Ásványi anyagok mágneses dúsítása

Az ásványok mágneses szétválasztása ( angolul magnetic separation, magnetic focus of minerals ; németül magnetische Aufbereitung f der Bodenschätze ) az ásványok dúsítása , amely eltérő mágneses szuszceptibilitású és koercitív erővel rendelkező ásványi részecskékre gyakorolt nem egyenletes mágneses tér hatására épül fel .

Mágneses úton, mágneses szeparátorok segítségével vasat , titánt , volfrámot és más érceket dúsítanak .

Történelem

Az ásványok ( vasérc ) mágneses dúsítási módszerének első szabadalmát 1792-ben Angliában szerezték meg William Fularton nevében. A 19. század végén megkezdődött a mágneses dúsítási módszer ipari megvalósítása, főleg vasérc esetében. Svédországban Wenström és Tage Mortzell egy megfordítható polaritású szárazdobos szeparátort javasoltak. Hasonló mágneses szeparátort hozott létre Olaszországban Palmer 1854-ben. A vasérc mágneses szétválasztásának elterjedése Svédországban kezdődött a 20. század elején, és Gröndal 1906-ban a nedves mágneses elválasztásra szolgáló dobos elválasztási technológiával függött össze.

A mágneses dúsítási eljárások osztályozása

Alkalmazási terület szerint megkülönböztetik a mágneses dúsítás előkészítő, alap (magánvaló mágneses elválasztás) és segédfolyamatait.

Előkészületi folyamatok:

fémhulladék gyűjtés,
mágnesezés és lemágnesezés ,
mágneses aggregáció.

Segédfolyamatok:

megvastagodás és kiszáradás ,
őrlés mágneses térben.

Az anyag mágneses szuszceptibilitásának értékétől függően a mágneses elválasztást gyengén mágnesesre és erősen mágnesesre osztják, attól függően, hogy milyen közegben történik az elválasztás, nedvesre és szárazra.

A mágneses tér használatának elve szerint a mágneses dúsítás folyamatait közvetlen és kombinált (közvetett) részekre osztják. A közvetlen folyamatok közé tartoznak a gyenge és erős mezőkben végzett elválasztási folyamatok, a szuszpenziók regenerálása , a fémhulladék kivonása, a mágneses porgyűjtés , a termomágneses és dinamikus aggregáció.

Közvetett folyamatok:

magnetohidrosztatikus (MHS),
magnetohidrodinamikus (MHD) elválasztás,
korábban mágneses flokkuláción átesett anyagok sűrítése, mágneses közegen lokalizált hasznos komponensek szétválasztása.

A mágneses dúsítás alapjai

A dúsított érc mérete legfeljebb 150 mm . A hőkezelést az elválasztandó keverék mágneses tulajdonságainak kontrasztjának növelésére alkalmazzák.

A mágneses dúsítás során egy nem egyenletes mágneses térben lévő ásványszemcsét mágneses erő hat , amelyet a következő képlet határoz meg: $F_{\text{magn))$

${\bar {F}}_{\text{mag}}=\chi {\bar {H}}grad\left({\bar {H}}\right)$

ahol

\chi

a fajlagos mágneses szuszceptibilitás, ;

{\text{m}}^{3}/{\text{kg}}

{\bar {H}}grad\left({\bar {H}}\right)

a mező mágneses erőssége, .

{\text{A}}^{2}/{\text{m}}^{3}

A mágneses elválasztás eredményét jelentősen befolyásolja a fajlagos mágneses szuszceptibilitások és a leválasztott szemcsék különbsége , a szeparátortér inhomogenitása a mágneses erő nagyságában, valamint a dúsított anyag szemcsemérete. ${\displaystyle \chi _{1))$ ${\displaystyle \chi _{2))$

A dúsítás során leválasztott érc és nem ércszemcsék mágneses szuszceptibilitásának arányát a mágneses dúsítás szelektivitási együtthatójának nevezzük. ${\displaystyle {\frac {\chi _{1)){\chi _{2))))$

A mágneses szeparátorokban az ásványok sikeres leválasztásához szükséges, hogy a mágneses dúsítás szelektivitási együtthatója legalább 3-5 legyen.

A mágneses dúsítási eljárások osztályozása szerint a berendezések, amelyekben ezek a folyamatok végbemennek, szintén különböznek:

mágneses szeparátorok,
iszapoldók,
magnetohidrosztatikus szeparátorok,
magnetohidrodinamikus szeparátorok,
elektrodinamikus szeparátorok,
vas szeparátorok,
fém elválasztók,
anyagok lemágnesezésére és mágnesezésére szolgáló eszközök.

Az ásványi részecskék elválasztása mágneses tulajdonságaik szerint háromféle módon történhet:

a mágneses részecske-eltérítési módot megnövekedett termelékenység, de csökkent folyamat-hatékonyság jellemzi;
a mágneses részecskék megtartásának módját a mágneses komponens magas kivonása jellemzi;
a mágneses részecskék kinyerésének módját a mágneses termék jó minősége, de az extrakció csökkenése jellemzi.

A modern mágneses szeparátorok elválasztási hatékonysága és termelékenysége 5-10-szer magasabb, mint a 20. század közepén készült minták. Más módszerekkel összehasonlítva a csomós, erősen mágneses anyagoknál a mágneses elválasztás költsége a legalacsonyabb, a finoman diszpergált anyagoknál a második a legolcsóbb csavaros elválasztási módszer után . A darabos ércek szeparátorainak termelékenysége eléri az 500 t/h-t, a finomra őrölt nagymágneses - 200 t/h-t, gyengén mágneses - 40 t/h-t.

A mágneses dúsítás kilátásait a mágneses anyagok előállítási technológiájának és az erős mágneses terek technológiájának folyamatos intenzív fejlesztése határozza meg, melynek paraméterei folyamatosan javulnak, a dúsítás költsége csökken.

Lásd még

Irodalom

[www.mining-enc.ru/m/magnitnaya-separaciya/ Mágneses elválasztás] (cikk) // Bányászati enciklopédia . 1-5. kötet, Moszkva : Szovjet Enciklopédia, 1984-1991
Kis hegyi enciklopédia . 3 kötetben = Kis kézi enciklopédia / (ukránul). Szerk. V. S. Beletsky . - Donyeck: Donbass, 2004. - ISBN 966-7804-14-3 .