我國磁選分離技術(shù)已有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，設(shè)備趨于多樣化發(fā)展，但主體結(jié)構(gòu)仍具有一致性。深入研究磁選機的結(jié)構(gòu)參數(shù)、條件參數(shù)對優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)、提高分選指標(biāo)具有重要價值，也有利于磁選機的工業(yè)化推廣。

聚磁介質(zhì)研究

聚磁介質(zhì)在磁選機選礦中是高磁場梯度產(chǎn)生的基礎(chǔ)，也是捕獲弱磁性微細(xì)粒的載體。其物理參數(shù)對設(shè)備性能有重要作用的影響。這些參數(shù)主要有材質(zhì)、形狀、尺寸、組合方式、填充率等。我國在聚磁介質(zhì)方面進行了大量的研究工作。新聚磁介質(zhì)的研究基本以鐵基材料為基體，添加特定元素并調(diào)控比例，從而具有導(dǎo)磁性能好、矯頑力小、易加工、韌性高等優(yōu)點。聚磁介質(zhì)的形狀與尺寸因高梯度磁分離的用途不同而多樣化，磁選機一般處理微細(xì)粒物料，需要較高的磁場梯度，故常采用絲狀或網(wǎng)狀介質(zhì)。基于絲狀與網(wǎng)狀周圍磁場分布的復(fù)雜性，介質(zhì)組合方式的研究基本建立在棒狀介質(zhì)的基礎(chǔ)上，理論上仍以單絲磁力捕獲理論為主。近年來，基于ANSYS等數(shù)值模擬軟件的運用，磁場分布以云圖、等值線等可視化形式體現(xiàn)，對于研究介質(zhì)組合方式提供了極大的幫助。做了基于ANSYS探討高梯度磁場特性的研究工作，得到磁介質(zhì)上下交替排列，分選腔中磁場與磁場梯度分布更均勻的結(jié)論。介質(zhì)填充率影響著設(shè)備的處理量、磁性微粒的捕集。磁選機分離理論上介質(zhì)填充率5%~14%，過低不能夠充分的利用分選空間、影響產(chǎn)品質(zhì)量；過高易阻礙流體流動，造成夾雜或阻塞。所以合適的填充率不僅需要理論上的指導(dǎo)，更需要試驗驗證。

大型化研究

我國磁選機經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已有部分機型用于工業(yè)化生產(chǎn)，得到較好的推廣，但磁選機發(fā)展仍面臨諸多難題。實踐表明，大型設(shè)備的單位處理成本較低，然而設(shè)備大型化仍存在給礦不均勻、介質(zhì)沖洗不干凈、分選指標(biāo)不穩(wěn)定等問題。這些問題是設(shè)備模擬放大產(chǎn)生的，受設(shè)備結(jié)構(gòu)影響較大。紅星機器廠家在歷經(jīng)幾十年的設(shè)計、生產(chǎn)實踐的基礎(chǔ)上對不同尺寸分選腔結(jié)構(gòu)給出經(jīng)驗化的設(shè)計方案，其中Φ1000mm分選腔設(shè)計經(jīng)過工業(yè)生產(chǎn)的實踐驗證取得了比較穩(wěn)定的分選效果。近年來，隨著計算流體力學(xué)（CFD）理論體系的建立與完善，以及流體仿真模擬軟件的開發(fā)應(yīng)用，推動了探究復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)部流場分布研究。選礦科研人員也運用它來分析設(shè)備的流場分布情況，優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)。在浮選機、旋流器、攪拌槽等設(shè)備的優(yōu)化中已得到較多的應(yīng)用。

綜上所述，磁介質(zhì)對弱磁性微粒的捕集主要受磁力、流體作用力的影響，深入研究聚磁介質(zhì)附近的磁場、流場規(guī)律對分析微粒的捕獲機理十分必要。磁選機大型化是其推廣應(yīng)用的必然趨勢，然而大型化存在的給礦不均勻、分選指標(biāo)不穩(wěn)定等技術(shù)瓶頸必須要得到適當(dāng)?shù)慕鉀Q。基于CAD/CAE進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計為大型化提供了可靠的途徑。