磁浮选技术在有色金属矿选矿中的研究现状与发展趋势

李静 孙晓林 陈岩 张晓杰

摘要：针对我国现有有色金属矿资源的特点，加大难选有色金属矿资源的科技攻关，实现矿产资源的综合利用，提出一项集磁选与浮选于一身的磁浮选技术，从而改变浮选的环境，提高矿物的回收率、浮选速度。磁浮选技术作为一种新型的选矿工艺，与多学科技术共同扬长避短，发挥其优势，在降耗，节能，提高产品的市场竞争力等方面，磁浮选技术具有广泛的应用前景。

关键词：有色金属矿；磁选；浮选；磁浮选

中图分类号：TD862文献标识码： A

1前言

中国是世界上最大的有色金属消耗国，但有色金属矿产资源却相对紧缺，有色金属矿产资源自给率低成为行业发展的瓶颈[1]。为应对矿产资源短缺的现状，加大对难选有色金属矿资源的技术攻关，实现矿产资源的综合利用，对于缓解我国有色金属行业存在的供需矛盾有重大的经济意义和社会意义。

磁浮选技术是一项集磁选与浮选于一身的选矿技术，它是在浮选中引入磁场，从而改变浮选的环境，对要处理矿物的浮选行为产生一定的影响。应用磁浮选技术可以实现有色金属矿的综合利用,而且磁处理技术具有操作简单、流程少且投资小的特点。所以将磁处理技术与有色金属矿选矿技术相结合以强化选矿效果，提高技术经济指标[2]。

2. 磁浮选技术在有色金属矿中应用的现状

2.1 国外磁浮选研究现状

T·雅尔辛[3]采用Box-wilson试验设计方法对镍矿石的分选试验进行改进，研究了气泡剂，捕收剂的用量和空气流量三个变量对除去镍矿石中的脉石矿物磁铁矿的磁浮选影响，在最佳的条件下含镍1.92%的镍矿石的磁浮选试验中，一段选别获得了精矿品位13.56%，回收率为74.32%的指标，再通过精选和扫选还可以进一步提高精矿品位和回收率，该方法与常规浮选方法进行了对比，结果表明：磁浮选取得了良好的指标。

科瓦舍夫[4]通过磁浮选铜矿石的实验证明对浮选用水加以磁感应强度小于等于3.6T的磁场，铜的回收率提高了1%-6%，并且通过磁化矿浆也可以增加铜的回收率，但是磁化药剂的作用没有表现出一定的规律。

奥德和阿里渡夫[5]研究了磁处理技术对油酸的性质影响，奥德研究结果表明随磁场强度的增加，溶液中油酸钠与萤石、方解石和适应的粘附增加，并且磁化水玻璃和硫酸铝可以增加这些矿物在浮选时调整剂的作用能力，阿里渡夫分别将油酸钠溶液置于静磁场和动磁场中进行磁化处理，研究结果表明：随着磁场强度的增加，水的相对粘度也上升，水化H+增加导致电动现象下降，场强增加到某种程度时，磁场引起溶液升温又增加了电动现象。磁场处理增加了油酸钠的水解程度、离子周围定向分子的数量、药剂的分散度、捕收剂与矿物接触的程度，从而极大地提高了浮选的指标。

2.2 国内磁浮选研究现状

邱廷省等[2]对含金银多金属氧化矿进行了研究，将常规浮选和加磁场浮选进行了对比试验，试验结果发现在金银精矿品位及实验条件基本保持不变的情况下，进的回收率提高了5%，银的回收率提高了2%。

汤丹选矿厂将用磁处理过的水和未经处理的水对氧化铜矿石分别进行浮选对比试验，结果表明小型试验的精矿铜回收率提高了2%-3%。王秋风等[6]为了验证磁场对浮选的影响，研究了磁处理黄药对铅锌矿、闪锌矿、磁黄铁矿的浮选行为的影响。结果表明磁处理黄药显著地强化了矿物的浮选。对于铅锌矿和闪锌矿而言，当黄药用量为1.5×10-5mol/L时，磁化和非磁化差距很大，铅锌矿回收率提高了15%，而闪锌矿的回收率提高了23%，对于磁黄铁矿，当黄药用量为6.24×10-5mol/L时，磁化黄药与非磁化黄药相比，回收率提高20%。这些实验数据有力地验证了磁处理药剂有利于铅锌矿、闪锌矿和磁黄铁矿的上浮。

熊彦权等[7]对经过磁处理的煤泥矿浆进行了研究，结果发现通过磁处理煤的可浮性能和煤浆的过滤性能都得到了大大的提高，使煤与煤矸石、黄铁矿之间的润湿性差异得到增大，这就有利于强化煤泥浮选脱硫降灰的效果，其中煤浆的过滤性能得到提高的主要原因是磁处理能降低物料的表面电位，改变浆体体系中的粒度组成，使固体颗粒总的表面积减少，粒径增大，从而改善了物料的过滤性能。此性能如果反映到脱水设备上，可以提高其脱水效率，在工业上有一定的应用前景。

边炳鑫等[8]研究了磁处理对浮选矿浆性质的影响，得出了如下结论。①磁处理对浮选矿浆含氧量、pH值、表面Zeta电位和润湿性的变化有一定的影响;水和矿物颗粒的性质(磁性)会对浮选矿浆磁化效应产生影响。②磁化处理浮选矿浆提高了煤的可浮性,加大了煤与煤矸石、黄铁矿之间润湿性的差异。③磁化处理能削弱轻柴油对煤矸石和黄铁矿的捕收作用,提高了轻柴油的选择性,有利于强化煤泥浮选脱硫降灰的效果。

邱廷省，付丽珠[9]应用一些常规药剂如碳酸钠、硅酸钠、油酸钠和明矾等，对萤石进行了磁浮选的研究。研究结果表明，采用磁处理工艺可以简化萤石与石英浮选分离结构，强化对石英的抑制作用，提高了石英的浮选和降硅效果。

国内外对磁浮选技术应用在有色金属矿选矿中有着深入的研究,总结磁浮选技术的特点主要是:①能够加快药剂与目的矿物的作用速度,加快选别速度，提高效率;②可以增强矿物表面性质的差异性,加大了矿物的选别效应的差异性,有利于提高目的矿物的品位和回收率;③可以简化流程，减少投资④可以减少或不使用化学药剂,消除了二次污染。

3. 磁浮选技术在有色金属矿选矿中的发展趋势

磁浮选技术作为一种新型的选矿工艺，与多学科技术共同扬长避短，发挥其优势，在降耗，节能，提高产品的市场竞争力等方面磁浮选技术具有广泛的应用前景。加强在该领域的深入研究,将为提高复杂难选有色金属矿物在浮选过程和分离过程的选择性提供新的有效的方法,并将逐步成为矿石分离技术的有效技术。

参考文献：

[1] 矿产自给率偏低 有色金属企业加快购矿步伐[J].国土资源2011(10):26-28.

[2] 邱廷省，崔立凤 方夕辉.磁处理技术在矿物加工中的应用研究进展[J].金属矿山2008(12):1-3.

[3] T·雅尔辛.镍矿石的磁浮选[J].国外金属矿选矿.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] 王秋风，黄开国.磁化对浮选的影响[J] .国外金属矿选矿,1996(8):12-17.

[7] 熊彦权，张希梅，故炳双.煤泥磁化浮选机理的研究[J].应用能源技术，2004,88(4)：:12 -14.

[8] 边炳鑫,陈清如,韦鲁滨.浮选矿浆的磁化处理效应和机理研究[J].煤炭学报,2004,29(1): 97-100.

[9] 邱廷省,付丽珠.萤石磁处理浮选工艺研究[J].南方冶金学院学报学报,1997,18(4): 255-258.

作者简介：

李 静（1985-），女，助教，硕士学位，河北迁安人，主要从事矿物分选理论及工艺研究。