[发明专利]一种交叉排列棒介质高梯度磁选机控制参数自适应匹配方法

说明书

本发明公开了一种交叉排列棒介质高梯度磁选机控制参数自适应匹配方法，包括以下步骤：S1、建立棒介质组磁场二维简化模型，将磁场划分为多个相同的六边形单元进行分析；S2、计算模型中磁性颗粒的有效捕集区域内磁场力的分布；S3、计算捕集椭圆的临界值，确定磁性单体颗粒的捕集区域；S4、根据捕集椭圆的临界值，预测精矿分选指标，包括精矿回收率、产率及品味；S5、调整高梯度磁选机的控制参数，分别计算和对比不同磁介质、矿浆浓度、流速、背景场强下的精矿的回收率、产率及品位，确定适宜于该精矿分选的高梯度磁选机的控制参数。本发明能够有效的对高梯度磁选效率进行预评估，从而确立合适的分选方案，并大大降低模拟试验次数。

技术领域

本发明涉及选矿设备技术领域，尤其涉及一种交叉排列棒介质高梯度磁选机控制参数自适应匹配方法。

背景技术

梯度磁选机是当前分选(微)细粒弱磁性金属矿(氧化铁矿、钦铁矿、黑钨矿等)和非金属矿(石英、长石、高岭土等)的关键设备，具有广泛的应用。高梯度磁选的效率与其采用的捕收介质种类和丝极尺寸有关。棒介质因其工作可靠性高、易于实现优化组合排列和不易堵塞的优点，被众多高梯度磁选机采用，众多的磁选实验也表明交叉排列棒介质组合的分选效率高于其它组合方式。目前，磁介质的磁场分析和设计开发基本采用传统的“单丝磁力捕获”理论，忽略介质丝间的磁场相互作用，导致理论分析与实际结果相距甚远。陈禄振采用实物模拟方法，加工设计多个薄层单元介质模块，通过其磁介质排列组合来对其捕集效果进行实证研究。更多的是采用有限元软件对磁场强度进行求解来确定合适的磁介质类型。

在实际高梯度磁选过程中，由于弱磁性矿粒运动涉及影响因素较多，其主要影响参数(矿浆浓度、流速、背景场强大小)与给矿间关系的多依赖于小型试验的方法来确定，这些对高梯度磁选实践的指导能力还需提高，难以实现模块化控制。柴天佑等根据强磁选品位指标期望值以及基础控制回路的实际值，对强磁选别过程的基础控制回路的设定值进行优化控制，采用动态补偿方法有效抑制各种未知干扰对选别过程的不利影响，旨在提高精矿品位，降低尾矿品位，但该方法不能对高梯度磁选设备控制参数进行初始设定。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种交叉排列棒介质高梯度磁选机控制参数自适应匹配方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种交叉排列棒介质高梯度磁选机控制参数自适应匹配方法，包括以下步骤：

S1、建立棒介质组磁场二维简化模型，将磁场划分为多个相同的六边形单元进行分析；在六边形单元内用两组通过棒介质圆心点的偏心椭圆簇来拟合磁场力等值线，相邻棒介质中心线均为其中一椭圆的切线，中心点为切点，该椭圆与圆棒相交区域视为磁性颗粒最大捕集区域；

S2、计算模型中磁性颗粒的有效捕集区域内磁场力的分布；

S3、计算捕集椭圆的临界值，确定磁性单体颗粒的捕集区域，即确定捕集椭圆与X轴的交点；

S4、根据捕集椭圆的临界值，预测精矿分选指标，包括精矿回收率、产率及品味；

S5、调整高梯度磁选机的控制参数，包括矿浆浓度、流速和背景场强；分别计算和对比不同磁介质、矿浆浓度、流速、背景场强下的精矿的回收率、产率及品位，确定适宜于该精矿分选的高梯度磁选机的控制参数。

进一步地，本发明的步骤S1中通过椭圆的偏心率对椭圆进行限定，其偏心率为：

其中，R为棒介质半径，L与d分别为平行和垂直于磁场方向上的介质间距。

进一步地，本发明的步骤S2中通过配套软件实现基于角变化的磁场数值计算方法，进而对磁场力的分布进行计算。

进一步地，本发明的步骤S2中计算磁场力分布的方法还包括：