本发明属于磁选机的性能研究
技术领域：
，具体涉及一种解决磁选机混合夹杂问题的方法。
背景技术：
：磁选机是使用于再利用粉状粒体中的除去铁粉等，磁选机广泛用于资源回收，木材业、矿业、窑业、化学、食品等其他工场，适用于粒度3mm以下的磁铁矿、磁黄铁矿、焙烧矿、钛铁矿等物料的湿式磁选，也用于煤、非金属矿、建材等物料的除铁作业，是产业界使用最广泛的、通用性高的机种之一。磁性颗粒在磁选机磁场中，除受磁力作用外，还受竞争力的作用。竞争力可定义为与磁力方向相反的所有机械力的合力，包括重力、离心力、惯性力和流体动力阻力等。在磁选过程中，磁力是捕收磁性颗粒的力，又称为磁捕收力；竞争力是使磁性颗粒脱离磁极的力，又称为脱离力。显然，磁性颗粒与非磁性颗粒分离的必要条件是磁性颗粒所受的磁力大于竞争力。若要使两种磁性不同的颗粒分离，则必要条件是，较强的磁性颗粒所受的磁力应大于竞争力，较弱磁性颗粒所受的磁力应小于竞争力。我国的大部分地区所在的磁铁矿存在剩磁性大，矫顽力高的磁性特性，使得磁铁矿在使用磁选机进行磁选时，出现机械夹杂和磁包裹夹杂较严重的情况，造成磁选品质不加，加大了重复加工筛选工作的难度。技术实现要素：本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种解决磁选机混合夹杂问题的方法，在磁选机磁滚筒上喷覆一层复合磁性材料，能够提高磁场频率且性能稳定，解决了磁选中机械夹杂和磁包裹夹杂问题。本发明是通过以下技术方案实现的：一种解决磁选机混合夹杂问题的方法，在磁选机磁滚筒上喷覆一层复合磁性材料，所述复合磁性材料按照重量份计由以下成分制成：超细氧化铁粉30-35份、碳化硅纳米微粉15-20份、二氧化钛10-13份、氧化钙8-10份、氧化锰7-9份、氧化钇4-6份、氧化铈2-4份，其制备方法包括以下步骤：（1）将所述重量份的二氧化钛、氧化钙、氧化锰、氧化钇和氧化铈研磨成粒径大小为30-50微米的颗粒，将碳化硅纳米微粉和二氧化钛加入到碳化硅管式炉中，在氩气保护下，在1250-1350℃下进行固液相反应，15-20分钟后结束反应，得到纯度为96-99%范围的ti3sic2粉末；（2）将ti3sic2粉末与剩余成分混合均匀后装入喷涂枪中，使用氩气作为等离子喷涂气，调试好喷涂系统，在磁选机磁滚筒表面喷涂厚度为0.2-0.4微米的复合磁性材料，氩气流量为45-48l/min，表面喷涂温度为1500-1800℃，喷涂均匀后，以150-180℃/s的速度降温即可。作为对上述方案的进一步改进，所述超细氧化铁粉的制备方法为：以高价铁盐九水合硝酸铁为原料，在50-60℃水浴加热下，滴加质量浓度为0.1-0.2摩尔/升的氢氧化钠溶液，制备得到氢氧化铁胶体，加入为胶体体系质量分数的20-30%的十二烷基苯磺酸钠，搅拌分层后使用氯仿进行萃取，将有机相进行减压蒸馏得到的固相经过700-750℃煅烧即得所述超细氧化铁粉，粒径大小为50-100纳米范围。作为对上述方案的进一步改进，所述碳化硅纳米微粉的制备方法为：以纳米级的二氧化硅作为硅源，以树脂热裂解炭作为炭源，以无水乙醇作为介质，按照1.1-1.2：1.2-1.4：3.3-3.5的比例加入到球磨机中研磨2-3小时，置于烘箱中烘干，烘干后放于微波炉中，以氮气为保护气，在1300-1500℃下烧结10-15分钟得到超细的碳化硅纳米微粉。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明提供了一种解决磁选机混合夹杂问题的方法，在磁选机磁滚筒上喷覆一层复合磁性材料，能够提高磁场频率且性能稳定，解决了磁选中机械夹杂和磁包裹夹杂问题，制备得到的超细氧化铁粉粒子均匀，具有明显的体积效应和表面效应，在此粒径下，发生了超顺磁转变，在磁场作用下，具有很强的流动性，形成环状磁场分布，将流动态的磁性体形成磁性“液体”环，可防止其它电磁波干扰，无磨损、寿命长，而氧化钙、氧化锰和稀土氧化物作为稳定剂能够强化磁性，不受外界环境变化的影响，制备得到的ti3sic2粉末具有耐高温抗氧化等特性，提高了涂层的使用寿命。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。实施例1一种解决磁选机混合夹杂问题的方法，在磁选机磁滚筒上喷覆一层复合磁性材料，所述复合磁性材料按照重量份计由以下成分制成：超细氧化铁粉30份、碳化硅纳米微粉15份、二氧化钛10份、氧化钙8份、氧化锰7份、氧化钇4份、氧化铈2份，其制备方法包括以下步骤：（1）将所述重量份的二氧化钛、氧化钙、氧化锰、氧化钇和氧化铈研磨成粒径大小为30-50微米的颗粒，将碳化硅纳米微粉和二氧化钛加入到碳化硅管式炉中，在氩气保护下，在1250℃下进行固液相反应，15分钟后结束反应，得到纯度为96-99%范围的ti3sic2粉末；（2）将ti3sic2粉末与剩余成分混合均匀后装入喷涂枪中，使用氩气作为等离子喷涂气，调试好喷涂系统，在磁选机磁滚筒表面喷涂厚度为0.2微米的复合磁性材料，氩气流量为45l/min，表面喷涂温度为1500℃，喷涂均匀后，以150℃/s的速度降温即可。作为对上述方案的进一步改进，所述超细氧化铁粉的制备方法为：以高价铁盐九水合硝酸铁为原料，在50℃水浴加热下，滴加质量浓度为0.1摩尔/升的氢氧化钠溶液，制备得到氢氧化铁胶体，加入为胶体体系质量分数的20%的十二烷基苯磺酸钠，搅拌分层后使用氯仿进行萃取，将有机相进行减压蒸馏得到的固相经过700℃煅烧即得所述超细氧化铁粉。作为对上述方案的进一步改进，所述碳化硅纳米微粉的制备方法为：以纳米级的二氧化硅作为硅源，以树脂热裂解炭作为炭源，以无水乙醇作为介质，按照1.1：1.2：3.3的比例加入到球磨机中研磨2小时，置于烘箱中烘干，烘干后放于微波炉中，以氮气为保护气，在1300℃下烧结10分钟得到超细的碳化硅纳米微粉。实施例2一种解决磁选机混合夹杂问题的方法，在磁选机磁滚筒上喷覆一层复合磁性材料，所述复合磁性材料按照重量份计由以下成分制成：超细氧化铁粉32份、碳化硅纳米微粉17份、二氧化钛11份、氧化钙9份、氧化锰8份、氧化钇5份、氧化铈3份，其制备方法包括以下步骤：（1）将所述重量份的二氧化钛、氧化钙、氧化锰、氧化钇和氧化铈研磨成粒径大小为30-50微米的颗粒，将碳化硅纳米微粉和二氧化钛加入到碳化硅管式炉中，在氩气保护下，在1300℃下进行固液相反应，18分钟后结束反应，得到纯度为96-99%范围的ti3sic2粉末；（2）将ti3sic2粉末与剩余成分混合均匀后装入喷涂枪中，使用氩气作为等离子喷涂气，调试好喷涂系统，在磁选机磁滚筒表面喷涂厚度为0.3微米的复合磁性材料，氩气流量为46l/min，表面喷涂温度为1600℃，喷涂均匀后，以160℃/s的速度降温即可。作为对上述方案的进一步改进，所述超细氧化铁粉的制备方法为：以高价铁盐九水合硝酸铁为原料，在55℃水浴加热下，滴加质量浓度为0.15摩尔/升的氢氧化钠溶液，制备得到氢氧化铁胶体，加入为胶体体系质量分数的25%的十二烷基苯磺酸钠，搅拌分层后使用氯仿进行萃取，将有机相进行减压蒸馏得到的固相经过720℃煅烧即得所述超细氧化铁粉。作为对上述方案的进一步改进，所述碳化硅纳米微粉的制备方法为：以纳米级的二氧化硅作为硅源，以树脂热裂解炭作为炭源，以无水乙醇作为介质，按照1.15：1.3：3.4的比例加入到球磨机中研磨2.5小时，置于烘箱中烘干，烘干后放于微波炉中，以氮气为保护气，在1400℃下烧结12分钟得到超细的碳化硅纳米微粉。实施例3一种解决磁选机混合夹杂问题的方法，在磁选机磁滚筒上喷覆一层复合磁性材料，所述复合磁性材料按照重量份计由以下成分制成：超细氧化铁粉35份、碳化硅纳米微粉20份、二氧化钛13份、氧化钙10份、氧化锰9份、氧化钇6份、氧化铈4份，其制备方法包括以下步骤：（1）将所述重量份的二氧化钛、氧化钙、氧化锰、氧化钇和氧化铈研磨成粒径大小为30-50微米的颗粒，将碳化硅纳米微粉和二氧化钛加入到碳化硅管式炉中，在氩气保护下，在1350℃下进行固液相反应，20分钟后结束反应，得到纯度为96-99%范围的ti3sic2粉末；（2）将ti3sic2粉末与剩余成分混合均匀后装入喷涂枪中，使用氩气作为等离子喷涂气，调试好喷涂系统，在磁选机磁滚筒表面喷涂厚度为0.4微米的复合磁性材料，氩气流量为48l/min，表面喷涂温度为1800℃，喷涂均匀后，以180℃/s的速度降温即可。作为对上述方案的进一步改进，所述超细氧化铁粉的制备方法为：以高价铁盐九水合硝酸铁为原料，在60℃水浴加热下，滴加质量浓度为0.2摩尔/升的氢氧化钠溶液，制备得到氢氧化铁胶体，加入为胶体体系质量分数的30%的十二烷基苯磺酸钠，搅拌分层后使用氯仿进行萃取，将有机相进行减压蒸馏得到的固相经过750℃煅烧即得所述超细氧化铁粉。作为对上述方案的进一步改进，所述碳化硅纳米微粉的制备方法为：以纳米级的二氧化硅作为硅源，以树脂热裂解炭作为炭源，以无水乙醇作为介质，按照1.2：1.4：3.5的比例加入到球磨机中研磨3小时，置于烘箱中烘干，烘干后放于微波炉中，以氮气为保护气，在1500℃下烧结15分钟得到超细的碳化硅纳米微粉。对比例1与实施例1的区别仅在于，使用普通的铁粉代替所述的超细氧化铁粉，其余保持一致。对比例2与实施例3的区别仅在于，不添加化钙、氧化锰，其余保持一致。对比例3与实施例3的区别仅在于，不添加氧化钇、氧化铈，其余保持一致。对比试验分别使用实施例1-3和对比例1-3的方法在磁选机磁滚筒上喷覆一层复合磁性材料，以未处理的磁选机磁滚筒作为对照，保持无关变量的一致性，分别对同一矿带、同一品级的采样点进行采矿试验，将结果记录如下表所示：项目作业回收率（%）作业产率（%）品味（%）使用寿命延长（%）实施例197.592.65630.5实施例298.293.55831.2实施例397.893.15730.7对比例184.376.84825.4对比例286.778.35126.0对比例385.577.65025.8对照组80.269.344对照由试验数据可知：本发明在磁选机磁滚筒上喷覆一层复合磁性材料，能够提高磁场频率且性能稳定，解决了磁选中机械夹杂和磁包裹夹杂问题，提高了磁选品质，节省了时间。当前第1页12