7.6.2. Сепараторы без магнитного перемешивания.

При обогащении крупнокусковой магнетитовой руды флокулы и пряди не образуются. При переориентации кусков большой массы весьма вероятен их отрыв от барабана и вынос в немагнитный продукт. Для обогащения такой руды применяются сепараторы с чередованием полюсов не по периметру, а по оси барабана (см. рис. 7.6.2.1). По ходу перемещения частиц поле остается одной полярности и магнитного перемешивания не происходит.

Рис 7.6.2.1. Схема сепаратора без магнитного перемешивания.

7.6.3. Классификация сепараторов по конструкции устройства для удаления магнитного продукта.

По этому конструктивному признаку сепараторы делятся на барабанные, ленточные, валковые, роликовые, дисковые и др.

7.7. Выбор и определение производительности магнитных сепараторов.

7.7.1. Выбор типа сепаратора.

Для выбора сепаратора наиболее существенны следующие факторы:

- магнитная восприимчивость извлекаемого минерала;

- крупность обогащаемой руды;

- конкретные условия работы сепаратора.

В табл. 7.7.1.1 приведены наиболее типичные варианты применения магнитных сепараторов в зависимости от вышеупомянутых факторов.

7.7.2. Определение производительности магнитных сепараторов.

7.7.2.1. Производительность магнитных сепараторов определяется, в основном, следующими факторами:

- крупность руды,

- магнитная восприимчивость извлекаемых частиц и содержание их в руде,

- скорость перемещения руды через рабочую зону,

- скорость удаления продуктов сепарации,

- плотность пульпы при мокрой сепарации,

- принцип подачи питания (верхняя или нижняя подача).

7.7.2.2. Производительность сепараторов для сухой магнитной сепарации.

Удельная производительность сепараторов для сухой сепарации с верхней подачей (вся руда загружается на транспортирующий орган – барабан или валок) определяется по следующей формуле:

Q = 3,6 a*γ*v*σ*n*d_макс = 3,6 * a*v*h [т/ч*м], где: (7.7.2.2.1)

a – эмпирический коэффициент, зависящий от исходного содержания α_м магнитных частиц в руде:

αм	> 70%	≈ 50%	30%
A	≈0,7	≈ 1,0	≈ 1,3

γ – коэффициент заполнения слоя руды. Для неклассифицированного материала теоретически γ = 0,11, а практически γ = 0,2. Для классифицированного материала γ = π*(d_макс - d_мин) / [6*d_макс*ln(d_макс /d_мин)].

σ – плотность руды, [кг/м³].

n – число слоев, зависящее от магнитных свойств и крупности руды:

	Сильномагнитная руда				Слабомагнитная руда
dмакс	> 25 мм	25 ÷ 8 мм	8 ÷ 2 мм	< 2 мм	< 3 мм
N	≈ 1	≈ 1 ÷ 3	≈ 3 ÷ 5	≈ 5 ÷ 10	≈ 1 ÷ 3

Таблица 7.7.1.1.

Применение магнитных сепараторов различных типов.

№	Обогащаемый продукт	Крупность	Среда разделения	Основной тип применяемых сепараторов	Примечания
1	Магнетитовая руда	Крупнокусковая	Воздух (сухая сепарация)	Барабанные сепараторы с верхней подачей и перечисткой немагнитного продукта.	Если удобно по компоновке, можно применять шкивные сепараторы.
2	Магнетитовая руда	Мелкокусковая	Воздух (сухая сепарация)	Барабанные сепараторы с верхней подачей и с многополюсной системой.	В быстроходном режиме.
3	Магнетитовая руда	Крупнозернистая (разгрузка стержневой мельницы)	Вода (мокрая сепарация)	Барабанные сепараторы с прямоточной ванной	Обычно сепараторы устанавливают последовательно для перечистки магнитного и (реже) немагнитного продукта. От перечистки немагнитного продукта можно отказаться в случае применения сепараторов с повышенной напряженностью поля и длиной рабочей зоны.
4	Магнетитовая руда	Мелкозернистая (разгрузка шаровой мельницы)	Вода (мокрая сепарация)	Барабанные сепараторы с противоточной ванной
5	Магнетитовая руда	Тонкозернистая (слив гидроциклона)	Вода (мокрая сепарация)	Барабанные сепараторы с полупротивоточной ванной
6	Слабомагнитная руда	Мелкозернистая при отсутствии значительного количества тонких фракций	Воздух (сухая сепарация)	Валковые сепараторы с нижней подачей	В перспективе - применение роликовых сепараторов с верхней подачей в быстроходном режиме
7	Слабомагнитная руда	Мелкозернистая	Вода (мокрая сепарация)	Валковые сепараторы с нижней подачей. Устанавливаются последовательно для перечистки немагнитного продукта.	В перспективе - применение отклоняющих сепараторов.

d_макс- верхний предел крупности руды, [м].

h – средняя высота слоя руды, [м]. h = γ* n*d_макс.

v – скорость перемещения руды через рабочую зону, [м/сек].

v = , [м/сек], при выделении хвостов, (7.7.2.2.2)

v = , [м/сек], для концентрата. (7.7.2.2.3)

Удельная производительность сепараторов для сухой сепарации с нижней подачей (транспортирующий орган загружается только магнитными частицами) в значительной степени зависит от скорости удаления магнитного продукта. Эта скорость должна быть максимально допустимой и определяться по формуле 7.7.2.3. При сепарации мелкой руды R >> d, следовательно

v = , [м/сек] (7.7.2.2.4.)

Теоретически максимально возможная скорость подачи питания в рабочую зону определяется по формуле

, [м/cек] (см. раздел 6) (7.7.2.2.5.)

Однако, если транспортирующий орган не успевает удалять магнитный продукт, необходимо снизить скорость подачи питания.

При допущении, что потери магнитных частиц в хвостах сепарации приблизительно равны засоренности магнитного продукта немагнитными частицами, выход магнитного продукта γ_м ≈ α_м (содержанию магнитных частиц в питании).

В этом случае удельная производительность по питанию (на 1 м ширины питания) Q₁ и количество Q₂ извлекаемого магнитного продукта связаны следующим соотношением:

Q₁ = 3,6 В₁*γ₁*v₁*σ₁*h₁ = Q₂ / α_м =3,6 * В₂*γ₂*v₂*σ₂*h₂ / α_м [т/ч*м]. (7.7.2.2.6)

Из этого следует, что минимально необходимая окружная скорость вращения валка, позволяющая удалить магнитные частицы, равна

v_{2 =} В₁*γ₁*v₁*σ₁*h₁* α_м / (В₂*γ₂*v₂*σ₂*h₂), где: (7.7.2.2.7)

В₁ - ширина слоя руды, приходящаяся на 1 м ширины лотка или намагничивающего полюса;

В₂ - ширина слоя магнитного материала, приходящаяся на 1 м ширины барабана или ролика;

γ₁ - коэффициент заполнения слоя руды;

γ₂ - коэффициент заполнения слоя магнитных частиц у валка (γ₁ ≈ γ₂);

σ₁ - плотность руды, [кг/м³];

σ₂ - плотность магнитных частиц, [кг/м³];

h₁ - средняя высота слоя руды на лотке, [м];

h₂ - средняя высота слоя магнитного материала на поверхности барабана или зубцов ролика, [м];

α_м - содержание магнитного продукта в питании [доли единицы];

v₁ - скорость подачи питания в рабочую зону [м/сек].