磁分离技术发展现状

磁分离技术在很早之前就应用于生产实践。研究发现磁力能够磁性矿物和非磁性矿物的分离，基于这一理论磁分离技术早期被用于选煤过程之中。利用煤中物质磁性的不同去除煤中所含的杂质，提高煤炭质量。早期的永磁除铁器，利用煤和铁磁性物质磁性的区别，分离出煤中的铁磁性物质。20世纪20年代工业磁选机广泛应用，利用煤与重介质物质磁性的区别，将煤中的磁性重介质物质净化回收。但是磁选机对于磁性强的大颗粒物质分离效果较好，而对于磁性弱的小颗粒作用并不明显。为了提高分离效率，20世纪70年代高梯度磁分离技术应运而生，利用磁场力大小不同，磁性介质在不均匀的磁场强度中形成高梯度磁场区域，将磁性物质与非磁性物质分离。赵龙对在用于重介质选煤的旋流器外加磁场，发现磁场能够的调节分选密度。由于高梯度磁分离技术的出现，20世纪70年代磁分离技术扩展到废水、废渣的处理过程中。但是由于水流速度慢，造成废水处理量小，而且一些磁性小或无磁性的细颗粒难以分离。目前在废水处理，特别是重金属废水处理主要应用超导高梯度磁分离技术。超导线圈使磁场强度能够达到10T以上，对于无磁性微细颗粒物能够吸附分离。Gaustec团队的湿式磁分离器应用于铁矿石的分离，解决了对低品位铁矿石分离的技术难题。空气与水都属于流体，因此将磁分离技术引入除尘技术中也是可行的。磁力除尘与静电除尘相似，都是在除尘系统内引入了外力以提效率。但是静电除尘器容易出现电击穿现象，要求有的电极距离等苛刻运行条件，一次性投资高。而利用磁力除尘，磁感应强度比电场强度的调节范围宽，不存在击穿现象，稳定性高，可实现粒子的近距离吸附。
　　在磁力除尘方面不断进行探索，并取得了成果。颜幼平等以磁性粉尘和非磁性粉尘为研究对象，将Kolm-Marston型高梯度磁分离器用于粉尘分离。结果显示磁除尘对磁性粉尘的脱除效率可以达到以上，而非磁性粉尘磁化后的脱除效率可达90%以上。同时在磁感应强度0~20kGs范围内进行实验，发现除尘效率并不随磁感应强度的增加而一直增加，在18kGs时除尘效率高。Gooding等学者通过实验发现高梯度磁分离器中钢毛的填充率要在0.5%~1%之间时捕集。Lua.A.C.等发现钢毛填充率高于0.75%，粉尘颗粒因受到钢毛之间的干扰，导致除尘效率降中，受磁场感应的铁磁性颗粒群成链状排列，针状磁链能够刺穿气泡。归柯庭等在流化床外加磁场，形成磁稳流化床。实验发现外加磁场能的流化床中气泡的产生，避免了气泡为粉尘提供通道，以铁磁颗粒为过滤介质的磁稳流化床除尘效率大于。但如果脱离磁稳状态，除尘效率降低明显。刘利等进行磁稳流化床含尘气体净化实验研究，磁感应强度、气体表观流速等因素对除尘效率有影响，实验表明磁感应强度大于0.01396T时能流化床内的气泡产生，除尘效果好。王迎慧等在实验的基础上设计改进了磁稳流化床装置，将Helmholtz线圈中心距增大至a=1.2R，扩大了磁场的均匀分布区域，了气固两相接触。同时确定了磁稳流化床的磁稳流化区，发现磁场强度及过滤颗粒粒径对磁稳流化区影响显著，根据实验数据总结了磁稳流化区的多元线性回归方程。综上所述，磁分离技术在气体除尘中应用的可行性了充分验证并取得了成果，但磁除尘在高温含尘气体净化并未见相关报道，磁除尘机理的研究尚待进一步完善。