5.Техника безопасности при проведении лабораторной работы

1. Во избежание поражения электрическим током во время работы работающий обязан пользоваться диэлектрическим ковриком.

2. Все замеры и регулировку сепаратора производить при отключенном электропитании.

3. В случае перерыва подачи тока выпрямитель и электродвигатель сепаратора должны быть немедленно отключены от сети.

4. В случае неисправности или аварии необходимо немедленно отключить напряжение и сообщить преподавателю или лаборанту.

5. Строго запрещается подносить к включенному сепаратору какие-либо металлические предметы.

6.Содержание отчета

В отчете представить:

1. Общие сведения о назначении магнитных сепараторов, области их применения;

2. Характеристику исходной обогащаемой руды;

3. Описание последовательности проведения опыта; особенности процесса магнитной сепарации;

4. Результаты обогащения в виде табл. 3 и необходимых расчетов и пояснений к ней;

5. Техническую характеристику магнитного сепаратора;

6. Выводы по работе;

7. Список использованной литературы.

7.Контрольные вопросы для устного ответа

1. Сформулируйте теоретические основы магнитного обогащения.

2. Расскажите о сущности магнитной сепарации, аппаратах для её использования и областях использования.

3. От чего зависит сила, действующая на магнитную частицу в магнитном поле сепаратора?

4. Расскажите о классификации минералов по магнитным свойствам.

5. Что называется удельной магнитной восприимчивостью вещества?

6. При каких условиях для разделения двух минералов можно применять магнитную сепарацию?

7. Какие факторы влияют на эффективность магнитного обогащения?

8.Литература

1. Кармазин В.И. Современные методы магнитного обогащения руд черных металлов. – М.; Госгортехиздат, 1962.

2. Кармазин в.И., Кармазин в.В. Магнитные метода обогащения м., “Недра” 1978 г.

3. Справочник по обогащению руд. Основные процессы. – М.: Недра,1983

4. Авдохин В.М. Основы обогащения полезных ископаемых: Учебник для вузов: В 2т. – М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2006. – Т.1. Обогатительные процессы. – 417 с.

Лабораторная работа № 4

Изучение работы лабораторного высокоградиентного сепаратора

1.Цель работы

Ознакомить студентов с конструкцией лабора­торного, полиградиентного сепаратора, с основными параметрами, определяющими его работу.

2.Теоретическое введение

Суть процесса высоко- или полиградиентной сепарации состоит в извле­чении слабомагнитных минералов при прохождении пульпы через слой намагниченных ферромагнитных тел (полиградиентную среду). В точках контакта между последними возникают участки магнитного поля с трехмерной неоднородностью и соответственно с боль­шим градиентом, к которым притягиваются частицы даже слабома­гнитных минералов, а остальные удаляются водой или воздухом из слоя ферромагнитных тел (рис.1).

Лабораторный полиградиентный се­паратор состоит из электромагнитной скобы 1 (рис.1), сепарационной камеры 2, заполненной полиградиентной средой (шарами). Се­паратор питается постоянным током от выпрямителя ВСА-5.

Рис.1 Лабораторный полиградиентный се­паратор

Исходный материал в виде пульпы подается в сепарационную камеру, заполненную шарами по­сле включения электромагнитной скобы. Немагнитные частицы про­фильтровываются через слой шаров и поступают в приемник для немагнитного продукта. Магнитные частицы удерживаются магнитной силой в каналах между шарами и после отключения электромагнитной скобы смываются в соответствующий приемник.

Само название (полиградиентная или высокоградиентная среда) говорит о том, что вместо нескольких источников градиента в обычных индукционно-роликовых (валковых) сепараторах в этих сепараторах их практически неисчислимо много или на латыни – «поли». В точках контакта между последними возникают участки магнитного поля с трехмерной неоднородностью и соответственно с высоким градиентом, к которым притягиваются даже частицы слабо­магнитных минерлов, а остальные удаляются водой или воздухом, из матрицы (например, слоя шаров).

В качестве высокоградиентной (полиградиентной) среды или матриц, т. е. ферромагнитных тел, вводимых в зазор для создания указанной картины поля, были испытаны рифленые пластины, стержни, сетки, шары, стальная ва­та, железно-пластмассовые композиции и др.

Легко показать, что в реальных условиях при любых H₀>0 в точках контакта шаров, возникают участки с индукцией, стремящейся к индукции насыщения материала шаров. При наличии контакта между шарами теория потенциала для расчета поля не применима, но можно прибегнуть к ориентировочной оценке. Выделим из массы шаров цепочку в направлении Н_х (рис. 2). Считая ее магнитной трубкой, можно записать

Ф =m_ш H₀ S = B_x S = const. (1)

При любом малом, но конечном значении Н_х имеем S®0, так как точка площади не имеет. В этом случае B_x®¥, т. е. B_x = B_s. Непосредственные изме­рения подтвердили этот вывод.

Рис. 2. Схема движения магнитного потока по цепи шаров

В этом случае можно сделать приближённую оценку уровня магнит-ной силы вблизи точки контакта шаров. В реальной средах (например, магнитомягкие шары диаметром 6 мм в поле H_е = 320 кА/м) возникнет градиен­т: DH/ 0,5d_ш = (1600 – 320) / 0,003 » 800 MA/м » 10 мэгаэрстед/см.

Считая, что индукция в точке контакта равна индукции насыщения железа (2 Тл), мы можем оценить магнитную силу поля Н¶H/¶x = 20000·10000000 = 2·10¹¹ э²/см, что на четыре порядка превосходит силы, достижимые в индукционно-роликовых сепараторах.