14.3g,而且在长石含金矿石中还含有一定量的碳酸盐矿物和硫化矿物,在长石含金矿石加工时应用磁处理技术,金的浸出率可提升3~4个百分点。

3结语

综上所述,本文结合理论实践,深入分析了磁化处理技术在矿物加工中的应用,研究结果表明,在矿物加工中应用磁化处理技术具有效率高、作用速度快、可增强矿物表面性质差异性等优势,同时还能降低化学品的应用量,有效避免了二次污染的发生。此项技术应用过程中各项指标都符合现代化矿物加工标准,值得大力推广应用。

作者:王萍 单位:云南省一九八煤田地质勘探队

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