2.3.6　磁選

（1）磁選基本原理　磁體周圍的空間存在著磁場。磁場可分為均勻磁場和非均勻磁場。均勻磁場中各點的磁場強度大小相等，方向一致；非均勻磁場中各點的磁場強度的大小和方向都是變化的。磁場強度隨空間位移的變化率稱為磁場梯度，用符號或gradH表示。它是一個矢量，它的方向為磁場強度變化最大的方向且指向H增大的一方。在均勻磁場中gradH=0。

礦物顆粒在均勻磁場中只受到轉矩的作用，它的長軸平行于磁場方向。在非均勻磁場中，礦粒不僅受轉矩的作用，還受磁力的作用，結果使它既發生轉動又向磁場梯度增大的方向移動，最后被吸在磁體表面上。這樣磁性不同的礦粒才得以分離。因此，磁選是依據礦物磁性的差異，在非均勻磁場中實現的分選方法。在外磁場作用下使物體顯示磁性的過程，稱為磁化。礦粒在不均勻磁場中的磁化是磁選過程的基本物理現象。為了衡量物體被磁化的程度，引入磁化強度矢量的概念，用J表示，磁化強度的方向隨礦粒性質而異，對于順磁性礦物，磁化強度方向與外磁場方向一致，對于逆磁性礦粒，兩者則相反。

礦粒的磁化強度J與外磁場強度H成正比，即

J=K₀H

式中　H——外磁場強度；

K₀——礦粒的體積磁化系數，無量綱。

體積磁化系數K₀數值的大小表明礦粒磁化的難易程度。礦粒的體積磁化系數與密度之比，稱為礦粒的比磁化系數，用χ₀表示。即χ₀=K₀/δ，單位為m³/kg。χ₀的物理意義表示單位質量的礦粒在單位磁場強度的外磁場中磁化時所產生的轉矩。

在非均勻磁場中，作用在單位質量礦粒上的磁力稱為比磁力，用下式計算：

式中　　　F_磁——礦粒在磁場中所受的比磁力，N/kg；

　　　　μ₀——真空磁導率，μ₀=4π ×10^-7Wb/（m·A）；

　　　　H——礦粒在近磁極端處的磁場強度，A/m；

——磁場梯度，A/m。

由上式可知，作用在礦粒上的磁力的大小，取決于反映礦粒磁性的比磁化系數χ₀和反映磁場特性的磁場力H gradH。因此，當分選強磁性礦物時，由于礦粒的χ₀很大，則所需的磁場力H gradH可相應地低一些；當分選弱磁性礦物時，則相反。為了得到較高的H gradH，要采用高場強（H）或高梯度（gradH）。

（2）礦物的磁性　在磁選中，按照比磁化系數的不同可將礦物分為四類，即強磁性礦物、中磁性礦物、弱磁性礦物和非磁性礦物，見表2-12。

（3） 磁選設備　磁選設備的類型很多，其分類方法也較多，例如，按磁源分為電磁和永磁；按作業方式分為干式和濕式；一般按磁場強度或磁場力大小分為弱磁場磁選機、強磁場磁選機（包括高梯度磁選機和超導磁選機），見表2-13。