Силы, действ. На минер. Частицы в электр. Поле.

Силы, действ. на минер. частицы в электр. поле.

Кулона, пондеромоторная, зеркального отображения, гидростатическая, электрическая

а) режим удержания:частицы притягиваются активной силой зеркального отображения, отрыв-ся центробежными и силой тяжести. При коронно-электростат. сепарации и быстром вращении ротора разделение частиц будет в первом и втором квадранте. Актив. сила-кулоновская, действ. в напр-и поля нормально к пов-ти барабана и прижим-я частицы к этой пов-ти. Так же будут действовать сила зеркального отображения (напр-е как у кулоновской), пондеромоторная (ей пренебрегают), напр-я коронир-му и откл-му электродам, т е в обратном напр-и.

б) режим извлечения: действуют электростатическая сила, сила электр. заряда, сила тяжести.

2. Равнопритягиваемость мин-х частиц в магнит. поле и способ ее предотвращения.

При сепарации в ц.б. поле, ц.б. силы пропорциональны кубу, а электрические квадрату диметра частиц, для предотвращения загрязнения зернами с пониж. магнит. или диэл. проницаемостью необход. классиф. по крупности частиц (рассев на узкие классы.) разница размеров отверстий сит по формуле:D-d=0.73*S*lg (χ_D)/ (χ_d)

В эл. поле сила притяжения частиц уменьшается по закону Кулона, при ближнем действии наз-ся силой зеркального отображения.

Классификация по величине удельной магнит. восприимчив-ти

1-сильномагнитные(ферромагнитные). Уд. магнит. восприимч. χ>3,8*10^-5 м³/кг (магнетит, титаномагнетит, пирротин, мертит). Н сепараторов до 120 кА/м

2-слабо(парамагнитные) Уд. магнит. восприимч от 7,5*10^-6 до 1,26*10^-7 м³/кг (оксиды, манганит, пиролюзит,гематит, сидерит, ильменит, вольфрамит). Н сепараторов до 1000 кА/м

3-немагнитные и диамагнитные. Уд. магнит. восприимч < 1,26*10^-7 и <0 (кварц, алюмосиликаты и др). в силном поле, заполненном ферромагнит. жидкостью.

Метод ГУИ.

Образец сильномагнитной руды, изм. до крупности -0,1 мм засыпают неб-ми порциями в предвар. взвеш-ю стекл-ю трубку длиной 40 см и уплотняют до метки 35 см. Трубку подвеш. к чашке весов так, чтобы ее нижний конец нах-ся в центре обмотки магнитного соленоида, и неск-ко раз взвеш. при зад. силе тока. Проводят до 5 измерений при прямом и обратном направлении тока. Замер. величину превышения массы трубки с образцом при включ тока в обмотку над ее массой при отсутствии тока, находят силу магнит-го притяжения, втягивающую трубку внутрь катушки. При исслед-х опред. Магнит. восприимч-ть и магнит-ю жесткость- коэрцитивную силу и индукцию, отсчитывая их по масштабу после вычерчивания кривой намагничивания в осях напряжненность поля- интенсив-ть намагничивания. Отрезок от начала координат до точки пересечения кривой размагнич с осью абсцисс –коэрцитивная сила с осью ординат- остаточная намагниченность.

Формулы F_мех=g*∆P=1/2μ₀ χδ*(H² – H_i²)*S при H_i=0 χ=2*l*∆P/(μ₀ P*H²)=a*∆P/P

χ_об= χ_эт Р_эт ∆P_эт/(P_об∆P_эт), где ∆Р- кажущееся увеличение массы образца в магнит. поле, кг; δ- плотность образца кг/м³;Н –напряженность сильного однор. поля (на уровне нижнего конца трубки), А/м; dV-элементарный обьем образца, м³; S-площадь сечения образца; Н_i –напряженность слабого однор. поля (на уровне верхнего конца трубки), А/м; Р-масса образца,кг; l-длина,м; а-коэффициент а=2l(μ₀Н²) с² * м²/кг

Магнит. жесткость минералов и ее роль в обогащении п.и.

Большое значение для технологии имеет снижение уд. магнит. восприимч-ти (разруш-ся доменные области) и увеличение магнит жесткости при переизмельчении сильномагнитных руд или мелкокристаллическом строении искусств. магнетитов, получаемых обжигом. Из-за этого, а также увел-я уд. пов-ти, коэрцитивная сила и остаточная индукция увел-ся с 0,4-0,8 кА/м и 85 Вб/м² до 10-15 кА/м и 150 Вб/м². Рост остаточной индукции нежелателен-произойдет загрязнение случ. частицами, т к увел-ся сил сцепления. Т е надо избегать переизмельчения мономинеральных частиц (руда будет труднообогатима). С ростом коэрцитивн. силы надо увеличивать силу намагнич-х и размагн-х полей, оптимальное соотношение: Нр=123√ Н_с

Магнитные системы в сепараторах для обогащения руд

Магная сист-ма: электромагниты-E(для слабомагн-х руд) и постоянные магниты-H (для сильномагнитных руд). Магнитные системы: открытые многополюсные(сепаратор барабанного типа) и замкнутые(волковые сепараторы).

Открытая магнитная система-полюса чередующейся полярности, т е N затем S, затем N и т д. Магнитное поле многополюсных систем описывается равенством А.Я.Сочнева: H_x=H₀ e^-cx, H_x=πMe^-cx/2s (H_x –а/м, H₀-на поверхности полюса, M-свободная м.д.с.на пару соединенных полюсов, S-шаг по дуге радиуса R у магнитов, C-коэффициент неоднородности поля, X-растояние от поверхности.) Магнитные методы шире, чем электрические.Постоянные магниты создаются полем на основе редкоземельных элементов. Электромагнитные магниты 15тыс. эрстед. Область применения в: цветная металлургия (получение Fe) -доводка концентратов, черная металлургия, керамика, разделение промпрод. концентратов.

Для об-я сильномагн-х руд примен-ся обычно открытые многополюсные системы, а в сеп- рах для слабомагн.руд-замкнытые магн. сис-мы.

Замкнутые сис-мы экономичнее открытых и позволяют создавать поля большой напряж-ти. Однако использ-е замкн-х магн.сис-м всегда связано с опастностью забивания рабочей зоны сеп-ра флокулами сильномагн-х частиц.

Роль переизмельчения руды в магнитных методах обогащения п.и.

Условия магнит. сепарациирезко ухудшаются по мере повышения степени изм-я, которое сопровождается общим снижением магнитных св-в минерала. У сильномагнитных руд сепарация сопровожд-ся жесткой магнит. флокуляцией, прочность флокул растет, что мешает получению кач-х конц-тов. Происходит снижение производительности сепараторов, т к интенсивность разд-го массопереноса сниж-ся вследствие увел-я сопрот-я среды и вязкости пульпы, возник. из-за ум-я диаметра частиц. Зависимость кач-ва концентрата определена по формуле: βм=α_м+ К_р К_с К_и (β_т- α_м),где К_р-коэф раскрытия, К_с- коэф эффективности магнит. сепарации, К_и-коэф изм-я. При тонкой вкрапленности необх. применять высокоселективные процессы изм-я (струйное, самоизм-е и др)

Влияние магнитной флокуляции на показатели подготовительных и обогатительных процессов

Стремление совокупности ферромагнитных частиц в поле магнитного сепаратора к уменьшению общей магнитостатической энергии приводит к образованию флокул. Это неизбежно сопровождает любой способ обогащения тонкоизм-х сильномагнитных материалов. Повышается производительность и извлечение, качество падает. При обесшламливании, сгущении-основной механизм. При классификации – проблема. Прочность флокул σ_фл=k*j/(1- χ*N)².

Энергия ферромагнетика F _фл=-0,5μH²S, где N-коэф размагнич-я, k-коэф пропорциональности.

Размер флокул опред-ся силами осевого сжатия. Размер от 2 до1000 диаметров сост-х ее частиц.

Процесс флок-и селективен только в долавинной зоне, когда мех-й захват немагнитных зерен отсутствует. Через пористую структуру флокул происходит доизвлечение магнитной фракции за счет магнитной адгезии. Управление флокуляцией –ключ к повышению технол. пок-лей и произв-ти. Способ упр-я-постепенное намагнич-е суспензии при интенс-м перемеш-и ее вдоль линий поля.

Область применения размагничивающих аппаратов. Устройство и принцип действия одного из размагничивающих аппаратов.

Размагничивание необходимо для повышения эффективности процессов классификации пульп в гидроциклонах, а также для уменьшения влажности концентрата при фильтровании. Оно до­стигается благодаря тому, что пульпа пересекает переменное по направлению и уменьшающееся до нуля по величине магнитное поле. Минимальное число циклов изменения поля при размаг­ничивании—10—12. Для размагничивания магнитожестких пульп, обожженных до магнетита, окисленных руд, используют высокочастотные импульсные размагничивающие аппараты АРВИ-В и АРВИ-Н. В отличие от обычных намагничивающих аппаратов селек­тивный флокулятор в поле возрастающей напряженности (от 0 до 40 кА/м) «выращивает» чистые флокулы, не содержащие в ядре зерен пустой породы, что важно для получения высоко­качественных концентратов.

Какие специальные методы обогащения с учетом особенностей

Перечислите методы обогащения по форме. Примеры применения.

1)Разделение на грохотах со специальной просеивающей повер-ю (бараб-е или вибрац-е);2)Обог-ие по трению;3)Гравитац-ый. Прим-ся отсадка как в воде так и в воздухе;4)По S-ди контакта с рабочей поверх-ю аппарата;5)Комбин-ые. Обогащение по форме м осущ-ся: 1)в кач-ве осн-ой операции;2)предварительной;3)дополнительной. Если грохочение осуществляется по 1(в качестве основной операции),то схема состоит из операций: грохочение, расколка, сортировка. Если способ 2(в качестве предваритеьной),то схема грохочения состоит из предварительного обогашения;если 3

 

 

Какими методами можно разделить минералы разной твердости и прочности? Примеры применения.

Методы избирательного разрушения: 1)Избирательное дробл-ие;2)Изб-ое изм-ие; 3)Промывка; 4)Декрипитация

Пр: Избират-ое др-ие: Метод применяется в основном для руд у к-х ц.к. пред-ет боле крупными агрегат-и и прочными. (угли, бурожелезнек. руды,асб-ые,каменные)

Силы, действ. на минер. частицы в электр. поле.

Кулона, пондеромоторная, зеркального отображения, гидростатическая, электрическая

а) режим удержания:частицы притягиваются активной силой зеркального отображения, отрыв-ся центробежными и силой тяжести. При коронно-электростат. сепарации и быстром вращении ротора разделение частиц будет в первом и втором квадранте. Актив. сила-кулоновская, действ. в напр-и поля нормально к пов-ти барабана и прижим-я частицы к этой пов-ти. Так же будут действовать сила зеркального отображения (напр-е как у кулоновской), пондеромоторная (ей пренебрегают), напр-я коронир-му и откл-му электродам, т е в обратном напр-и.

б) режим извлечения: действуют электростатическая сила, сила электр. заряда, сила тяжести.

2. Равнопритягиваемость мин-х частиц в магнит. поле и способ ее предотвращения.

При сепарации в ц.б. поле, ц.б. силы пропорциональны кубу, а электрические квадрату диметра частиц, для предотвращения загрязнения зернами с пониж. магнит. или диэл. проницаемостью необход. классиф. по крупности частиц (рассев на узкие классы.) разница размеров отверстий сит по формуле:D-d=0.73*S*lg (χ_D)/ (χ_d)

В эл. поле сила притяжения частиц уменьшается по закону Кулона, при ближнем действии наз-ся силой зеркального отображения.