基于COMSOL的半逆流型筒式磁选机分选过程仿真研究

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作者 谢金成 姜亚雄 +2 位作者 任祥君 陈禄政 薛子兴 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第1期99-105,共7页

半逆流型筒式磁选机是关键的弱磁选设备,具有操作简单、运行维护成本低、指标稳定等优点,但针对该备磁选过程的机理研究鲜有报道,随着入选物料的不断细化,如何高效回收微细粒矿物也成为半逆流型筒式磁选机面临的新问题。为此,采用COMSO... 半逆流型筒式磁选机是关键的弱磁选设备,具有操作简单、运行维护成本低、指标稳定等优点,但针对该备磁选过程的机理研究鲜有报道,随着入选物料的不断细化,如何高效回收微细粒矿物也成为半逆流型筒式磁选机面临的新问题。为此,采用COMSOL仿真软件对半逆流型筒式磁选过程进行模拟,揭示其流场/磁场分布特征及矿粒捕获特征。结果表明,矿浆在进入分选区之前流速较小,穿过分选区时流速较快,分选筒附近存在一层流速较快的区域,这有利于矿浆的分散和矿粒的选择性捕获;磁系中永磁块N-S交叉排列使分选筒表面的磁场大小和方向快速交变,不仅能增加矿粒所受磁力大小,还有利于磁性矿粒在分选筒表面的翻滚,进而提高分选的选择性;考查不同条件下矿粒的捕获规律发现,-20μm微细磁铁矿的回收难度大,增大磁场强度、降低给矿流量、缩小分选筒间隙能强化其回收。在实践中,通过采用“高场强+窄间隙+适中给矿流量”的调控策略,使云南某微细粒氰化尾渣中的磁性铁回收率从不足70%提高至90%以上,成效显著。 展开更多

关键词 磁选 半逆流型筒式磁选机 COMSOL仿真 超细磁铁矿回收

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脉动高梯度磁选分离微细铜钼混合精矿试验研究 被引量：2

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作者 杨康宁 曾剑武 +4 位作者 杨晶 黄会春 谢金成 邵延海 陈禄政 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第2期171-176,共6页

黄铜矿(顺磁性)和辉钼矿(逆磁性)存在微弱的磁性差异,可以通过高梯度磁选分离。采用SLon-100型周期式脉动高梯度磁选机,对金堆城钼业某铜钼混合浮选粗精矿(铜、钼品位分别为14.42%和12.40%、-0.019 mm产率83.80%)进行了黄铜矿与辉钼矿... 黄铜矿(顺磁性)和辉钼矿(逆磁性)存在微弱的磁性差异,可以通过高梯度磁选分离。采用SLon-100型周期式脉动高梯度磁选机,对金堆城钼业某铜钼混合浮选粗精矿(铜、钼品位分别为14.42%和12.40%、-0.019 mm产率83.80%)进行了黄铜矿与辉钼矿分离试验研究。结果表明,在脉动冲程为5 mm、脉动冲次为150 r/min、棒介质直径为1.5 mm、矿浆流速为2.0 cm/s、粗选磁感应强度为1.6 T、扫选磁感应强度为1.7 T的条件下,经1粗1扫脉动高梯度强磁选,获得了产率48.64%、铜品位22.82%、钼品位4.40%和铜回收率77.82%的铜精矿,及产率51.36%、铜品位6.16%、钼品位19.96%和钼回收率82.73%的钼精矿,实现了有效的微细粒铜钼矿物分离。研究结果证明了脉动高梯度磁选分离微细粒铜钼混合精矿的有效性,可以为类似铜钼混合精矿的绿色分离提供指导。 展开更多

关键词 脉动高梯度磁选 微细铜钼分离 分离工艺

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SLon脉动高梯度磁选技术进展 被引量：1

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作者 熊涛 陈禄政 +2 位作者 黄会春 任祥君 熊大和 《中南大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第12期4406-4421,共16页

自脉动高梯度磁选这一重要技术被提出并投入工业应用以来,在高梯度磁选发展史上得到了广泛工业应用。脉动高梯度磁选通过矿浆脉动松散矿粒实现高效分选弱磁性矿物。一方面,矿浆脉动可以延长矿粒通过磁介质的驻留时间和距离,显著提高分... 自脉动高梯度磁选这一重要技术被提出并投入工业应用以来,在高梯度磁选发展史上得到了广泛工业应用。脉动高梯度磁选通过矿浆脉动松散矿粒实现高效分选弱磁性矿物。一方面,矿浆脉动可以延长矿粒通过磁介质的驻留时间和距离,显著提高分选效率;另一方面,矿浆脉动能消除磁介质表面的非磁性矿粒机械夹带,避免磁介质堵塞。圆柱形棒介质为矿浆通过介质提供了更充分、均匀的通道,进一步推动了该技术的工业应用。近20年来,SLon脉动高梯度磁选从理论到工业应用均取得了显著的发展和进步,理论方面包括磁系设计和基于棒介质优化原理的高场强设计,它们推动了SLon脉动高梯度磁选装备的创新升级,如超大型磁系设计解决了大规模、低成本分选低品位矿石和回收细粒尾矿的技术难题;而基于棒介质优化原理的高场强设计解决了分选超细、极弱磁性矿物及提纯非金属矿的技术难题,矿物入选粒度范围达到几微米至6 mm,拓展了适用矿种和粒度范围。本文对这些理论和应用进行总结,指出其中存在的不足,并介绍了几种有利于克服这些不足的高梯度磁选新技术。 展开更多

关键词 SLon脉动高梯度磁选 弱磁性矿物 棒介质优化

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攀西橄辉岩型低品位钛铁矿振动脉动与脉动高梯度磁选工艺对比

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作者 吴连军 陈禄政 +4 位作者 吴宁 熊涛 张铂华 曾剑武 刘潇倩 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期959-969,共11页

随开采深度的增加,攀西钛铁矿中易泥化、与钛铁矿磁性差异较小的橄辉岩型钛铁矿含量增多,降低了脉动高梯度磁选机的分选指标,使后续浮选过程中合格钛精矿的生产成本和难度增大。针对这一问题,本文开展振动脉动高梯度磁选与脉动高梯度磁... 随开采深度的增加,攀西钛铁矿中易泥化、与钛铁矿磁性差异较小的橄辉岩型钛铁矿含量增多,降低了脉动高梯度磁选机的分选指标,使后续浮选过程中合格钛精矿的生产成本和难度增大。针对这一问题,本文开展振动脉动高梯度磁选与脉动高梯度磁选橄辉岩型低品位钛铁矿的对比试验研究。结果表明:在钛粗精矿的TiO_(2)品位为9.00%、−0.074 mm粒级产率为57.60%的条件下,采用SLon−100周期式脉动高梯度磁选机分选时,所得磁性精矿的TiO_(2)品位为15%~17%,分选精度上限较低;采用SLon-Z−100周期式振动脉动高梯度磁选机分选时,所得磁性精矿的TiO_(2)品位为20%~22%,分选精度上限明显提高。在相近的磁性精矿TiO_(2)品位(15%)或TiO_(2)回收率(73%)条件下,振动脉动高梯度磁选工艺的各项分选指标均明显优于脉动高梯度磁选工艺,表明磁介质振动动态捕获模式具有更高的捕获选择性。 展开更多

关键词 橄辉岩型低品位钛铁矿 振动脉动高梯度磁选 脉动高梯度磁选 对比试验

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某钽铌锡混合精矿磁选分离试验研究 被引量：2

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作者 李宇宏 李俊英 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第3期82-85,共4页

采用高梯度磁选机分选某重选钽铌锡混合粗精矿,研究了磁场强度、脉动冲次、磁介质及转环转速对该精矿中钽铌和锡分离效果的影响。结果表明,在给矿钽品位11.65%、铌品位9.33%、锡品位19.59%条件下,最终可获得含钽22.31%、含铌17.38%、含... 采用高梯度磁选机分选某重选钽铌锡混合粗精矿,研究了磁场强度、脉动冲次、磁介质及转环转速对该精矿中钽铌和锡分离效果的影响。结果表明,在给矿钽品位11.65%、铌品位9.33%、锡品位19.59%条件下,最终可获得含钽22.31%、含铌17.38%、含锡3.22%、钽回收率95.48%、铌回收率92.88%、锡回收率8.20%的钽铌精矿,同时可获得锡品位35.87%、锡回收率91.80%的锡精矿,钽铌和锡得到有效分离。 展开更多

关键词 钽 铌 锡 SLON立环脉动高梯度磁选机 分离 磁选

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新型离心干式磁选机预选细粒磁铁矿石粉料的分选机理与试验

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作者 刘瀟倩 任祥君 +3 位作者 易凡 曾剑武 薛子兴 陈禄政 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4080-4089,共10页

针对现有干式磁选法无法有效分选细粒铁矿石粉料的难题,基于磁场-离心场协同作用原理开发了一种新型离心干式磁选机。首先,介绍该磁选机的工作原理,分析矿粒在离心干式磁选过程中的受力情况;然后,进行分选0~2.0 mm粒级占74.97%的细粒磁... 针对现有干式磁选法无法有效分选细粒铁矿石粉料的难题,基于磁场-离心场协同作用原理开发了一种新型离心干式磁选机。首先,介绍该磁选机的工作原理,分析矿粒在离心干式磁选过程中的受力情况;然后,进行分选0~2.0 mm粒级占74.97%的细粒磁铁矿石粉料试验;最后,分析磁选精矿产品并评估该磁选机的分选效果。研究结果表明:磁偶极子力的主导性随矿粒直径减小而增加;当矿粒直径小于0.096 mm时,磁偶极子力成为离心干式磁选的第一主导力,易引起脉石夹带;该磁选机在工作过程中,分选锥旋转产生的切向摩擦力持续有效分散矿石粉料,以螺旋运动形式延长了运动路径,可以降低分选粒度下限;提高分选锥转速和降低磁感应强度,精矿产率和回收率减少,精矿和尾矿铁品位上升;该磁选机能高度选择性分选细粒磁铁矿,在分选锥转速为60 r/min、磁感应强度为0.21 T条件下一次分选,将试样全铁(TFe)和磁性铁(MFe)品位由33.60%和28.57%分别提升至44.53%和40.73%,TFe和MFe回收率分别达到90.38%和97.23%,尾矿TFe和MFe品位分别仅为10.16%和2.49%;该磁选机对该磁铁矿的分选粒度下限达到0.045 mm以下。 展开更多

关键词 离心干式磁选机 细粒磁铁矿 干式预选 分选机理

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干式振动高梯度磁选机的分选机理与试验研究 被引量：7

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作者 许金越 王伊琳 宋少先 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第2期189-195,共7页

针对当前干式高梯度磁选机存在磁场磁场力小、对细粒弱磁性矿物分选选择性差、物料易聚团堵塞磁介质及分选通道等缺点,研制了一种新型干式振动高梯度磁选机(简称DVS磁选机)。首先,利用COMSOL Multiphysics模拟仿真软件,对垂直均匀磁场... 针对当前干式高梯度磁选机存在磁场磁场力小、对细粒弱磁性矿物分选选择性差、物料易聚团堵塞磁介质及分选通道等缺点,研制了一种新型干式振动高梯度磁选机(简称DVS磁选机)。首先,利用COMSOL Multiphysics模拟仿真软件,对垂直均匀磁场中做简谐振动的磁介质磁场特性及分选腔内的流场特性进行模拟仿真分析。然后,在垂直均匀磁场-简谐振动力复合力场中,建立了磁介质的动态捕获模型,对其动态捕获过程中的矿粒受力进行分析,推导出在不同位置磁性矿粒被有效捕获所需的最小磁场力公式。最后,应用该磁选机对安徽某铁品位30.68%、粒度-0.074 mm占47.01%的镜铁矿石进行预选试验。选择磁感应强度0.6 T、磁介质振动次数2 200次/min,1次分选获得了产率59.12%、铁品位45.28%和回收率87.67%的铁精矿,尾矿铁品位仅9.21%,选矿效率达到26.09%。新型干式振动高梯度磁选机分选指标与SLon-100湿式脉动高梯度磁选机试验指标及SLon-2000磁选机工业生产指标接近,证实了DVS磁选机具有良好的分选性能。 展开更多

关键词 干式高梯度磁选 振动 分选机理 镜铁矿

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攀西某选钛尾矿强磁回收微细粒钛铁矿的新工艺试验研究 被引量：4

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作者 黄会春 陈禄政 +1 位作者 熊涛 赖启威 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第10期100-104,共5页

攀枝花地区每年新增8000万t TiO_(2)品位为5.0%左右的尾矿,导致严重的资源浪费以及环境和安全问题。针对这一问题,本研究开发了一种处理量大、成本低的高梯度磁选新工艺,对低品位、细粒选钛尾矿进行粗细分级—阶梯磁选,实现微细钛铁矿... 攀枝花地区每年新增8000万t TiO_(2)品位为5.0%左右的尾矿,导致严重的资源浪费以及环境和安全问题。针对这一问题,本研究开发了一种处理量大、成本低的高梯度磁选新工艺,对低品位、细粒选钛尾矿进行粗细分级—阶梯磁选,实现微细钛铁矿的有效回收利用。研究结果显示,对TiO_(2)品位仅4.53%,-0.019 mm粒级产率为24.78%的选钛尾矿,采用SLon磁选机粗选—粗精矿磨矿—粗选尾矿分级、细粒级扫选—精选全磁选新工艺,可获得TiO_(2)品位15.52%、TiO_(2)回收率达55.33%的钛粗精矿。在这一新工艺中,SLon磁选机能够排除大量浮选难以回收的超微细钛铁矿,为后续浮选精选创造有利条件。这种新工艺为攀西地区细粒选钛尾矿的再回收利用提供了新的技术思路,具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 选钛尾矿 SLon磁选新工艺 细粒钛铁矿回收

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基于X射线分选矿石图像的轮廓提取算法综述 被引量：3

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作者 刘思冬 饶宇欢 +3 位作者 余新阳 范家豫 梁毅 姚旗升 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2023年第12期78-89,共12页

近年来,图像处理技术在矿石的智能分选领域广泛应用,但当前的智能分选图像处理算法在精度、算法效率和通用性等方面仍存在局限性。X射线分选矿石图像的轮廓提取是实现智能分选的重要前提之一,根据轮廓信息确定矿石中矿物分布、尺寸及形... 近年来,图像处理技术在矿石的智能分选领域广泛应用,但当前的智能分选图像处理算法在精度、算法效率和通用性等方面仍存在局限性。X射线分选矿石图像的轮廓提取是实现智能分选的重要前提之一,根据轮廓信息确定矿石中矿物分布、尺寸及形态等特征,进而优化分选流程,提高矿石的回收率,获得显著的经济效益。对X射线智能分选机的成像原理及图像噪声特性进行分析,概括了图像预处理方法并重点介绍了经典Canny算法和深度学习的HED、DeepEdge、U-Net轮廓提取算法的原理和网络结构,对算法的优势与不足进行了分析,最后提出X射线智能分选矿石图像处理算法现存的问题及今后的研究重点,为X射线智能分选图像处理系统矿物轮廓提取研究提供参考。 展开更多

关键词 X射线选矿 轮廓提取 CANNY算法 深度学习算法

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SL离心机从攀西选钛尾矿中分选微细钛铁矿试验 被引量：2

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作者 赖启威 陈禄政 +3 位作者 熊涛 黄会春 薛子兴 邵延海 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2023年第10期53-60,共8页

针对攀西地区选钛尾矿中微细钛铁矿难以回收利用的问题,采用SLon-100周期式脉动高梯度磁选机和SL-400离心机开展微细钛铁矿分选试验研究。结果表明,对TiO_(2)品位4.77%的选钛尾矿,采用SLon强磁一粗一扫一精选预富集、钛精矿分级,可得到T... 针对攀西地区选钛尾矿中微细钛铁矿难以回收利用的问题,采用SLon-100周期式脉动高梯度磁选机和SL-400离心机开展微细钛铁矿分选试验研究。结果表明,对TiO_(2)品位4.77%的选钛尾矿,采用SLon强磁一粗一扫一精选预富集、钛精矿分级,可得到TiO_(2)品位为18.36%的-0.037 mm微细钛粗精矿;该粒级钛粗精矿采用SL-400离心机一粗一扫-精选、精选尾矿和扫选精矿合并再选的工艺,可以获得作业产率42.39%、TiO_(2)品位30.77%、TiO_(2)作业回收率71.04%的钛精矿,为后续浮选精矿、生产合格钛精矿产品创造了良好的条件。该研究结果说明了SL离心机用于分选攀西地区微细钛铁矿的可行性,对提升攀西地区钛铁矿资源的开发利用提供了一种新的技术思路。 展开更多

关键词 微细粒钛铁矿 高效回收 SLON磁选机 SL离心机

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辽宁某低品位铁矿石磁重联合回收铁试验研究 被引量：1

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作者 郭志强 叶方平 +3 位作者 廖国平 谢美芳 李承凯 卢文华 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第12期144-148,共5页

辽宁某低品位铁矿石TFe含量28.38%,矿石矿物组成简单,高硅、贫铁,且含有少量铝,为原生矿石。采用“原矿粗粒级预先抛尾—预选精矿再磨再选—磁选精矿再重选提品位”的磁重联合工艺进行分选,考察了磁感应强度、磨矿细度、离心机转速等对... 辽宁某低品位铁矿石TFe含量28.38%,矿石矿物组成简单,高硅、贫铁,且含有少量铝,为原生矿石。采用“原矿粗粒级预先抛尾—预选精矿再磨再选—磁选精矿再重选提品位”的磁重联合工艺进行分选,考察了磁感应强度、磨矿细度、离心机转速等对分选指标的影响。结果表明:在弱磁抛尾磁感应强度为0.1 T,强磁抛尾磁感应强度为1.3 T,预选精矿磨矿细度为-0.074 mm占85%,弱磁精选磁感应强度为0.1 T,强磁精选磁感应强度为0.8 T,离心机转速为450 r/min条件下,通过连续扩大半工业试验可获得综合精矿产率31.39%、铁品位63.30%、铁回收率70.03%的指标,为我国贫铁矿回收利用提供了参考及试验依据。 展开更多

关键词 贫铁矿 高梯度磁选 离心机重选 工业试验

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云南盈江某低品位菱锰矿选矿工艺研究 被引量：5

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作者 谢美芳 熊涛 +1 位作者 黄会春 任祥君 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第5期74-76,84,共4页

针对云南盈江某低品位菱锰矿-0.019mm粒级含量超过50%、碳酸锰分布率达84.97%的特点,采用脉动高梯度磁选机分选该锰矿。在SLon-100周期式脉动高梯度磁选机探索试验基础上,使用SLon-500立环脉动高梯度磁选机进行半工业试验,采用“一粗一... 针对云南盈江某低品位菱锰矿-0.019mm粒级含量超过50%、碳酸锰分布率达84.97%的特点,采用脉动高梯度磁选机分选该锰矿。在SLon-100周期式脉动高梯度磁选机探索试验基础上,使用SLon-500立环脉动高梯度磁选机进行半工业试验,采用“一粗一扫、扫选精矿精选”的优化工艺流程,在原矿TMn含量6.72%时,可获得TMn精矿品位16.77%、回收率87.61%的锰精矿。 展开更多

关键词 菱锰矿 碳酸锰 锰精矿 高梯度磁选 SLon-100 SLon-500

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黄铜矿与砷黄铁矿的脉动高梯度强磁预选分离机理与试验研究

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作者 戴普林 陶明昱 +3 位作者 刘瀟倩 黄会春 任祥君 陈禄政 《矿物学报》 2025年第5期1005-1016,共12页

针对当前高砷铜矿浮选分离效率低、药剂消耗大的难题,本文提出脉动高梯度磁选(PHGMS)预选分离铜砷技术,系统揭示了黄铜矿与砷黄铁矿的磁性差异机理。晶体场理论分析表明,黄铜矿中Fe^(2+)/Fe^(3+)处于四面体场,其低分裂能(Δ_(t))促使高... 针对当前高砷铜矿浮选分离效率低、药剂消耗大的难题,本文提出脉动高梯度磁选(PHGMS)预选分离铜砷技术,系统揭示了黄铜矿与砷黄铁矿的磁性差异机理。晶体场理论分析表明,黄铜矿中Fe^(2+)/Fe^(3+)处于四面体场,其低分裂能(Δ_(t))促使高自旋态磁矩显著(4.90~5.92 B.M.),而砷黄铁矿中Fe^(2+)因八面体场高分裂能(Δ_(o))导致低自旋态磁矩为零,为选择性磁选分离提供了理论依据。采用SLon-100磁选机分离某高砷铜矿的试验结果表明,在最佳分离条件下,即磨矿细度-200目占60%、磁介质丝直径2.0 mm、磁感应强度1.5 T、脉动冲次200 r/min和矿浆流速3.0 cm/s,通过SLon-100磁选机一粗一扫流程,磁选铜精矿中铜品位从0.71%提升至0.93%,铜回收率达93.30%;砷品位从0.95%降至0.61%,砷去除率35.79%;分离效率达到33.31%。PHGMS技术通过强化磁选分离铜砷,铜回收率高,节能环保,为复杂高砷铜矿的绿色高效开发提供了一种新的技术途径。 展开更多

关键词 铜砷分离 脉动高梯度磁选分离 磁预选 分离机理

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