Реферат: Магнитный сепаратор
Таким образом, основными механическими силами, определяющими удельную магнитную силу при сепарации в режиме удерживания, являются центробежная сила и сила тяжести зерна, причем при значениях угла α от 0 до 90° последняя уменьшает необходимую магнитную силу.
В зависимости от направления перемещения продуктов относительно друг друга различают следующие режимы сепарации (рисунок 2):
прямоточный - продукты сепарации движутся в том же направлении, что и исходная руда; противоточный - магнитная фракция движется в направлении, противоположном направлению движения исходной руды;
полупротивоточный - исходная руда, направляемая на магнит, разделяется на магнитную и немагнитную фракции, отклоняющиеся под прямыми углами в разные стороны.
а - прямоточный; б - противоточный; в - полупротивоточный
Рисунок 4.5 - Режимы магнитной сепарации
Условия разделения при прямоточном режиме не обеспечивают полного извлечения магнитных зерен, поскольку слабомагнитные зерна, притягиваемые магнитом с меньшей скоростью, должны притягиваться к уже образовавшемуся на нем слою сильно магнитных зерен и в связи с этим возрастает вероятность их отрыва и попадания в немагнитный продукт.
Противоточный режим обеспечивает более благоприятные условия для извлечения магнитных зерен, так как слабо магнитные зерна могут притягиваться к поверхности магнита, свободной от сильно магнитных зерен.
При полупротивоточном режиме направление движения исходного питания совпадает с направлением магнитных сил, действующих на магнитные частицы, вследствие этого облегчается их извлечение.
Классификация сепараторов
Серийно выпускаются сепараторы двух типов: электромагнитные и с постоянными магнитами. Несмотря на конструктивные отличия магнитных систем и других узлов, все сепараторы делятся на две группы:
1) сепараторы со слабым магнитным полем (напряженность магнитного поля от 70 до 120 кА/м и сила поля от 3·105 до 6·105 кА2/м3), предназначенные для выделения из руд сильномагнитных минералов;
2) сепараторы с сильным магнитным полем (напряженность магнитного поля от 800 до 1600 кА/м и сила поля от 3·107 до 1210·107 кА2/м3), предназначенные для выделения из руд слабомагнитных минералов. Сепарация может осуществляться в воздушной или водной среде и магнитные сепараторы, в свою очередь, подразделяются на сухие и мокрые.
В зависимости от направления движения продуктов относительно друг друга различают сепараторы с прямоточной, противоточной и полу-противоточной ваннами. По конструктивному исполнению основного рабочего органа и виду среды, в которой происходит разделение, сепараторы делятся на:
барабанные для мокрой сепарации, барабанные для сухой сепарации, валковые для мокрой сепарации, валковые для сухой сепарации, дисковые для сухой сепарации.
2. Эксперимент
2.1 Цель эксперимента: изучение факторов влияюших на процесс обогашения алмазных руд в магнитном сепараторе и методы их регулирования для достижения максимального извлечения.
1 .Напряженность магнитного поля. Повышение напряженности поля приводит к увеличению магнитной силы и, как следствие, позволяет извлекать в магнитную фракцию минералы с более низкой магнитной восприимчивостью. Это оказывает влияние на выход и качество продуктов разделения. Однако чрезмерное увеличение напряженности магнитного поля может привести к повышенному засорению магнитной фракции. Недостаточная напряженность поля - причина потерь магнитных минералов с хвостами.
Если технологическая схема обогащения включает несколько последовательных операций магнитной сепарации, при перечистке немагнитной фракции напряженность магнитного поля в каждой последующей операции должна быть увеличена. Доводка же магнитных концентратов осуществляется при постепенном уменьшении напряженности поля.
2 .Параметры рабочей зоны (длина и высота), а также ширина питания определяют пропускную способность, т. е. производительность сепаратора. С увеличением диаметра барабана (валка) длина рабочей зоны возрастает, а это позволяет повысить извлечение магнитных минералов и производительность сепаратора. Повышение производительности достигается также при увеличении ширины приемного отверстия питания (длины барабана, валка).
Высота рабочей зоны определяется в процессе создания конструкции сепаратора и в определенных пределах может изменяться при технологической наладке сепаратора для обогащения минерального сырья данного вида. Уменьшение высоты рабочей зоны приводит к увеличению напряженности магнитного поля, и наоборот.
Частота вращения барабанов и валков сепаратора в значительной мере определяет его производительность и качество продуктов обогащения. Она выбирается в зависимости от метода обогащения (сухой или мокрый), способа подачи питания (верхний или нижний), удельной магнитной восприимчивости и крупности разделяемых минералов, необходимого качества продуктов обогащения (получение готовых концентратов или отвальных хвостов).
3 .Крупность и магнитные свойства обогащаемой руды. При резком различии в крупности разделяемых минералов затрудняется правильный выбор напряженности магнитного поля, параметров рабочей зоны, скоростного режима и производительности сепаратора. Все это приводит к ухудшению технологических показателей обогащения. Лучшие показатели обогащения получаются с применением предварительной классификации материала, максимально сближающей верхний и нижний пределы крупности разделяемых минералов.
4. Непременным условием применения магнитного обогащения является достаточная контрастность магнитных свойств разделяемых минералов, т. е. если удельные магнитные восприимчивости будут соответственно χ 1 и χ 2, отношение χ 1/ χ 2 должно быть больше единицы (на практике не менее 3-5). Это отношение называется коэффициентом селективности магнитного обогащения.
Для извлечения сильномагнитных минералов на магнитных сепараторах применяются относительно слабые магнитные поля напряженностью до 120-150 кА/м. Для извлечения слабо магнитных минералов применяются сильные магнитные поля напряженностью 800-1500 кА/м и выше. Немагнитные минералы не извлекаются даже в полях высокой напряженности.
Магнитные методы нашли широкое применение для обогащения руд черных металлов, при доводке концентратов редких и цветных металлов, для регенерации сильно магнитных утяжелителей при тяжело среднем обогащении, для удаления железных примесей из фосфоритовых руд, кварцевых песков и других материалов.
5. Содержание твердого в питании сепараторов. С увеличением содержания твердого в пульпе при мокрой магнитной сепарации производительность сепаратора увеличивается, однако качество продуктов обогащения снижается. Увеличение разжиженности пульпы, как правило, обеспечивает повышение качества магнитной фракции, но одновременно возрастают также потери магнитных минералов с хвостами, так как увеличивается скорость прохождения пульпы через рабочую зону сепаратора. Оптимальное содержание твердого в питании сепараторов находится в пределах 30-40 %.
2.2. Проведение эксперимента:
Цель работы: исследовать факторы, влияющие на процесс обогащения в магнитном сепараторе.
Исследуемые факторы: Отношение извлечение от напряженности магнитного поля, и от класса крупности обогащаемой руды.