稀土矿磁选及磁选设备

稀土矿作为具有战略意义的关键矿产资源，其选别技术不断发展。磁选在稀土矿选矿流程中扮演着重要角色，它依据稀土矿物与脉石矿物在磁性上的差异，借助磁场力作用实现矿物分离。深入探究稀土矿磁选技术及配套磁选设备，对于优化稀土矿选矿工艺、提高稀土资源回收利用率意义重大。下面我们从工艺方法、设备及应用环境三方面来了解稀土矿磁选！

一、稀土矿的磁选原理

稀土矿物中部分种类具有一定磁性，例如钕铁硼矿、独居石等，其内部原子或离子的电子结构使得它们在外加磁场作用下能够被磁化，产生磁性响应。而与之共生的脉石矿物，如石英、长石、方解石等，通常为非磁性或弱磁性物质。这种显著的磁性差异构成了磁选的基本依据，当矿浆或矿石颗粒通过磁场时，磁性稀土矿物受力向磁场强度较高区域聚集，而非磁性脉石矿物则基本不受磁场影响，按原有轨迹运动，从而实现二者分离。

外加磁场对磁性矿物施加的磁场力与矿物的磁化强度、磁场梯度成正比。在磁选设备中，通过合理设计磁系结构，如采用不同形状、排列方式的磁极，产生不均匀磁场，使磁场梯度增大。磁性稀土矿物进入该区域后，受到指向磁极方向的磁场力，克服重力、摩擦力等阻力，向磁极移动并吸附在磁极表面或聚集在特定收集区域；而脉石矿物由于所受磁场力极小，在水流、重力等其他外力作用下被带走，完成分选过程。

二、常见的稀土矿磁选设备

1、干式磁选机

干式磁选机一般由给料装置、磁系、分选滚筒、卸料装置等部件组成。给料装置用于均匀地将矿石颗粒送入磁选区域；磁系是核心部件，通常由永久磁铁或电磁体构成，按照特定排列方式产生磁场，常见的有开放磁系和闭合磁系，开放磁系磁场分布较广，便于处理大颗粒矿石，闭合磁系磁场强度高、梯度大，适用于精细分选；分选滚筒多采用不锈钢材质，表面覆盖耐磨橡胶，滚筒在旋转过程中带动矿石颗粒经过磁场，磁性矿物吸附在滚筒表面；卸料装置位于滚筒下方或侧面，用于将吸附的磁性矿物刮落收集。

矿石颗粒由给料装置均匀给到旋转的分选滚筒上，随着滚筒转动，矿石颗粒进入磁系产生的磁场区域。磁性稀土矿物在磁场力作用下，克服重力与离心力，紧紧吸附在滚筒表面，并随滚筒继续转动至卸料区域，被卸料装置刮落收集；而非磁性脉石矿物由于所受磁场力微弱，在离心力与重力作用下，脱离滚筒表面，沿原有运动轨迹落下，实现与磁性矿物的分离。干式磁选机适用于处理含水量低、粒度较粗的稀土矿石，在干旱缺水地区或对矿石干燥度有要求的场景应用广泛。

在稀土矿选矿中，干式磁选机常用于原矿的粗选阶段，尤其是在北方一些干旱地区的稀土矿山，原矿开采后含水量少，直接采用干式磁选机进行初步筛选，可快速去除大量无磁性的围岩、废石，提高矿石入选品位，降低后续运输、加工成本。同时，对于一些磁性较强、粒度较粗的稀土矿物富集，干式磁选机也能发挥高效分选作用，为后续精选工序提供优质原料。

2、湿式磁选机

湿式磁选机主体结构包括槽体、磁系、搅拌装置、给矿装置、尾矿排放装置等。槽体为矿浆提供容纳空间，一般采用耐腐蚀材料制作；磁系安装在槽体内部或底部，同样由永久磁铁或电磁体组成，根据选别要求设计磁场强度与梯度，有的湿式磁选机采用多层磁系结构，以提高分选效果；搅拌装置用于使矿浆保持悬浮状态，确保矿物颗粒充分接触磁场，均匀分布在槽体内；给矿装置将调好药剂（如有需要）的矿浆稳定送入槽体；尾矿排放装置位于槽体底部或侧面，用于排出未被磁选的脉石矿物尾矿。

调好的矿浆通过给矿装置缓慢注入槽体，在搅拌装置作用下，矿浆呈均匀悬浮态。当矿浆流经磁系产生的磁场区域时，磁性稀土矿物受到磁场力吸引，向磁极方向移动并吸附在磁极表面或聚集在磁极附近，形成磁性精矿；而非磁性脉石矿物在水流带动下，从尾矿排放装置排出。与干式磁选机相比，湿式磁选机由于矿浆介质的存在，减少了矿石颗粒间的摩擦阻力，有利于提高磁选效率，尤其适用于处理细粒级、粘性较大的稀土矿，能有效防止矿石颗粒团聚，保证分选精度。

湿式磁选机在稀土矿选矿中广泛应用于中细粒级矿石的选别，无论是粗选还是精选环节，都能发挥重要作用。在粗选阶段，可对经过破碎、磨矿后的矿浆进行初步磁选，富集磁性稀土矿物，为后续浮选、重选等联合工艺提供基础；在精选环节，针对前期选别后残留的磁性矿物，通过调整湿式磁选机的磁场强度、药剂添加情况等，进一步提纯稀土精矿，提高产品质量，满足高端稀土应用需求。

三、稀土磁选的应用环境

对于磁性差异明显的稀土矿石，磁选能够迅速、高效地将磁性稀土矿物从脉石矿物中分离出来，处理量大，选矿效率较高。相较于一些需要复杂药剂调控的选矿方法，磁选流程相对简洁，设备操作和维护相对容易，可有效节省时间与人力成本。

而且既能处理较粗粒度的稀土矿石，在粗碎后直接进行磁选初步富集；也能适应一定细粒度范围矿石的选别，只需根据粒度调整磁场强度、设备参数等，可有效拓宽稀土矿选矿的粒度适用区间。

当稀土矿中含有较多如钕铁硼矿等强磁性矿物时，磁选可作为首选工艺，在开采初期通过干式磁选机等设备，直接对原矿进行粗选，快速抛弃大量非磁性废石，大幅提高入选矿石品位，减少后续处理工作量，降低选矿成本。在复杂稀土矿选矿流程中，磁选常与浮选、重选等方法联合使用。

稀土矿磁选技术凭借对矿物磁性差异的利用，借助磁选机实现选矿，在稀土矿选矿领域有着不可替代的作用。它既可以独立作为高效的粗选手段，快速富集磁性稀土矿物，又能与其他选矿方法紧密配合，构建完善的稀土矿选矿体系，实现稀土资源的回收利用。