磁处理技术在矿物加工中的应用研究进展-矿业114网 
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磁处理技术在矿物加工中的应用研究进展
2008-12-15
阐述了磁处理技术的基本理论,磁处理技术在金属矿、非金属矿浮选和化学浸出中的应用,以及磁处 理机理研究现状、发展趋势和存在的问题。磁处理技术由于其独特性质和广泛的应用前景,加强磁场与选矿技术 的综合利用,对保护环境、节约能耗、回收资源、磁处理机理的形成和选矿技术的发展等具有重要意义。
Series No. 390 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 20总08第年 第39012期 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ Decemberꢀ 2008 METAL MINE · 专 题 综 述 · 磁处理技术在矿物加工中的应用研究进展 邱 廷 省 ꢀ 崔 立 凤 ꢀ 方 夕 辉 ( 江 西 理 工 大 学 ) 摘 ꢀ 要 ꢀ 阐 述 了 磁 处 理 技 术 的 基 本 理 论 , 磁 处 理 技 术 在 金 属 矿 、 非 金 属 矿 浮 选 和 化 学 浸 出 中 的 应 用 , 以 及 磁 处 理 机 理 研 究 现 状 、 发 展 趋 势 和 存 在 的 问 题 。 磁 处 理 技 术 由 于 其 独 特 性 质 和 广 泛 的 应 用 前 景 , 加 强 磁 场 与 选 矿 技 术 的 综 合 利 用 , 对 保 护 环 境 、 节 约 能 耗 、 回 收 资 源 、 磁 处 理 机 理 的 形 成 和 选 矿 技 术 的 发 展 等 具 有 重 要 意 义 。 关 键 词 ꢀ 磁 处 理 技 术 ꢀ 机 理 研 究 ꢀ 应 用 进 展 Progress in the Application Research of Magnetic Treatment Technology in Mineral Processing Qiu Tingshengꢀ Cui Lifengꢀ Fang Xihui ( Jiangxi University of Science and Technology) Abstractꢀ A comprehensive review is made of the progress in the application research of magnetic treatment technolo gy in mineral processing achieved in recent years, including the basic theory of magnetic treatment technology, its applica tion in the flotation of metal ores and nonmetal ores and in the chemical leaching, and the present situation, development trend and existing problems in the research of magnetic treatment mechanism. Magnetic treatment technology is a compara tively new technology and it has unique characteristics and wide application prospect. Enhancing the comprehensive utiliza tion of magnetic field and mineral processing technology will be no doubt of important significance to the environment pro tection, energy preservation, resource recovery, formation of magnetic treatment mechanism and development of mineral processing technology. Keywordsꢀ Magnetic treatment, Research of mechanism, Application progress ꢀ ꢀ 自 20 世 纪 60 年 代 起 , 前 苏 联 、 美 国 、 日 本 等 国 技 术 相 互 渗 透 、 共 同 作 用 以 强 化 选 矿 效 果 , 并 对 这 些 技 术 进 行 系 统 的 研 究 , 可 扬 长 避 短 , 发 挥 多 学 科 、 多 技 术 的 优 势 。 磁 处 理 技 术 引 入 到 矿 物 加 工 过 程 中 将 有 助 于 我 国 矿 产 资 源 的 综 合 利 用 和 有 效 回 收 。 1ꢀ 磁 处 理 技 术 的 基 本 理 论 家 先 后 掀 起 了 磁 处 理 技 术 研 究 热 , 但 一 直 没 有 什 么 突 破 性 的 进 展 , 对 它 的 研 究 也 是 处 于 滞 留 阶 段 。 20 世 纪 80 年 代 以 来 , 由 于 该 技 术 在 理 疗 方 面 有 了 一 定 的 成 果 , 才 再 一 次 引 起 科 学 家 的 关 注 , 到 90 年 代 初 磁 处 理 技 术 已 大 规 模 地 应 用 于 石 油 工 业 , 并 取 得 了 良 好 的 效 益 。 近 几 年 随 着 磁 处 理 应 用 领 域 的 迅 速 扩 大 , 磁 处 理 技 术 在 矿 物 加 工 领 域 也 为 选 矿 专 业 人 员 所 注 重 , 他 们 关 注 磁 处 理 作 用 机 理 在 选 矿 方 面 的 研 究 , 开 始 向 有 效 地 利 用 磁 场 能 和 磁 场 强 化 选 矿 机 理 的 研 究 方 向 发 展 。 矿 产 资 源 是 不 可 再 生 资 源 , 随 着 高 品 位 易 选 矿 逐 渐 减 少 , 进 入 选 矿 厂 中 的 难 选 矿 石 数 量 逐 年 增 加 , 如 何 开 发 利 用 这 些 难 选 矿 石 成 为 当 今 选 冶 的 重 要 课 题 。 为 了 从 难 选 矿 石 中 回 收 有 价 成 分 , 需 要 应 用 复 杂 的 工 艺 。 磁 处 理 技 术 集 物 理 化 学 作 用 于 一 身 , 处 理 过 程 中 一 般 不 需 要 添 加 药 剂 , 因 此 不 存 在 有 毒 和 二 次 污 染 等 问 题 , 而 且 磁 处 理 技 术 应 用 方 便 、 投 资 少 且 容 易 屏 蔽 。 将 磁 处 理 技 术 与 选 矿 科 研 人 员 从 建 立 各 种 微 观 模 型 出 发 , 从 分 子 水 平 上 对 磁 处 理 作 用 的 机 理 与 效 果 进 行 了 大 量 的 研 究 , 取 得 了 很 大 的 进 展 。 近 年 来 国 内 外 对 磁 场 效 应 作 用 于 浮 选 的 机 理 进 行 了 大 量 的 研 究 。 当 前 主 要 有 以 下 的 几 个 假 设 和 推 断 1] 。 [ ( 1) 洛 仑 兹 力 作 用 。 水 与 磁 流 的 相 互 移 动 , 能 够 产 生 感 应 电 流 , 在 洛 仑 兹 力 的 作 用 下 , 弱 极 性 的 水 分 子 和 其 他 杂 质 的 带 电 离 子 作 反 向 运 动 。 该 过 程 中 , 正 负 离 子 或 颗 粒 相 互 碰 撞 形 成 一 定 数 量 的 “ 离  国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 ( 编 号 : 50664002) , 江 西 省 自 然 科 学 基 金 项 目 ( 编 号 : 0350026) 。 邱 廷 省 ( 1962— ) , 男 , 江 西 理 工 大 学 资 源 与 环 境 工 程 学 院 , 教 授 , 北 京 科 技 大 学 博 士 后 , 341000 江 西 省 赣 州 市 。 · 1· 总 第 390 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2008 年 第 12 期 子 缔 合 体 ” , 这 种 缔 合 体 具 有 足 够 的 稳 定 性 , 在 水 中 形 成 了 大 量 的 结 晶 核 心 , 以 这 些 晶 体 为 核 心 的 悬 浮 颗 粒 可 以 稳 定 的 存 在 于 水 中 。 应 。 以 前 就 有 将 磁 选 法 与 其 它 分 离 技 术 结 合 应 用 , 特 别 是 与 重 选 法 结 合 导 致 了 磁 重 选 的 出 现 。 顾 名 思 义 , 磁 浮 选 是 一 种 将 浮 选 与 磁 选 相 结 合 的 联 合 工 艺 。 磁 处 理 技 术 应 用 于 浮 选 , 主 要 作 用 的 对 象 就 是 浮 选 用 水 、 矿 浆 和 药 剂 溶 液 体 系 。 有 研 究 表 明 2] , 水 经 磁 化 后 , 能 产 生 明 显 的 物 理 化 学 变 化 , 水 的 电 导 率 提 高 2% ; pH 提 高 0. 4 ~ 1. 0; 表 面 张 力 下 降 1% ~ 2% , 对 固 体 物 质 的 浸 润 角 增 大 , 浸 润 能 力 增 强 , 蒸 发 速 度 提 高 ; 对 一 些 盐 类 的 溶 解 度 提 高 20% ~ 70% ; 水 渗 透 压 提 高 1. 34 倍 ; 溶 氧 量 增 加 3 ~ 6 mg / L, 可 见 水 磁 化 后 水 系 环 境 被 改 变 了 。 根 据 法 拉 第 的 电 磁 理 论 , 导 体 在 外 力 作 用 下 通 过 磁 场 作 切 割 磁 力 线 运 动 时 , 会 产 生 电 荷 和 使 电 荷 运 动 的 电 动 势 , 于 是 导 体 内 就 产 生 了 电 流 、 电 位 差 等 物 理 变 化 , 于 是 产 生 了 电 能 。 当 切 割 磁 力 线 的 导 体 是 一 束 有 一 定 速 度 流 动 着 的 、 有 一 定 导 电 性 的 水 系 溶 液 时 , 在 水 流 中 也 一 定 会 发 生 上 述 的 变 化 , 这 时 可 以 说 水 系 被 磁 化 了 。 但 是 , 磁 化 处 理 的 机 理 很 复 杂 , 影 响 磁 化 效 果 的 因 素 也 很 多 , 所 以 对 磁 化 处 理 进 行 机 理 研 究 还 存 在 很 多 困 难 。 近 年 来 国 内 外 许 多 专 业 人 员 进 行 了 大 量 的 试 验 研 究 , 积 累 了 大 量 的 试 验 数 据 和 实 际 经 验 , 提 供 了 一 些 有 价 值 的 模 型 。 下 面 对 一 些 研 究 成 果 进 行 总 结 。 2. 1. 1ꢀ 磁 化 浮 选 金 属 矿 ( 2) 极 化 作 用 。 磁 场 的 极 化 作 用 使 盐 类 的 结 晶 [ 成 分 发 生 了 变 化 。 微 粒 子 极 性 增 强 , 凝 聚 力 减 弱 , 使 水 中 原 有 的 较 长 缔 合 分 子 链 被 截 断 为 较 短 的 缔 合 分 子 链 和 带 电 离 子 的 变 形 , 破 坏 了 离 子 间 的 静 电 吸 引 力 , 改 变 了 结 晶 条 件 , 形 成 分 散 的 稳 定 小 晶 体 。 ( 3) 磁 滞 效 应 。 磁 场 引 起 水 中 盐 类 分 子 或 离 子 的 磁 性 力 偶 的 磁 滞 效 应 , 改 变 了 盐 类 在 水 中 的 溶 解 性 以 及 盐 类 分 子 相 互 间 的 亲 和 性 ( 结 晶 性 ) , 防 止 大 晶 体 结 晶 。 ( 4) 磁 力 矩 重 新 取 向 。 在 一 定 基 团 反 应 中 , 磁 场 影 响 在 基 团 中 成 对 的 磁 力 矩 重 新 取 向 , 通 过 这 样 的 中 间 机 理 而 影 响 其 他 化 学 反 应 。 反 应 动 力 学 发 生 了 变 化 , 反 应 结 果 中 新 得 到 的 产 品 间 的 比 例 关 系 也 发 生 了 变 化 。 ( 5) 氢 键 变 形 。 磁 场 对 水 的 偶 极 分 子 发 生 定 向 极 化 作 用 后 , 电 子 云 会 发 生 改 变 , 造 成 氢 键 的 弯 曲 和 局 部 断 裂 , 使 单 个 水 分 子 的 数 量 增 多 。 这 些 水 分 子 占 据 了 溶 液 的 各 个 空 隙 , 能 抑 制 晶 体 的 形 成 , 并 使 水 的 整 体 性 能 发 生 变 化 。 ( 6) 活 化 能 改 变 。 磁 场 的 影 响 与 系 统 的 转 化 有 联 系 。 虽 然 水 在 磁 化 时 获 得 的 能 量 很 少 , 但 在 系 统 中 开 始 和 终 结 之 间 存 在 一 个 “ 能 障 ” , 为 克 服 这 种 能 障 必 须 向 系 统 输 送 相 应 的 能 量 以 触 发 活 化 能 。 磁 场 短 时 间 的 作 用 起 着 “ 催 化 ” 水 系 活 化 能 改 变 的 作 用 , 最 终 导 致 整 个 系 统 性 质 的 变 化 。 磁 处 理 浮 选 是 指 水 系 经 磁 场 作 用 后 改 变 了 矿 物 表 面 的 电 性 , 促 进 药 剂 与 目 的 矿 物 的 相 互 作 用 , 对 目 的 矿 物 和 非 目 的 矿 物 达 到 人 们 所 期 望 的 改 变 , 以 便 提 高 对 矿 物 的 回 收 利 用 。 加 拿 大 劳 伦 琴 的 T· 耶 尔 辛 3] , 利 用 一 种 实 验 型 弱 磁 磁 选 装 置 , 对 磁 铁 矿 - 石 英 混 合 矿 的 合 成 样 品 及 一 种 典 型 的 磁 铁 矿 石 进 行 了 常 规 浮 选 、 常 规 磁 选 和 磁 浮 选 的 对 比 试 验 ( 该 处 的 浮 选 采 用 的 均 是 反 浮 选 的 过 程 ) 。 试 验 结 果 表 明 , 磁 浮 选 工 艺 优 于 常 规 浮 选 和 常 规 磁 选 工 艺 。 他 还 提 出 对 某 些 矿 石 磁 浮 选 工 艺 见 效 的 主 要 条 件 是 欲 分 离 的 矿 石 中 的 矿 物 应 在 磁 性 和 浮 选 性 上 有 差 异 , 磁 性 矿 物 最 好 具 有 较 低 的 浮 选 速 度 。 还 有 研 究 表 明 4] , 在 浮 选 中 施 加 磁 场 会 使 液 体 的 表 面 张 力 发 生 显 著 的 变 化 , 在 一 定 磁 场 条 件 下 , 液 体 的 表 面 张 力 是 增 加 的 。 可 浮 选 性 差 的 矿 物 润 湿 性 能 的 增 加 要 小 于 可 浮 性 能 好 的 矿 物 润 湿 性 能 的 增 加 量 。 通 过 对 黄 铁 矿 和 黄 铜 矿 的 可 浮 性 研 究 可 知 5] , 磁 处 理 能 增 加 黄 铜 矿 与 黄 铁 矿 可 浮 性 的 差 异 , 增 加 溶 液 的 表 面 张 力 , 增 大 矿 物 的 润 湿 性 , 从 而 扩 大 了 黄 铜 矿 、 黄 铁 矿 疏 水 性 的 差 异 。 而 且 磁 处 [ 上 述 几 种 理 论 学 说 从 不 同 方 面 解 释 了 磁 处 理 技 术 的 机 理 , 但 由 于 磁 处 理 技 术 的 理 论 与 试 验 室 研 究 的 不 完 善 性 , 长 期 以 来 , 不 管 是 国 内 还 是 国 外 , 对 磁 处 理 技 术 的 机 理 研 究 还 处 在 论 证 和 假 设 的 不 断 交 替 的 阶 段 , 没 有 形 成 一 套 完 整 的 、 有 效 的 磁 处 理 技 术 规 律 与 理 论 。 2 ꢀ 磁 处 理 技 术 的 应 用 与 发 展 [ 2 . 1ꢀ 磁 处 理 技 术 在 浮 选 中 的 应 用 物 理 学 家 法 拉 第 指 出 , 自 然 界 中 的 一 切 物 质 都 具 有 磁 性 , 其 化 学 成 份 和 物 质 结 构 密 切 相 关 , 任 何 物 质 在 磁 场 中 都 会 发 生 磁 化 效 应 。 当 然 , 说 物 质 被 磁 化 了 , 是 指 被 磁 化 的 物 质 内 能 发 生 了 改 变 , 磁 化 并 不 能 使 物 质 变 成 磁 性 物 质 。 浮 选 和 化 学 浸 矿 是 回 收 矿 物 的 最 基 本 的 方 法 , 如 果 在 浮 选 和 浸 出 中 引 入 磁 场 , 我 们 就 有 望 于 利 用 磁 处 理 技 术 来 强 化 矿 物 的 选 别 效 [ · 2· ꢀ ꢀ ꢀ 邱 廷 省 等 : 磁 处 理 技 术 在 矿 物 加 工 中 的 应 用 研 究 进 展 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2008 年 第 12 期 理 能 增 加 抑 制 剂 在 黄 铁 矿 矿 物 表 面 的 吸 附 , 显 著 减 少 黄 铁 矿 矿 物 表 面 黄 药 的 吸 附 量 。 促 进 亲 水 成 分 的 形 成 , 扩 大 铜 硫 两 种 矿 物 可 浮 性 的 差 异 。 汤 丹 选 矿 选 矿 浆 性 质 的 影 响 提 出 了 下 面 3 条 结 论 。 ①磁 化 处 理 能 引 起 浮 选 矿 浆 含 氧 量 、 pH 值 、 表 面 Zeta 电 位 和 润 湿 热 的 变 化 ; 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 促 进 轻 柴 油 在 煤 表 面 的 固 着 程 度 , 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 。 采 用 Na CO3 、 Na SiO3 、 油 酸 和 明 矾 厂 [ 6] 采 用 房 型 磁 式 磁 水 器 处 理 浮 选 用 水 , 与 未 磁 化 处 理 的 硬 水 比 较 , 用 磁 处 理 器 处 理 过 的 水 浮 选 氧 化 铜 矿 石 , 小 型 试 验 的 精 矿 铜 回 收 率 提 高 了 2% ~ [ 7] 研 3 % 。 为 了 验 证 磁 化 对 浮 选 有 影 响 , 王 秋 风 等 究 磁 化 黄 药 对 PbS、 ZnS、 FeS 浮 选 的 影 响 。 结 果 表 2 明 磁 化 黄 药 显 著 地 强 化 了 矿 物 的 浮 选 。 对 于 PbS 和 2 2 - 5 ZnS 而 言 , 当 黄 药 用 量 为 1. 5 × 10 mol/ L 时 , 磁 化 和 非 磁 化 差 距 很 大 , PbS 回 收 率 提 高 了 15% , 而 ZnS 等 一 些 常 规 药 剂 , 对 萤 石 进 行 了 磁 处 理 浮 选 研 究 。 研 究 结 果 表 明 14] , 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 , 提 高 石 英 浮 选 和 降 硅 效 果 。 朱 巨 建 等 [ 15] 研 究 了 浮 选 介 质 水 经 磁 化 处 理 后 , 石 英 的 上 浮 率 与 介 质 pH 值 的 变 化 关 系 及 其 作 用 机 理 , 试 验 研 究 结 果 表 明 , 磁 化 处 理 可 以 使 石 英 上 浮 率 减 少 , 使 Ca2 + 对 石 英 的 活 化 能 力 降 低 , 认 为 产 生 上 述 变 化 的 原 因 是 磁 化 处 理 增 加 了 水 分 子 的 平 均 动 能 , 削 弱 了 水 分 子 之 间 的 色 散 力 、 诱 导 力 和 取 向 力 , 减 小 了 石 英 对 H + 吸 附 的 位 阻 效 应 , 使 [ 的 回 收 率 提 高 了 23% , 对 于 FeS , 当 黄 药 用 量 为 2 - 5 6 . 24 × 10 mol/ 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 化 药 剂 有 利 于 PbS、 ZnS 和 FeS 的 上 浮 。 科 瓦 舍 2 [ 8] 夫 发 现 磁 预 处 理 浮 选 铜 矿 石 的 用 水 在 磁 感 应 强 度 ≤3 6 T时 , 铜 的 回 收 率 提 高 了 1% ~ 6% 。 磁 化 矿 浆 同 样 可 以 增 加 铜 的 回 收 率 , 但 是 磁 化 药 剂 就 没 有 一 定 的 规 律 。 有 很 多 人 研 究 了 磁 化 浮 选 对 铁 矿 物 的 影 响 , 贝 洛 什 ( Belosh E N) 9] 采 用 天 然 纯 赤 铁 矿 、 磁 铁 矿 和 假 象 赤 铁 矿 的 矿 浆 处 于 各 种 场 强 中 , 试 验 结 果 表 明 : 磁 场 处 理 矿 浆 提 高 了 铁 氧 化 矿 的 可 浮 性 。 奇 金 ( Chikim Yum) 10] 研 究 了 浮 选 前 磁 场 预 处 理 钛 铁 矿 和 磁 铁 矿 混 合 物 , 结 果 也 表 明 磁 化 预 处 理 显 著 提 高 了 浮 选 效 果 。 磁 处 理 技 术 作 用 于 白 钨 矿 选 [ 2 + 2 + Ca 在 石 英 表 面 的 竞 争 吸 附 更 加 困 难 , 从 而 使 Ca 对 石 英 的 活 化 能 力 得 以 降 低 。 上 述 磁 处 理 金 属 矿 和 非 金 属 矿 的 研 究 结 果 都 证 明 了 磁 化 处 理 矿 浆 、 药 剂 、 水 系 等 确 实 有 利 于 促 进 矿 物 的 选 别 分 离 。 但 对 矿 浆 浮 选 中 磁 化 处 理 作 用 的 有 效 与 无 效 , 两 种 相 对 立 的 观 念 时 有 发 生 。 例 如 克 拉 [ [ 11] , 也 取 得 了 一 定 的 效 果 。 通 过 测 定 矿 物 表 面 的 辛 [ 16] 磁 化 水 的 研 究 表 明 磁 处 理 能 使 水 在 结 构 、 密 度 矿 和 润 湿 性 上 发 生 改 变 。 巴 拉 钠 夫 17] 认 为 磁 化 水 改 变 了 悬 浮 物 的 含 量 、 磁 导 率 、 矿 物 的 电 动 势 和 一 些 矿 物 的 浮 选 速 率 。 而 卡 尔 维 利 ( Calverley R A) 则 提 出 了 磁 处 理 矿 浆 浮 选 的 效 果 与 矿 浆 中 的 杂 质 有 关 , 而 一 种 杂 质 在 任 何 矿 石 中 都 存 在 是 不 可 能 的 , 前 苏 联 所 用 的 广 泛 的 磁 处 理 条 件 使 卡 尔 维 利 认 为 试 验 差 异 与 不 同 的 场 强 、 流 速 无 关 。 他 认 为 磁 化 处 理 水 并 非 是 矿 物 浮 选 的 一 种 有 效 的 途 径 。 库 巴 特 · 约 塞 [ 动 电 位 、 药 剂 在 矿 物 表 面 的 吸 附 量 , 研 究 了 磁 场 对 白 钨 矿 浮 选 速 率 的 影 响 。 研 究 结 果 表 明 , 磁 场 促 进 了 捕 收 剂 在 矿 物 表 面 的 吸 附 , 提 高 了 浮 选 速 率 , 还 能 减 化 流 程 结 构 。 笔 者 在 研 究 含 金 银 多 金 属 氧 化 矿 时 , 进 行 了 常 规 浮 选 和 加 磁 场 浮 选 的 对 比 试 验 , 试 验 结 果 发 现 在 金 银 精 矿 品 位 基 本 保 持 不 变 的 情 况 下 , 金 的 回 收 率 提 高 了 5% , 银 的 回 收 率 提 高 了 2% 。 2 . 1. 2ꢀ 磁 化 浮 选 非 金 属 矿 [ 12] 研 究 发 现 磁 化 处 理 煤 泥 矿 浆 可 以 特 [ 18] 通 过 试 验 得 出 的 结 果 是 磁 化 水 或 溶 液 并 没 有 熊 彦 权 等 提 高 煤 的 可 浮 性 , 加 大 了 煤 与 煤 矸 石 、 黄 铁 矿 之 间 的 润 湿 性 的 差 异 , 有 利 于 强 化 煤 泥 浮 选 脱 硫 降 灰 的 效 果 。 而 且 根 据 试 验 结 果 , 得 出 煤 浆 经 磁 处 理 后 还 能 够 改 善 其 过 滤 性 能 。 主 要 原 因 是 磁 处 理 能 降 低 物 料 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 , 改 善 物 料 的 过 滤 性 能 , 反 映 到 脱 水 设 备 上 , 能 提 高 其 脱 水 效 率 , 有 一 定 的 工 业 应 用 前 景 。 边 炳 鑫 等 13] 通 过 研 究 磁 化 处 理 对 浮 改 变 密 度 、 粘 度 和 电 阻 。 巴 拉 钠 夫 也 认 为 磁 化 没 有 从 本 质 改 变 水 的 结 果 和 水 中 气 体 的 含 量 , 也 没 有 改 变 水 的 比 热 , 因 此 水 的 物 化 性 质 并 没 有 发 生 变 化 。 但 是 我 们 认 为 , 在 一 定 的 层 次 上 结 论 应 是 唯 一 的 , 而 且 大 量 的 试 验 及 数 据 证 明 磁 化 的 确 可 以 促 进 矿 物 的 浮 选 。 但 如 果 磁 化 真 的 强 化 了 矿 物 的 可 浮 性 , 到 底 是 怎 样 强 化 的 , 它 强 化 的 规 律 、 强 化 的 理 论 基 础 又 是 怎 样 的 呢 ? 这 就 有 待 于 我 们 科 研 人 员 做 进 一 步 的 研 [ · 3· 总 第 390 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2008 年 第 12 期 究 。 结 果 表 明 , 磁 脉 冲 预 处 理 后 金 的 浸 出 率 提 高 3. 0% ~ 4. 0% 。 在 Кумор 选 矿 厂 金 精 矿 ( 含 Au: 44 ~ 47g / t) 氰 化 过 程 应 用 磁 脉 冲 预 处 理 的 试 验 结 果 表 明 , 磁 脉 冲 预 处 理 后 , 金 的 浸 出 率 提 高 1. 0% ~ 1. 5% 。 在 难 选 精 矿 氰 化 时 , 磁 脉 冲 预 处 理 的 应 用 可 提 高 金 的 浸 出 率 9. 0% 。 2 . 2ꢀ 磁 处 理 技 术 在 化 学 浸 出 中 的 应 用 与 磁 化 浮 选 一 样 , 如 果 将 磁 处 理 技 术 引 用 到 化 学 浸 出 工 艺 中 , 就 称 磁 处 理 化 学 浸 出 工 艺 。 目 前 , 对 磁 处 理 化 学 浸 出 的 研 究 主 要 集 中 在 金 、 银 等 贵 金 属 矿 的 浸 矿 方 面 , 当 然 也 有 文 献 报 道 了 在 其 它 方 面 的 研 究 , 如 磁 处 理 浸 铋 、 浸 砷 等 。 下 面 总 结 了 国 内 外 近 年 来 一 些 磁 处 理 应 用 于 浸 出 工 艺 的 研 究 。 从 上 述 所 获 得 的 数 据 资 料 表 明 , 磁 处 理 技 术 应 用 于 浸 出 工 艺 , 可 以 提 高 精 矿 回 收 率 , 增 加 经 济 效 益 。 磁 处 理 对 碳 酸 氢 铵 沉 淀 稀 土 母 液 体 系 的 影 响 很 19] , 在 碳 酸 氢 铵 常 规 沉 淀 工 艺 参 数 Re O ∶ [ 大 3ꢀ 结 ꢀ 论 2 3 NH HCO 为 1∶ 2. 5, 沉 淀 pH 值 为 7, 稀 土 母 液 溶 度 综 合 以 上 磁 处 理 的 实 例 , 说 明 磁 处 理 技 术 在 矿 物 加 工 中 有 着 广 泛 的 应 用 , 其 特 点 主 要 是 : ①处 理 矿 浆 、 水 和 药 剂 速 度 快 、 效 率 高 , 能 够 加 快 药 剂 与 目 的 矿 物 的 作 用 速 度 , 加 快 选 别 速 度 ; ②磁 处 理 技 术 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磁 处 理 技 术 有 利 于 金 、 银 等 贵 金 属 的 浸 出 ; ④设 备 简 单 , 操 作 容 易 , 操 作 及 维 修 费 用 经 济 ; ⑤磁 处 理 可 以 减 少 或 不 使 用 化 学 药 品 , 消 除 二 次 污 染 。 对 磁 处 理 技 术 在 矿 物 加 工 领 域 的 深 入 研 究 , 将 为 提 高 复 杂 难 选 矿 物 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 。 4 3 - 5 . 09 × 10 mol/ L, 将 稀 土 母 液 加 入 碳 酸 氢 铵 溶 液 4 中 的 条 件 下 , 固 定 磁 化 时 间 40 min, 试 验 证 明 不 同 磁 化 强 度 对 稀 土 的 影 响 程 度 不 同 , 在 磁 化 强 度 为 600 kA/ m, 且 对 整 个 沉 淀 体 系 进 行 磁 处 理 的 磁 化 方 式 时 效 果 最 好 , 在 最 佳 磁 化 强 度 下 磁 处 理 能 使 稀 土 沉 淀 物 的 纯 度 提 高 3% ~ 4% 。 该 作 者 认 为 磁 处 理 影 响 稀 土 结 晶 的 过 程 主 要 有 两 方 面 的 原 因 , 一 是 磁 处 理 对 溶 液 的 结 晶 动 力 学 产 生 影 响 , 在 适 宜 的 磁 处 理 条 件 下 , 能 够 显 著 地 促 进 碳 酸 稀 土 由 无 定 型 絮 状 沉 淀 转 变 为 晶 型 沉 淀 。 二 是 磁 处 理 对 水 溶 液 的 参 数 产 生 影 响 , 从 而 促 使 碳 酸 稀 土 容 易 形 成 晶 核 。 据 国 外 有 关 研 究 20] 在 高 能 磁 脉 冲 作 用 下 , 由 于 矿 物 组 分 中 晶 格 之 间 的 键 强 度 减 弱 , 在 矿 石 中 形 成 很 多 微 裂 隙 , 有 利 于 氰 化 物 溶 液 渗 透 到 被 硫 化 矿 物 、 石 英 和 其 它 矿 物 包 裹 的 细 粒 浸 染 金 粒 中 。 由 于 这 种 难 处 理 形 式 金 的 暴 露 和 溶 解 , 浸 出 过 程 中 金 的 浸 出 率 提 高 。 在 氰 化 前 应 用 磁 脉 冲 预 处 理 可 以 改 善 金 矿 石 的 氰 化 过 程 。 对 于 所 研 究 的 各 种 矿 物 原 料 , 随 着 矿 石 的 物 质 组 成 和 金 的 赋 存 状 态 不 同 , 金 的 浸 出 率 提 高 0. 6% [ 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 [ [ [ [ [ [ 1] ꢀ 许 艳 梅 . 工 业 废 水 回 用 于 循 环 冷 却 水 的 电 磁 处 理 技 术 研 究 [ D] . 北 京 : 北 京 科 技 大 学 , 2007: 1319. 2] ꢀ 李 言 涛 , 薛 永 金 . 水 系 统 的 磁 化 处 理 技 术 及 其 应 用 [ J] . 工 业 水 处 理 , 2007, 27( 11) : 1115. 3] ꢀ T. 耶 尔 辛 . 磁 浮 选 的 研 究 和 实 验 室 的 评 价 [ J] . 选 矿 技 术 , 1992 ( 2) : 5056. 4] ꢀ 王 信 良 , 徐 国 勇 , 等 . 磁 场 处 理 水 引 起 水 部 分 理 化 性 质 的 变 化 ~ 9. 0% 。 磁 脉 冲 预 处 理 不 仅 效 率 高 , 而 且 能 耗 低 [ J] . 生 物 化 学 与 生 物 物 理 进 展 , 1991, 18( 3) : 237240. ( 0. 5 kW· h / t ) 。 俄 罗 斯 和 独 联 体 国 家 许 多 金 选 矿 5] ꢀ 邱 廷 省 , 尹 艳 芬 , 方 夕 辉 , 等 . 磁 处 理 对 抑 制 黄 铁 矿 影 响 及 其 机 理 探 讨 [ J] . 矿 产 综 合 利 用 , 2001( 6) : 57. 厂 处 理 金 矿 石 和 精 矿 的 主 要 工 艺 是 氰 化 法 , 同 时 俄 罗 斯 也 是 研 究 磁 处 理 技 术 较 早 的 国 家 。 俄 罗 斯 中 央 有 色 金 属 和 贵 金 属 地 质 勘 探 科 学 研 究 所 和 高 技 术 中 心 所 完 成 的 研 究 结 果 表 明 20 - 21] , 磁 脉 冲 预 处 理 对 金 矿 石 氰 化 率 的 提 高 具 有 好 的 作 用 。 例 如 : 在 Мнговершинн 矿 床 石 英 - 长 石 含 金 矿 石 ( 含 Au: 6] ꢀ 王 鹏 张 , 张 尕 玲 , 张 玉 刚 . 水 的 磁 处 理 技 术 研 究 进 展 与 应 用 [ J] . 山 西 化 工 , 2006, 26( 5) : 5052. [ [ 7] ꢀ 王 秋 风 , 黄 开 国 . 磁 化 对 浮 选 的 影 响 [ J] . 国 外 金 属 选 矿 , 1996 ( 8) : 1015. [ 8] ꢀ Corachev, Kiryak. Effect of a magnetic field on water and aqueous during the flotation of copper - containing ores [ J] . Rudodobiv mef. 1970, 25( 2) : 1215. 2 0 0. 5 g / t ) 氰 化 时 , 磁 脉 冲 处 理 后 , 金 的 浸 出 率 提 高 . 5% ~ 2. 0% ; Акжал 提 金 厂 目 前 正 在 开 采 石 英 - [ 9] ꢀ Belosh E N. Floatability of iron oxides from a pulp subjected to a magnetic field [ J] . Gorn Zh. 1965( 5) : 6365. 长 石 金 矿 石 , 金 品 位 为 12. 1 g / t, 矿 石 中 含 有 少 量 碳 酸 盐 矿 物 和 含 金 硫 化 矿 物 , 选 矿 厂 就 是 应 用 氰 化 法 处 理 这 种 矿 石 。 磁 脉 冲 预 处 理 法 对 矿 石 氰 化 的 影 响 ( 下 转 第 8 页 ) · 4·
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