Главная Обратная связь

Дисциплины:






Теоретическая и практическая особенность процесса



Сепарация производится как в водной, так и в сухой среде. Сухая сепарация больше подходит для крупных зерен, мокрая – для тонкозернистых песков и шламов.

Сепарация в магнитном поле основана, главным образом, на различии в магнитных свойствах разделяемых минералов. Однако минералы при перемещении в магнитном поле сепаратора подвергаются воздействию не только магнитных, но и механических сил.

Кроме магнитных сил, на частицы действуют сила тяжести и силы выталкивания и сопротивления среды, в которую помещаются зерна. Результат взаимодействия указанных сил предопределяет различный характер движения частиц, что позволяет произвести их разделение.

Возникающие силы подразделяются на активные, пассивные и диссипативные. Для сильномагнитных зерен активной является магнитная сила, а пассивной – сила тяжести и силы выталкивания и сопротивления среды; для немагнитных зерен активной силой является сила тяжести, другие силы являются пассивными. Диссипативные силы, связанные с потерями энергии, уменьшают активные и пассивные силы. Минеральные зерна, у которых магнитная сила больше суммы механических отрывных сил, при прохождении через магнитное поле будут притягиваться к полюсам магнитной системы и попадут в магнитный продукт. Немагнитные зерна или зерна с низкой магнитной восприимчивостью без воздействия с магнитным полем пройдут через него и попадут в немагнитный продукт.

Для того чтобы разделить смесь минералов, различающихся по магнитным свойствам, должны одновременно соблюдаться следующие условия:

- магнитная сила, действующая на сильно магнитные минералы, должна быть равна или больше равнодействующей всех механических сил, действующих на эти минералы в направлении, противоположном магнитной силе;

- магнитная сила, действующая на слабо магнитные минералы, должна быть меньше равнодействующей всех механических сил, действующих на эти минералы.

Разделение руды в магнитном поле под влиянием магнитных и механических сил осуществляется в режиме извлечения магнитных минералов ( нижнее питание) или в режиме их удерживания ( верхнее питание). Средой, в которой осуществляется разделение минералов, может быть воздух или вода. В соответствии с этим процессом называется мокрой или сухой магнитной сепарацией.

В этом случае руда подается под ленту, барабан или валок и перемещается по рабочей зоне сепаратора по прямолинейной или криволинейной траектории. Рассмотрим динамику процесса сухой магнитной сепарации при криволинейном перемещение руды через рабочую зону сепараторов. На магнитную частицу действуют следующие силы:

- магнитная сила, нормальная к поверхности барабана.



- сила тяжести Fm = g разложенную на составляющие: нормальную к наклонной Fн =gcosa; и касательную к этой поверхности Fk=gsina;

- сила трения руды о плоскость ( так как магнитные частицы под действием магнитной силы отрываются от наклонной плоскости, то поэтому для них сила трения равно 0)

- сила инерции Fц , возникающая за счет кривизны питающего лотка. Влияние последней силы на процесс разделения незначительно и ею можно пренебречь. Обозначим: t1 - время, за которое частица пройдет длину зоны притяжения L; t2 – время, за которое частица поднимется на высоту зоны притяжения h. Если частица поступает в рабочую зону с начальной скоростью V0 , путь L, который за время t1 пройдет частица, равен

Одновременно магнитная частица должна переместиться в направлении к полюсу на расстояние:

где F1=Fмаг - gcosa – дополнительная магнитная сила, которую нужно создать, чтобы магнитная частица была притянута к ленте или барабану в зоне действия магнитной системы.

Для того чтобы магнитные частицы отделились от немагнитных, должно соблюдаться условие t1>t2. Принимая t1= t2= t и решая систему равенства относительно F1 находим:

Правая часть равенства представляет собой сумму основных механических сил ( отнесенных к зерну с массой, равной единице) – радиальной составляющей силы тяжести и силы инерции движущегося зерна.

Режим удерживания. В этом случае руда подается в верхнюю часть барабана и перемещение ее через рабочую зону сепаратора происходит по криволинейной траектории. На магнитное зерно при разделении в воздушной среде действуют следующие силы ( отнесенные к зерну массой, равной единице):

- магнитная сила, нормальная к поверхности барабана.

- сила тяжести Fм=g, имеющая две составляющие: нормальную и касательную к этой поверхности;

- центробежная сила, нормальная к поверхности барабана, Fц=

Необходимая удельная магнитная сила для удерживания магнитных минералов, содержание которых в руде а =0,3-0,9 ,

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 a от 0 до 90 последняя уменьшает необходимую магнитную силу.

В зависимости от направления перемещения продуктов относительно друг друга различают следующие режимы сепарации

- 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.

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.

Сухая магнитная сепарация – экологически чистый процесс, не загрязняющий окружающую среду химическими реагентами. Один из наименее энергоемких разделительных процессов из всех известных методов обогащения не требующий использования воды и дорогостоящей очистки сточных вод.

 

 





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...