GB/T 38891-2020 磁力分选试验方法

　　ICS 19 . 120 D 16

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 38891—2020

　　磁力分选试验方法

　　Testmethodofmagneticseparation

　　2020-06-02 发布 2021-04-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 38891—2020

　　GB/T 38891—2020

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中国机械工业联合会提出。

　　本标准由全国磁力材料及设备标准化工作组(SWG 12)归口 。

　　本标准起草单位：长沙矿冶研究院有限责任公司、国家磁力设备质量监督检验中心、攀枝花市长森磁电科技有限公司、佛山市高明星源机械有限公司、潍坊新力超导磁电科技有限公司、湖南和创磁电科技有限公司。

　　本标准主要起草人：陈雯、甘安平、罗浩、崔雷、王兆连、肖文长。

　　GB/T 38891—2020

　　磁力分选试验方法

　　1 范围

　　本标准规定了磁力分选试验法则、试验装置及设备、样品、试验步骤、试验数据处理和试验报告编制。

　　本标准适用于黑色金属矿的磁力富集、有色和稀有金属矿的磁力分离、非金属矿磁力分选除杂以及选煤磁性重介质的磁力回收与循环使用。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　pling from bulk materials—Part 2 : Sampling of particulate materials)

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　比磁化系数 specificsusceptibility

　　单位质量的物质颗粒在单位强度的外磁场中所产生的磁矩。

　　3.2

　　磁力分选 magneticseparation

　　借助非均匀磁力从入选物料中分选出某种磁性物质的方法。

　　注：磁力分选涵盖四种功能，即磁力富集、磁力分离、磁力除杂和磁力絮凝。

　　3.3

　　磁力富集 magneticconcentration

　　利用非均匀磁力将存有磁性差异的入选物料中的磁性物质进行富集。

　　3.4

　　磁力分离 magneticseparation

　　利用非均匀磁力将存有磁性差异的入选物料中磁性物质进行分离。

　　3.5

　　磁力除杂 magneticimpurityremoval

　　利用非均匀磁力将存有磁性差异的入选物料中的磁性物质进行清除。

　　3.6

　　磁力絮凝 magneticflocculation

　　利用非均匀磁力使入选物料中的磁性物产生絮凝成团。

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　　3.7

　　磁性物质 magneticsubstances

　　能受非均匀磁力作用的物质。

　　3.8

　　铁磁性物质 ferromagneticsubstances

　　在受外加磁场作用后，仍保存部分剩磁的物质。

　　注：铁磁性物质又称为强磁性物质。

　　3.9

　　顺磁性物质 paramagneticsubstances

　　在受外加磁场作用后，可磁化但不会存有剩磁的物质。

　　注：顺磁性物质又称为弱磁性物质。

　　3 . 10

　　逆磁性物质 diamagneticsubstances

　　在受外加磁场作用后，不能磁化的物质。

　　注：逆磁性物质又称为非磁性物质。

　　3 . 1 1

　　入选物料 materialstobeseparated

　　待分选的由含有磁性物和非磁性物构成的混合物料。

　　3 . 12

　　磁种 magneticseeding

　　利用微细磁铁矿物料或铁磁性物质种植于悬浮液中的杂质絮团内，使“絮团”具有磁性的物质。

　　3 . 13

　　原料品位 gradeofmaterials

　　入选物料中某元素或及其氧化物的百分比。

　　3 . 14

　　产率 yield

　　入选物料经过磁力分选后，磁性物或非磁性物的质量占入选物料质量的百分比。

　　3 . 15

　　回收率 recovery

　　入选物料经过磁力富集后，磁性物产品中某元素或及其氧化物占其在入选物料中质量的百分比。

　　3 . 16

　　除杂率 impurityremovalrate

　　入选物料经过磁力除杂后，非磁性产品中的磁性杂质(某元素或及其氧化物)质量占其在入选物料中质量的百分比。

　　3 . 17

　　永磁体磁力分选装置及设备 magneticseparatorsofpermanentmagnets

　　由永磁体构成的、用于入选物料分选的磁力分选装置及设备。

　　3 . 18

　　电磁体磁力分选装置及设备 magneticseparatorsofelectromagnets

　　用电磁体(含超导磁体)构成的、用于入选物料分选的磁力分选装置及设备。

　　3 . 19

　　弱磁场磁力分选 low-intensitymagneticseparation

　　采用分选磁场在 300 mT 以下的磁力分选方法。

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　　3 . 20

　　中磁场磁力分选 medium-intensitymagneticseparation

　　采用分选磁场在 300 mT~800 mT 范围之内的磁力分选方法。

　　3 . 2 1

　　强磁场磁力分选 high-intensitymagneticseparation

　　采用分选磁场在 800 mT 以上的磁力分选方法。

　　4 试验法则

　　磁力分选试验方法包括弱磁场磁力分选、中磁场磁力分选和强磁场磁力分选。 可按分选物质的磁性强弱选择下列几类磁力分选试验方法：

　　— 强磁性物质(金属铁杂质和磁铁矿等)类分选，可选用弱磁场磁力分选方法;

　　— 中等磁性物料或强磁性物连生体预选，可选用中磁场磁力分选方法;

　　— 弱磁性物质(氧化铁垢、赤铁矿、褐铁矿铬铁矿、钛铁矿和锰矿等)类分选，可选用强磁场磁力分选方法。

　　强磁性物质、中等磁性物质、弱磁性物质参见附录 A。

　　5 试验装置及设备

　　5 . 1 永磁体磁力分选装置及设备

　　永磁体磁力分选装置及设备包括磁棒、磁格栅、溜槽、磁辊、磁盘、磁筒和转环式等。

　　5 . 2 电磁体磁力分选装置及设备

　　电磁体磁力分选装置及设备包括戴维斯磁选管、弗朗茨等磁力分选机、夹板式电磁分选装置、电磁感应辊、电磁感应盘、电磁转环式磁选机和电磁或超导罐式磁选机等。

　　5 . 3 装置及设备操作

　　使用 5 . 1 、5 . 2 规定的装置及设备时，应按装置及设备的安全操作规程与说明进行操作。

　　6 样品

　　6 . 1 样品需量

　　单项试验的试样最小质量，可按式(1)进行计算：

　　ms =kdα …………………………( 1 )

　　式中：

　　ms — 试样最小质量，单位为千克(kg) ;

　　k — 入选物料性质系数，不同类型物料其值不同(铁锰等黑色金属矿石的 k值为 0. 1~0.2,钨、锡、铜、铅、锌和钼等有色金属矿床的 k值为 0.1~0.5,金、银、铂等稀少、稀有金属矿床的 k值为 0.2~1,非金属矿矿床的 k值为 1~3) ;

　　d — 试样中最大块的粒度，单位为毫米(mm) ;

　　α — 常数，表示ms 同 d之间的函数关系特征(α取值范围为 1~3)。

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　　6 . 2 样品分析

　　6 . 2 . 1 物质物理性质分析

　　样品应进行定性与定量分析，在用“磁种”“磁载体”或“絮凝”进行磁力分选时，应确定或测定磁种或磁载体的粒度特征、磁絮团以及浓度的影响。

　　6 . 2 . 2 样品磁性确定

　　样品的磁性可参照待选物料(样品)中各组分比磁化系数进行选取，具体参见附录 A,也可对样品进行比磁化系数检测。

　　7 试验步骤

　　7 . 1 试验流程

　　试验步骤主要包括： 样品制备 → 物理性质分析 → 条件流程试验 → 工艺流程试验 →

　　检测分析 → 试验数据处理 → 编制试验报告 ，示意图参见附录 B。

　　7 . 2 样品制备

　　样品的制取方法按 GB/T 2007 . 1、GB/T 2007 . 2 、ISO 11648-2 : 2001 的规定执行，制取过程中操作精度校核方法与系统误差校核方法应符合 GB/T 2007 . 4 的规定。

　　7 . 3 条件试验

　　对入选物料按 6 . 1 和 6 . 2 的规定完成准备工作后，选择不同的磁力分选试验装置及设备，对分选过程中的各影响因素进行试验。

　　7 . 4 工艺流程试验

　　完成 7 . 3 试验后，应进行多种工艺流程结构和技术方案试验。 对重大和关键项 目，还应进行实验室扩大试验、中间试验和工业试验。

　　7 . 5 产品检查

　　产品的理化指标可按 6 . 2 进行分析与测定。

　　8 试验数据处理

　　试验数据处理时，应按式(2) ~式(6)进行计算，对试验结果进行可靠性评判：

　　a) 单次试验所获得的产品质量之和与入选物料质量相对误差 Er≤2%,按式(2)进行计算：

　　E

　　式中：

　　Er — 单次试验样品质量相对误差，% ;

　　m — 单次入选物料质量，单位为克(g) ;

　　mn — 单次试验所获的产品质量之和，单位为克(g)。

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　　b ) 单次试验后根据各产品的品位计算出入选物料品位，该计算品位与入选物料的分析品位相对误差 犈t≤2%,按式(3)进行计算：

　　犈 …………………………( 3 )

　　式中：

　　犈t — 试验样品品位相对误差，% ;

　　β — 原始入选物料的分析品位;

　　βn — 试验计算所得入选物料平均品位。

　　c) 三次试验相同产品后，按式(4) ~式(6)计算产品质量或品位的平均值的标准误差，要求试验结果可靠度为 95%,所得结果的置信区间为(ε-4.30×犛m ,ε+4.30×犛m ) ,当所得试验结果均在

　　此区间内时，表明结果可信可取。

　　…………………………( 4 )

　　式中：

　　ε — 三次试验相同产品质量(或品位)平均值;

　　犪1、犪2、犪3— 三次试验相同产品质量(或品位)值。

　　狊

　　式中：

　　狊 — 标准误差;

　　ε — 三次试验相同产品质量(或品位)平均值;

　　犪1、犪2、犪3— 三次试验相同产品质量(或品位)值。

　　狊 …………………………( 6 )

　　式中：

　　狊m — 平均值的标准误差;

　　狊 — 标准误差。

　　通过试验结果的整理与分析，确定该入选物料以磁力分选法的分选效果。

　　9 试验报告编制

　　9 . 1 规定

　　试验报告编制应符合下列基本原则：

　　a) 试验目的明确;

　　b) 试验方案周全及详尽;

　　c) 分析数据齐全可靠;

　　d) 文字和图表清晰;

　　e) 问题分析周密;

　　f) 试验结果达到 目的要求。

　　9 . 2 试验报告类型

　　试验报告可分为下列类型：

　　a) 探索性试验报告;

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　　b ) 实验室小型流程试验报告;

　　c) 中间试验报告;

　　d) 工业试验报告。

　　9 . 3 试验报告

　　试验报告应包括下列信息：

　　a) 试验任务的来源、目的和要求;

　　b ) 试验机构;

　　c) 试验样品对象描述;

　　d) 试验设备;

　　e) 试验条件;

　　f) 执行标准编号(GB/T XXXXX—XXXX) ;

　　g) 试验结果应包括原料品位、产品品位、产率和回收率或除杂率;

　　h ) 结论 ;

　　i) 其他说明。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　部分物质比磁化系数

　　表 A. 1 给出了部分物质比磁化系数。

　　表 A.1 部分物质比磁化系数

　　GB/T 38891—2020

　　表 A.1(续)

　　GB/T 38891—2020

　　表 A.1(续)

　　GB/T 38891—2020

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　磁力分选试验步骤示意图

　　图 B. 1 给出了磁力分选试验步骤示意图。

　　图 B.1 磁力分选试验步骤示意图