基于Comsol的平板高梯度磁选机的仿真与实验研究

叶方平 李宸宇 曾剑武 汤 亮

（1.湖北工业大学机械工程学院，湖北 武汉 430068；2.昆明理工大学国土资源工程学院，云南 昆明 650093）

石英砂是一种重要的非金属矿物，具有坚硬、耐磨且化学性质十分稳定等特点，主要成分为SiO2，在工业生产中根据硅和杂质含量确定其应用范围［1］。由于不同用途的石英砂对其Fe2O3含量要求也不一样，所以需要对其中的铁杂质进行除铁提纯。目前对于非金属矿物石英砂中含铁杂质的除铁提纯主要方法有水洗分级［2］、浮选［3］、化学浸出［3］、磁选［4］等。余志伟等在处理粉石英这种粒径极小（主体产品粒径为37 μm）的非金属矿物时使用了水洗分级的方法，其操作过程简便、成本低，但由于石英砂的加工过程对其粒径有严格的要求，在针对石英砂这类粒径较大（大于165 μm）的非金属矿物时，水洗分级只能作为预处理的手段，无法得到纯度较高（SiO2含量大于86.36%）的产品［3］。浮选和化学浸出法虽然能够达到较好的除铁效果，但是药剂的消耗量很大，需要严格控制选别条件以及提纯设备，否则会对环境造成一定的污染，且容易造成矿物二次污染［3］。磁选是应用于非金属除铁领域最普遍的方法，优点在于操作便捷、无污染、成本低［4］。

由于石英砂中所含的铁杂质主要为磁铁矿、褐铁矿和赤铁矿，其中磁铁矿磁性较强，赤铁矿、褐铁矿磁性较弱，所以磁选能够有效降低石英砂中的铁含量。然而，目前运用在市面上的磁选设备大多为电磁磁选机和筒式磁选机，前者通过电磁线圈使磁极和铁芯磁化，结构复杂能耗较大且不易于安装；……