磁浮選技術在有色金屬礦選礦中的研究現狀與發展趨勢

李靜 孫曉林 陳巖 張曉杰

摘要：針對我國現有有色金屬礦資源的特點，加大難選有色金屬礦資源的科技攻關，實現礦產資源的綜合利用，提出一項集磁選與浮選于一身的磁浮選技術，從而改變浮選的環境，提高礦物的回收率、浮選速度。磁浮選技術作為一種新型的選礦工藝，與多學科技術共同揚長避短，發揮其優勢，在降耗，節能，提高產品的市場競爭力等方面，磁浮選技術具有廣泛的應用前景。

關鍵詞：有色金屬礦；磁選；浮選；磁浮選

中圖分類號：TD862文獻標識碼： A

1前言

中國是世界上最大的有色金屬消耗國，但有色金屬礦產資源卻相對緊缺，有色金屬礦產資源自給率低成為行業發展的瓶頸[1]。為應對礦產資源短缺的現狀，加大對難選有色金屬礦資源的技術攻關，實現礦產資源的綜合利用，對于緩解我國有色金屬行業存在的供需矛盾有重大的經濟意義和社會意義。

磁浮選技術是一項集磁選與浮選于一身的選礦技術，它是在浮選中引入磁場，從而改變浮選的環境，對要處理礦物的浮選行為產生一定的影響。應用磁浮選技術可以實現有色金屬礦的綜合利用,而且磁處理技術具有操作簡單、流程少且投資小的特點。所以將磁處理技術與有色金屬礦選礦技術相結合以強化選礦效果，提高技術經濟指標[2]。

2. 磁浮選技術在有色金屬礦中應用的現狀

2.1 國外磁浮選研究現狀

T·雅爾辛[3]采用Box-wilson試驗設計方法對鎳礦石的分選試驗進行改進，研究了氣泡劑，捕收劑的用量和空氣流量三個變量對除去鎳礦石中的脈石礦物磁鐵礦的磁浮選影響，在最佳的條件下含鎳1.92%的鎳礦石的磁浮選試驗中，一段選別獲得了精礦品位13.56%，回收率為74.32%的指標，再通過精選和掃選還可以進一步提高精礦品位和回收率，該方法與常規浮選方法進行了對比，結果表明：磁浮選取得了良好的指標。

科瓦舍夫[4]通過磁浮選銅礦石的實驗證明對浮選用水加以磁感應強度小于等于3.6T的磁場，銅的回收率提高了1%-6%，并且通過磁化礦漿也可以增加銅的回收率，但是磁化藥劑的作用沒有表現出一定的規律。

奧德和阿里渡夫[5]研究了磁處理技術對油酸的性質影響，奧德研究結果表明隨磁場強度的增加，溶液中油酸鈉與螢石、方解石和適應的粘附增加，并且磁化水玻璃和硫酸鋁可以增加這些礦物在浮選時調整劑的作用能力，阿里渡夫分別將油酸鈉溶液置于靜磁場和動磁場中進行磁化處理，研究結果表明：隨著磁場強度的增加，水的相對粘度也上升，水化H+增加導致電動現象下降，場強增加到某種程度時，磁場引起溶液升溫又增加了電動現象。磁場處理增加了油酸鈉的水解程度、離子周圍定向分子的數量、藥劑的分散度、捕收劑與礦物接觸的程度，從而極大地提高了浮選的指標。

2.2 國內磁浮選研究現狀

邱廷省等[2]對含金銀多金屬氧化礦進行了研究，將常規浮選和加磁場浮選進行了對比試驗，試驗結果發現在金銀精礦品位及實驗條件基本保持不變的情況下，進的回收率提高了5%，銀的回收率提高了2%。

湯丹選礦廠將用磁處理過的水和未經處理的水對氧化銅礦石分別進行浮選對比試驗，結果表明小型試驗的精礦銅回收率提高了2%-3%。王秋風等[6]為了驗證磁場對浮選的影響，研究了磁處理黃藥對鉛鋅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦的浮選行為的影響。結果表明磁處理黃藥顯著地強化了礦物的浮選。對于鉛鋅礦和閃鋅礦而言，當黃藥用量為1.5×10-5mol/L時，磁化和非磁化差距很大，鉛鋅礦回收率提高了15%，而閃鋅礦的回收率提高了23%，對于磁黃鐵礦，當黃藥用量為6.24×10-5mol/L時，磁化黃藥與非磁化黃藥相比，回收率提高20%。這些實驗數據有力地驗證了磁處理藥劑有利于鉛鋅礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦的上浮。

熊彥權等[7]對經過磁處理的煤泥礦漿進行了研究，結果發現通過磁處理煤的可浮性能和煤漿的過濾性能都得到了大大的提高，使煤與煤矸石、黃鐵礦之間的潤濕性差異得到增大，這就有利于強化煤泥浮選脫硫降灰的效果，其中煤漿的過濾性能得到提高的主要原因是磁處理能降低物料的表面電位，改變漿體體系中的粒度組成，使固體顆?？偟谋砻娣e減少，粒徑增大，從而改善了物料的過濾性能。此性能如果反映到脫水設備上，可以提高其脫水效率，在工業上有一定的應用前景。

邊炳鑫等[8]研究了磁處理對浮選礦漿性質的影響，得出了如下結論。①磁處理對浮選礦漿含氧量、pH值、表面Zeta電位和潤濕性的變化有一定的影響;水和礦物顆粒的性質(磁性)會對浮選礦漿磁化效應產生影響。②磁化處理浮選礦漿提高了煤的可浮性,加大了煤與煤矸石、黃鐵礦之間潤濕性的差異。③磁化處理能削弱輕柴油對煤矸石和黃鐵礦的捕收作用,提高了輕柴油的選擇性,有利于強化煤泥浮選脫硫降灰的效果。

邱廷省，付麗珠[9]應用一些常規藥劑如碳酸鈉、硅酸鈉、油酸鈉和明礬等，對螢石進行了磁浮選的研究。研究結果表明，采用磁處理工藝可以簡化螢石與石英浮選分離結構，強化對石英的抑制作用，提高了石英的浮選和降硅效果。

國內外對磁浮選技術應用在有色金屬礦選礦中有著深入的研究,總結磁浮選技術的特點主要是:①能夠加快藥劑與目的礦物的作用速度,加快選別速度，提高效率;②可以增強礦物表面性質的差異性,加大了礦物的選別效應的差異性,有利于提高目的礦物的品位和回收率;③可以簡化流程，減少投資④可以減少或不使用化學藥劑,消除了二次污染。

3. 磁浮選技術在有色金屬礦選礦中的發展趨勢

磁浮選技術作為一種新型的選礦工藝，與多學科技術共同揚長避短，發揮其優勢，在降耗，節能，提高產品的市場競爭力等方面磁浮選技術具有廣泛的應用前景。加強在該領域的深入研究,將為提高復雜難選有色金屬礦物在浮選過程和分離過程的選擇性提供新的有效的方法,并將逐步成為礦石分離技術的有效技術。

參考文獻：

[1] 礦產自給率偏低 有色金屬企業加快購礦步伐[J].國土資源2011(10):26-28.

[2] 邱廷省，崔立鳳 方夕輝.磁處理技術在礦物加工中的應用研究進展[J].金屬礦山2008(12):1-3.

[3] T·雅爾辛.鎳礦石的磁浮選[J].國外金屬礦選礦.2001,38(9):14-19.

[4] Corachev,Kiryak. Effect of amagnetic fild on water and aqueous during the flotation of copper-containing ores [J]. Rudodobime.f. 1970,25(2): 12-15.

[5] Aripor.E.Affect of magnetic treatment on the properties of asodjum oleate colution[J].Uzb.khim.zh,1967(5).

[6] 王秋風，黃開國.磁化對浮選的影響[J] .國外金屬礦選礦,1996(8):12-17.

[7] 熊彥權，張希梅，故炳雙.煤泥磁化浮選機理的研究[J].應用能源技術，2004,88(4)：:12 -14.

[8] 邊炳鑫,陳清如,韋魯濱.浮選礦漿的磁化處理效應和機理研究[J].煤炭學報,2004,29(1): 97-100.

[9] 邱廷省,付麗珠.螢石磁處理浮選工藝研究[J].南方冶金學院學報學報,1997,18(4): 255-258.

作者簡介：

李 靜（1985-），女，助教，碩士學位，河北遷安人，主要從事礦物分選理論及工藝研究。