» » Магнитное обогащение руд
15.05.2015

Магнитное обогащение основано на разнице в поведении минералов в магнитном поле, создаваемом постоянными магнитами из специальных сплавов (алнико, тиональ и др.) или электромагнитами.
У постоянного магнита напряженность поля (H) постоянна; у электромагнита она зависит от числа ампервитков;
H = 0,4πni,

где n — число витков провода на 1 см длины катушки;
i — сила тока, а.
Интенсивность намагничивания I равна магнитному моменту на единицу объема тела
I = ml/v = ml/lS = m/S,

где m — магнитные массы на противоположных концах намагниченного тела;
l — длина тела;
ml — магнитный момент;
S — площадь сечения тела.
I зависит от H;
I = kН,

где k — объемная магнитная восприимчивость тела.
Если интенсивность отнести к 1 г, т. е. разделить на уд. вес, то получим χ — удельную магнитную восприимчивость, равную магнитному моменту 1 г массы в поле напряжения в 1 эрст.
Напряженность магнитного поля неоднородна и убывает с изменением х — расстояния от полюса магнита. Величина dH/dx в направлении наибольшего изменения называется градиентом и пишется grad H.
Сила магнитного притяжения зерна Fмагн (для мелких частиц) примерно равна
Fмагн = kvH grad Н, дин,

где v — объем зерна, см3.
Все минералы по удельной восприимчивости можно разделить на следующие группы, для выделения которых необходимо соответствующее напряжение магнитного поля;
1) сильномагнитные: железо, магнетит, ферриты (H=900—1200 эрст);
2) среднемагнитные: ильменит, пирротин, франклинит, железная слюдка, гематит и др. (Н=1600—4000 эрст);
3) слабомагнитные: бурый железняк, сидерит, пиролюзит, браунит вольфрамит, гранат и др. (Н=12000—18 000 эрст);
4) немагнитные: пирит, кварц, корунд, уголь, апатит и др.
Обмотка электромагнитов питается обычно постоянным током 120/220 в, хотя разрабатываются сепараторы, работающие на переменном или комбинированном магнитном поле.
Магнитное обогащение может быть сухим и мокрым. Для каждого способа обогащения применяются соответствующие сепараторы. Мокрой сепарации подвергаются преимущественно тонкие материалы.
Для сильно магнитных руд применяют преимущественно барабанные сепараторы, причем в последние годы ставят сепараторы с постоянными магнитами сериями по три барабана и более, что обеспечивает получение богатых концентратов и хорошее извлечение. Длина барабанов для мокрой сепарации до 1,8 м.
При сухом обогащении, придавая барабану высокую скорость вращения, используют для разделения магнитных и немагнитных кусков руды и центробежную силу.
Для обогащения крупнокусковой руды (100—120 мм), а также для извлечения кусков железа из руды перед дробилками ставят шкивные сепараторы с вращающейся вместе с барабаном многополюсной магнитной системой. Обычно же магнитная система сепаратора неподвижна, полюсы магнита чередуются вдоль оси или периметра барабана, что создает условия перемешивания и отделения приставшей мелочи пустой породы.
Магнитное обогащение руд

Барабанные сепараторы для мокрого обогащения изготавливаются как с верхним, так и с нижним питанием. В практике обогащения тонко-вкрапленных магнетитовых руд применяются ленточные сепараторы (рис. 22). Механобрчерметом создан индукционнобарабанный сепаратор НИГРИ-7 с рабочей длиной ролика 1000 и 5000 мм. В этом сепараторе магнитная система вне барабана — под ним, барабан сделан из стали и через него замыкается система (рис. 23).
Для слабомагнитных руд применяются преимущественно роликовые сепараторы, которые могут быть использованы для руд крупностью от 70 мм до 0,1 мм.
Ленточные и дисковые сепараторы с сильным магнитным полем применяют для доводки вольфрамитовых концентратов, оловянных и др. На дисковом сепараторе может быть выделено столько различных продуктов, сколько на нем установлено дисков с различным напряжением магнитного поля.
Магнитное обогащение руд

Удельная производительность магнитных сепараторов в тоннах в час на 1 м ширины сепаратора зависит от крупности материала, содержания магнитной части, характера операции (обогащение руды, промпродуктов перечистка концентратов и пр). Сепараторы со слабым магнитным полем дают при крупности кусков —50 +6 мм 40/60 т; —25 мм 25/30 г; —3 мм 20/30 т; —1 мм 18/20 г, —0,5 мм 14/16 т; —0,1 мм 8/10 т. Сепараторы с сильным магнитным полем, работающие на материале —50 +6 мм дают 15/20 т, —3 мм 2 т, —0,5 мм 0,4/0,6 г.
Расход энергии на сепараторах со слабым полем 0,15—1 квт*ч/т, а на сильномагнитных сепараторах 0,5—9 квг*ч/т. Вес сильномагнитных сепараторов и стоимость в 10—15 раз больше, чем слабомагнитных.
На магнитное обогащение лучше направлять, классифицированный на грохотах материал и обеспыленный или обесшламленный. Чем ниже содержание магнитного материала в руде, тем выше производительность по питанию.