Процессы магнитного обогащения полезных ископаемых основываются на разнице магнитных свойств разделяемых минералов. Осуществляются они в аппаратах - магнитных сепараторах, которые имеют в рабочей зоне магнитное поле. Во время движения материала через рабочую зону сепаратора, под действием магнитной силы Fмагнитные минералы притягиваются и изменяют траекторию, что позволяет отделить их в отдельный магнитный продукт (рис. 1.19).

Известны три способа разделения частиц по магнитным свойствам (рис.

1.19):

- отклонение магнитных частиц (высокая производительность, низкая

эффективность разделения);

- удержание магнитных частиц (минимальные потери магнитного материала);

- извлечение магнитных частиц из потока при его протекании под магнитом (низкая степень извлечения материала).

Способ разделения отклонением применяется для сухих легко разделимых кусковых материалов с большой разницей в магнитных свойствах. Угол между магнитной и немагнитной фракциями называется углом раскрытия струи. Изменение положения делителя относительно струи регулирует результат разделения минералов.

Магнитное поле в каждой точке пространства характеризуется напряженностью. Напряженностью магнитного поля называется сила, с которой поле действует на единицу позитивной магнитной массы, которая находится в данной точке поля. Единицей напряженности магнитного поля в системе СИ является ампер на метр (А/м).

В практике магнитного обогащения все минералы по их удельной магнитной восприимчивости делят на три группы:

1. Сильномагнитные минералы, имеющие удельную магнитную восприимчивость > 3 — 8 • 10'5 м3/кг (магнетит, искусственный магнетит, маггемит, франклинит и пиротин).

2. Слабомагнитные минералы с удельной магнитной восприимчивостью в пределах 7,5 • 10-6 - 1,26 • 10"7 м3/кг (оксиды, гидрооксиды и карбонаты железа и марганца, ильменит, вольфрамит и др). Нижняя граница удельной магнитной восприимчивости минералов, извлекаемых в магнитных сепараторах с сильным полем, условная и имеет тенденцию к понижению с ростом силы магнитного поля сепараторов.

3. Немагнитные минералы с удельной магнитной восприимчивостью < 1,26 * КГ7 м3/кг и диамагнитные минералы < 0).

Удельная магнитная восприимчивость минералов - величина не постоянная. Она зависит от напряженности намагничивающего ноля и предыдущего магнитного состояния вещества, а также от формы и крупности частиц минерала. Слабомагнитные минералы не имеют таких особенностей.

Зная удельные магнитные восприимчивости минералов (табл. 1.9), входящих в состав исходного материала, можно рассчитать значение удельной магнитной силы притяжения, необходимой для эффективного разделения этих минералов в магнитном поле сепаратора.

59

Для сухого обогащения сильномагнитных кусковых руд крупностью 0-50 мм применяют сепараторы ЕБС-90/100 (ЕБС-2) (рис. 1.20) и 4ПБС-63/300 (ПБС-1) (рис. 1.21). Производительность таких сепараторов ограничивается необходимостью иметь тонкий слой руды на барабане для обеспечения определенного разделения на магнитную и немагнитную фракции. При увеличении влажности исходного материала больше 4-5% значительно ухудшается разделение материала, потому что мелкие фракции налипают на барабан.

Особенностью сепараторов для мокрого обогащения является наличие ванны, в которой осуществляется процесс разделения материала на магнитную и немагнитную фракции. Ванна выполняется в виде желоба и имеет устройства для подачи к ней пульпы и выгрузки продуктов разделения.

В сепараторах с прямоточными ваннами через зону извлечения проходит весь объем питания, а в противоточных и полупротивоточных - в основном

61

немагнитная часть. Сепараторы с прямоточными ваннами применяют для руд крупностью меньше 6 мм, с противоточными - для руд крупностью меньше 2-3 мм, а с полупротивоточными - для руд крупностью меньше 0,3 мм.

Барабанный высокоградиентный сепаратор представлен на рисунке 1.22.

Рис. 1.22 Схема высокоградиентного магнитного барабанного сепаратора:

1 - питательный желоб; 2 - брызгало; 3 - шары; 4 - неподвижная магнитная
система; 5 - брызгало; 6 - барабан; 7 - отбойник; & - отток магнитной
фракции; 9 - перегородка; 10 - отток немагнитной фракции

Регулируемыми параметрами магнитных сепараторов является напря­женность магнитного поля (в сепараторах с электромагнитными системами), частота вращения рабочего органа, положения магнитной системы, высота рабочей зоны, размеры разгрузочных щелей, производительность сепаратора, плотность пульпы, поступающей в сепаратор.