[科普中国]-除铁机

概述

除铁机，又名磁选机。一般指非金属精选磁选机，即去除原材料中的铁质和其他磁性物质，常用于陶瓷、矿业、化工、研磨等行业。例如在矿业中，原料一般先使用大中型的磁选机粗选，粗选后的原料含铁量降低到一定程度，可以供某些对铁含量要求不高的行业使用。而在对铁含量要求高的场合，则需要使用除铁机对粗选后的原料进行精选除铁，甚至进行多次除铁，以达到要求。也可以把除铁机理解为小型磁选机，通常在原料处理量不大的场合中，也是使用除铁机。1

除铁定义除铁（也称磁先，即磁场分选）是基于被分离物料中不同组分的磁性差异，采用不同类型的除铁机将物料中不同磁性组分分离的选矿方法。磁铁的磁力所作用的周围空间称为磁场。表示磁场强弱的物理量称为磁场强度，常用符号H 表示，单位是A/m 。矿物磁性差异是磁选的依据。矿物的磁性可以测出，根据其磁性强弱程度可把矿物分为三类：强磁性矿物、弱磁性矿物、非磁性矿物。在除铁机的磁场中，强磁性矿物所受磁力最大，弱磁性矿物所受磁力较小，非磁性矿物不受磁力或受微弱的磁力。

在磁选过程中，矿粒受到多种力的作用，除磁力外，还有重力、离心力、水流作用力及摩擦力等。当磁性矿粒所受磁力大于其余各力之和时，就会从物料流中被吸出或偏离出来，成为磁性产品，余下的则为非磁性产品，实现不同磁性矿物的分离。1

除铁机工作过程磁选是按矿物颗粒磁性的差别来进行分选的。当矿物颗粒和脉石颗粒通过除铁机磁场时，由于矿粒的磁性不同，在磁场的作用下，它们运动的方式不同。磁性矿粒受磁力的吸引，附着在除铁机的圆筒上，被圆筒带到一定的高度后，脱离磁场从筒上利用高压冲洗水冲落。非磁性颗粒（脉石颗粒）在除铁机磁场中不受磁力的吸引，因而不能附着在圆筒上。除铁机得到两种产品，一种是磁性产品进人尾矿箱，另一种是非磁性产品进人精矿箱。1

除铁机的应用磁选是铁矿石的主要选矿方法。常见铁矿物有磁铁矿（属于强磁性矿物）、赤铁矿、褐铁矿、镜铁矿、菱铁矿（属于弱磁性矿物）等，它们是钢铁工业的原料，我国的铁石品位都偏低，杂质含量多数偏高，故80 %以上需要进行磁选。

锰矿物如硬锰矿、软锰矿、菱锰矿等也都具有弱磁性，常用磁选法回收。

钛铁矿、黑钨矿、独居石（磷铈斓矿）、妮钽矿物都是弱磁性矿物，也常用磁选法回收。

如果以上例子都是把磁性矿物作为目的矿物加以回收（即把磁性矿物作为精矿）的话，那么非金属矿物的选矿中则都把铁、钛等矿物杂质作为有害成分，一般都用磁选方法剔除。例如，高岭土、蓝晶石、石英、长石、电气石等的选矿中一般都采用磁选法除去其中的铁、钛矿物。

如果在重介质选矿中采用硅铁或磁铁矿作加重质，那么磁选是回收加重质的简单有效的方法，这种应用在选煤厂常见到。

在破碎矿石时，如果细碎破碎机的破碎腔内进入铁器，破碎机就会被损坏，常用磁选法除去物料中的铁器。在废渣、废水、废气等“三废”处理中，综合利用其中的有用成分，保护环境，磁选也可得到应用。例如，钢铁厂回收钢渣，发电厂处理粉煤灰，钢厂处理废水等，都有磁选的方法。

磁流体分选法是一种磁选的新工艺，利用具有磁性的液体在磁场中产生的“似加重”作用，对浸人其中的物体产生很大的磁浮力，可以把不同密度的物体分开。美国、日本等国采用磁流体分选法处理汽车垃圾，我国则主要用于金刚石的选矿。1

除铁机种类磁铁分天然磁铁和人造磁铁。人造磁铁又分成两种，一种是永久磁铁，另一除铁机的梯度种是电磁铁。两者的区别在于永久磁铁是由磁性材料（如磁性合金、陶瓷磁铁等）做成的，而电磁铁是在铁芯外面绕上线圈，通人直流

电产生磁性，断电后磁性立刻消失。目常用的是永久磁铁。由永久磁铁做成的除铁机称为永磁除铁机，是黑色选矿厂常用的选别设备，而电磁铁则常用于低场强的电磁设备，如磁筛、脉动电磁精选机。 除铁机的磁场是实现磁选分离的必要条件。磁场可分为均匀磁场和不均匀磁场。磁场的不均匀程度用磁场梯度来表示，磁场梯度就是磁场强度沿空间的变化率（即单位长度的磁场强度变化量）。磁场梯度越大，则磁场的不均匀程度越大，也就是磁场强度沿空间变化率大。磁性矿粒所受磁力的大小，与磁场强度和磁场梯度的乘积成正比。如果磁场梯度等于零（均匀磁场无论磁场强度多高，其磁场梯度均等于零），则磁性矿粒所受磁力为零，磁选就不能进行了。因此，除铁机都采用不均匀磁场。

在均匀磁场中，任何一点的磁场强度大小和方向都是相同的，作用在磁性矿粒上的磁力是均匀的，此时矿粒处于平衡状态，因此不能达到分选的目的。

在不均匀磁场中，磁场强度的大小和方向都不相同，此时作用在磁性矿粒上的磁力是不均匀的．所以磁性矿粒在磁力作用下发生移动，达到分选的目的。2

除铁机的使用范围1，分选河砂中的磁性材料，主要分选含铁多的河砂，根据不同品味的铁砂加以生产。长江黄河珠江等流域的支流上含有的铁成分比较多。

2，分选有色金属，地壳中还有的铁成分多，氧硅铝铁是前列成分，车床里面的铝销比较多，需要分离，可以使用除铁机分选。铜粉吸铁，锌粉，铝灰等。

3，碎料吸铁，木头碎末，纸箱碎末吸铁。

4，砂轮灰，矿渣，和食品，粮食，工业垃圾，等等各个行业均可以使用。2