多极高磁场磁选控制炭黑铁含量的实践.doc

多高磁场磁选控制炭黑铁含量的实践] 炭黑；多极；磁选机；铁 1 前言 磁选(也称为磁场分选)，是基于被分离物料中不同组分的磁性差异，采用不同类型的磁选机将物料中不同磁性组份分离的技术。炭黑工业中的磁选机主要是通过磁选来分离炭黑成品中的铁性杂质，减少筛余物，提高产品纯度和质量等级。云南云维飞虎化工有限公司目前拥有年产十万吨的4条炭黑生产线，3线为软质生产线，其余三条为硬质生产线。炭黑成品中的铁性杂质全部采用中橡集团炭黑工业研究设计院主要由筒、磁系、体、传动部分组成。圆筒由3mm不锈钢板卷焊成筒，端盖为mm的304不锈钢板。电机通过减速机或直接用无极调速电机，带动圆筒、磁辊和刷辊作回转运动。 在不均匀磁场中，长度为l的磁性颗粒被磁化成为一个磁偶极子，其长轴平行于磁场方向，两端呈现S、N两极，受到的磁力大小为 （1） 式中—作用在磁性颗粒上的磁力 —比磁化系数 —颗粒的体积 —磁场强度 —磁感应梯度 保证磁性颗粒和非磁性颗粒能够分选的条件如下： ＞ （2） 式中—作用在颗粒上的与磁力方向相反的所有机械力的合力 颗粒在分选空间所受的力主要是磁力和机械力，有重力、、流体动力学阻力、表面力和颗粒间的力。 （3） 式中—作用在磁性颗粒上的离心力 —颗粒质量 — 颗粒运转速度 — 颗粒运转半径 重力的大小为 （4） 式中—作用在磁性颗粒上的重力 —颗粒质量 — 重力加速度 磁选过程就是根据铁性杂质的吸磁性特点，利用高强永磁将该部分杂质从炭黑中分离。其工作原理为当物料（炭黑）经料斗落在磁选机的滚筒表面，由于滚筒内磁系的磁场作用，使物料中的铁性杂质被吸附在滚筒表面，随滚筒旋转，当滚筒转至离开磁场范围时，由于滚筒表面失去磁力作用，被吸附的铁性杂质就落入铁杂质出口，从而达到物料与铁性杂质连续分离的作用。 3 影响磁选效果的因素分析 3.1磁场强度的影响 不同矿物比磁化系数不同，因此所受到的磁场力不同，从而能够分选出来。从(1)式可知，磁场力与磁场强度及磁感应梯度成正比，因此提高磁场强度或磁场梯度均可提高磁场力。径向有较强的磁场梯度, 则磁性颗粒会沿着磁力增大的方向移动,被吸引到筒体表面, 达到将磁性颗粒回收的目的。实践中需要根据具体使用条件, 如物料粒度大小、处理能力及间隙宽度等调节磁场梯度。 3.2 磁选机转速大小对磁选效果的影响 　　，离心力与转速的平方成正比。当转速超过一定限度时，由于惯性力的增大，吸附颗粒的磁力就会不足，因此在选别弱磁性介质时，应采用低于强磁性介质的转速。磁选机转速的大小主要对处理能力影响较大。转速高处理能力大，转速低处理能力低。转速高的磁选机在运转中，由于速度比较快，磁性小机会就少，只有那些磁性较高的粒才可能选别上来。反之转速低，速度相对较慢，由于磁感应作用使磁性弱些的粒也有机会选别上来，。 对磁选效果的影响 　　料层的厚度同被处理原料的粒度和磁性颗粒含量有关，处理粗颗粒一般给料层比细粒厚些。原料中磁性物料含量不高时，应薄些。如果过厚则处在最下层的磁性颗粒受到上层物料的压力，磁力吸不起来而引起回收率下降。磁性颗粒含量高时，则可厚些。磁选机工作间隙的尺寸大小对磁选效果的影响 磁选机的工作间隙圆筒与槽体的间距。间隙过小，即筒皮与槽体的距离太近，不但不畅通影响处理量，而且由于间距太小，就会使不论磁性大小的颗粒都会得到充分机会吸到筒皮上。主要是由于距磁场太近，磁场强度很高造成的。如果间距过大，只能使磁性较强的颗粒选上来，弱一些的就选不上来了。工作间隙。磁选效果的影响调整好的磁系偏角，在生产中如果操作条件及要求没有变化，不要轻易随便动。炭黑是重要的橡胶填充材料 ,可赋予橡胶制品优异的物理性能。但在其生产过程中带入铁锈、等杂质 ,会对胶料及橡胶制品的产生一定影响。。 (2)在每个断面上要测出圆筒表面若干关键点的磁场强度，一般每个磁极的边缘和中间共3个点(磁系边缘2点不测)，极隙中间1个点。 (3)用铁钉找点，铁钉能直立于筒面的地方即是磁极中心，找到准确位置后用粉笔或毛笔打上标记，再逐点进行测量。 (4)圆筒表面所测各点的磁场强度平均值代表圆筒表面的磁场强度。 磁场强度的测试采用的是精度等级1%的PFX-035型特斯拉计，磁选机和磁铁筛的测试情况见表2。 表2 磁选机和磁铁筛磁场强度现场测试数据 设备名称 单位 平均磁场强度 1线磁选机 GAUSS