4.10 Выделение магнитной фракции в бегущем магнитном поле с использованием "лестницы"

Для оценки геометрических характеристик проводилась классификация смеси по размеру, так называемый гранулометрический анализ, включающий в себя разделение пробы на компоненты по размеру частиц или распределение зерен материала по группам крупности, называемыми классами. Анализ производился при помощи сит с разными размерами походных отверстий (размеры отверстий каждого последующего сита меньше, чем предыдущего). Величина зерен данного класса определяется размерами отверстий двух используемых сит (одно, через которое весь материал прошел, и другое, на котором он остался). Числовые значения размеров отверстий этих сит и определяют, соответственно, верхний и нижний пределы классов. Содержание зерен отдельных классов обусловливает зерновой состав смеси. Из набора однородных компонент песка и магнетита формировались неоднородные двухкомпонентные смеси с заданным процентным содержанием компонент. Классификация смеси по размеру - рассев механических смесей производится на ручном наборе сит со следующими размерами квадратных отверстий - 1,7; 0,9; 0,8; 0,55; 0,4; 0,25мм. В результате получено 6 компонент с определенным размером частиц: 1,3; 0,85; 0,675; 0,475; 0,325 и 0,25мм. Для исследования был взят речной песок и магнетит. Имея набор однородных компонент песка и магнетита можно получить неоднородные двухкомпонентные смеси с заданным процентным содержанием компонент путем взвешивания количества каждой компоненты смеси. Исследовались однородные компоненты и смеси. Для оценки поведения механических смесей при движении по лестнице изменялся гранулометрический состав смесей, угол наклона ступенек, угол наклона всей лестницы и расстояние до отражателя. Секундомером фиксируется время движения навески. Экспериментальная установка состоит из 14 ступенек, имеющих возможность вращаться относительно горизонтальной плоскости на угол- =0-500. Лестница может поворачиваться на угол- a=0-900. Роль индуктора играет отражатель, расстояние до которого изменялось в пределах от 0 до 60мм (рисунок 4.89).

Рисунок 4.89 - Лестница

Физическая сущность магнитной сепарации состоит в том, что магнитное поле искажает гравитационную траекторию минералов, обладающих соответствующими магнитными свойствами, чем вызывает их извлечение из потока других минералов, которые таких свойств не имеют.

В основном, любой процесс разделения минералов использует два типа сил, которые направленно отклоняют и действуют селективно при отделении одного продукта от другого. Предпосылка адекватного физического раскрытия обычно универсальна. Магнитная сепарация использует поле магнитных сил против сил, направленных противоположно, которые могут включать гравитационные, инерционные и силы сопротивления среды в различных сочетаниях. В зависимости от конструкции сепаратора магнитная сила может останавливать и захватывать магнитный продукт или только отклонять от невозмущенного движения.

Одно важное условие для успешной магнитной сепарации из смеси свободнопадающих частиц - питание должно двигаться плотным потоком. Если частицы так плотно расположены, что большинство или многие из них двигаются в турбулентном потоке, то весь поток ведет себя как жидкость/1/. Это вызывается частицами в кильватере, которые не могут двигаться поперек через границы вследствие разницы давлений. В плотном потоке отклонение существенной части (10 % и более) магнитных частиц с помощью поперечной магнитной силы дает в результате отклонение всего потока с небольшим или вообще невозможным разделением магнитных и немагнитных частиц. Хорошо диспергированный поток должен иметь среднее содержание твердого около 10 % при колебаниях в интервале 5-20 % твердого, что зависит от удельных характеристик питания. Допустимые объемные концентрации твердого в питании зависят от свойств минералов, таких, как плотность, размеры и форма частиц. Доля магнитной фракции в питании в основном определяет легкость достижения хорошей сепарации. Исследования проводились в два этапа:

1. оптимизация диспергирования и перемешивания - исследование движения механической смеси по лестнице в гравитационном поле.
2. исследование движения и процесса разделения смесей в магнитном поле, создаваемом линейным двигателем (индуктором).

Оптимизация диспергирования и перемешивания в качестве параметров оптимального условия движения смеси были приняты наибольшее время нахождения смеси в рабочей зоне индуктора и наилучшее ее циклическое перемешивание.

предыдущий раздел | содержание| следующий раздел