九夏南笙了解实验用磁选机的结构、工作原理及其操作方法；了解影响磁选效果的主要因素。掌握评价磁选效果的方法和指标。 二、基本原理
物料颗粒之间的磁性差异是实现物料分选、回收的重要物理性质之一。磁选是利用磁性颗粒和非磁性颗粒在分选空间的运动行为差异进行分选的过程。
混合物料进入磁选机的分选空间后，颗粒受到磁力和机械力（重力、离心力、惯性力、流体动力等）的作用。磁性不同的物料颗粒受到的磁力大小不同，因此其运动的路径（轨迹）不同。当作用于颗粒的磁性力大于作用于其上的机械力的合力时，颗粒将被吸附于分选滚筒上，脱离分选区进入卸料区，从精矿排料槽排出；而当作用于颗粒的磁性力小于作用于其入卸料区，从精矿排料槽排出。当作用在颗粒的磁力小于作用在颗粒上的机械力的合力时，颗粒继续处于分选箱内，与大部分分散介质一起排入尾矿管。
磁选过程的基本条件是：f1>f2>f3，其中F1为作用于颗粒上的磁作用力，F2为作用于颗粒上的与磁作用力相反的机械力的合力，F3为作用于弱磁性颗粒上的磁作用力。
三、仪器设备与材料
1. 仪器设备：实验室用鼓形湿式磁选机、天平（1公斤）； 2. 0.5毫米磁铁粉与煤泥的混合样10公斤；
3. 500毫升烧杯2个，洗瓶1个；接料桶（20升）3个。
四、实验步骤与操作技术
1. 学习操作规程，设备检查、试运转，确保实验过程顺利进行和人机安全； 2. 在给料桶中配置浓度为100克/升的悬浮液20升； 3. 调整磁极位置，启动磁选机，调压使输出电流为20A。
4. 将悬浮液缓慢放入磁选机中，同时开启喷水管和反冲水管适量给水； 5. 接收精矿和尾矿；
6. 给矿1分钟后，将运转按钮切断，转鼓停止转动；关闭冲水管； 7. 清洗精矿槽和尾矿槽，并入各自产品槽中； 8. 过滤、烘干（105~110?C）、称重；
9. 制备磁性物含量分析试样各50克，进行产品的磁性物含量分析。 五、数据处理与实验报告
1. 将实验条件与数据记录于下表； 2. 分析实验条件对磁选效果的影响。 3. 编制实验报告。
条件 序号 磁场强度A/m 磁偏角 磁选时间min 入料 实验数据表 精矿 尾矿 磁性浓度 重量物含g/l g 量%
磁性磁性产重量 物含产率 物含g 率% 量% 量% 1 2 六、思考题
1. 何谓磁偏角？影响磁选效果的其它因素还有哪些？如何影响？ 2. 顺流式、逆流式和半逆流式的工作方式各有什么特点？ 3. 简述磁性分离技术在选矿、选煤厂等的其它应用。
4. 设计：设计一套评价磁选机工作效果的单机检查实验方案，绘制操作流程，叙述主要操作步骤与注意事项。 教学讨论：
1. 该实验主要让学生了鼓式磁分选设备磁场的产生及分布特点、磁选选矿的主要操作与调节因素。试验操作过程比较简单，因此可与词性物含量实验结合，此部分可全过程演示。
2. 介绍磁性分离技术与设备的工业应用实例。
3. 结合“211”高硫煤脱硫降灰系统介绍磁选设备在介质回收中的应用以及磁选工艺的相关知识。
（九）散体物料磁性物含量测定（磁选设备性能评价）
一、试验目的
1. 了解磁选管的结构、工作原理及操作方法；
2. 学会散体物料磁性物含量的测定方法，掌握试验的操作步骤。 二、试验原理
具有不同磁性的矿物粒子，通过磁选管形成的磁场，必然要受到磁力和机械力（重力及流体作用）的作用。由于磁性较强和磁性较弱的矿粒所受的磁力不同，便产生了不同的运动轨迹。磁性较强的颗粒富集在两磁极中间，而磁性弱的颗粒则在水流的作用下排出，由于磁选管与磁极间的相对往复运动，使得磁极间的物料产生“漂洗作用”，将夹杂在磁性颗粒间的非磁性颗粒冲洗出来。于是物料颗粒按其磁性不同分选为两种单独的产物。 三、仪器设备及材料
1. 磁选管一台；
2. 500mL烧杯2个，塑料洗瓶1个，50mL烧杯1个； 3. 秒表1块；
4. 托盘天平1台，称量100g，感量0.1g； 5. 磁铁矿重介质粉100g，粒度要求小于0.2mm； 6. 酒精适量。 四、实验过程与操作技术
1. 检查设备，并接设备与控制器、控制器与电源间连线。
2. 用软胶管将玻璃管和自来水管相连接，注水进玻璃管，调节尾矿管上的夹
子，使玻璃管内水的流量保持稳定，水面高于磁极30mm左右；
3. 按动电钮，电源接通。电机通过传动装置使玻璃管作往复上下移动和转动。
调整手柄使激磁电流为2.5A，至此仪器处于待使用状态；
4. 称取20g磁铁矿量介质粉放入500mL的烧杯中，滴入5~6滴酒精，并加入适
量清水，用玻璃棒搅拌；
5. 将仪器调至待用状态。此时尾矿管有水流出，应用桶接水并收集尾矿； 6. 缓慢将矿浆从给料漏斗中给入磁选管，边给料边搅拌。给料完毕，用清水将
杯及玻璃棒上的矿粒冲洗入磁选管。此时，磁性物附在磁极相对应的玻璃管上，非磁性物随水一起从尾矿管排出。
7. 矿样给入磁选管后，继续给水，直至玻璃管内水清晰不混时，夹住尾矿管的
夹子，同时停水。
8. 切断电源，打开尾矿管的夹子，用500mL烧杯接取磁性物，用水将管壁的磁
性物洗净。
9. 将激磁调整手柄回至零位。
10. 精矿和尾矿过滤脱水，滤并送入105?C干燥箱内烘干，干燥后冷却至室温称
重。 11. 注意事项：
(1) 磁选管的磁场强度大于磁选机，所以试验时手中不得拿铁器，以免打碎玻璃管；勿将手表等物接近磁极，以免磁化受损。
(2) 分选时一定要冲洗至水清晰不混浊为止。 五、试验数据处理与分析
1. 将试验所获数据和计算的数据填入表中。 试验 编号 试料重量 g 磁性物含量测定结果表 精矿重量 尾矿重量 磁性物 g g 含量% 磁选时间 min 激磁电流 A 2. 磁性物含量按式计算：
??GGj?100%(6?1)
式中 ?——磁性物含量，％；
Gj——磁性物（磁选出的精矿）重量，g； G——试料计算重量，g。
3. 编写实验报告 六、思考题
1. 磁性物含量与磁选回收率是一个概念吗？ 2. 试样调制成浆过程为什么要加几滴酒精？
3. 重介质选矿生产过程中，哪些场合需要测定磁性物含量？有何意义。 教学讨论：
1. 让学生讨论加料前的予湿有何意义？如果将磁铁矿粉直接加入磁选管可以吗？让学生知道一般情况下，干粉试样的湿法处理实验都应当预先用待试液体润湿。
2. 讨论予搅拌时加入适量酒精的目的何在？
（十）接触角测定（材料表面润湿性测定）
一、目的和意义
了解接触角测定装置的基本结构和工作原理，学会测定物料接触角的基本操作，结合物理化学知识了解表面活性剂对物料接触角的影响及实际应用。
二、基本原理
润湿接触角是指液滴在物体表面扩展并达到平衡状态后，三相周边上某一点引气液界面的切线，则该切线与固液界面的夹角称为润湿接触角。
应用特定的仪器可以准确测得该角。物体表面润湿接触角的大小与物体表面被该液体润湿的难易程度有关。对于矿物加工来说，矿粒表面的润湿接触角的大小直接反映其可浮性的好坏。矿物的可浮性=1-cos?，?为润湿接触角。利用特定的装置和手段即可测得该角。本实验以JY-82型润湿接触角测量仪为基础，目前市场上已有借助显微摄象和计算机多媒体技术测定接触角的设备，更易操作、人为误差小、精度较高。
表面不饱和键性质 离子键 共价键 金属键 离子-共价键（部分自身闭合） 分子键为主（层面间），离子、共价键为辅（层端、断面） 色散力为主的分子键 矿物表面润湿性分类 表面同水的接触角 作用能E 类型 界面水结构 代表性矿物 强亲水性 >>1 无 弱亲水 弱疏水 1左右 无或很小 石英、云母、锡石、刚玉、直接水化层 菱铁矿、高岭石、方解石 方铅矿、辉直接水化层铜矿、闪锌为主 矿 次生水化层为主 滑石、石墨、辉钼矿、 叶腊石 自然硫、 石蜡 疏水 <1 中等（40~90度） 大（90~110度） 强疏水 <<1 次生水化层 三、仪器设备和材料
1. 仪器设备：接触角测定仪； 2. 烧杯、量筒、竹镊子、注射器；
3. 丁基黄药、煤油等表面改性药剂、水玻璃 4. 磨料：400号、600号
5. 矿物磨片：方铅矿、黄铁矿、煤、石英、石蜡、聚胺脂抛光片或其他材料（规
格：4厘米X2厘米X0.5厘米。
