中國粉體網訊 超導選是將超導技術引入工業選礦的一種新的礦物提純的方法，超導材料能產生超導磁場，能使石英中的微小雜質和固態包裹體在超導磁場中磁化而被選出，這對去除石英中的異礦物和固態包裹體有很大的作用，是高純度石英原料提純工藝的重要工序和裝備。
超導磁選機作為國內磁選裝備中的高端選礦裝備，其關鍵技術在于通過低溫技術來處理線圈，使線圈達到超導狀態，以提高磁體所產生的背景場強。
超導磁選機的工作原理，是利用鈦、鈮三錫等超導材料制作的超導線，通過后期加工，將超導線環繞成特種線圈置于密閉良好的低溫杜瓦中。采用液氦浸泡及制冷系統傳導冷卻的方式，使超導線圈工作環境溫度維持在-268.8℃左右，此時超導線圈電阻為零。由于纏繞線圈電阻為零，電導率為無窮大，可以承載更大的電流，增加超導線圈匝數，以螺旋管的方式進行繞制，最終可獲得超高的背景磁場。
超導磁體簡圖
超導磁體所用線圈采用Nb-Ti超導材料制作，在低溫下電阻為零，能夠通過更大的電流卻不會產生太大的熱量，因此可以使線圈產生更大的背景磁場。背景磁場越高，磁性顆粒在磁場內所受磁力越強，越容易被磁性介質捕捉。超導磁選機超高的背景磁場為非金屬礦選礦中弱磁性顆粒的去除提供了強大的技術支撐，使微細粒選礦不再是難以攻克的難題。
同時，采用低溫超導技術，超導磁體在4.2K（-268.8）℃低溫環境下作業，其線圈電阻為零，通電后實現超導狀態，有效杜絕磁體在導電過程中的發熱現象，高電流通過時其所產生熱值為零。GM制冷機僅需維持超導磁體處于這種低溫狀態，與常導磁體相比節電90％，完全解決了磁選作業能耗高的問題。
在非金屬礦選礦領域，提純主要的目的是要滿足其應用的相關領域，如高品質陶瓷、耐火材料、微電子、光纖、涂料以及造紙等高新技術。該領域對非金屬礦純度要求極高，對其中脈石含量上限控制極其嚴格，因此非金屬除鐵提純一直是國內非金屬礦選礦領域的技術難題。
普通磁選機對嵌布特性復雜、礦物種類繁多、磁性礦物顆粒較細、共生伴生嚴重的非金屬礦分選效果很難滿足產品要求，現代高梯度磁選機雖然有著大約40年的發展歷史，但是仍然存在著價格高，能耗大的問題，高梯度超導磁選機則有效地解決了這一技術問題。其擁有極高的背景場強，可以捕捉到礦漿中粒度極細、比磁化率更低的磁性顆粒，從而獲得高品位的精礦產品。目前有實驗室對石英等多種非金屬礦做了試驗研究，除鐵效果顯著。
隨著我國非金屬礦產品的研究的發展，對礦產品的質量要求以及產量要求越來越高，常規磁選機已不能完全滿足要求。而低溫超導磁選機對于磁化率在10-8~10-10m3/kg的磁性礦物都能夠有效地去除，且分選粒度下限可低至微米級，大大拓寬了磁選機可處理的非金屬礦范圍。
超導磁選機的作業過程還可實現一鍵操作，一鍵勵磁、一鍵退磁、一鍵自動運行，通過實時采集并監控溫度、壓力、電流、真空度等運行參數，保證了設備運行的可靠性，對生產管理和產品質量的控制提供了極大的便利。
資料來源：
王兆連等：我國高梯度超導磁分離裝備在非金屬礦選礦中的應用
慎舟：熔融石英塊狀石英原料浸出提純技術及機理研究
（中國粉體網編輯整理/平安）
注：圖片非商業用途，存在侵權告知刪除！
