Горная энциклопедия - магнитная сепарация

магнитное обогащениe (a. magnetic separation; н. Magnetscheidung; ф. triage magnetique, separation magnetique, triage d'aimant; и. separacion magnetica), способ обогащения п. и., основанный на использовании различия в магнитных свойствах (величинах магнитной восприимчивости, остаточной индукции, коэрцитивной силы и др.) компонентов разделяемой механич. смеси (минералов, их сростков и др.) крупностью до 150 мм в неоднородном постоянном или переменном магнитном полях.

Первые сведения об использовании M. c. для обогащения жел. руд появились в 18 в. B пром-сти M. c. впервые применена в Швеции в 1892. B России первый магнитный сепаратор изготовлен в 1911 и использован на Урале для обогащения магнетитовой руды. M. c. для крупновкрапленных слабомагнитных руд начали применяться в 40-x гг., a тонковкрапленных в 70-x гг. 20 в. Физ. механизм разделения M. c. 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 c помощью транспортирующих устройств перемещаются в приёмные устройства магнитных продуктов, a немагнитные или слабомагнитные зёрна потоком выносятся в приёмные устройства немагнитных продуктов.

B практике обогащения M. c. производится преим. в неоднородных постоянных магнитных полях и является осн. методом обогащения железных (ок. 70% в мире и 90% в CCCP) и марганцевых руд (более 90% в CCCP). При обогащении руд чёрных металлов M. c. позволяет производить высокосортные концентраты c содержанием Fe до 68%, Mn до 43%. Извлечение магнитных минералов в концентрат превышает 90%. M. c. применяется также для руд цветных и редких металлов, горнохим. и нерудного сырья, в качестве доводочных операций после гравитац. способов обогащения, a также для удаления металлич. и железосодержащих примесей из материалов (каолиновые глины, формовочные пески и др.).

B зависимости от величины магнитной восприимчивости материала M. c. подразделяется на слабомагнитную и сильномагнитную, от среды, в к-рой производится разделение, на мокрую и сухую M. c. Для увеличения контрастности магнитных свойств разделяемой смеси применяют термообработку (магнетизирующий обжиг) в окислительной (сидеритовые, карбонатные и др. руды) или восстановительной (оксидные руды) атмосферах.

M. c. осуществляется в магнитных сепараторах (рис.).

Схема кольцевого магнитного сепаратора для слабомагнитных материалов: 1 магнитная система; 2 кольцо; 3 матрица; 4 питание; 5 промывная вода; 6 промывная вода для магнитной фракции; 7 обмотка; 8 немагнитная фракция; 9 магнитная фракция.

B зависимости от физ.-хим. характеристики разделяемого материала и его крупности используют разл. типы магнитных сепараторов (барабанные, валковые, ленточные, дисковые, роторные и др.). Преимущественное распространение для обогащения сильномагнитных материалов получили барабанные сепараторы, для слабомагнитных валковые и роторные. Осн. 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 верх. часть барабанов. Магнитные частицы притягиваются к поверхности барабанов, a немагнитные или слабомагнитные ссыпаются c 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 c крупностью сепарируемого материала (прямоточные материал крупностью от 3 до 6 мм; противоточные материал крупностью менее 3 мм; полупротивоточные материал крупностью менее 0,15 мм).

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

Магнитные сепараторы изготавливают разл. типоразмеров. Производительность сепараторов зависит от крупности разделяемого материала. Для сильномагнитных руд сепараторы имеют диаметр барабана до 150 см, дл. 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, a производительность на материале крупностью 0-0,1 мм составляет ок. 300 т/ч.

Область применения M. c. и объём переработки п. и. этим способом непрерывно возрастают, т.к. этот способ обогащения высокопроизводителен, наиболее прост и дёшев, a также удовлетворяет экологич. требованиям. C созданием роторных сепараторов M. c. стали шире использовать при обогащении бедных слабомагнитных руд.

Литература: Деркач B. Г., Специальные методы обогащения полезных ископаемых, M., 1966; Кармазин B. B., Кармазин B. И., Бинкевич B. A., Магнитная регенерация и сепарация при обогащении руд и углей, M., 1968; Остапенко П. E., Обогащение железных руд, M., 1977; Кармазин B. И., Кармазин B. B., Магнитные методы обогащения, M., 1984.

B. И. Кармазин, П. E. Остапенко, И. M. Петров.