7.7.2.3. Производительность сепараторов для мокрой магнитной сепарации.

Для мокрой магнитной сепарации как сильномагнитных, так и слабомагнитных руд применяют сепараторы с нижней подачей. Их производительность по твердому зависит от плотности питания, определяющей производительность по объему пульпы и среднюю скорость прохождения пульпы через рабочую зону. Средняя скорость прохождения пульпы через рабочую зону лимитируется магнитной силой притяжения, которая должна обеспечить извлечение магнитных частиц за время прохождения через рабочую зону.

Удельная производительность прямоточного сепаратора равна:

Q = 3,6 v*h*σ_п*р, где (7.7.2.3.1)

v - средняя скорость пульпы в рабочей зоне, [м/сек];

h - высота рабочей зоны (глубина потока пульпы), [м];

σ_п - плотность пульпы [кг/м³];

р - содержание твердого в пульпе, [доли единицы].

Обозначим плотность обогащаемого материала σ_т. В этом случае:

σ_п = σ_т /[р + σ_т (1-р)], [кг/м³] (7.7.2.3.2)

Q = 3,6 v*h* σ_т /[р + σ_т (1-р)], [т/ч*м] (7.7.2.3.3)

Средняя скорость пульпы в рабочей зоне приблизительно равна:

, [м/cек] (7.7.2.3.4)

g₀ = g*(σ_т – σ_ж)/ σ_т, где σ_ж - плотность среды. (7.7.2.3.5)

Сила магнитного поля H*gradH берется на расстоянии х от полюсов магнитной системы, причем х соответствует нижней границе потока пульпы (или дну лотка).

Таким образом, удельная производительность сепаратора по твердому:

, [т/ч*м]. (7.7.2.3.6)

Из вышеуказанного следует, что увеличения удельной производительности при неизменной магнитной восприимчивости частиц χ можно достичь следующими способами:

- увеличить длину рабочей зоны L;

- увеличить силу магнитного поля H*gradH.

Увеличение длины рабочей зоны достигается увеличением диаметра барабана и длины дуги охвата магнитной системы. Так, в отечественных сепараторах диаметр барабана был увеличен с 600 мм до 800 – 900 мм.

Увеличение силы магнитного поля достигается, в основном, за счет совершенствования магнитных систем, как за счет применения новых материалов для изготовления постоянных магнитов, так и за счет оптимизации конфигурации полюсов.

В соответствии с формулой 7.7.2.3.6 производительность сепаратора должна возрастать пропорционально корню квадратному из значения глубины потока пульпы h. В действительности, с увеличением h падает магнитная сила поля H*gradH, поэтому глубина потока в барабанных сепараторах для сильномагнитных руд не превышает 30 ÷ 50 мм, а в валковых сепараторах для слабомагнитных руд не превышает 5 ÷ 10 мм.

При прочих равных условиях производительность сепаратора по твердому будет выше при большем содержании твердого в питании. Так как увеличение плотности питания приводит к ухудшению качества магнитного продукта, следует придерживаться рекомендуемых значений (табл. 7.7.2.3.1).

Табл. 7.7.2.3.1.

Рекомендуемая плотность питания магнитных сепараторов.

Крупность руды, мм	+0,5	- 0,5 +0,2	- 0,2
Плотность питания, доли единицы	0,35 ÷ 0,45	0,25 ÷ 0,3	0,2 ÷ 0,25

Необходимо еще раз отметить, что:

- производительность сепаратора определяет время нахождения материала в рабочей зоне. При перегрузке сепаратора скорость прохождения материала увеличивается, время нахождения в рабочей зоне падает, и даже при весьма высоком коэффициенте К = F_м.с.п./ ΣF_мех. будет происходить вынос магнитных частиц в немагнитный продукт.

- на работу сепараторов очень большое влияние оказывают граничные условия, связанные с транспортировкой материала через сепаратор, его разгрузкой и поддержанием уровня пульпы в ваннах (для мокрых сепараторов). Неверное положение шибера на разгрузке сепаратора, завышенный или заниженный расход воды, неправильная регулировка противовесов на разгрузочных клапанах и/или неправильно подобранные размеры выпускных насадок могут полностью нарушить режим сепарации.

- при расчете количества сепараторов, устанавливаемых в какой – либо операции на фабрике округление производится в сторону ближайшего большего целого числа.