5.5. Вспомогательное оборудование
5.5.1 Аппараты для намагничивания и размагничивания руд
Выше было указано, что в процессе магнитной сепарации сильномагнитных руд необходимо либо усиливать явление магнитной флокуляции, либо ослаблять. Для этих целей служат специальные, простые по конструкции аппараты.
Намагничивающие аппараты. Служат для усиления магнитной флокуляции перед операциями сгущения, обесшламливания, фильтрации. Аппараты содержат постоянную магнитную систему, закрепленную по оси патрубка с фланцем (Рис. 5.27).
Намагничивающие аппараты выпускаются для трубопроводов различных диаметров (диаметр 75 – 200 мм).
Размагничивающие аппараты (рис 5.28). Служат для размагничивания суспензии перед операцией гидравлической классификации. Размагничивание магнетитовых частиц осуществляется при многократном циклическом перемагничивании в переменном магнитном поле (рис. 5ю28). Частота тока обмоток – 50 Гц. Напряженность поля на входе в аппарат должна составлять 36 – 40 кА/м, градиент напряженности поля – не более 30-35 кА/м2. Полость намагничивающего аппарата может заполняться трансформаторным маслом для охлаждения.
5.5.2 Магнитные дешламаторы.
Служат для обесшламливания и сгущения тонкоизмельченного сильномагнитного материала перед последующей стадией сепарации или в качестве заключительной операцией перед обезвоживанием.
Схема дешламатора представлена на рис. 5.29. Представляет собой цилиндроконическую емкость, снабженную намагничивающим аппаратом, переливным порогом и устройством выгрузки сгущенного продукта (пески). Выгрузка осевшего продукта осуществляется через нижний клапан, к которому продукт подается с помощью скребков, закрепленных на вращающейся ферме.
В песках концентрируются магнитные флокулы, в сливе – тонкие немагнитные частицы (шламы).
6. Подготовка руд к магнитной сепарации
Подготовка руд к магнитной сепарации включает следующие операции:
дробление и измельчение;
грохочение;
обесшламливание и обеспыливание;
намагничивание и размагничивание;
сушка;
обжиг.
Операции дробления и измельчения служат для подготовки руды по классам крупности и рассмотрены в курсе "Подготовительные процессы".
Грохочение, как самостоятельная операция, применяется при обогащении сильномагнитных руд и служит для выделения классов крупности, для которых отсутствует явление равнопритягиваемости при сухой сепарации. Например, при сухой сепарации магнетитовых руд крупностью 0 – 50 мм или 0 –25 мм рекомендуется предварительное разделение их на классы > 6 мм и < 6 мм.
Обесшламливание и обеспыливание – это удаление из исходной руды тонких нерудных частиц, негативно влияющих на селективность обогащения. Следует правильно выбирать граничную крупность частиц, удаляемых при данных операциях. При обогащении сильномагнитных руд рекомендуется удаление частиц крупностью менее 5 мкм, при сепарации слабомагнитных руд – менее 10 мкм.
Размагничивание и размагничивание операции, применяющиеся для усиления либо подавления процессов магнитной флокуляции в процессе обогащения сильномагнитных руд (рассмотрены выше).
Сушка – как предварительная (подготовительная) операция применяется перед сухой магнитной сепарацией слабомагнитных руд. Это связано с тем, что поверхностная влага руды оказывает негативное влияние на селективность сухой сепарации, причем в тем большей степени, чем мельче материал. Например, содержание влаги при сухой сепарации редкометальных руд крупностью (0.3 – 0) мм не должно превышать 0.5 %. При влажности (2 – 2.5)% процесс полностью нарушается. В то же время марганцевая руда крупностью (3 – 0) мм удовлетворительно обогащается при влажности до 5 %.
Процесс термической сушки требует значительных материальных затрат, следовательно, важно определить допустимый предел содержания влаги для каждой конкретной руды.
Сушка осуществляется в барабанных сушильных установках, трубах-сушилках либо в кипящем слое.
Обжиг – это термический процесс взаимодействия компонентов руды с целью изменения их химического (минералогического) состава. Одним из видов обжига является магнетизирующий обжиг, которому подвергаются железные руды для перевода слабомагнитных окислов железа в сильномагнитные – искусственный магнетит или маггемит.
Восстановление гематита в магнетит может производится газообразными или твердыми восстановителями. В первом случае реакция происходит по схемам:
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2
3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + HO2.