Magnetické obohacení minerálů

Magnetická separace minerálů ( anglicky magnetická separace, magnetická koncentrace minerálů ; německy magnetische Aufbereitung f der Bodenschätze ) je obohacování minerálů , založené na působení nerovnoměrného magnetického pole na částice minerálů s různou magnetickou susceptibilitou a koercitivní silou .

Magnetickou cestou se pomocí magnetických separátorů obohacují rudy železa , titanu , wolframu a dalších .

Historie

První patent na způsob magnetického obohacování minerálů ( železné rudy ) byl získán v Anglii v roce 1792 na jméno William Fularton. Průmyslová implementace metody magnetického obohacování, zejména pro železnou rudu , začala na konci 19. století. Ve Švédsku navrhli Wenström a Tage Mortzell suchý bubnový separátor s oboustrannou polaritou. Podobný magnetický separátor vytvořil v Itálii Palmer v roce 1854. Široké používání magnetické separace železné rudy začalo ve Švédsku na počátku 20. století a bylo spojeno s vývojem bubnové separační technologie pro mokrou magnetickou separaci Gröndalem v roce 1906.

Klasifikace procesů magnetického obohacování

Podle oblastí použití se rozlišují přípravné, základní (vlastní magnetická separace) a pomocné procesy magnetického obohacování.

Přípravné procesy:

sběr kovového šrotu,
magnetizace a demagnetizace ,
magnetická agregace.

Pomocné procesy:

zahušťování a dehydratace ,
broušení v magnetickém poli.

Podle hodnoty magnetické susceptibility materiálu se magnetická separace dělí na slabě magnetickou a silně magnetickou v závislosti na médiu, ve kterém se separace provádí, na mokrou a suchou.

Podle principu využití magnetického pole se procesy magnetického obohacování dělí na přímé a kombinované (nepřímé). Přímé procesy zahrnují procesy separace ve slabých a silných polích, regeneraci suspenzí , extrakci kovového odpadu, magnetický sběr prachu , termomagnetickou a dynamickou agregaci.

Nepřímé procesy:

magnetohydrostatický (MHS),
magnetohydrodynamická (MHD) separace,
zahušťování materiálů, které dříve prošly magnetickou flokulací, separace užitečných složek lokalizovaných na magnetických médiích.

Základy magnetického obohacování

Velikost obohacené rudy je až 150 mm . Tepelné zpracování se používá ke zvýšení kontrastu magnetických vlastností separované směsi.

Během magnetického obohacování je minerální zrno v nerovnoměrném magnetickém poli ovlivněno magnetickou silou , která je určena vzorcem: $F_{\text{magn))$

${\bar {F}}_{\text{mag}}=\chi {\bar {H}}grad\left({\bar {H}}\right)$

kde

\chi

je specifická magnetická susceptibilita, ;

{\text{m}}^{3}/{\text{kg}}

{\bar {H}}grad\left({\bar {H}}\right)

je magnetická síla pole, .

{\text{A}}^{2}/{\text{m}}^{3}

Výsledky magnetické separace jsou významně ovlivněny rozdílem mezi měrnými magnetickými susceptibilitami a separovanými zrny, nehomogenitou separátorového pole z hlediska velikosti magnetické síly a velikostí částic obohaceného materiálu. ${\displaystyle \chi _{1))$ ${\displaystyle \chi _{2))$

Poměr magnetických susceptibilit rudných a nerudných zrn oddělených při obohacování se nazývá koeficient selektivity magnetického obohacování. ${\displaystyle {\frac {\chi _{1}}{\chi _{2))))$

Pro úspěšnou separaci minerálů v magnetických separátorech je nutné, aby hodnota koeficientu selektivity magnetického obohacení byla minimálně 3–5.

Podle klasifikace procesů magnetického obohacování se také liší zařízení, ve kterých tyto procesy probíhají:

magnetické separátory,
desludgers,
magnetohydrostatické separátory,
magnetohydrodynamické separátory,
elektrodynamické separátory,
separátory železa,
kovové separátory,
zařízení pro demagnetizaci a magnetizaci materiálů.

Separaci minerálních částic podle jejich magnetických vlastností lze provádět třemi způsoby:

režim vychylování magnetických částic se vyznačuje zvýšenou produktivitou, ale sníženou účinností procesu;
režim retence magnetických částic se vyznačuje vysokou extrakcí magnetické složky;
režim extrakce magnetických částic se vyznačuje vysokou kvalitou magnetického produktu, ale poklesem jeho extrakce.

Moderní magnetické separátory mají separační účinnost a produktivitu 5-10x vyšší než vzorky z poloviny 20. století. Ve srovnání s ostatními metodami je cena magnetické separace u kusovitých vysoce magnetických materiálů nejnižší, u jemně disperzních materiálů je druhá po nejlevnější metodě šnekové separace . Produktivita separátorů pro kusové rudy dosahuje 500 t/h, pro jemně mleté vysoce magnetické - 200 t/h, slabě magnetické - 40 t/h.

Perspektivy magnetického obohacování jsou dány neustálým intenzivním rozvojem technologie výroby magnetických materiálů a technologie silných magnetických polí, jejichž parametry se neustále zlepšují a náklady na obohacování klesají.

Viz také

Literatura

[www.mining-enc.ru/m/magnitnaya-separaciya/ Magnetická separace] (článek) // Encyklopedie hornictví . Svazky 1-5, Moskva : Sovětská encyklopedie, 1984-1991
Malá horská encyklopedie . Ve 3 svazcích = Malá ruční encyklopedie / (V ukrajinštině). Ed. V. S. Beletsky . - Doněck: Donbass, 2004. - ISBN 966-7804-14-3 .