[发明专利]一种分析检测磁介质磁力捕获磁性颗粒特征的方法

说明书

本发明涉及一种分析检测磁介质磁力捕获磁性颗粒特征的方法，属于高梯度磁选技术领域。由介质丝组成若干单元介质模块制备得到任意可拆卸式磁介质；将得到的任意可拆卸式磁介质放入高梯度磁选机的分选腔内完成高梯度磁选过程；完成后停止给料保持磁场和流场，降低液位使分选区的磁介质从流体中慢慢露出，同时向磁介质通入冷气，将暴露的介质丝表面积聚的磁性颗粒快速冷却固定，当磁介质全部露出并被完全冷却后，去除磁场，取出磁介质，在低温环境下拆除单元介质模块，得到介质单丝，并置于保冷设备中；将得到的介质单丝进行分析检测，获得磁介质磁力捕获的真实特征。本发明解决单元介质分析法应用的磁介质捕获特征“失真”问题。

技术领域

本发明涉及一种分析检测磁介质磁力捕获磁性颗粒特征的方法，属于高梯度磁选技术领域。

背景技术

高梯度磁选是当前分选（微）细粒弱磁性金属矿（氧化铁矿、钛铁矿、黑钨矿等）和非金属矿（石英、长石、高岭土等）的关键技术，应用广泛。磁介质作为实现高梯度磁选过程的载体，其结构构造决定磁介质内部的磁场分布和磁力捕获动力学，显著影响高梯度磁选的效能。迄今，有关磁介质的捕获理论分析和设计开发，基本采用传统的“单丝磁力捕获”理论，即在最理想假设条件下考虑介质单丝磁力捕获磁性颗粒，忽略介质丝间的磁场相互作用；然而，实际的磁介质由成千上万根介质丝排列组合焊制而成，介质丝间存在磁场耦合作用。这种现状，导致理论分析与实际结果相距甚远，理论对实际的指导作用很有限，不能准确地对磁介质的设计提供理论指导。

近年，陈禄政发明一种单元介质实验分析方法，用于磁介质排列组合优化。该方法将一定厚度磁介质看成多个薄层单元介质模块的有序组合，使模块上介质单丝对磁性颗粒的捕获现象可视，实现对磁介质内部磁性颗粒捕获行为的定性分析和定量测定，可以有效应用于磁介质的创新设计。但是，采用该方法研究介质丝的磁力捕获特征时，存在捕获特征“失真”现象。以图1圆柱形棒介质为例，高梯度磁选过程（左图）中，介质丝在磁场B和流场V的综合作用下捕获磁性颗粒，颗粒积聚在介质丝上、下表面；分选过程完成后取出磁介质的过程中，由于脱离磁场和流场作用，介质丝表面积聚的磁性颗粒因自重和表面水膜的淌流作用发生变形（右图），改变了磁介质捕获磁性颗粒的真实特征。

发明内容

为了解决单元介质分析法应用的磁介质捕获特征“失真”问题，本发明提供一种分析检测磁介质磁力捕获磁性颗粒特征的方法。本方法将一个高梯度磁选过程完成后，保持磁场和流场，降低液位使分选区的磁介质从流体中慢慢露出，同时向磁介质通入冷气，将暴露的介质丝表面积聚的磁性颗粒快速冷却固定；磁介质全部露出流体并被完全冷却后，去除磁场，取出磁介质，对介质丝表面积聚的磁性颗粒进行分析检测，获得磁介质磁力捕获磁性颗粒的真实特征，解决现有技术中磁介质捕获特征“失真”问题，本发明通过以下技术方案实现。

一种分析检测磁介质磁力捕获磁性颗粒特征的方法，其具体步骤如下：

（1）由介质丝组成若干单元介质模块制备得到任意可拆卸式磁介质，可拆卸式磁介质排列组合模式根据实际情况或要求确定；

（2）将步骤（1）得到的任意可拆卸式磁介质放入高梯度磁选机的分选腔内，在确定的操作条件（磁场强度、流体流速等）下完成高梯度磁选过程；

（3）步骤（2）高梯度磁选过程完成后，停止给料保持磁场和流场，降低液位使分选区的磁介质从流体中慢慢露出，同时向磁介质通入-10～-5℃冷气，将暴露的介质丝表面积聚的磁性颗粒快速冷却固定，当磁介质全部露出并被完全冷却后，去除磁场，取出磁介质，在-5～0℃低温环境下拆除单元介质模块，得到介质单丝，并置于保冷设备中；

（4）将步骤（3）得到的介质单丝进行分析检测，获得磁介质磁力捕获的真实特征。

所述步骤（4）中分析检测方法为采用显微镜、扫描电镜、化学分析确定产率计算和品位分析。

上述步骤（3）的冷气流量和液位降低速度根据实际情况和要求确定。

本发明的有益效果是：