重介质硅铁粉的作用原理核心是利用高密度、强磁性的粉体配制重介质悬浮液,基于阿基米德浮力原理实现物料的密度分选,同时依靠磁性完成介质的回收循环,具体可分为三个关键环节:
1. 重介质悬浮液的配制 —— 构建稳定的高密度分选环境
重介质硅铁粉的真密度可达 6.8~7.0g/cm³,远高于水(1g/cm³)和待分选物料(如原煤密度 1.3~1.8g/cm³、矸石密度 1.8~2.8g/cm³)。将硅铁粉按比例与水混合搅拌,硅铁粉颗粒会均匀分散在水中,形成密度可控的悬浮液(密度范围 1.3~2.0g/cm³)。这种悬浮液的密度介于轻物料(如精煤)和重杂质(如矸石)之间,且因硅铁粉粒度均匀(200~100 目),悬浮液具有良好的稳定性,不会快速分层沉降。
2. 密度分选 —— 阿基米德浮力原理的实际应用
当待分选物料(如原煤)投入悬浮液中时,会依据自身密度与悬浮液密度的差异发生分层:
若物料密度 小于 悬浮液密度 → 受到的浮力大于自身重力,物料上浮(如精煤),被收集为目标产品;
若物料密度 大于 悬浮液密度 → 受到的浮力小于自身重力,物料下沉(如矸石、黄铁矿),被分离为杂质。
这个过程的分选精度极高,能精准区分密度差异较小的物料,是跳汰、浮选等工艺无法比拟的。
3. 介质回收 —— 强磁性实现循环利用
重介质硅铁粉的铁含量≥70%,具有很强的饱和磁化强度(≥120A・m²/kg)。分选完成后,携带硅铁粉的物料(精煤、矸石)会被输送至磁选机。在磁场作用下,硅铁粉颗粒会被磁选机吸附,与物料分离;分离后的硅铁粉可再次返回搅拌池,重新配制悬浮液。这个环节让硅铁粉的循环利用率达到 95% 以上,大幅降低了选矿的介质损耗成本。
补充:关键特性对原理的支撑作用
粒度均匀:200~100 目的颗粒尺寸,既保证悬浮液的稳定性(细粉不易沉降),又避免颗粒过细导致磁选回收困难;
化学性质稳定:硅铁粉在水介质中不溶解、不反应,不会污染分选物料,也不会改变悬浮液的密度特性。