Магнитное обогащение

Основной характеристикой магнитных свойств минералов служит магнитная восприимчивость. Объемная магнитная вос­приимчивость C определяется из отношения интенсивности на­магничивания тела к напряженности магнитного поля. На прак­тике чаще пользуются удельной магнитной восприимчивостью c = C/r, где r - плотность вещества.

По величине удельной магнитной восприимчивости природ­ные минералы делятся на четыре группы:

1) сильномагнитные, c>3-10^-3 cм³/г (например, магнетит);

2) среднемагнитные, c равно от 10^-3 до 60^.10^-6 см³/г (ильме­нит, гематит, гранат);

3) слабомагнитные, c<60^.10^-6 cм³/г (например, монацит);

4) немагнитные минералы, c<{12¸15) ^.10^-6 см³/г. К этой группе относятся циркон, рутил, берилл. Немагнитными являются также минералы пустой породы: кварц, полевые шпаты.

Поверхность циркона и рутила может содержать изоморф­ные примеси окислов железа, что придает минералам слабо­магнитные свойства.

Минералы, имеющие достаточную магнитную восприимчи­вость, могут быть отделены с помощью магнитного поля.

Для магнитной сепарации используют постоянные магниты из специальных сплавов или электромагниты. Аппараты, в кото­рых обрабатываемый материал разделяется на магнитную и немагнитную части, называют магнитными сепараторами. Про­мышленные магнитные сепараторы в зависимости от напряжен­ности магнитного поля делят на две группы: 1) для сильномагнитных материалов со слабым магнитным полем 1200-1600 э и 2) для обогащения слабомагнитных руд с сильным магнитным полем (8000-18000 э).

Магнитные сепараторы, предназначенные для крупнокусковых материалов (120-150 мм), работают в воздушной среде. Такая сепарация называется сухой. Сепараторы для мелких материалов (менее 6-8 мм) предназначены для работы в воз­душной и водяной средах; в последнем случае процесс называют мокрой магнитной сепарацией. Мокрая сепарация мелких мате­риалов часто дает лучшие результаты, так как вода препятствует слипанию магнитных и немагнитных частиц.

У электромагнитных сепараторов, предназначенных для обо­гащения слабомагнитных руд и россыпей, рабочими деталями служат валки, ролики, диски, ленты. На рис. 4 показана прин­ципиальная схема четырехвалкового электромагнитного сепара­тора ЭРС-6. Между валком 1 и полюсным наконечником 2 нахо­дится рабочая зона сепаратора. Слабомагнитные частицы при­тягиваются к зубцам валков и выносятся в отделение 3. Немагнитная фракция движется вниз под действием собствен­ного веса.

Рис. 4. Принципиальная схема электромагнитного сепаратора ЭРС-6 (Крутий В. В., Скродский В. Е., 1968, рис. 6).

Ленточный сепаратор для мелких материалов представляет собой ленточный транспортер, верхняя ветвь которого проходит через поле электромагнита. В пространстве между полюсами и поверхностью ленты перпендикулярно к основной ветви транс­портера движутся другие ленты, сбрасывающие магнитную часть материала в приемные бункера.

Электромагнит может иметь несколько секций, напряжен­ность поля которых возрастает по направлению движения ленты, и соответствующее число сбрасывающих лент. Таким образом, от материала можно последовательно отобрать несколько фрак­ций, содержащих минералы с различной магнитной восприимчи­востью. Немагнитная фракция выгружается в конце основного транспортера. Например, так называемый черный шлих (кон­центрат после гравитационного обогащения), содержащий мона­цит, магнетит, ильменит, рутил, циркон, гранат, кварц, полевой шпат и т. д., делится на три фракции:

1) немагнитные материалы (рутил, циркон, кварц, полевой шпат);

2) среднемагнитную фракцию (монацит и ильменит);

3) сильномагнитную фракцию (магнетит и другие желез­ные минералы).

Для дальнейшего разделения второй фракции, а также для отделения рутила от циркона используют электростатическую сепарацию.

На рис. 5 показана принципиальная технологическая схема фабрики для обогащения титано-циркониевых песков.

Рис. 5. Принципиальная технологическая схема фабрики для обогащения титано-циркониевых песков (Крутии В. В., Скродский В. Е., 1968, рис.30).