Селективность магнитной сепарации

Селективность и эффективность разделения минералов при магнитной сепарации возрастают с увеличением различия между их удельными магнитными восприимчивостями χ₁ и χ₂, однородности поля сепаратора по величине магнитной силы F_м= μ₀НgradH, с уменьшением диапазона крупности зерен в исходном материале.

Очевидно, что при прочих равных условиях чем больше удельная магнитная восприимчивость, тем с большей силой магнитное поле воздействует на минеральное зерно и наоборот. Отношение χ₁ / χ₂ разделяемых более магнитного (χ₁) и менее магнитного (χ₂) зерен получило название коэффициента селективности магнитного обогащения. Чем меньше его значение, тем труднее осуществить разделение минералов. Достичь разделения близких по значению χ, минеральных зерен можно только в однородном по величине магнитной силы поле. Однако магнитные поля современных сепараторов неоднородны не только по напряженности H, но и по магнитной силе. Поэтому при близких значениях χ₁ и χ₂ разделяемых зерен может оказаться, что F_м1 более магнитного зерна, удаленного от полюса, будет меньше F_м2 менее магнитного зерна, находящегося у полюса, что приведет к взаимному засорению магнитного и немагнитного продуктов. Как показывает практика, для успешного разделения минералов в современных магнитных сепараторах необходимо, чтобы коэффициент селективности магнитного обогащения был не менее 3—5.

При широком диапазоне крупности обогащаемого материала в неоднородном по величине магнитной силы поле может оказаться также, что F_м, действующая на мелкие зерна сильно магнитного минерала на участках поля с малой магнитной силой, будет меньше F_м2, действующей на менее магнитные зерна вблизи магнитных полюсов с большим значением магнитной силы поля. В результате этого произойдет загрязнение магнитного продукта крупными зернами менее магнитных минералов и потери тонких зерен более магнитного минерала с немагнитными минералами. Для повышения селективности процесса в таких случаях применяют предварительное грохочение или классификацию исходного материала.

Размер отверстий сит при грохочении материала перед сухим обогащением на сепараторах с верхним питанием определяется шагом полюсов (в открытых магнитных системах) или шагом зубцов валка и отношением магнитных восприимчивостей разделяемых минералов (в замкнутых магнитных системах).

При этом соотношение размеров наибольшего и наименьшего зерен в классе крупности не должно превышать их «коэффициента удельной равнопритягиваемости». Допустимая разница между верхним и нижним пределами крупности обогащаемого материала возрастает с уменьшением неоднородности поля.

При магнитном обогащении сильномагнитных руд и материалов, кроме магнитной восприимчивости частиц, важную роль играют их коэрцитивная сила, остаточная индукция, размагничивающий фактор. От их значений зависит как образование флокул в поле сепаратора или намагничивающего аппарата, так и степень их сохранения после удаления из поля.

Образование флокул из магнитных частиц при прохождении через рабочую зону сепаратора способствует получению более бедных по содержанию извлекаемых минералов хвостов, особенно при мокром обогащении. Это объясняется тем, что магнитная восприимчивость флокул вследствие меньшего коэффициента размагничивания выше, а сопротивление водной среды их движению ниже, чем отдельной частицы.

На качество же магнитного концентрата образование магнитных флокул сказывается отрицательно, так как в последние захватываются и немагнитные частицы. Образование флокул затрудняет также отделение свободных магнитных зерен от их сростков с немагнитными минералами.