Pagini 3 4 19 21-22
Lucrarea conține: pagina 22. Tabelul 1
Această lucrare este dedicată îmbogățirii magnetice a fritei de magnetit fin divizat. Se studiază dependența randamentului concentratului de intensitatea câmpului magnetic.
Sunt descrise fundațiile fizice ale îmbogățirii magnetice și este descrisă o instalare universală a aparatului de concentrare - un separator cu role magnetice cu un sistem magnetic închis de tip 138T.
Se ia în considerare și posibilitatea de regenerare a magnetitului contaminat printr-o metodă uscată.
Magnetit, îmbogățire, separator, suspensie, concentrat, câmp magnetic, stres, susceptibilitate magnetică
Rolul metodelor magnetice de îmbogățire în industria țării.
Metodele magnetice de îmbogățire sunt legate organic din industria minieră și metalurgică și dintr-o serie de alte industrii. Procesele de îmbogățire magnetică sunt concepute pentru a pregăti minereuri cu proprietăți magnetice pentru prelucrare ulterioară. În plus, aceste metode sunt utilizate pe scară largă pentru reglarea fină a concentrațiilor de minereuri metalice rare, obținute la obținerea calității necesare, la curățarea din incluziunea magnetică a materiilor prime miniere și chimice.
Îmbogățirea magnetică a fost, de asemenea, utilizată în industria cărbunelui ca metodă de regenerare a suspensiilor de magnetit în îmbogățirea greutății.
1. Materiale și metodologie
1.1 Caracteristicile instalațiilor de îmbogățire magnetică
Obiectul principal al îmbogățirii magnetice este minereul. Ore este înțeleasă ca o materie primă minerală naturală care conține orice metal sau mai multe metale în concentrații și specii potrivite pentru uz industrial.
Magnes sunt îmbogățite cu minereuri care conțin minerale care au proprietăți magnetice suficiente pentru a separa materiile prime pentru această caracteristică. Acestea sunt minereuri care conțin fier, mangan, crom și o serie de alte metale.
Cel mai mare volum de minereuri îmbogățite prin metode magnetice se referă la minereurile de fier, care formează baza industriei metalurgice a țării.
Minereul de fier include magnetit, hematit, siderit și minereu de fier brun.
Magnetit (Fe3 O4) - negru mineral puternic magnetic, conține 72,4% fier, densitate 4,9 - 5,2g / cm3 zăcământul magnetit teren în Ucraina - bazin Krivorozhsky unde magnetit quartzite concentrat. minerale asociate - hematit, silice, pirita, ilmenit (un mineral de titan). Magnetitul cuarțit - principala materie primă din metalurgia feroasă în Ucraina.
Cu un conținut semnificativ de ilmenit în minereul de magnetit, acestea din urmă se numesc minereuri de titanomagnețiți.
Hematitul (Fe2O3) - un mineral slab de culoare roșu-maroniu, conține aproximativ 70% fier. În același timp, el este extras cu quartzite de magnetit în Kryvbas.
Sideritul (FeCO3) - un mineral slab magnetic, conține 48% fier. Minerele de siderit sunt foarte valoroase pentru industria metalurgică, lipsa Ucrainei.
Minereul de fier brun (nFe2O3m) este o minerală slab minerală, minereuri de calitate inferioară, utilizarea industrială este nesemnificativă.
minereu de mangan sunt slab constau dintr-un amestec de minerale diferite: hausmannite (MN3 O4), pirolusit (MnO 2), Manganita (Mn 2 O3 H2O), mangan (Mn 2 O3), și altele.
Minerele de mangan sunt concentrate în câmpul Nikopol.
Cromurile din minereu constau din minereu de fier de crom care conține Cr, Fe, O și, de asemenea, Mg, Al. Conform proprietăților fizice, minereurile sunt similare fierului, dar au proprietăți magnetice mai mici.
1.2 Esența îmbogățirii magnetice
Îmbogățirea magnetică se bazează pe utilizarea diferenței în proprietățile magnetice ale materialelor care sunt separate. Esența metodei este efectul forțelor magnetice și mecanice asupra particulelor de minereu, ca urmare a faptului că particulele cu proprietăți magnetice diferite dobândesc diferite traiectorii de mișcare. Acest lucru permite particulelor magnetice ale minereului inițial să se concentreze într-un produs magnetic separat (cel mai adesea "concentrat") și particule nemagnetice într-o fracțiune nemagnetică (deșeu).
Îmbogățirea magnetică se realizează în separatoare magnetice, în zona de lucru a căreia se creează un câmp magnetic neomogen
În diagramă, minereul inițial este alimentat într-o tavă de alimentare înclinată (de exemplu, vibrații). Materialul este deplasat în zona de lucru a separatorului, în care câmpul magnetic începe să funcționeze, format prin polii N și S. particule magnetice (negru), sub acțiunea forței magnetice atrase funcționarea corpului separator (rola) și le face din zona de câmp magnetic. Sub efectul forțelor mecanice (centrifugal, gravitaționale) eliberată din suprafața particulei a rolei și sunt colectate într-un receptor concentrat (mag. Fraction).
Particulele nemagnetice nu sunt atrase de rola și sunt transportate de către tavă către receptorul fracției nemagnetice.
Evident, condiția de separare magnetică este superioritatea forței magnetice care acționează asupra particulelor magnetice asupra celor mecanice, pe de altă parte, asupra particulelor nemagnetice, forțele mecanice care acționează trebuie să depășească forța magnetică.
2. FUNCȚII FIZICE ALE ENERGIEI MAGNETICE
Câmpul magnetic și parametrii săi
Un câmp magnetic este o formă specială de materie care există în jurul încărcăturilor mobile (conductori cu curent sau poli de magneți permanenți). În ultimul caz, câmpul magnetic se datorează curenților electrici elementari existenți în substanța magnetului.
Teoria câmpului magnetic este în continuă dezvoltare, dar este important să cunoaștem câteva caracteristici ale câmpului magnetic.
Un câmp magnetic este uneori descris de linii de forță, numărul total al cărora, penetrând planul ortogonal, se numește fluxul magnetic - Ф. Unitatea de măsură este Weber (Vb).
Caracteristica principală a câmpului magnetic este inducția magnetică - B. care este numeric egal cu numărul liniilor magnetice de forță care pătrund în zona de 1 m 2 din această secțiune. Cantitatea este vector. Unitatea de măsură este Tesla (T).
Inducția este legată de fluxul magnetic prin relația: B = Ф / S (2.1)
Cea mai importantă caracteristică a unui câmp magnetic este intensitatea - H. unitate de măsură - A / m (kA / m)
În vid, se respectă următoarea relație: B = μ0 H. (2.1)
unde - μ0 = 4π10 -7 N / A 2 - permeabilitatea magnetică a vidului.
unde μ este permeabilitatea magnetică a mediului (cantitate fără dimensiuni).
μ indică de câte ori inducerea unui câmp magnetic într-un mediu diferă de inducerea unui câmp magnetic într-un vid.
Câmpul magnetic poate fi omogen și neomogen. Pentru primul caz, intensitatea câmpului este o constantă în secțiunile sale diferite.
Neomogenitatea câmpului este caracterizată de un gradient al intensității câmpului - gradul H = dH / dx. unde x este o deplasare liniară.
Într-un câmp magnetic uniform (gradul H = 0), particulele magnetice sunt supuse acțiunii cuplului, care le aliniază paralel cu liniile de câmp de forță.
Într-un câmp magnetic neomogen, particulele magnetice experimentează atracția în direcția unei secțiuni mai intense a câmpului.
2.2 Caracteristicile scurte ale proprietăților magnetice ale substanțelor
Pentru a caracteriza magnetizarea materiei într-un câmp magnetic, se utilizează momentul magnetic (PM). Este numeric egal cu momentul mecanic experimentat de substanță într-un câmp magnetic cu o inducție de 1 T.
Momentul magnetic al unui volum unitar de materie se numește magnetizare - I. care este determinată de formula:
unde V este volumul substanței.
Magnetizarea în sistemul SI este măsurată, ca intensitatea, în A / m. vector cantitatea.
Proprietățile magnetice ale substanțelor sunt caracterizate de o susceptibilitate magnetică a volumului - x0. cantitatea este dimensională.
Dacă un corp este plasat într-un câmp magnetic cu inducție B0. atunci are loc magnetizarea. Ca o consecință, corpul își creează propriul câmp magnetic cu inducția B. care interacționează cu câmpul de magnetizare.
În acest caz, vectorul de inducție (B) din mediu va fi compus din vectori:
Unde B este inducerea câmpului magnetic intrinsec al substanței magnetizate.
Inducerea câmpului intrinsec este determinată de proprietățile magnetice ale materiei, caracterizate printr-o susceptibilitate magnetică a volumului - x0. următoarele sunt adevărate:
Se divide prin μ0 expresia (2.6):
dar H 'determină magnetizarea substanței I. și anume H = I. apoi de la (2.7):
Astfel, dacă substanța se află într-un câmp magnetic extern cu o putere H0. atunci inducția din interiorul lui este determinată de expresia:
Ultima expresie este strict valabilă atunci când nucleul (substanța) este complet într-un câmp magnetic extern exterior (torus închis, solenoid infinit de lung, etc.).
2.3 Proprietățile magnetice ale mineralelor
2.3.1 Clasificarea mineralelor prin proprietăți magnetice
Toate substanțele în funcție de proprietățile magnetice sunt clasificate în trei grupe:
- feromagnetic (x0 = 1 - 10 4)
Cu toate acestea, clasificarea tehnologică a mineralelor prin proprietăți magnetice este diferită, deoarece în principal mineralele feromagnetice și paramagnetice parțial sunt supuse îmbogățirii magnetice.
Clasificarea tehnologică a mineralelor se bazează pe susceptibilitatea lor magnetică specifică - x.
unde 6 este densitatea materiei.
Sensibilitatea magnetică specifică este m 3 / kg.
În ceea ce privește susceptibilitatea magnetică specifică, toate mineralele sunt clasificate, de asemenea, în trei grupe:
- minerale puternice magnetice (feromagnetice) - x> 3,8 10 -5
- slab minerale magnetice 7.5 10 -6> x <3/8 10 -5
- minerale nemagnetice x <1.26 10 -7
Primul grup include: magnetit, pirotit, magemit.
La al doilea - hematite, minereuri de mangan, ilmenite, wolframite, granate etc.
Proprietățile magnetice ale mineralelor puternic magnetice
Minerele magnetice puternice sunt unice în proprietățile lor magnetice. Cel mai important dintre acestea este fenomenul histerezisului. Bucla de histereză este prezentată în coordonatele "Inducție" (B) și "intensitatea câmpului" (H). Atunci când un corp foarte magnetic este plasat pentru prima dată într-un câmp cu o rezistență (H), magnetizarea sa se efectuează de-a lungul curbei 1-2 până la saturația corpului (Tensiune H2)
Atunci când intensitatea câmpului este redusă la 0, corpul este demagnetizat de curba 2-B r. și când direcția de intensitate (-H) se schimbă, inducerea în corp se schimbă de-a lungul curbei 4-3-2.
Pe bucla se vede că pentru H = 0 (punctul B r) în corp există o inducție. Această cantitate (B r) se numește magnetizarea remanentă. Pentru al elimina, trebuie aplicată o tensiune
(H c), care se numește forță coercitivă. Prin valoarea acestui parametru, materialele sunt clasificate ca magnetice moi (Hc = 6 - 8 kA / m) rigid magnetic (Н с> 10 kA / m). Impactul tehnologiei asupra acestor indicatori este discutat în secțiunea 2.6.
Dependența proprietatilor magnetice ale magneticii puternice
minerale din forma particulelor
La marginile câmpului feromagnetic plasat într-un câmp magnetic extern, apar stâlpi magnetici (vezi Schema), care creează propriul câmp cu forța Hp, îndreptată împotriva câmpului extern H. Se numește câmpul său. demagnetizarea.
Intensitatea sa este proporțională cu coeficientul de demagnetizare N. Hp = NI (2.11)
Din acest motiv, intensitatea câmpului, într-adevăr corpul de magnetizare, este mai mică decât cea externă:
Coeficientul de demagnetizare N depinde nu de dimensiunile corpului, ci de raportul lor, adică din forma corpului.
Pentru o tijă infinit de lungă a cărei axă coincide cu direcția intensității câmpului, N = 0, pentru un disc subțire situat perpendicular pe câmpul H, N = 1 pentru bila N = 0,33, pentru particule de magnetit, N = 0,16.
În baza expresiei (2.8) putem scrie:
Aici XQ este susceptibilitatea magnetică în vrac a substanței.
Luând în considerare (2.11 și 2.12), obținem:
HB = H-NI = H-NxH din care:
Înlocuind această expresie în (2.13), obținem:
Dependența susceptibilității magnetice a unui magnet la dimensiune.
Studiile au arătat că, odată cu scăderea dimensiunii particulelor particulelor de magnetit, forța lor coercitivă crește, iar sensibilitatea magnetică specifică scade.
Reducerea lui X cu o scădere a diametrului magnetitului poate servi ca motiv pentru pierderea clasei fine cu cozile de separare magnetică. Cu toate acestea, acest fenomen este împiedicat de flocularea magnetică a particulelor și formarea de "fire" magnetice ale particulelor fine. În acest caz, susceptibilitatea magnetică specifică
strand, ca un corp lung, crește. Creșterea forței coercitive a particulelor fine favorizează formarea de fire.
Proprietățile magnetice ale interacțiunilor
Sensibilitatea magnetică a unui magnetit cu un mineral diferit depinde numai de conținutul de magnetit din acesta, deoarece susceptibilitatea sa magnetică specifică este de 80-100 ori mai mare decât în alte minerale.
Proprietățile magnetice ale interacțiunilor se caracterizează printr-o susceptibilitate magnetică relativă în vrac - # 955;
studii au arătat această dependență # 955; din concentrația magnetitului (C) este determinată și de forma și aranjamentul axelor incluziunilor magnetice.
Proprietățile magnetice ale interacțiunilor pot fi estimate prin expresia:
Proprietățile magnetice ale mineralelor slab magnetice
Proprietățile magnetice ale mineralelor slab magnetice nu depind de forma particulelor.
Susceptibilitatea magnetică a interacțiunilor slab magnetice este determinată de:
unde xi este ud. Sensibilitatea magnetică a unui mineral i-le slab magnetic;
2.6 Influența proprietăților magnetice ale mineralelor asupra procesului de îmbogățire magnetică
Susceptibilitatea magnetică a mineralelor care trebuie extrase în fracția magnetică determină în principal tipul de separator utilizat (cu un câmp puternic sau slab).
Particulele fine de magnetit magnetic puternic în câmpul magnetic al separatorului sunt orientate de-a lungul liniilor de forță și, datorită magnetizării remanente, formează fire magnetice. Susceptibilitatea magnetică specifică a unei fire ca un corp lung este mai mare decât susceptibilitatea particulelor individuale fine de magnetit. Aceasta promovează extracția mai profundă a particulelor fine de magnetit. Cu toate acestea, la momentul formării benzii, particule nemagnetice captează, de asemenea, adică se produce înfundarea produsului magnetic. Trebuie să luăm măsuri!
În îmbogățirea magnetică a magnetitului un rol important îl joacă forța coercitivă și magnetizarea reziduală. Prezența acestor proprietăți conduce la faptul că particulele magnetice puternice care au trecut prin câmpul magnetic al separatorului păstrează magnetizarea chiar și atunci când părăsesc acest câmp. Aceasta duce la formarea de flocculi magnetici. Acest proces are un efect pozitiv în operațiunile de îngroșare, dezmierdare și deshidratare. Influență negativă - cu clasificarea umedă în funcție de dimensiune. În acest caz, particule mici și mari de magnetit formează agregate, clasificarea după mărime este încălcată.
Prin urmare, este necesar să se efectueze operații de magnetizare și de demagnetizare.
2.7 Forța magnetică care acționează asupra particulelor dintr-un câmp magnetic
Să presupunem că într - un câmp magnetic neuniform există o particulă de lungime l și o masă magnetică - m
forța magnetică care acționează asupra particulei va fi:
Câmpul nu este omogen, așa că putem scrie:
Dar ml = Pm este momentul magnetic care poate fi reprezentat: ml = Pm = IV,
Unde sunt magnetizarea unei particule,
V este volumul particulei.
Să reprezentăm forța specifică Fm = fmag / Q,
3. DISPOZITIVUL SI FUNCTIONAREA SEPARATORULUI
Separatorul este o structură dintr-un sistem magnetic 1, o rolă 2, o unitate 3, un alimentator de tavă 4, o pâlnie 5, un dispozitiv de evacuare 6, o bobină 7.
Corpul principal de lucru este o rolă care se rotește în spațiul dintre sistemul magnetic închis 1 și echipată cu proeminențe inele. Pâlnia 5 este realizată din material nemagnetic amplasat deasupra tăvii și este prevăzută în partea inferioară cu o glisantă mobilă. Dispozitivul de descărcare 6 al materialului nemagnetic asigură descărcarea separată a fracțiilor magnetice și nemagnetice și este prevăzut cu un separator. Baza este o turnare dintr-un aliaj nemagnetic, pe care sunt întărite principalele unități de asamblare ale separatorului.
Separatorul funcționează după cum urmează: materialul de alimentare intră în alimentator printr-o fantă din buncăr, care este livrată la golul de lucru sub rola de rotație.
Fracția magnetică atrasă de proeminențele inelar cilindrice ale rolei este îndepărtată din zona de lucru dincolo de separator și descărcată în receptor. Fracția nemagnetică cade liber în receptor de la marginea tăvii de vibrare.
Astfel, în procesul de îmbogățire magnetică uscată, se obțin două fracții: deșeuri magnetice - concentrate și nemagnetice - deșeuri.
Pagini 3 4 19 21-22
Trimiteți-le prietenilor: