1. 자기선별의 기본원리

자기선별은 불균일한 자기장 속에서 광물 간의 자기적 차이를 이용하여 서로 다른 광물을 분리하는 광물선별 방법이다. 주로 철금속 광석의 선별과 비철금속 및 희소금속 광석의 선별에 사용됩니다. 비금속 광물의 자기 분리는 비금속 광물 원료에서 철과 같은 자성 불순물을 제거하여 비금속 광물을 정화하는 목적을 달성하는 것입니다.

광석이 자기 분리 장비의 분류 영역에 들어간 후 광물 입자는 자기력과 기계적 힘(중력, 원심력, 물 흐름 등 포함)의 결합된 작용을 받게 됩니다. 서로 다른 자기 특성을 가진 광석 입자는 서로 다른 자기력의 영향을 받습니다. 강한 자성을 가진 광물 입자는 불균일한 자기장의 작용으로 자화됩니다. 각 광물 입자에 작용하는 자기력과 기계적 힘의 서로 다른 결합력으로 인해 강한 자성을 가진 광물과 약한 자성을 가진 광물(비 -자성 광물)이 분리를 선택합니다.

광물의 자성은 광물 자체의 기본 성질이며 자력선별의 기초가 된다. 자연에 존재하는 다양한 광물의 자성은 상자성, 반자성, 강자성(강자성, 반강자성)의 세 가지 범주로 나뉩니다. 상자성광물은 자기장에서 약한 자성을 나타내는 광물로서 대표적인 광물로는 금홍석, 황중석, 각섬석, 녹니석, 감람석, 석류석, 휘석 등이 있다. 반자성 광물도 자기장에서 약한 자성을 나타내는 대표적인 광물로는 방연석, 다이아몬드, 석고, 형석, 강옥, 카올린, 석탄, 석영, 장석 등이 있습니다. 강자성 광물은 자기장에서 강한 자성을 나타내는 광물로서 대표적인 광물로는 자철광, 마그헤마이트, 적철광, 티타늄 자철광, 황철광 등이 있습니다.

광물의 자기장은 대부분 비자화계수의 크기로 표현되는데, 이는 세 가지 범주로 나눌 수 있다(표 2-8 참조).

표 2-8 광물의 자성과 분류

2. 자력선별 장비

자기선별 장비는 구조가 다양하고 분류방법도 다양하다. 예를 들어, 자기 유도 강도에 따라 약한 자기장과 강한 자기장이 있으며, 자기 소스에 따라 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 작동 모드에 따라 영구 자석과 전자기로 나눌 수 있습니다. 건식 및 습식 분류기의 형태에 따라 벨트 유형, 실린더 유형, 롤러 유형 및 링 유형으로 나눌 수 있습니다. 입자가 세밀한 자기 분리 장비.

자석선별 장비의 선택은 광물의 자성과 투입물질의 입자크기를 기준으로 선택해야 하며, 금속광석 자체의 자성선별 역시 함유량을 고려해야 한다. 자성물질 등 비금속 광물 자체는 대부분 비자성 광물이지만, 특정 자성 광물이나 약한 자성 광물 성분을 함유하는 경우가 많습니다. 따라서 높은 구배 자기 분리기가 널리 사용됩니다.

(1) 약자기 분리기

약자기 분리기는 주로 강자성 철광석을 분리하는 데 사용됩니다. 비금속 광석 분리와 관련된 것은 자석 롤러와 영구 자석 원통형 자석 분리기입니다. 전자는 크고 거친 광석의 건식 분리에 사용되고, 후자는 세립 광석의 습식 분리에 사용됩니다.

1. 마그네틱 롤러(마그네트 풀리)

그 구조는 그림 2-23과 같다. 스테인레스 스틸이나 구리, 알루미늄 등 비자성 재료로 만든 롤러입니다. 원주 자기 시스템이 장착되어 있습니다. 자극의 극성은 축 방향 N과 S를 따라 교대로 나타나고 원주 방향을 따라 변하지 않습니다. 자기 시스템은 샤프트에 고정되어 있습니다. 자기 시스템은 영구 자석 블록으로 구성됩니다. 구조가 간단하여 벨트 컨베이어 헤드에 직접 설치하거나 별도의 건식 자력선별기로 구성할 수 있습니다.

광석이 마그네틱 롤러를 통과하면 원심력과 중력의 작용으로 비자성 또는 약한 자성을 띠는 광석 덩어리가 벨트에 고르게 공급됩니다. 자성강한 광물블록은 자기력에 의해 테이프에 끌어당겨져 테이프와 함께 이동하게 되며, 롤러 하단의 테이프가 롤러에서 빠져나가면서 곧게 펴지게 됩니다. 자기장 강도 감소로 인한 자기 제품 탱크. 자력선별과정은 그림 2-23 (b)와 같다.

그림 2-23 영구자석 마그네틱 롤러 구조 모식도(a)와 자력분리 공정 모식도(b)

마그네틱 롤러는 자성체 분리에 주로 사용된다. 덩어리 광석이며 광석 입자 크기는 75 ~ 10mm이며 대형 자기 드럼의 입도는 300mm에 도달할 수 있습니다. 추가 처리가 필요한 조악한 정광 및 최종 광미를 얻을 수 있으며 철에도 사용할 수 있는 예비 농축 장비입니다. 제거 등

2. 영구자석 원통형 자석 분리기

영구자석 원통형 자석 분리기는 널리 사용되는 습식 약자기장 자기 분리 장비입니다.

그것은 주로 자기 시스템, 실린더, 분류 탱크, 전송 장치 및 공급, 배출 및 오버플로 장치로 구성됩니다. 자기 분리기에는 평행 흐름(S), 역류(N) 및 반역류의 세 가지 탱크 구조 유형이 있습니다. 반역류형에는 다양한 용도가 있습니다. 자기 시스템은 페라이트 자석 블록과 자기 전도성 플레이트로 구성된 3~5개의 자극으로 구성되며, 이는 원통형 샤프트에 고정되어 작동 중에 회전하지 않습니다. 자극의 극성은 원주 방향을 따라 교대로 나타나고 축 방향을 따라 변하지 않으며 자기 시스템 랩 각도는 106° ~ 117°입니다. 자계는 농축물 배출 끝부분으로 치우쳐 있으며 자계 편향각(자계 중심선과 수직 직선 사이의 각도)은 15°~20°입니다. 반역류형(CTB, 그림 2-24 참조)에서는 슬러리가 탱크 바닥에서 실린더 바닥으로 공급되며, 비자성체 제품의 이동방향은 회전방향과 동일하다. 실린더의. 다운스트림형(CTS)은 광석 공급 방향이 실린더의 회전 방향 또는 자성 제품의 이동 방향과 일치함을 의미합니다. 역류형(CTN)은 광석 공급 방향이 실린더의 회전 방향 또는 자성 제품의 이동 방향과 반대인 경우입니다.

작동 원리 및 과정: 슬러리가 분류 영역으로 공급되면 물을 불어넣는 작용으로 인해 슬러리가 느슨해지고 매달린 상태가 됩니다. 광물의 자화 계수가 다르기 때문에 자성이 높습니다. 미네랄은 실린더 표면에 흡착되고 실린더가 회전함에 따라 회전 과정에서 자극의 교대 극성으로 인해 자기 교반이 발생하여 맥석이 혼합됩니다. 자성 클러스터 또는 자성 체인을 청소하여 자성 제품의 등급을 향상시킵니다. 자성 광물 입자가 실린더를 통해 자성 시스템의 외부 영역으로 전달된 후 플러싱 작용으로 농축 호퍼로 떨어집니다. 물을 내리는 것. 상자 내 슬러리 흐름의 작용에 따라 비자성(약한 자성) 광물이 바닥 플레이트의 광미 구멍에서 광미 파이프로 흘러 분리를 달성합니다.

적용 특성: 반역류 자기 분리기에서는 슬러리가 현탁된 형태로 아래에서 위로 분리 공간으로 공급되고, 자성 광물 입자가 실린더 표면에 쉽게 끌어당겨져 결과적으로 높은 회복율. 광미의 흐름 방향은 실린더의 회전 방향과 반대입니다. 자성 광물 입자는 더 많은 인력을 끌어당길 수 있으며, 동시에 정광에 혼합된 비자성 광물 입자도 쉽게 씻겨 나가게 됩니다. 제품은 등급이 높고 0. 15 ~ 1에 적합합니다. 직경 0mm의 세립 고자성 광물을 대략적으로 선택 및 선택합니다.

하류 자석 분리기에서 자성 광석 입자는 실린더로 끌어 당겨 자성 시스템의 전체 호 길이를 통과하며 자기 교반 횟수가 더 많고 자성 제품의 등급이 높아집니다. 높지만 슬러리의 유속은 더 크며 소량의 자성 광물 입자가 제거되고 회수율이 낮습니다. 직경 6~10mm의 자성이 강한 광석을 선택하고 황삭하는 데 적합합니다.

역류 자기 분리기에서는 자성 광석 입자의 배출 끝이 광석 공급 지점에 가깝고 자기 교반 효과가 강하지 않으며 자성 제품의 등급이 낮습니다. 그러나 비자성 제품의 배출구는 광석 공급 지점에서 멀리 떨어져 있고 광석 입자는 더 긴 선별 영역을 통과하므로 자성 제품의 회수율이 더 높습니다. 입자 크기가 0. 6 ~ 1. 0 mm인 세립형 강자성 광석을 대략적으로 선택하거나 스위핑하는 데 적합합니다. 선별 공간의 막힘 현상이 발생하기 쉽기 때문에 조립질 광석 처리에는 적합하지 않습니다.

그림 2-24 CTB 반역류 영구자석 실린더 자석 분리 구조

(2) 강자장 자석 분리기

강자장 자석 분리기 이다 비금속 광석의 선광 및 정제에 널리 사용됩니다.

1. 건식 디스크형 고자기장 자력선별기

현재 국내에서 생산되어 실제 생산에 사용되는 것은 대부분 싱글디스크(?Ф885mm)와 더블디스크이다. (Ф? 580mm) 건식강력자석선별기. 그 구조는 그림 2-25에 나와 있습니다. 구조는 주로 자기 시스템, 유도 디스크, 진동 탱크, 공급 실린더 및 전송 장치로 구성됩니다. 자기 시스템은 산 모양이며 진동 홈(또는 벨트)과 디스크는 폐쇄 자기 회로를 형성합니다. 홈 표면과 디스크 팁 가장자리 사이의 간격에서 정렬 공정이 수행되며 간격 거리를 조정할 수 있습니다. 강한 자성 재료가 자기 분리 과정을 방해하는 것을 방지하기 위해 공급단에 약한 자장 자기 분리기를 설치하여 미리 강한 자성 재료를 선택합니다.

선별 작업이 시작되면 처음에 선별된 광물들이 피딩 호퍼에 들어가고, 자성체들은 약한 자장 롤러에 의해 선별되고, 나머지는 구동되는 컨베이어 벨트 위에서 얇은 층으로 고르게 낙하하게 됩니다. 디스크 바닥에 있는 자기 디스크는 약한 자성 광물을 빨아들인 후 회전하는 디스크에 의해 비자기장 영역으로 이동한 후, 약한 자성 광물은 디스크를 떠나 자체 무게와 원심력에 의해 농축 호퍼로 떨어집니다. 흡입되지 않은 광물은 계속해서 벨트를 타고 광미 호퍼로 떨어지게 됩니다.

적용 특성: 이 자력 선별기는 특정 자화 계수가 5.0 ×10-7m3/kg보다 크고 입자 크기가 2mm 미만인 약한 자성 광석을 선별하는 데 적합합니다. 낮은 공급 및 흡입 방식으로 선택성이 강하고 보다 순수한 농축액을 얻을 수 있습니다. 원활하고 안정적으로 작동하는 다양한 자기 특성을 지닌 여러 제품도 사용할 수 있습니다. 철, 티타늄, 지르콘, 금홍석, 모나자이트 및 기타 광물을 포함하는 광물을 선택하는 데 자주 사용됩니다.

2. 건식 이중 롤러 강자장 자석 분리기

이 자석 분리기는 영구 자석과 전자기로 구분됩니다. 그것은 주로 자기 롤러, 유도 하역 롤러, 약한 자기 광석 공급 실린더, 광석 공급 호퍼, 광석 수신 호퍼 및 기타 부품으로 구성됩니다. 두 개의 자기 롤러가 반대 방향으로 배열되어 폐쇄 자기 회로를 형성합니다. 각 자기 롤러는 3개의 자극을 가진 두 세트의 영구 자석 블록으로 구성되며 자극은 동일한 극성을 갖습니다. CGR-54 이중 롤러 자기 분리기의 구조는 그림 2-26에 나와 있습니다.

그림 2-25 이중 디스크 건식 자력 분리기의 구조 다이어그램

그림 2-26 CGR-54 이중 롤러 자력 분리기

작업 공정: 선택된 재료는 먼저 상부 공급 호퍼에서 약한 자성 광석 공급 실린더로 공급되고 강한 자성 광석 입자가 선택됩니다. 그런 다음 광석 분할 홈통과 조정 가능한 광석 공급 호퍼를 통해 두 개의 자기 롤러 사이의 3개의 높은 자기장 영역으로 공급됩니다. 비자성 광물 입자는 자성의 영향을 받지 않으며 중력의 작용에 따라 광석 호퍼 D로 직접 떨어집니다. 자성 광물 입자는 자기력에 의해 자극에 끌려 자석 롤러와 함께 회전합니다. 마그네틱 롤러의 회전 각도가 변화함에 따라 자기장의 강도가 점차 약해집니다. 자성이 다른 광석 입자가 C 및 B 광석 호퍼로 연속적으로 떨어집니다. 소량의 고자성 광석 입자가 정광 호퍼 A로 하역됩니다. 유도 하역 롤러.

응용 특성: 이 자기 분리기는 자기 회로가 짧고 자기장 강도가 높기 때문에 생산 능력이 크고 선별 효과가 좋습니다. 입자 크기가 3mm 미만이고 다양한 자기 특성을 지닌 금속 광석과 비금속 광물을 선별하는 데 적합합니다. 비자성체의 정제에 사용하면 보다 높은 순도를 얻을 수 있습니다. 하지만 아주 미세한 재료를 다루는데는 적합하지 않습니다.

3. CS-L형과 CS-2 고전자기 분리기

CS-L 고전자기 분리기의 구조는 그림 2-27과 같다. 전자유도 롤러형 강자장 자력선별기입니다. 주로 공급 상자, 분류 롤러, 전자기 코어 및 프레임으로 구성됩니다. 자기 분리기의 주요 부분은 전자기 코어, 자극 헤드 및 유도 롤러로 구성된 자기 시스템입니다. 전자기 코어와 유도 롤러는 4개의 자극 헤드가 2개의 철심 끝에 연결되어 유도 롤러와 4개의 자극 헤드로 지그재그형 폐쇄 자기 회로를 형성합니다. 4개의 정렬 밴드(정렬 간격)를 형성합니다.

그림 2-27 CS-1형 전자유도롤러형 강력자석선별기

분리과정 : 선별된 광물이 공급상자에 들어가고, 피드롤러가 공급상자 측면에서 제거한다. 상자 복숭아 모양의 구멍이 밖으로 나오고 슬라이드 판과 골판지를 따라 유도 롤러와 자극 헤드 사이의 분류 간격에 들어간 후 자성 광물 입자가 자기 작용에 따라 유도 롤러 치형에 끌립니다. 유도 롤러를 사용하여 힘을 가하고 회전합니다. 광미가 해당 구역에 있을 때 중력과 원심력의 작용으로 롤러 톱니에서 이탈되어 비자성 광물 입자로 배출됩니다. 분리를 달성하기 위해 빗 모양의 틈을 통해 슬러리와 함께 광미 상자로 흘러 들어갑니다.

4. SHP형 습식 이중 디스크 강자장 자기 분리기

주로 랙(프레임), 자기 분류 시스템, 전송 시스템, 냉각 시스템, 전원 공급 장치 및 신호로 구성됩니다. 등 여러 부분으로 구성됩니다. 자기 시스템은 기둥에 용접된 두 개의 U자형 자극, 여기 코일 및 주축에 장착된 턴테이블로 구성됩니다. 자극과 턴테이블은 전기적으로 순수한 철로 만들어지며 여자 코일에는 직류가 공급되어 4개의 대칭 자극을 형성합니다. 분류 시스템은 치판 그룹, 이동 가능한 글랜드, 광석 배출 상자, 압력 프레임으로 구성됩니다. 광석 교란 링, 광석 수용 여물통, 플러싱 노즐과 공급 노즐로 구성됩니다.

그림 2-28 SQC-6-2770 습식 강자성 분리기

작업 과정: 턴테이블이 회전하는 동안 분류 상자가 자기장 영역으로 들어가고 톱니판이 광석 공급 노즐이 슬러리를 분류 상자로 보낸 후 약한 자성 광물이 톱니 판의 상부 톱니 끝에 흡착되고 비자성 광물이 바닥에 있는 광미 탱크로 점차 배출됩니다. 톱니판 간격을 통해 상자를 분류합니다. 분류 상자를 중간 광석 플러싱 노즐의 하부로 돌리면 플러싱수가 치판 상부에 흡착된 미네랄을 치판 하부로 플러싱합니다. 이때 맥석 연속체가 형성됩니다. 그리고 소량의 미네랄이 중간 광석 여물통으로 배출됩니다. 자극의 중심선이 위치에 수직일 때 선별 상자는 중립 구역에 있습니다. 광물 선별 공정을 완료하기 위해 농축액 수용 탱크에 농축됩니다.

특징 및 용도: 이 모델은 소음이 적고 에너지가 절약되며 크기가 작고 설치 및 조정이 용이하며 자동 경보 시스템이 장착되어 있으며 장비가 안전하고 안정적으로 작동합니다. 적철광, 갈철광, 경석, 티탄철광 등과 같은 약한 자성 철 광물의 분리에 주로 사용됩니다.

5. SQC 유형, SZC 유형 습식 플랫 링 강 및 중간 자기장 자기 분리기

SQC-6-2770 습식 강력 자기 분리기의 구조는 그림 2-28에 나와 있습니다. . 이는 여기 코일을 감는 구리 튜브, 저전압 고전류 여기, 열 방출을 위한 수냉식 및 자화 매체로 자기 전도성 스테인레스 스틸을 사용하는 환형 체인 모양의 폐쇄 자기 회로입니다. 주로 광석 공급 장치, 정렬 회전 장치, 자기 시스템, 정광 및 중간 광석 세척 장치, 광석 수신 장치, 전송 메커니즘 등으로 구성됩니다.

분류 과정: 분류실이 있는 분류 링은 전달 메커니즘에 의해 천천히 회전합니다. 정렬 챔버가 자기장에 들어간 후 치아 플레이트 매체가 자화되고 재료가 정렬 지점에서 정렬 챔버로 공급됩니다. 자성 광물 입자는 자력에 의해 치아 플레이트 끝으로 끌려 회전합니다. 선별 링을 사용하여 중간 광석으로 이송할 때 세척 위치에서 소량의 세척수를 공급하여 자성 광물 입자에 포함된 맥석과 슬라임을 씻어내고 광미 탱크로 배출합니다. 챔버는 농축물 세척 위치(인접한 두 자극 지점 사이의 자기 중성)로 바뀌고 가압된 물에 의해 농축물 탱크로 세척되며 비자성 슬러리는 중력과 슬러리 흐름의 작용으로 광미 탱크로 들어갑니다.

구조적 특징 및 응용 특성: 자기 시스템은 내부 및 외부 동심 링 자기 요크와 철심으로 구성되어 환형 체인 모양의 폐쇄 자기 회로를 형성합니다(여기 코일은 특수한 모양으로 감겨 있음). 구리 튜브는 자극 헤드에 가까운 철심에 절연 층으로 덮여 있습니다. 자기 회로가 짧고 자기 누출이 적으며 전계 강도가 낮고 전력 소비가 적으며 분류 효과가 좋으며 구조가 간단하고 작동이 안정적이며 적합합니다. 세립 흑색, 비철, 비금속 광석용 적철광, 갈철광, 티탄철광 등을 함유한 석영, 장석, 하석 등 약자성 광물의 선별, 카올린에서 철(철광물은 철광석)의 제거 주로 리모나이트). 재활용 입자 크기의 하한은 20μm입니다.

6. 습식 이중 수직링 강한 자장자력 분리기

이 모델은 1970년대 후반 우리나라에서 성공적으로 개발된 수직링 강력자력 분리기입니다. 그것은 주로 피더, 분류 링, 자기 시스템, 광미 탱크, 농축 탱크, 물 공급 시스템 및 전송 장치로 구성됩니다.

분류 과정: 매체가 들어 있는 분류 링이 자기장 속에서 천천히 회전합니다. 슬러리는 미세하게 스크리닝되어 거친 입자와 불순물을 제거한 다음 링을 따라 자기장의 분류 챔버로 공급됩니다. 중력의 작용에 따라 비자성 광물 입자는 볼 미디어 갭을 통해 슬러리와 함께 흐릅니다. 광미 탱크. 자성 광물 입자는 강한 자력으로 볼 매질 표면에 흡착되어 선별 링과 함께 회전하여 자기장 영역을 벗어나고 가압수로 세척되어 농축 탱크로 유입됩니다.

구조적 특징 및 응용: 주요 특징은 분류 링의 수직 이동으로 볼 매체를 더 잘 풀 수 있다는 것입니다. 매체의 막힘을 더 잘 해결할 수 있으며, 감자 효과가 있고 광석을 내리기가 쉽습니다. 적응성이 뛰어나고 분리 입자 크기가 넓으며 적용 범위가 넓습니다. 비철 및 희금속 광물의 선별에 사용할 수 있으며, 비금속 광석의 철 제거 및 정제에도 사용할 수 있습니다. 유효 회수 입자 크기의 하한은 20μm입니다.

(3) 고경사 자기 분리기

고경도 자기 분리기는 습식 강자기장 자기 분리기이기도 하며 두 가지 방법을 통해 큰 자기장 기울기를 얻습니다. 기울기는 특수 자석 응축 매체 강철 울을 사용하기 때문에 자기장력이 크게 증가하며 이는 습식 고자기 자기 분리기보다 몇 배 더 높습니다. 유효 입자 크기의 하한은 다음과 같이 줄어들 수 있습니다. 10μm. 비금속 광물의 정제에는 고구배 자기 분리기가 더 일반적으로 사용됩니다.

현재 카올린, 활석, 흑연, 운모, 장석, 석영, 방해석, 형석, 석탄 맥석, 주물사, 비금속 광석 및 S, As, Bi 등을 함유한 원료의 분리 및 정제에 사용할 수 있습니다. 고령토의 정제는 특히 중요합니다. 고령토의 정제는 현재 고구배 자기 분리기의 주요 적용 대상입니다.

작동시 먼저 전류가 연결되고 코일이 자기장을 생성하고 스틸 울이 자화됩니다. 그러면 공급 밸브, 배출 밸브 및 유량 제어 밸브가 자동으로 열립니다. 스틸울을 제거한 후 자화된 물질은 스틸울에 포집되고 남은 자화되지 않은 슬러리는 배출밸브를 통과하게 됩니다. 플러싱 밸브를 열고 스틸울의 비자성 슬러리를 씻어낸 다음 전원을 끄면 스틸울의 자성이 사라지고 자화된 자성 광물을 물로 씻어냅니다. 전체 과정은 다음과 같이 자동으로 제어됩니다. 프로그램.

특징: 공정이 간단하고 비용이 저렴하며 오염이 없고 효과가 좋으며 적응력이 강합니다. 자기 분리 작동 매개변수를 조정하여 다양한 등급의 제품을 생산할 수 있으며 수요에 따라 생산 비용을 제어할 수 있습니다.

1. 연속 플랫 링 살라형 고경사자 분리기

구조는 그림 2-29와 같습니다. Sala형 고경사 자력 분리기는 Sala Magnetic Company에서 제조한 초기 널리 사용되는 자력 분리기로 성능이 지속적으로 개선되었으며 특히 스틸 울의 막힘 문제가 개선되었습니다. 주로 분류 링, 안장 모양의 솔레노이드 코일, 장갑형 솔레노이드 철 쉘, 강자성 매체로 채워진 분류 상자로 구성됩니다. 분류 링은 중앙 샤프트에 장착되어 모터에 의해 회전합니다. 선택 요구에 따라 회전 수를 결정하십시오. 링 본체는 비자성 재료로 만들어졌습니다. 분류 링은 내부식성 연자성 자기 수집 매체(금속 캘린더 메쉬 또는 스테인레스 스틸 울)가 장착된 여러 분류 챔버로 나누어집니다. 분류 링의 직경, 너비 및 높이는 분류 요구 사항에 따라 다양한 사양으로 설계되었습니다. 연속 기계용 자석은 주기 기계용 자석, 즉 장갑형 솔레노이드 자석의 특성을 유지합니다. 이는 여타 습식강자성선별기와 구별되는 주요부분이다. 링 자기 분리기에서 균일한 자기장을 생성하기 위해 자석은 두 개의 별도 안장 모양 코일로 구성되어 매체를 포함하는 링이 코일을 통해 회전합니다. 안장 모양의 솔레노이드 코일은 일반적으로 속이 빈 사각 연질 동관을 사용하여 권선되며, 여기에 저전압, 대전류를 통과시키고 물을 통과시켜 내부 냉각을 하게 됩니다. 철 갑옷 루프 프레임은 솔레노이드 전자석을 둘러싸고 자극 역할을 합니다. 따라서 자기장의 방향은 슬러리 흐름 방향과 평행합니다. 따라서 정렬 매체의 축 방향은 자기장의 방향과 수직입니다. , 매체소자 상하 표면의 자력은 가장 크고, 유체저항은 가장 작으므로 매체소자 상하 표면에 포집된 자성입자를 쉽게 분리할 수 있습니다.

그림 2-29 Sala - HGMS 연속 고구배 자력선별기

분리 과정: 슬러리는 상부 자석의 긴 구멍에서 자화 영역의 분류실로 흐르고, 약한 자성 입자는 자화된 자성 응축 매체에 포집되고, 비자성 입자는 슬러리 흐름과 함께 매체의 틈을 통해 선별 챔버 바닥으로 흘러 광미로 회전하여 청소로 이동됩니다. 비자성 입자를 더욱 깨끗하게 제거한 다음 자화 영역을 떠나 포획된 약한 자성 입자는 세척수의 작용으로 배출되어 농축됩니다.

구조적 특징 및 적용 특성: 고구배 자기 분리기는 연속적으로 작동하며 처리 용량이 크며 자성 광물 함량이 높은 미세 입자 물질을 선별하는 데 적합합니다. 자기장의 방향과 펄프의 방향이 평행하고, 펄프 흐름이 매체를 직접 씻어내지 않으며, 자기 회로 구조가 합리적이며, 회전 링이 자기 회로의 구성 요소가 아니며, 자석의 자성이 적습니다. 누출은 주로 약한 자성 철, 티타늄, 텅스텐 광석 및 비금속 광석의 정제 및 분리에 사용됩니다.

2. 연속 수직 링 Slon 유형 맥동 고경도 자기 분리기

주로 회전 링, 회전 링 구동 메커니즘, 여자 코일, 철 요크, 맥동 메커니즘으로 구성됩니다. 및 공급 호퍼, 광미 호퍼, 농축 호퍼, 농축 세척 장치, 프레임 및 기타 부품. 수직 링에는 자기 전도성 스테인리스 스틸 매체(스틸 메쉬 또는 스틸 울)가 장착되어 있습니다. 그 구조와 외관은 각각 그림 2-30 (a)와 (b)에 나와 있습니다.

작업 과정: 광물 선별 과정에서 스위블은 시계 방향으로 회전하며 슬러리는 공급 호퍼에서 공급되며 스위블의 자성 매체는 상부 철 요크의 틈새를 따라 흐릅니다. 자기장에서는 자성 매체의 표면에 높은 구배 자기장이 형성되고 슬러리의 자성 입자가 자성 매체의 표면에 끌립니다. 이들은 회전 링에 의해 상단 비자기장 영역으로 이동되고, 역세척수에 의해 농축 호퍼로 세척되어 하부 철 요크의 틈새를 따라 광미 호퍼로 유입되어 제거됩니다. 광물 선별 작업이 계속해서 반복됩니다.

구조적 특징 및 응용 특징: 스위블은 수직으로 회전하고 정광을 역플러싱하며 자성 매체는 차단하기 어렵고(특히 입자가 큰 광물의 경우) 맥동 메커니즘을 갖추고 있어 기계적 포함 및 농축 큰 비율과 높은 회수율; 안정적인 작동 및 광석 입자 크기, 농도 및 등급의 변동에 대한 강력한 적응성. 이 모델은 주로 적철광, 갈철광, 능철석, 비철 티타늄과 같은 약한 자성 금속 광물을 선별하는 데 사용됩니다. 비금속 광물의 경우 철 제거 및 광물 가공, 장석, 석영, 하석, 홍주석, 고령토의 정제에 사용됩니다. 입자 크기 분류의 하한은 10μm에 도달할 수 있습니다.

그림 2-30 슬론형 자력선별기 구조도(a) 및 외관사진(b)

3. CAD형 고경사자선별기

이 유형 자성 분리기는 주기적으로 작동하며 자성 입자가 포함된 현탁액을 필터링하는 데 주로 사용됩니다. 고구배 자성 필터라고도 합니다. 또한 고령토와 같은 비금속 광물의 정제에도 사용됩니다.

이 기계는 주로 자극, 수냉식 여자 코일, 미디어 상자 및 상자에 채워진 자성 미디어 (스틸 울 등)로 구성됩니다. 선별 과정: 자장이 켜진 후, 분리 대상 입자는 분리 매체 상자의 자성 수집 매체를 통과합니다. 자성 입자는 강철 와이어에 끌어당겨져 현탁액이 분리 장치에서 배출됩니다. 매체가 포화 흡착 용량에 도달하면 광석 공급을 중단하고 자기장을 분리하고 세척수로 흡착된 입자를 씻어내어 자성 입자와 물을 분리합니다.

그림 2-31 배럴형 초전도 자력 분리기의 주요 구조

(4) 초전도 자력 분리 방법

여러 종류의 미크론 크기 처리에 적합 또는 서브미크론 범위의 매우 약한 상자성 광물. 초전도 자석(니오븀 티타늄 와이어 또는 니오븀 주석 와이어로 감겨 있음), 초저온 냉각 시스템(액체 헬륨 냉동을 사용하여 니오븀 티타늄 또는 니오븀 주석 초전도 자석은 4.2K에서 DC 없이 자석의 초전도 상태에 도달함)으로 구성됩니다. , 선별관 또는 선별장치(초전도 자기장 속에서 슬러리가 자성광물과 비자성광물을 분리할 수 있게 하는 장치)와 기타 부품으로 구성된다. 주요 구조는 그림 2-31에 나와 있습니다.

특징: 기존 자석선별기 대비 소비전력을 80~90% 줄여 장시간 작동이 가능하다. 동일한 생산 능력을 갖춘 고구배 자성 분리기의 빠른 여기 및 탈자 능력을 통해 장비는 분류, 탈자화 및 불순물 제거에 필요한 시간을 줄여 광물의 처리 능력을 향상시킬 수 있습니다.

예: 미국의 벨 전화 연구소(Bell Telephone Laboratories)는 100,000가우스 전자석을 제작했는데, 이는 1,600kWh를 소비하고 분당 냉각을 위해 4.5톤의 물이 필요합니다. 1976년 일본은 총 전력 소비가 15kW에 불과한 세계에서 가장 강한 초전도 자석인 175,000가우스 초전도 자석을 제조했습니다. 도선으로서 초전도체는 단면적 1제곱센티미터당 수십만 암페어의 전류를 흘릴 수 있고 수십만 가우스의 강력한 자기장을 생성할 수 있는 반면, 일반 전자석은 최대 20,000가우스.

3. 전기 분리의 기본 원리

전기 분리는 다양한 광물의 전기적 차이를 활용하여 고전압 전기장에서 광물을 분리하는 광물 분리 방법입니다. 비철금속, 철금속, 비금속 광물의 선별에 널리 사용됩니다.

1. 광물의 전기적 성질

광물의 전기적 성질은 광물의 전도도, 유전율, 비유전율 등으로 표현됩니다.

광물의 전도성은 광물이 전기를 전도하는 능력, 즉 광물의 결정 격자 내에서 전자가 쉽게 움직이는 정도를 나타냅니다. 전도성이 높을수록 광물의 전기 전도 능력이 더 강해집니다. 전도도 값에 따라 광물은 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

1) 천연 구리, 흑연 및 기타 광물과 같은 전도체 광물.

2) 황화물광석, 금속산화물 등 반도체 광물

3) 규산염 및 탄산염 광물과 같은 부도체 광물.

광물의 전도도는 온도, 광물의 결정 구조, 광물의 표면 상태 등의 요인과 관련이 있습니다.

광물의 유전 상수: 전하 간의 상호 작용을 분리하는 물체의 능력을 나타냅니다. 유전 상수가 클수록 전하 간의 상호 작용을 분리하는 능력이 더 강해집니다.

광물의 비전도도: 광물 입자의 전기적 특성(즉, 전도성 여부)은 입자와 전극 사이의 접촉 표면 저항과 관련이 있으며, 계면 저항은 높은 전위차와 관련이 있습니다. -전압 전기장. 전기장의 전압이 충분히 크면 인터페이스 저항이 감소하고 전도성이 낮은 광물도 도체 역할을 할 수 있습니다. 즉, 다양한 광물은 부도체에서 도체로 변화하는 전위차를 가지고 있습니다. 각 광물이 도체로 작용할 때 흑연에 필요한 전위차의 비율을 비전도율이라고 합니다. 두 광물의 전도도 차이가 클수록 분리가 더 쉬워집니다.

2. 광물 충전 방법

전기 선택 중 광물의 주요 충전 방법에는 직접 전도 충전, 유도 충전, 코로나 충전 및 마찰 충전 등이 있습니다.

전도 대전: 광물 입자가 전극에 직접 접촉하면 전도성이 좋은 광물 입자가 전극에서 직접 동일한 극성의 전하를 얻을 수 있습니다. 즉, 광물 입자가 직접 전도 대전됩니다. 전극에 의해 분극되어 결합전하가 생성되고, 전극의 끝부분에 전극과 반대쪽의 전하가 생성되며, 이들은 전극에 이끌려 서로 다른 전도도를 가지며 전극에서 다르게 행동합니다.

유도 충전: 광물 입자가 대전체나 전극과 접촉하지 않고 전기장에서 유도됩니다. 전도성이 좋은 광물 입자는 전극에 가까운 끝 부분에 의해 유도됩니다. 전극과 반대 극성의 전자기파를 생성하는 전극은 반대쪽 끝에서 동일한 전하가 생성되고 광물 입자의 전하가 제거되어 광물 입자가 전하를 남길 수 있습니다. 전기 전도도가 낮은 광물은 전극에 의해서만 분극화될 수 있으며 전하가 제거되지 않아 전기적 거동이 달라집니다.

코로나 충전: 곡률 반경이 매우 다른 두 전극에 충분한 전압을 가하면 얇은 전극 근처의 전기장 강도가 다른 전극의 전기장 강도보다 훨씬 커집니다. 얇은 전극 근처의 공기는 충돌 이온화되어 많은 수의 전자와 양이온 및 음이온을 생성합니다.

부호가 반대인 전극쪽으로 이동하여 코로나 전류를 형성합니다. 이 현상을 코로나 방전이라고 합니다. 코로나 전기장에서는 성질이 다른 광물입자들이 공기이온을 흡수하여 부호는 같지만 양이 다른 전하를 얻어 서로 다른 전기효과를 나타내어 분리를 이룬다.

마찰 충전: 서로 다른 성질의 광물 입자가 서로 또는 공급 장비의 표면과 마찰하여 서로 다른 성질의 광물 입자가 반대 부호와 충분한 양으로 충전되어 광물이 충전됩니다.

전기적 분리 공정에서는 전도성 대전과 코로나 대전을 조합하여 사용하는 경우가 많다.

3. 광물 전기선별 과정

전기선별은 전기선별기의 전기장에서 이루어진다. 미네랄 입자가 전기장에 도입된 후, 전도성 특성이 다르기 때문에 미네랄 입자는 전기장에서 특정 방식으로 다른 특성 또는 다른 양의 전하로 충전됩니다. 따라서 분리를 달성하기 위해 서로 다른 전계력의 영향을 받습니다.

4. 전기 선택 장비

전기 선택 기계에는 다양한 종류가 있습니다.

전계 특성에 따라 정전기 분리기, 코로나 분리기, 코로나-정전기 복합 전기장 분리기로 나눌 수 있습니다. 전극 구조가 다를 경우 입자 이동 궤적이 그림 2에 표시됩니다. -32.

구조적 특성에 따라 롤러형, 플레이트형, 벨트형 전기분리기 등으로 나눌 수 있다.

광물 입자의 충전 방식에 따라 접촉 대전 전기 분리기, 마찰 대전 전기 분리기, 코로나 대전 전기 분리기 등으로 구분됩니다.

1. YD 고전압 롤러 전기 분리기

이것은 우리나라에서 독자적으로 개발한 전기 분리 장치로 주로 호스트, 히터, 고전압 세 부분으로 구성됩니다. -전압 DC 전원 공급 장치. 주요 기계 부품은 회전 롤러, 코로나 전극, 정전 전극, 브러시 및 광물 분리판으로 구성됩니다. 호스트 구조는 그림 2-33에 나와 있습니다.

그림 2-33 YD-3A 고전압 전기 분리기

그림 2-32 다양한 전극 구조 하에서 입자 이동 궤적의 개략도

분류 과정 : 이 모델은 코로나 전극과 정적 전극을 결합한 복합 전기장(극 분극)을 사용합니다.

코로나 전극과 정전극에 고전압 직류 전류를 흘린 후 코로나 전극의 직경이 작기 때문에 많은 양의 전자가 롤러 쪽으로 방출되고, 이러한 전자가 공기 분자를 이온화하고 양이온이 발생합니다. 음극으로 날아가고 음극 전자가 롤러(접지된 양극)로 날아가면 롤러 측면 근처의 공간은 음전하를 띠고 정전기 전극은 고전압 정전기장만 생성하고 방전되지 않습니다. 광물 입자가 회전하는 롤러를 통해 전기장에 들어간 후 도체와 부도체 모두 음전하로 동일하게 대전됩니다. 광물 입자의 전기적 특성이 다르기 때문에 이동 및 낙하 궤적도 다릅니다. 전도성 광물 입자는 음전하를 얻은 후 회전하는 롤러를 통해 빠르게 이동할 수 있으며 동시에 극성에 가까운 한쪽 끝에서는 양전기가 유도됩니다. 극성에서 멀리 떨어진 반대쪽 끝에서 유도됩니다. 음극 전하는 롤러에서 빠르게 이동하여 양극과 음극의 인력으로 인해 음극(정전극)으로 끌어당겨집니다. ) 또한, 광물 입자 자체는 원심력과 중력에 의해 접선 방향으로 나누어지며, 그 힘으로 인해 도체 입자가 롤러 앞쪽에서 떨어져 농축물(도체)이 됩니다. 비전도성 광물의 경우 음전하도 얻어지지만 전도성이 좋지 않아 얻은 전하를 롤러를 통해 전달하기 어렵기 때문에 전하가 롤러 표면에 유도되어 표면에 단단히 끌어당겨집니다. 롤러. 전압이 높을수록(전계 강도가 클수록) 인력은 커집니다. 롤러로 회전하는 롤러 뒤로 가져오고 광미(부도체)인 압력판 브러시로 아래로 밀어냅니다. 도체와 부도체 사이의 중간 광석은 해당 중간 광석 호퍼로 떨어집니다.

그림 2-34 단일 롤러 전기 세퍼레이터

2. 다이아몬드 선광용 단일 롤러 전기 세퍼레이터

주로 접지 전극, 코로나 전극, 바이어스로 구성 전극, 공급 장치, 브러시, 제품 분리판, 전송 장치 및 기타 부품으로 구성됩니다. 접지 전극은 직경 200mm, 길이 400mm의 황동 롤러입니다. 코로나 전극은 직경 0.15mm, 길이 400mm의 텅스텐 와이어입니다. 바이어스 전극은 직경 40mm의 황동 튜브입니다. 단일 롤러 전기 분리기의 구조는 그림 2-34에 나와 있습니다.

코로나 전극과 바이어스 전극은 15~20kV 전압의 전원에 연결된다. 코로나 전극과 바이어스 전극의 공간적 위치를 변경하여 전극 사이의 거리를 조정할 수 있습니다.

다이아몬드 광물 처리에 사용되는 단일 롤러 전기 분리기는 복합 전기장의 작용에 따라 광물의 전도도 차이에 따라 분류됩니다.

3. 미국캡코 고전압 전기선별기

이 전기선별기도 롤러형 복합전계 전기선별기이며 주로 공급호퍼, 롤러전극, 그림 2-35 및 그림 2-36과 같이 광석 분리판과 광석 수용 버킷으로 구성됩니다.

그림 2-35 캡코 전기분리막 전극 구조

그림 2-36 캡코 산업용 전기분리막

특징: 고전압 전원 사용 최대 40kV , 분류 효과가 크게 향상되었습니다. 직경이 200mm, 250mm, 300mm, 350mm 및 기타 모델의 대형 롤러를 채택하여 처리 능력이 크고 롤러 길이는 최대 100cm에 달합니다. 시간당 % 18kg이지만 중간 광석의 순환량은 약 20~40으로 더 큽니다.

전기 분리기는 비금속 광물의 정화 및 분리, 특히 다이아몬드, 해변 사금, 흑연, 석면 등의 선광에 널리 사용됩니다. 일부 일반적인 산화물 광석 및 규산염 광물 전기분리 시스템은 다음과 같이 간략하게 나열되어 있습니다.

중정석-규산염, 흑연-석영, 석회석-석영, 석류석-석석, 카올린 —철 광물, 모나자이트-석석, 지르콘-석석 , 남정석-금홍석 및 철 광물, 모나자이트-일메나이트, 장석-운모, 금홍석-모나자이트, 금홍석-해안 모래, 금홍석-지르콘, 탄화규소-알루미나-탄산염 광물, 형석-석영, 크로마이트-가넷 등