本文從以下幾方面進(jìn)行研究和分析，對PH型永磁盤式強(qiáng)磁選機(jī)磁場分布進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，得到如下結(jié)論：

(1)介紹PH型永磁盤式強(qiáng)磁選機(jī)的結(jié)構(gòu)與分選原理，分析影響尖齒形、半圓形、矩齒形和平面磁極對磁場分布的主要因素，指出永磁盤式磁選機(jī)在實際應(yīng)用中存在的問題。

(2)采用復(fù)變函數(shù)數(shù)學(xué)理論方法求解半圓形、尖齒形和矩齒形幾種磁極的磁場分布，推導(dǎo)出分選空間內(nèi)磁場強(qiáng)度和磁場力理論計算公式。

(3)運用數(shù)學(xué)計算分析軟件Matlab對分選空間內(nèi)磁場強(qiáng)度和磁場力公式進(jìn)行計算，得出分選空間內(nèi)磁場強(qiáng)度和磁場力的計算數(shù)值。與實測值進(jìn)行對比，結(jié)果表明，計算值與實際測量值相近，在允許誤差范圍內(nèi)。說明推導(dǎo)的磁場強(qiáng)度和磁場力計算公式能正確反映分選空間內(nèi)磁場分布規(guī)律。本研究將數(shù)學(xué)計算分析軟件Matlab與復(fù)變函數(shù)推導(dǎo)相結(jié)合，簡化了磁場分布運算過程，為磁選機(jī)磁場分布的數(shù)值計算開辟了新途徑。

(4)分別調(diào)整尖齒形、半圓形和矩齒形三種磁極對尺寸結(jié)構(gòu)參數(shù)，計算不同結(jié)構(gòu)參數(shù)條件下磁場分布情況，通過對比分析，對磁場分布進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。在最佳尺寸參數(shù)條件下，尖齒形、半圓形和矩齒形三種磁極對磁極頂點處磁場力大小分別為48.32×108Oe2/cm、42.74×108Oe2/cm和40.01×108Oe2/cm，比較而言，尖齒形磁極對磁選機(jī)分選空間內(nèi)磁場力最高。結(jié)合選礦工藝技術(shù)要求，采用尖齒形磁極對制造出結(jié)構(gòu)合理的PL型永磁盤式強(qiáng)磁選機(jī)試驗樣機(jī)。

(5)應(yīng)用PL型永磁盤式強(qiáng)磁選機(jī)樣機(jī)進(jìn)行鉀長石除鐵試驗研究。根據(jù)礦石性質(zhì)，通過正交試驗和條件試驗探索背景磁場強(qiáng)度、磁盤轉(zhuǎn)速、礦漿濃度、磁性礦物沖洗水量和磁選時間等各個因素對除鐵效果的影響。在最佳試驗條件下，進(jìn)行一段磨礦閉路試驗和中礦再磨閉路試驗，最終獲得較好的除鐵效果。原礦中Fe203含量從0.52%下降到0.19%，精礦產(chǎn)率83.32%，除鐵率68.29%。將這一試驗結(jié)果與PH型永磁盤式強(qiáng)磁選機(jī)進(jìn)行對比，結(jié)果表明PL型永磁盤式強(qiáng)磁選機(jī)樣機(jī)選別指標(biāo)和除鐵效果更好，且磁盤間距比原磁選機(jī)增大2mm，提高了處理能力。

(6)運用有限元分析軟件ANSYS對尖齒形、半圓形、矩齒形和平面磁極對構(gòu)成的磁選機(jī)分選空間內(nèi)的磁場分布進(jìn)行仿真模擬，將微觀的磁場分布轉(zhuǎn)化為可視的磁力線分布圖、磁通密度矢量圖和磁感應(yīng)強(qiáng)度等值圖。結(jié)果表明，尖齒形、半圓形、矩齒形和平面磁極對構(gòu)成的磁選機(jī)分選空間內(nèi)的最高磁場強(qiáng)度分別為2.13T、2.34T、1.96T和1.78T，半圓形磁極對磁極表面磁場強(qiáng)度高于尖齒形磁極對磁極表面的磁場強(qiáng)度。通過對比四種磁極對之間磁力線分布圖表明，半圓形磁極對分選空間內(nèi)磁場梯度低于尖齒形磁極對分選空間內(nèi)的磁場梯度，所以半圓形磁極對分選空間內(nèi)磁場力低于尖齒形磁極對分選空間內(nèi)的磁場力。這一結(jié)論與計算結(jié)果一致，從理論上揭示了尖齒形磁極對結(jié)構(gòu)的永磁盤式磁選機(jī)具有較好分選效果的根本原因。