試析磁化處理技術在礦物加工中的應用

王 萍

（云南省一九八煤田地質勘探隊，云南 昆明 655000）

隨著世界各國對磁化處理技術研究的不斷深入，各項技術和工藝流程愈發(fā)先進，被廣泛應用在礦物加工、鍋爐除垢、混凝土強度提升、提高農業(yè)種子發(fā)芽率等行業(yè)中。水是選礦的主要介質，經過磁化處理后水的物化性能會發(fā)生明顯改變，對固體物質的浸潤角也會增加，從而降低水體表明的張力和黏度，經過磁化處理的水溶液對礦物的浮選、化學浸出、固液分離等環(huán)節(jié)都會造成不同程度的影響。

1 磁化處理技術的基本理論和礦物加工的相關概念

（1）磁化處理技術的基本理論。研究人員通過建立微觀模型，從分子水平的角度入手對磁化處理的機理做了深入研究，得出以下幾點和磁化處理技術相關的假設：第一，洛侖磁力作用。研究表明當水體和磁流在進行相互移動時，會形成感應電流，通過借助洛侖磁力能促使水分子和水體中雜質進行相向運動，在運行過程中，水中固體顆粒相互碰撞，就會形成一定數(shù)量的離子締合體[1]。第二，極化作用。極化作用是磁場所具有的特性，可以促使鹽類結晶成分發(fā)生變化，增加微粒子的極性，促使原水中較長的締合分子被分解為較短的締合分子，破壞離子之間的吸引力，轉變?yōu)榻Y晶條件，形成比較分散且性能穩(wěn)定性的

（2）礦物加工的相關概念。礦物材料的本質指的是以礦物為主要成分的材料，因此，就礦物材料自身性能而言，不但要求其組成成分是礦物質，而且物質本身所具有的理化特性也來與礦物質。所以，礦物加工時需要對礦物進行科學合理分散處理。

2 磁化處理技術在礦物加工中的應用

（1）磁化處理技術在浮選中的應用。著名物理學家法拉第曾提出，世間萬物都具有一定的磁性，一件物質磁性的大小和物質本身互物化特性和結構有關，也就是說任何物質在磁場中都會發(fā)生磁化效應。如果物質一旦被磁化，則物質結構同樣會發(fā)生改變，通過磁化處理的物質，并不能讓其轉變?yōu)榇判晕镔|。

磁浮選的主要對象是浮選用水、礦漿液或者藥劑溶液。研究表明[2]，水體經過磁化處理后，水體的物理性能和化學性能會發(fā)生明顯改變。比如：經過磁化處理后的水體其導電率會比原水提高2%～3%，pH值則會提升0.5～1.2，水體表面張力會降低1%～3%，可很大程度上提升對固體物質的浸潤角，增加浸潤能。溶解鹽類的能力會提升50%～70%，滲透壓力會增加1.32～2.14倍，溶氧量會增加4mg/L～6mg/L。根據(jù)電磁理論可知，導體在磁場中做切割磁感線運動時，會產生電荷和電動勢，從而導致導體帶電，就會產生電能，當導體水系溶液時，水體也會發(fā)生上述變化，這也是水被磁化的過程中。通過大量的實驗研究，積累了很多實驗數(shù)據(jù)和經驗，具體研究成果如下：第一，金屬礦磁化浮選技術。水體經過磁化處理后，改變了礦物質表面的導電性，促使藥劑和目的礦物的相互作用，促使礦物以及目標礦物能達到所期望是的結果，可大幅度提升礦物質的回收利用率。通過弱磁磁選裝置，可進行鐵磁礦的浮選，應用實例表明，此種磁選方式比常規(guī)磁浮選的效果更加。同時如果在浮選中施加磁場，還會水體的表面張力。通過黃銅礦可浮性試驗研究結果可知，通過磁化處理的黃銅礦的可浮性明顯高于未經磁化處理黃銅礦的可浮性。主要原因是通常磁化處理的黃銅礦，溶液的表面張力更大，黃銅礦礦物潤濕性更強，增加了黃銅礦的親水性。

通過房型磁式磁水器處理的浮選用水和沒有經過磁化處理的硬水進行比較，以氧化銅礦石為主要研究對象，發(fā)現(xiàn)用磁處理器處理過的水浮選氧化銅礦石，精礦銅的回收率提高了2.5個百分點。研究結果表明：經過磁化處理的黃藥可大幅度增加礦物的浮選效率，就硫化鋅而言，如果黃藥的用量為1.5×10-5mol/L，磁化和非磁化對浮選有很大影響，經過磁化處理的黃藥的可以促使硫化鋅的回收率提升20%～25%。

從中可以清楚看出，在金屬礦物加工中應用磁化和處理技術可大幅度提升金屬的回收率，值得大力推廣應用。

第二，磁化浮選在非金屬礦物中的應用。當煤泥礦漿經過磁化處理后，可大幅度煤的可浮性，大大增加了煤礦、黃鐵礦、矸石的潤濕差異性，可有效提高煤泥脫硫漿灰的效果。同時通過磁化處理的煤漿還能大幅度改善過濾性。相關研究表明[3]，磁化處理對浮選礦漿性質的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，通過磁化處理能夠有效改善浮選礦漿的含氧量、pH值、潤濕性等。比如：水體或者礦物本身的性質，則會影響礦漿的磁化效應；其次，通過磁化處理可大幅度提升煤的可浮性，促使煤、矸石、黃鐵礦之間的潤濕差異更加明顯；最后，通過磁化處理還能促使煤表面的柴油和煤相互分離，有利于提高煤泥脫硫降灰的效率。

通過磁處理技術在金屬礦和非金屬礦中的應用研究可知，通過此處理技術可大大提高礦物選擇和分離的效率。

（2）磁處理技術在化學浸出中的應用。和磁浮選技術相同，如果把磁處理技術應用到化學浸入工藝中，也可以起到相同的效果。但我國對此項技術的研究還不夠深入，對磁處理化學浸出的研究注重在貴重金屬礦浸礦方面，比如：金、銀等。

磁處理對碳酸氫銨沉淀稀土母液體系的影響非常大，沉淀pH值大約為7，如果稀土母液溶度為4.09×10-5mol/L，加入碳酸氫銨溶液中，磁化處理40min～50min，研究表明，磁化處理強度不同對稀土的影響也不盡相同，當磁化強度達到600kA/m時，效果最佳，沉淀物的純度可提高3%～5%。相關學者認為，磁處理影響稀土結晶的原因主要體現(xiàn)在兩個方面：其一，磁處理會對溶液的結晶動力學產生影響，在600kA/m磁處理強度下，無定型沉淀會轉變?yōu)榫w沉淀；其二，磁處理對水溶液參數(shù)的影響也比較大，可促使碳酸稀土形成晶核，國外相關研究表明，在高能磁脈沖的作用下，礦石中會產生大量的微裂縫。

俄羅斯磁化處理技術發(fā)展最先進的國家，俄羅斯貴金屬地質勘探研究院經過一系列試驗研究表明，通過磁脈沖預處理技術可大幅度提升金礦石氰化率，比如：在進行長石含金礦石氰化時，經過磁脈沖處理后，金的浸出率可提升1.2%～2.4%。通常情況下，1噸長石含金礦石中，金的含量大約為12.2g～14.3g，而且在長石含金礦石中還含有一定量的碳酸鹽礦物和硫化礦物，在長石含金礦石加工時應用磁處理技術，金的浸出率可提升3～4個百分點。

3 結語

綜上所述，本文結合理論實踐，深入分析了磁化處理技術在礦物加工中的應用，研究結果表明，在礦物加工中應用磁化處理技術具有效率高、作用速度快、可增強礦物表面性質差異性等優(yōu)勢，同時還能降低化學品的應用量，有效避免了二次污染的發(fā)生。此項技術應用過程中各項指標都符合現(xiàn)代化礦物加工標準，值得大力推廣應用。

[1]張寬．礦物加工中電磁破碎技術的應用淺析[J]．工程技術：引文版,2016(9)：00012-00012．

[2]鞏浩．預測技術在礦物加工中的研究進展分析[J]．中國化工貿易,2017,9(22)．

[3]郭曉帆．礦物加工中電磁破碎技術的應用分析[J]．建筑工程技術與設計,2016(19)．