礦粒在磁選機(jī)磁場(chǎng)中磁力大小的計(jì)算及不同磁場(chǎng)中的行為

礦粒在磁場(chǎng)中被磁化后，受到磁力的作用;磁力大小的計(jì)算，以及礦粒在不同磁場(chǎng)中的行為，下面就來(lái)分析下

磁場(chǎng)有均勻磁場(chǎng)和不均勻磁場(chǎng)之分，典型的均勻磁場(chǎng)和不均勻磁場(chǎng)如圖1所示。圖1(a)除邊緣部分外，兩極之間各點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度相等，這種磁場(chǎng)是均勻磁場(chǎng)，否則就是不均勻磁場(chǎng)，如圖1(b)所示，磁場(chǎng)的不均勻程度可用磁場(chǎng)梯度來(lái)表示，磁場(chǎng)梯度是沿磁極法線方向磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化率.可用gradB或grad H表示，gradB是db/dx，grad H即為dh/dx。在均勻磁場(chǎng)中g(shù)rad H≈0，在不均勻磁場(chǎng)中，各點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向都是變化的，所以gradH即為gradH≠0，在圖3中，假設(shè)距磁極表面x1處的磁場(chǎng)強(qiáng)度為Hl，距離x2處的磁場(chǎng)強(qiáng)度為H2，同理可得距離x3處的磁場(chǎng)強(qiáng)度為H3，則獲得磁場(chǎng)梯度為：

dH/dx=limΔH/Δx=H2-H1/x2-x1=gradH

              圖3磁場(chǎng)強(qiáng)度示意圖

磁場(chǎng)梯度方向?yàn)榇艌?chǎng)強(qiáng)度變大的方向，是指向H增大的一方。綜亡所述，得知在不均勻磁場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)梯度均是不相等的，單位距離磁場(chǎng)增量AH愈大者.則其磁場(chǎng)梯度愈大，磁場(chǎng)也愈不均勻。在均勻磁場(chǎng)中，因?yàn)槿魏蝺牲c(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度相等，故其磁場(chǎng)增量ΔH=0，所以，磁場(chǎng)梯度變化等于零。

礦粒在不均勻磁場(chǎng)中，受到的作用亦不相同。在均勻磁場(chǎng)中,當(dāng)?shù)V粒磁化后，只受鹼轉(zhuǎn)短的作用，當(dāng)轉(zhuǎn)矩使其長(zhǎng)軸平行于磁場(chǎng)方向后就穩(wěn)定不動(dòng)。礦粒在不均勻磁場(chǎng)中，除受磁轉(zhuǎn)矩的作用外.還受到磁場(chǎng)力的作用，結(jié)果使礦檢既發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，又向著磁場(chǎng)梯度大的方向移動(dòng)，最后被梯度大的磁極面吸引。正因如此，不 同磁性顆粒才能分離，所以磁選只能在不均勻磁場(chǎng)中才能進(jìn)行。

                         圖1兩種典型的磁場(chǎng)

                      a均勻磁場(chǎng) b不均勻磁場(chǎng)

磁場(chǎng)梯度的產(chǎn)生，除了可用圖1(b)尖削磁極對(duì)平面磁極排列等方法外，近年來(lái)為獲得更高的梯度，將不同形狀的磁體(球、棒、齒板、細(xì)絲等)置于磁場(chǎng)中，如圖2所示;用一鐵磁體置于均勻磁場(chǎng)中，其內(nèi)部磁力線密集，其周?chē)帕€疏密不等。這表明;在磁體附近產(chǎn)生了磁場(chǎng)梯度。鐵磁體周?chē)荻葏^(qū)域的大小和梯度高低，與磁體的尺寸、形狀和材質(zhì)有關(guān)。這種關(guān)系是：梯度區(qū)域的大小，隨磁體尺寸的增大而增大。而梯度的高低.則隨鐵磁體尺寸減小而增高，因而將不銹鋼纖維(鋼毛)置于磁場(chǎng)中,可獲得很高的磁場(chǎng)梯度。

           圖2鐵磁體在均勻磁場(chǎng)中產(chǎn)生梯度示意圖