磁性矿粒动态磁化模拟及精确磁力计算

作     者：丁伟 王前 李欣 库建刚 DING Wei;WANG Qian;LI Xin;KU Jian′gang

作者机构：福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350108 山东华特磁电科技股份有限公司山东潍坊261000 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(编号:52174245) 福建省自然科学基金项目(编号:2021J01640) 矿物加工科学与技术国家重点实验室开放基金项目(编号:BGRIMMKJSKL-2022-03) 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2024年第7期

页      码：139-145页

摘      要：针对现有微磁模拟软件无法直接计算磁力、宏观磁场下磁性矿粒所受磁力计算不精确以及动态磁化过程不明等问题,利用微磁学理论和数值模拟技术对现有的磁性矿粒磁力计算方式进行改进,结合多物理仿真软件COMSOL的物理场开发器、APP开发器以及磁场无电流物理场设计了一种计算磁性矿粒精确受力的软件。详细说明了磁性矿粒微磁模拟软件的原理,并将该软件与微磁学专业软件MERRILL在自发磁化状态下进行对比,最后比较传统仿真磁力计算方法和微磁学磁力计算方法在均匀磁场下计算100 nm不规则磁铁矿颗粒磁力的准确性。研究结果表明:以相同的网格大小5 nm对80 nm的立方体磁性矿粒进行模拟,2种软件呈现的不同初始状态的自发磁化状态一致;使用磁滞回线展现了正八面体磁性矿粒在变化磁场中的动态磁化过程;在均匀磁场下,采用微磁学的磁力计算方法相较于传统计算方法计算精度由10-3数量级提高至10-11数量级;该软件为从微磁学角度进行磁选理论研究提供了一个有力的工具,进一步促进了磁性矿粒在磁选过程中的动态磁化过程研究,对于提高磁性矿粒的磁力计算精度具有重要意义。

主 题 词：微磁模拟 磁力计算 二次开发 矿物分选 

学科分类：081902[081902] 0819[工学-海洋工程类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 

D　O　I：10.19614/j.cnki.jsks.202407019

馆 藏 号：203128767...