Магнитная сепарация

МАГНИТНАЯ СЕПАРАЦИЯ, магнитное обогащение (а. magnetic separation; н. Magnetscheidung; ф. triage magnetique, separation magnetique, triage d'aimant; и. separacion magnetica), — способ обогащения полезных ископаемых, основанный на использовании различия в магнитных свойствах (величинах магнитной восприимчивости, остаточной индукции, коэрцитивной силы и др.) компонентов разделяемой механической смеси (минералов, их сростков и др.) крупностью до 150 мм в неоднородном постоянном или переменном магнитном поле.

Первые сведения об использовании магнитной сепарации для обогащения железных руд появились в 18 в. В промышленности магнитная сепарация впервые применена в Швеции в 1892. В России первый магнитный сепаратор изготовлен в 1911 и использован на Урале для обогащения магнетитовой руды. Магнитная сепарация для крупновкрапленных слабомагнитных руд начали применяться в 40-х гг., а тонковкрапленных — в 70-х гг. 20 в. Физический механизм разделения магнитной сепарации как сильномагнитных, так и слабомагнитных руд состоит в том, что минеральные зёрна, обладающие более высокой магнитной восприимчивостью, притягиваются к полюсам магнитной системы магнитных сепараторов и с помощью транспортирующих устройств перемещаются в приёмные устройства магнитных продуктов, а немагнитные или слабомагнитные зёрна потоком выносятся в приёмные устройства немагнитных продуктов.

В практике обогащения магнитная сепарация производится преимущественно в неоднородных постоянных магнитных полях и является основным методом обогащения железных (около 70% в мире и 90% в CCCP) и марганцевых руд (более 90% в CCCP). При обогащении руд чёрных металлов магнитная сепарация позволяет производить высокосортные концентраты с содержанием Fe до 68%, Mn до 43%. Извлечение магнитных минералов в концентрат превышает 90%. Магнитная сепарация применяется также для руд цветных и редких металлов, горно-химического и нерудного сырья, в качестве доводочных операций после гравитационных способов обогащения, а также для удаления металлических и железосодержащих примесей из материалов (каолиновые глины, формовочные пески и др.).

Реклама



В зависимости от величины магнитной восприимчивости материала магнитная сепарация подразделяется на слабомагнитную и сильномагнитную, от среды, в которой производится разделение, — на мокрую и сухую магнитную сепарацию. Для увеличения контрастности магнитных свойств разделяемой смеси применяют термообработку (магнетизирующий обжиг) в окислительной (сидеритовые, карбонатные и другие руды) или восстановительной (оксидные руды) атмосферах.

кольцевой магнитный сепараторМагнитная сепарация осуществляется в магнитных сепараторах (рис.).

В зависимости от физико-химических характеристик разделяемого материала и его крупности используют различные типы магнитных сепараторов (барабанные, валковые, ленточные, дисковые, роторные и др.). Преимущественное распространение для обогащения сильномагнитных материалов получили барабанные сепараторы, для слабомагнитных — валковые и роторные. Основные конструктивные элементы магнитных сепараторов: магнитная система, питатель, ванна (при мокром обогащении), транспортирующее устройство (барабаны, валки, роторы), желоба и течки разделяемых продуктов, привод и рама.

При сухом обогащении на барабанных сепараторах руда (крупнее 3 мм) загружается на верхнюю часть барабанов. Магнитные частицы притягиваются к поверхности барабанов, а немагнитные или слабомагнитные ссыпаются с барабана в течки и направляются на перечистную сепарацию.

При мокром обогащении измельчённая руда в виде пульпы поступает под барабан. Дальнейшее движение пульпы определяется типом ванн (прямоточные, противоточные и полупротивоточные). Тип ванны применяется в соответствии с крупностью сепарируемого материала (прямоточные — материал крупностью от 3 до 6 мм; противоточные — материал крупностью менее 3 мм; полупротивоточные — материал крупностью менее 0,15 мм).

В роторных сепараторах при вращении ротора удерживаемые частицы выводятся из зоны действия сильного магнитного поля и смываются водой в сборники магнитного продукта. В процессе работы сепаратора при вращении ротора магнитная система, как и в барабанных сепараторах, остаётся неподвижной.

Магнитные сепараторы изготавливают различных типоразмеров. Производительность сепараторов зависит от крупности разделяемого материала. Для сильномагнитных руд сепараторы имеют диаметр барабана до 150 см, длиной до 400 см. Производительность такого сепаратора 250-40 т/ч при крупности материала соответственно 0-3 и 0-0,074 мм. Для слабомагнитных руд диаметр ротора сепаратора достигает 600 см, а производительность на материале крупностью 0-0,1 мм составляет около 300 т/ч.

Область применения магнитной сепарации и объём переработки полезных ископаемых этим способом непрерывно возрастают, т.к. этот способ обогащения высокопроизводителен, наиболее прост и дёшев, а также удовлетворяет экологическим требованиям. С созданием роторных сепараторов магнитную сепарацию стали шире использовать при обогащении бедных слабомагнитных руд.