磁选是一种简单而有效的物料处理方法,能避免化学处理方法的药剂污染及成本过高的弊端。由于我国矿产资源贫、细、杂的特点以及对高质量的工业矿物需求量的日益增长,磁选技术将会得到更快的发展和应用。高梯度磁选机是选别弱磁性赤铁矿最重要的设备之一,在适宜的磨矿细度条件下能够最大程度地选别出弱磁性矿物,再经过反浮选则能得到合格的精矿产品。目前广泛应用的高梯度磁选机主要是电磁脉动高梯度磁选机,背景场强可达1.0T以上,但电耗和水耗过大。在磁性材料产业发展的基础上,本文设计了一种永磁高梯度磁选机,使用高性能钕铁硼永磁材料,背景磁场强度可以达到0.65-0.75T,导磁介质选用高导磁率的导磁不锈钢棒,感应场强可以达到1.2T。水磁高梯度磁选机的主要机构包括永磁圆筒、槽体、给矿装置、卸矿装置、机架、传动装置以及变频调速装置。磁系采用曲面磁系,磁极沿轴向交替排列,径向包角180°,导磁介质在充磁区被磁化,矿浆通过给矿装置给入后,磁性矿粒被充磁介质吸引并携带至无磁区,在卸矿冲洗水的作用下落入精矿区,非磁性矿粒则直接通过介质间的缝隙落入尾矿区。永磁高梯度磁选机整机总重1193kg,功率3.0kW,结构简单,操作方便。在磨矿细度-0.074mm约占80%、给矿浓度30%～40%、筒体转速3r/min～5r/min、给水压力0.15MPa、给矿量3.5kg/min的条件下,使用永磁高梯度磁选机对原矿品位26.65%的鞍山式弱磁性赤铁矿石进行的试验中,达到了精矿品位40.21%、回收率73.84%的选别指标。在同时使用永磁高梯度磁选机和Slon型脉动高梯度磁选机对相同矿样进行两段选别的试验中,获得了精矿品位45.57%、回收率70.34%的选别指标,而且这一过程中Slon型脉动高梯度磁选机的负荷降低了60%,大大提高了工作效率。本文对永磁高梯度磁选机的研制和选别机理进行了较为系统的研究,并取得了良好的试验结果,为赤铁矿选矿技术和高梯度磁选设备永磁化的发展提供了新的方向。