3. Сущность магнитного обогащения

Магнитное обогащение основано на использовании различия магнитных свойств разделяемых минералов. Сущность метода заключается в воздействии на частицы руды магнитной и механических сил, в результате которого частицы с отличающимися магнитными свойствами приобретают различные траектории движения. Это позволяет магнитные частицы исходной руды концентрировать в отдельный магнитный продукт (чаще всего "концентрат"), а немагнитные – в немагнитную фракцию (отходы).

Магнитное обогащение осуществляется в магнитных сепараторах, в рабочей зоне которых создается неоднородное магнитное поле (Рис 1.1).

На схеме исходная руда питателем подается на наклонный лоток (например, вибрационный). Материал перемещается в рабочую зону сепаратора, где начинает действовать магнитное поле, образованное полюсами N и S. Магнитные частицы (черные) под действием магнитной силы притягиваются к рабочему органу сепаратора (валку) и выносятся им из зоны действия магнитного поля. Под действием механических сил (центробежная, сила тяжести) эти частицы сбрасываются с поверхности валка и собираются в приемнике концентрата (маг. фракция).

Немагнитные частицы не притягиваются к валку и транспортируются лотком в приемник немагнитной фракции.

Очевидно, что условием магнитного разделения является превосходство магнитной силы, действующей на магнитные частицы, над механическими, с другой стороны, на немагнитные частицы, действующие механические силы должны превосходить магнитную силу.

2 Физические основы магнитного обогащения

1. Магнитное поле и его параметры

Магнитное поле - особая форма материи, существующая вокруг движущихся зарядов (проводников с током или полюсов постоянных магнитов). В последнем случае магнитное поле обусловлено элементарными электрическими токами, существующими в веществе магнита.

Теория магнитного поля находится в постоянном развитии, для данного курса важно знать некоторые характеристики магнитного поля.

Магнитное поле иногда изображается силовыми линиями, общее число которых, пронизывающих ортогональную плоскость, наз. магнитным потоком - Ф. Единица измерения - Вебер (Вб).

Основной характеристикой магнитного поля является магнитная индукция - В, которая численно равна количеству магнитных силовых линий, пронизывающих площадь в 1 м² данного сечения. Величина векторная. Единица измерения - Тесла (Тл).

Согласно определению: В=Ф/S (2.1)

Важнейшей характеристикой магнитного поля является напряженность - Н, единица измерения - А/м (кА/м).

В вакууме справедлива связь: В=₀Н, (2.2)

где -₀ = 410 ^-7 Н/А² - магнитная проницаемость вакуума.

В иной среде: В=₀Н, (2.3)

где  - магнитная проницаемость среды (безразмерная величина).

 показывает во сколько раз сила, действующая на движущие заряды в данной среде больше, чем в вакууме.

Магнитное поле может быть однородным и неоднородным. Для первого случая напряженность поля - величина постоянная в разных его сечениях.

Неоднородность поля характеризуется показателем - градиентом напряженности поля - grad H = dH/dx, где х - линейное перемещение.

В однородном магнитном поле (grad H = 0) магнитные частицы подвергаются воздействию вращающего момента, который ориентирует их параллельно силовым линиям поля.

В неоднородном магнитном поле магнитные частицы испытывают силу притяжения в направлении более интенсивного участка поля.