Метод магнитной сепарации. Схема установки . Описание процесса . Классификация аппаратов

Магнитные методы используют для отделения парамагнитных(слабомагнитных) и ферромагнитных(сильномагнитных) компонентов смесей твердых материалов от их диамагнитных(немагнитных) составляющих. Магнитной сепарацией можно выделить вещества с удельной магнитной восприимчивостью выше 10 м3/кг. Сильномагнитными свойствами обладает магнетит(FeO∙Fe2O3), маггелит(Fe2O3), пирротин, титаномагнетит, ферросилиций, франклинит,сидерит, слабомагнитные оксиды железа после их обжига и др. Ряд оксидов, гидроксидов и карбонатов железа, марганца, хрома и редких металлов относится к материалам со слабомагнитными свойствами. Различные породообразующие материалы(кварц, полевые шаты, кальцит и т.п. ) относятся к немагнитным материалам.

Удельной магнитной восприимчивостью называют объемную магнитную восприимчивость вещества, отнесенную к плотности:

Слабомагнитные материалы обогащают в сильных магнитных полях (напряженностью Н=800-1600 кА/м, сильномагнитные-в слабых полях (Н=70-160 кА/м). Магнитные поля промышленных сепараторов бывают в основном постоянными и переменными; комбинированные магнитные поля применяются реже. Подлежащие магнитной сепарации материалы, как правило, подвергают предварительной обработке (дроблению, измельчению, грохочению, обесшламливанию, магнетизирующему обжигу и др.). Магнитное обогащение материалов крупностью 3-50 мм проводят сухим способом, материалов мельче 3 мм-мокрым. Технология магнитной сепарации зависит от состава подлежащего переработке материала и определяется типом используемых сепараторов. Последние обычно снабжены многополюсными открытыми или закрытыми магнитными системами, создающими различные типы магнитных полей. Они различаются способами питания (верхняя или нижняя подача материала), перемещение продуктов обогащения (барабанные, валковые, дисковые, ленточные, роликовые, шкивные сепараторы), характером движения обрабатываемого потока и эвакуации магнитных компонентов (прямоточные, противоточные, полупротивоточные) и др.

Оценка производительности магнитных сепараторов затруднена влиянием на нее многих факторов. Имеющий опыт эксплуатации этих аппаратов позволяет в ряде случаев рассчитать их производительность, основываясь на нормах удельных нагрузок на 1 м ширины питания, с использованием выражения:

Эвакуируемые из магнитного поля зерна сильномагнитных материалов вследствие остаточной намагниченности могут агломерироваться в агрегаты разного вида. С целью устранения последствий этого явления, называемого магнитной флокуляцией, используют многократное перемагничивание таких материалов в переменном магнитном поле размагничивающих аппаратов.

Для магнитной сепарации сухих материалов применяют электромагнитные шкивы и барабаны, роликовые и дисковые электромагнитные сепараторы, электромагнитные сепараторы конвейерного типа с разгрузочной верхней лентой, сверхмощные электромагнитные сепараторы и т. д.

Для магнитной очистки жидких масс и глазури применяют лотки с уложенными на дне стальными магнитами, переносные электромагниты, электромагниты с каскадным расположением полюсов на дне лотка, электромагниты с кольцевыми полюсами и т. д.

Схема установки

Процесс магнитной сепарации включает несколько стадий. Руда перед магнитным обогащением подвергается дроблению и помолу. Выбор других подготовительных операций определяется характеристикой руды и условиями
процесса обогащения. К этим операциям относятся: грохочение, обеспыливание, обесшламливание, намагничивание и размагничивание, сушка и обжиг руды. Обогащение проводится сухими и мокрыми методами.

Принцип работы магнитного сепаратора схематически показан на рис. 16.

а - верхняя зона; б - нижняя зона; в - вертикальная зона;

I-исходное сырье; II - магнитный продукт;Ш - немагнитный продукт

Кроме магнитной силы, на частицу, находящуюся в рабочей зоне сепаратора, действуют силы тяжести Р, трения F_т, центробежная F_ц и сопротивления среды F_с.

Для успешного разделения магнитных и немагнитных частиц в магнитном поле сепаратора магнитная сила, действующая на магнитные частицы, должна превышать равнодействующую всех механических сил. Взаимодействие между всеми силами зависит от способа подачи сырья в рабочую зону сепаратора, конструктивных особенностей аппарата, режима его работы.

Рис.16.