- •1. Физические основы метода магнитного обогащения.
- •1.1. Сущность магнитного метода обогащения.
- •1.2. Магнитное поле и его напряженность.
- •1.3. Магнитная индукция.
- •1.4. Магнитные силовые линии.
- •2. Магнитные свойства вещества
- •2.1. Магнитные моменты электронов и атомов.
- •2.2. Физическая классификация магнетиков
- •2.2.1. Диамагнетизм
- •2.2.2. Парамагнетизм
- •2.2.3. Ферромагнетизм
- •2.2.4. Гистерезис.
- •2.2.5. Классификация минерального сырья в обогащении
- •3. Зависимость магнитных свойств сильномагнитных минералов от формы частиц.
- •3.1. Магнитные свойства минералов.
- •4. Магнитные поля сепараторов. Вывод уравнения магнитной силы.
- •4.1. Магнитная сила, действующая на частицы в магнитном поле.
- •4.2. Магнитные поля сепараторов.
- •5. Магнитные системы сепараторов. Открытая и замкнутая системы, их параметры. Применение постоянных магнитов.
- •5.1. Магнитная сепарация сильномагнитных минералов.
- •5.2. Магнитная сепарация слабомагнитных минералов.
- •5.3. Магнитная сепарация мелкого и тонкого магнитного материала.
- •6. Характеристика сил при разделении минералов в магнитных полях при сухом и мокром обогащении. Уравнения динамики движения частиц в магнитных полях сепараторов.
- •6.1. Изучение динамики движения руды и пульпы в сепараторах позволяет:
- •6.2. Движение частиц в сепараторах с верхним питанием.
- •6.3. Движение частиц в сепараторах с нижним питанием
- •6.4. Уравнение при вертикальном движении частиц.
- •6.6. Быстроходная магнитная сепарация.
- •6.7. Мокрая сепарация сильномагнитного материала.
- •6.7.1. Прямоточный режим
- •6.7.2. Противоточный режим
- •6.7.3. Полупротивоточный режим
- •6.8. Технологические параметры, влияющие на результаты магнитной сепарации.
- •7. Классификация сепараторов, выбор, расчет
- •7.1. Общие закономерности устройства магнитных сепараторов.
- •7.2. Классификация сепараторов по напряженности магнитного поля.
- •7.3. Классификация сепараторов по особенностям среды разделения.
- •7.4. Классификация сепараторов по способу подачи питания в рабочую зону.
- •7.4.1. Сепараторы с верхней подачей.
- •7.4.2. Сепараторы с нижней подачей.
- •7.5. Классификация сепараторов по направлению движения руды и способу удаления продуктов обогащения из рабочей зоны.
- •7.6. Классификация сепараторов по поведению магнитных частиц в магнитном поле.
- •7.6.1. Сепараторы с магнитным перемешиванием.
- •7.6.2. Сепараторы без магнитного перемешивания.
- •7.7.2.3. Производительность сепараторов для мокрой магнитной сепарации.
- •8. Высокоградиентная сепарация. Феррогидростатическая сепарация.
- •8.1. Основы высокоградиентной сепарации.
- •8.1.3. Особенности практического применения высокоградиентных сепараторов.
- •8.2. Основы феррогидростатической сепарации
- •8.2.1. Теоретические основы фгс - сепарации.
- •8.2.2. Материалы, применяемые в фгс – сепарации.
- •8.2.4. Практическое применение фгс – сепарации.
- •8.3. Основные сведения о явлении сверхпроводимости.
- •Единицы измерения и размерность основных величин в системе си.
- •Удельная магнитная восприимчивость минералов.
- •Удельная магнитная восприимчивость слабомагнитных и немагнитных минералов χ, 10-8 [м3/кг]
- •Конструкции магнитных сепараторов различных видов.
- •Технические характеристики магнитных сепараторов.
7. Классификация сепараторов, выбор, расчет
7.1. Общие закономерности устройства магнитных сепараторов.
Все магнитные сепараторы имеют следующие основные узлы:
- магнитную систему из постоянных магнитов или из стальных сердечников с обмоткой, питаемой постоянным током;
- питатель для подачи материала в рабочую зону сепаратора (механический в сепараторах для сухого обогащения, приемная коробка в сепараторах для мокрого обогащения);
- устройство для перемещения магнитных частиц внутри сепаратора и их удаления из рабочей зоны (барабан, лента, валок, ролик и т.п.) с приводным механизмом и двигателем;
- устройство для сбора и разгрузки продуктов разделения (короб с разделительными шиберами при сухом обогащении или ванна при мокром обогащении);
- панель управления с пускорегулирующими и контрольно – измерительными устройствами.
В табл. 7.1.1 приведена приблизительная классификация магнитных сепараторов.
7.2. Классификация сепараторов по напряженности магнитного поля.
Как упоминалось выше, магнитным методом извлекаются как сильномагнитные минералы - магнетит, маггемит, пирротин, так и слабомагнитные – окислы, гидроокислы и карбонаты железа, марганца, вольфрама, титана и ряд других минералов.
Магнетит и маггемит обладают удельной магнитной восприимчивостью (3 ÷ 8)*10 -4 [м3/кг]. Для извлечения их зерен, даже находящихся в сростках с немагнитными минералами, достаточна напряженность поля Н 80 – 120 [кА/м] и сила магнитного поля Н*gradH = (3 ÷ 6)*10 5 [кА2/ м3]. Для создания полей с такими параметрами применяются открытые магнитные системы. Необходимый градиент напряженности поля gradH создается чередованием двух и более (как правило, 3 – 9) полюсов разноименной полярности (см. рис.5.1.1).
Слабомагнитные минералы (железные, марганцевые, титановые, вольфрамовые и пр.) обладают удельной магнитной восприимчивостью 1,2*10 -7 ÷ 5*10 -6 [м3/кг]. Для извлечения их зерен напряженность поля Н должна достигать 800 – 1600 [кА/м], а сила магнитного поля Н*gradH = (3 ÷ 12)*10 7 [кА2/ м3]. Создание столь мощных полей возможно только с применением замкнутых магнитных систем (см. рис.5.2.1).
Таблица 7.1.1
№ п/п |
Параметр |
Сепараторы со слабым полем |
Сепараторы с сильным полем |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||
№ 1 |
Напряженность |
Сепараторы со слабым полем (Н от 80 до 120 кА/м и Н*gradH = 3*105 ÷ 6*105 кА2/м3) с открытыми многополюсными системами |
Сепараторы с сильным полем (Н от 800 до 1600 кА/м и Н*gradH = 3*107 ÷ 12*107 кА2/м3) с замкнутыми магнитными системами |
||||||||
№ 2 |
Способ обогащения (среда разделения) |
Сухое обогащение (воздух) |
Мокрое обогащение (вода) |
Сухое обогащение (воздух) |
Мокрое обогащение (вода) |
||||||
№ 3 |
Способ подачи питания в рабочую зону |
Верхняя подача (на транспортирующее устройство) |
Нижняя или вертикальная подача (под транспортирующее устройство (или вблизи)) |
Верхняя подача (на транспортирующее устройство) |
Нижняя или вертикальная подача (под транспортирующее устройство (или вблизи)) |
Нижняя или вертикальная подача (под транспортирующее устройство (или вблизи)) |
|||||
№ 4 |
Направление движения руды и продуктов |
Прямоточное |
Прямоточное |
Противоточное |
Полупротивоточное |
Прямоточное |
|||||
№ 5 |
Поведение магнитных частиц в магнитном поле |
Без магнитного перемешивания |
С магнитным перемешиванием |
С магнитным перемешиванием или без магнитного перемешивания |
Без магнитного перемешивания |
||||||
№ 6 |
Конструктивный тип сепаратора |
Барабанный, шкивной |
Барабанный |
Барабанный, ленточный. |
Барабанный |
Барабанный |
Роликовый |
Дисковый, валковый, роликовый, ленточный и др. |
Роликовый, валковый |
||
№ 7 |
Преимущественная область применения |
Для сильномагнитной руды крупнее 50 мм |
Для сильномагнитной руды крупностью до 50 мм |
Для сильномагнитной руды крупностью до 6 мм. |
Для сильномагнитной руды крупностью до 3 мм. |
Для сильномагнитной руды крупностью до 0,2 мм. |
Для удаления слабомагнитных примесей из стекольного и другого сырья. |
Для доводки концентратов руд редких металлов |
Для обогащения марганцевых и других слабомагнитных руд. |
||
№ 8 |
Примеры |
Барабанный БМ-2 |
Барабанный 168А-СЭ |
Барабанный 167А-СЭ |
Барабанный 26-СБ |
Барабанный 167ПП-СЭ |
Роликовый 164-СЭ |
Валковый 2ВК-5В |
Валковый 2ВК-5В, валковый 20-СВ |
||
Таким образом, классификация сепараторов по напряженности Н и силе магнитного поля Н*gradH одновременно является классификацией по типу руд.