磁化處理技術(shù)在礦物加工中的作用范文
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摘要：本文針對(duì)磁化處理技術(shù)在礦物加工中的應(yīng)用，結(jié)合理論實(shí)踐，在簡(jiǎn)要闡述磁化處理技術(shù)基本理論和礦物加工相關(guān)概述的基礎(chǔ)上，深入分析了磁化處理技術(shù)在礦物加工中的應(yīng)用。得出在礦物加工中應(yīng)用磁化處理技術(shù)，能有效提高礦物加工效率的結(jié)論，希望對(duì)相關(guān)單位有一定幫助。
關(guān)鍵詞：磁化處理技術(shù)；礦物加工；應(yīng)用；探究
隨著世界各國(guó)對(duì)磁化處理技術(shù)研究的不斷深入，各項(xiàng)技術(shù)和工藝流程愈發(fā)先進(jìn)，被廣泛應(yīng)用在礦物加工、鍋爐除垢、混凝土強(qiáng)度提升、提高農(nóng)業(yè)種子發(fā)芽率等行業(yè)中。水是選礦的主要介質(zhì)，經(jīng)過(guò)磁化處理后水的物化性能會(huì)發(fā)生明顯改變，對(duì)固體物質(zhì)的浸潤(rùn)角也會(huì)增加，從而降低水體表明的張力和黏度，經(jīng)過(guò)磁化處理的水溶液對(duì)礦物的浮選、化學(xué)浸出、固液分離等環(huán)節(jié)都會(huì)造成不同程度的影響。
1磁化處理技術(shù)的基本理論和礦物加工的相關(guān)概念
（1）磁化處理技術(shù)的基本理論。研究人員通過(guò)建立微觀模型，從分子水平的角度入手對(duì)磁化處理的機(jī)理做了深入研究，得出以下幾點(diǎn)和磁化處理技術(shù)相關(guān)的假設(shè)：第一，洛侖磁力作用。研究表明當(dāng)水體和磁流在進(jìn)行相互移動(dòng)時(shí)，會(huì)形成感應(yīng)電流，通過(guò)借助洛侖磁力能促使水分子和水體中雜質(zhì)進(jìn)行相向運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)行過(guò)程中，水中固體顆粒相互碰撞，就會(huì)形成一定數(shù)量的離子締合體[1]。第二，極化作用。極化作用是磁場(chǎng)所具有的特性，可以促使鹽類(lèi)結(jié)晶成分發(fā)生變化，增加微粒子的極性，促使原水中較長(zhǎng)的締合分子被分解為較短的締合分子，破壞離子之間的吸引力，轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶條件，形成比較分散且性能穩(wěn)定性的
（2）礦物加工的相關(guān)概念。礦物材料的本質(zhì)指的是以礦物為主要成分的材料，因此，就礦物材料自身性能而言，不但要求其組成成分是礦物質(zhì)，而且物質(zhì)本身所具有的理化特性也來(lái)與礦物質(zhì)。所以，礦物加工時(shí)需要對(duì)礦物進(jìn)行科學(xué)合理分散處理。
2磁化處理技術(shù)在礦物加工中的應(yīng)用
（1）磁化處理技術(shù)在浮選中的應(yīng)用。著名物理學(xué)家法拉第曾提出，世間萬(wàn)物都具有一定的磁性，一件物質(zhì)磁性的大小和物質(zhì)本身互物化特性和結(jié)構(gòu)有關(guān)，也就是說(shuō)任何物質(zhì)在磁場(chǎng)中都會(huì)發(fā)生磁化效應(yīng)。如果物質(zhì)一旦被磁化，則物質(zhì)結(jié)構(gòu)同樣會(huì)發(fā)生改變，通過(guò)磁化處理的物質(zhì)，并不能讓其轉(zhuǎn)變?yōu)榇判晕镔|(zhì)。磁浮選的主要對(duì)象是浮選用水、礦漿液或者藥劑溶液。研究表明[2]，水體經(jīng)過(guò)磁化處理后，水體的物理性能和化學(xué)性能會(huì)發(fā)生明顯改變。比如：經(jīng)過(guò)磁化處理后的水體其導(dǎo)電率會(huì)比原水提高2%~3%，pH值則會(huì)提升0.5~1.2，水體表面張力會(huì)降低1%~3%，可很大程度上提升對(duì)固體物質(zhì)的浸潤(rùn)角，增加浸潤(rùn)能。溶解鹽類(lèi)的能力會(huì)提升50%~70%，滲透壓力會(huì)增加1.32~2.14倍，溶氧量會(huì)增加4mg/L~6mg/L。根據(jù)電磁理論可知，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電荷和電動(dòng)勢(shì)，從而導(dǎo)致導(dǎo)體帶電，就會(huì)產(chǎn)生電能，當(dāng)導(dǎo)體水系溶液時(shí)，水體也會(huì)發(fā)生上述變化，這也是水被磁化的過(guò)程中。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，積累了很多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，具體研究成果如下：第一，金屬礦磁化浮選技術(shù)。水體經(jīng)過(guò)磁化處理后，改變了礦物質(zhì)表面的導(dǎo)電性，促使藥劑和目的礦物的相互作用，促使礦物以及目標(biāo)礦物能達(dá)到所期望是的結(jié)果，可大幅度提升礦物質(zhì)的回收利用率。通過(guò)弱磁磁選裝置，可進(jìn)行鐵磁礦的浮選，應(yīng)用實(shí)例表明，此種磁選方式比常規(guī)磁浮選的效果更加。同時(shí)如果在浮選中施加磁場(chǎng)，還會(huì)水體的表面張力。通過(guò)黃銅礦可浮性試驗(yàn)研究結(jié)果可知，通過(guò)磁化處理的黃銅礦的可浮性明顯高于未經(jīng)磁化處理黃銅礦的可浮性。主要原因是通常磁化處理的黃銅礦，溶液的表面張力更大，黃銅礦礦物潤(rùn)濕性更強(qiáng)，增加了黃銅礦的親水性。
通過(guò)房型磁式磁水器處理的浮選用水和沒(méi)有經(jīng)過(guò)磁化處理的硬水進(jìn)行比較，以氧化銅礦石為主要研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)用磁處理器處理過(guò)的水浮選氧化銅礦石，精礦銅的回收率提高了2.5個(gè)百分點(diǎn)。研究結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)磁化處理的黃藥可大幅度增加礦物的浮選效率，就硫化鋅而言，如果黃藥的用量為1.5×10-5mol/L，磁化和非磁化對(duì)浮選有很大影響，經(jīng)過(guò)磁化處理的黃藥的可以促使硫化鋅的回收率提升20%~25%。從中可以清楚看出，在金屬礦物加工中應(yīng)用磁化和處理技術(shù)可大幅度提升金屬的回收率，值得大力推廣應(yīng)用。第二，磁化浮選在非金屬礦物中的應(yīng)用。當(dāng)煤泥礦漿經(jīng)過(guò)磁化處理后，可大幅度煤的可浮性，大大增加了煤礦、黃鐵礦、矸石的潤(rùn)濕差異性，可有效提高煤泥脫硫漿灰的效果。同時(shí)通過(guò)磁化處理的煤漿還能大幅度改善過(guò)濾性。相關(guān)研究表明[3]，磁化處理對(duì)浮選礦漿性質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，通過(guò)磁化處理能夠有效改善浮選礦漿的含氧量、pH值、潤(rùn)濕性等。比如：水體或者礦物本身的性質(zhì)，則會(huì)影響礦漿的磁化效應(yīng)；其次，通過(guò)磁化處理可大幅度提升煤的可浮性，促使煤、矸石、黃鐵礦之間的潤(rùn)濕差異更加明顯；最后，通過(guò)磁化處理還能促使煤表面的柴油和煤相互分離，有利于提高煤泥脫硫降灰的效率。通過(guò)磁處理技術(shù)在金屬礦和非金屬礦中的應(yīng)用研究可知，通過(guò)此處理技術(shù)可大大提高礦物選擇和分離的效率。
（2）磁處理技術(shù)在化學(xué)浸出中的應(yīng)用。和磁浮選技術(shù)相同，如果把磁處理技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)浸入工藝中，也可以起到相同的效果。但我國(guó)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的研究還不夠深入，對(duì)磁處理化學(xué)浸出的研究注重在貴重金屬礦浸礦方面，比如：金、銀等。磁處理對(duì)碳酸氫銨沉淀稀土母液體系的影響非常大，沉淀pH值大約為7，如果稀土母液溶度為4.09×10-5mol/L，加入碳酸氫銨溶液中，磁化處理40min~50min，研究表明，磁化處理強(qiáng)度不同對(duì)稀土的影響也不盡相同，當(dāng)磁化強(qiáng)度達(dá)到600kA/m時(shí)，效果最佳，沉淀物的純度可提高3%~5%。相關(guān)學(xué)者認(rèn)為，磁處理影響稀土結(jié)晶的原因主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：其一，磁處理會(huì)對(duì)溶液的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生影響，在600kA/m磁處理強(qiáng)度下，無(wú)定型沉淀會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w沉淀；其二，磁處理對(duì)水溶液參數(shù)的影響也比較大，可促使碳酸稀土形成晶核，國(guó)外相關(guān)研究表明，在高能磁脈沖的作用下，礦石中會(huì)產(chǎn)生大量的微裂縫。俄羅斯磁化處理技術(shù)發(fā)展最先進(jìn)的國(guó)家，俄羅斯貴金屬地質(zhì)勘探研究院經(jīng)過(guò)一系列試驗(yàn)研究表明，通過(guò)磁脈沖預(yù)處理技術(shù)可大幅度提升金礦石氰化率，比如：在進(jìn)行長(zhǎng)石含金礦石氰化時(shí)，經(jīng)過(guò)磁脈沖處理后，金的浸出率可提升1.2%~2.4%。通常情況下，1噸長(zhǎng)石含金礦石中，金的含量大約為12.2g~14.3g，而且在長(zhǎng)石含金礦石中還含有一定量的碳酸鹽礦物和硫化礦物，在長(zhǎng)石含金礦石加工時(shí)應(yīng)用磁處理技術(shù)，金的浸出率可提升3~4個(gè)百分點(diǎn)。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述，本文結(jié)合理論實(shí)踐，深入分析了磁化處理技術(shù)在礦物加工中的應(yīng)用，研究結(jié)果表明，在礦物加工中應(yīng)用磁化處理技術(shù)具有效率高、作用速度快、可增強(qiáng)礦物表面性質(zhì)差異性等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還能降低化學(xué)品的應(yīng)用量，有效避免了二次污染的發(fā)生。此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中各項(xiàng)指標(biāo)都符合現(xiàn)代化礦物加工標(biāo)準(zhǔn)，值得大力推廣應(yīng)用。
作者：王萍 單位：云南省一九八煤田地質(zhì)勘探隊(duì)