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高梯度磁选已广泛应用于氧化铁矿、钛铁矿、黑钨矿等弱磁性金属矿的分选富集,及石英、长石等非金属矿的分离提纯,具有分选效率高、能耗低、处理量大等优点。但是,现有高梯度磁选法仍存在选择性较低的技术难题。因此,探索开发具有更高选择性能力的新型高梯度磁选方法具有重要理论价值和现实意义。离心高梯度磁选法即是基于一种新型复合力场—离心高梯度磁场的一种分选新方法,具有分选精度高和捕获能力强的优点;该方法采用一种新型的磁介质捕获模式—旋转动态捕获,它具有与传统静态模式不同的捕获新特征。因此,有关旋转磁介质动态捕获特征的研究,对揭示离心高梯度磁选新方法的内在机理,开发新技术装备,具有十分重要的研究价值。为了分析研究旋转磁介质的捕获特征,研制了一种旋转磁介质捕获装置MCA90。该装置主要由机架、磁系、分选筒、传动装置和磁介质组成,其磁场测定和理论分析结果表明:(1)两极和四极磁系分选区的平均磁场强度分别为0.5T和0.3T,呈有规律分布,模拟分析表明两极磁系优于四极磁系。(2)分选过程中,磁性矿物主要受磁力、离心力、流体阻力和摩擦力作用;磁介质转速决定分选区的矿浆流态,最终决定矿粒受流体阻力大小。(3)磁介质旋转,对矿粒群具有良好的搅拌松散作用;同时,在磁介质旋转捕获过程中,富集在磁介质丝表面的矿粒产生“磁翻滚”现象,这将有利于清除夹杂的脉石矿物,显著提升分选过程的选择性,从而提高精矿质量。影响磁介质捕获特征的主要影响因素包括磁介质转速、给矿量、介质丝径、旋转方式和上升水速。对攀枝花钛铁矿原矿和精矿以及云南大红山赤铁矿原矿和精矿的捕获研究表明:(1)对钛铁矿和赤铁矿精矿,当上升水速、磁介质直径和转速分别为20cm/min、6mm和180r/min时,磁介质公转单丝捕获量超过45g后趋于饱和,捕获量基本不变。根据不同条件下的捕获试验,粗丝磁介质捕获量大于细丝。磁介质的旋转速度和方式对捕获量有重要影响,转速增大,捕获量呈下降趋势;相同条件下,磁介质自转的捕获量大于公转。另外,上升水流可以提升精矿捕获量,但水速过大,捕获量下降。(2)对-0.15+0.10mm、-0.10+0.074mm、-0.074+0.046mm和-0.046mm四个粒级的钛铁矿精矿捕获研究表明,磁介质对-0.074+0.046mm粒级捕获量最大,-0.15+0.10mm次之,体现介质丝径的匹配性。(3)攀枝花钛铁矿原矿的磁介质捕获试验结果表明,在最优操作条件下,磁介质自转捕获量0.7g/根,捕获产物的品位为26.78%TiO2;公转捕获量0.27g/根,产物品位为32.80%TiO2;(4)云南玉溪大红山赤铁矿的捕获试验结果表明,在最优操作条件下,磁介质自转单丝捕获量1.02g/根,品位为39.24%Fe;公转单丝捕获量0.91g/根,Fe品位为46.35%。综上所述,磁介质旋转可以显著提升高梯度磁选过程选择性,大幅改善分选效果。本项目取得的理论和试验研究成果,对进一步揭示离心高梯度磁选新方法的分选机理和开发新技术装备,具有重要的参考价值。