рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Роль магнитных методов обогащения в промышленности страны

Роль магнитных методов обогащения в промышленности страны - раздел Философия, Министерство Образования И Науки Украины ...

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

Ю.Л. Папушин

 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

По дисциплине

для студентов специальности 7.050303 ("Обогащение полезных ископаемых")  

Роль магнитных методов обогащения в промышленности страны

Магнитные методы обогащения органически связаны с горно-металлур-гической и рядом других отраслей промышленности. Магнитные процессы обогащения призваны подготавливать руды, обладающие магнитными свойствами, к дальнейшей переработке. Кроме того, данные методы широко используются при доводки (получение требуемого качества) концентратов руд редких металлов, при очистки от магнитных включений горно-химического сырья.

Магнитное обогащение получило применение и в углеобогатительной промышленности в качестве метода регенерации магнетитовых суспензий при тяжелосредном обогащении.

 

Характеристика объектов магнитного обогащения

Магнитному обогащению подвергаются руды, содержащие минералы, обладающие магнитными свойствами, достаточными для разделения сырья по данному… Наибольший объем руд, обогащающихся магнитными методами, относится к железным… К железным рудам относятся магнетитовые, гематитовые, сидеритовые и бурожелезняковые руды.

Сущность магнитного обогащения

Магнитное обогащение осуществляется в магнитных сепараторах, в рабочей зоне которых создается неоднородное магнитное поле (Рис 1.1). На схеме исходная руда питателем подается на наклонный лоток (например,… Немагнитные частицы не притягиваются к валку и транспортируются лотком в приемник немагнитной фракции.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МАГНИТНОГО ОБОГАЩЕНИЯ

Магнитное поле и его параметры

Теория магнитного поля находится в постоянном развитии, для данного курса важно знать некоторые характеристики магнитного поля. Магнитное поле иногда изображается силовыми линиями, общее число которых,… Основной характеристикой магнитного поля является магнитная индукция - В, которая численно равна количеству магнитных…

Краткая характеристика магнитных свойств веществ

Для характеристики намагниченности вещества в магнитном поле используется магнитный момент (Рм). Он численно равен механическому моменту,… Магнитный момент единицы объема вещества характеризует его намагниченность -… I= Рм /V, (2.4)

Магнитные свойства минералов

Классификация минералов по магнитным свойствам

Все вещества по магнитным свойствам классифицируют на три группы:

· ферромагнитные (cо = 1 - 10 4) ;

· парамагнитные (cо > 0)

· диамагнитные (cо) < 0)

Однако технологическая классификация минералов по магнитным свойствам отличается, так как магнитному обогащению подвергаются в основном ферромагнитные и частично парамагнитные минералы.

Технологическая классификация минералов производится по величине их удельной магнитной восприимчивости - c.

c.= - c0 /d, (2.10)

где d - плотность вещества.

Размерность удельной магнитной восприимчивости - м3/кг.

По величине удельной магнитной восприимчивости все минералы классифицируют также на три группы:

¨ сильномагнитные минералы (ферромагнитные) - c.> 3.8 10 -5 м3/кг;

¨ слабомагнитные минералы - .7.5 10 -6 < c <3.8 10 -5 м3/кг;

¨ немагнитные минералы c < 1.26 10 -7 м3/кг

К первой группе относятся: магнетит, пирротин, маггемит.

Ко второй - гематит, марганцевые руды, ильменит, вольфрамит, гранат и др.

 

Магнитные свойства сильномагнитных минералов.

При снижении напряженности поля до 0 размагничивание тела осуществляется по кривой 2-Br, а при изменении направления напряженности (-Н) индукция в… Обратный ход – по кривой 4-3-2. На петле видно, что при Н=0 (точка Br) в теле присутствует индукция. Эта величина (Br) называется остаточной…

Магнитные свойства сростков

Магнитная восприимчивость сростка магнетита с иным минералом зависит только от содержания в нем магнетита, так как его удельная магнитная восприим-

чивость в 80 - 100 раз больше, чем у других минералов.

Магнитные свойства сростков характеризуются относительной объемной магнитной восприимчивостью - l.

l = cо.ср. / cо.м.

Исследования показали, что зависимость l от концентрации магнетита (С) определяется еще формой и расположением осей магнитных включений. (Рис)

Магнитные свойства сростков можно оценивать по выражению:

l = 10-4 С2 ,

где С - содержание магнетита в %.

 

Магнитные свойства слабомагнитных минералов

Магнитные свойства слабомагнитных минералов не зависят от формы частиц.

Магнитная восприимчивость слабомагнитных сростков определяется:

 

cср= Sgici,(2.18)

где ci- уд. магнитная восприимчивость слабомагнитного i -го минерала;

gi -содержание в сростке i -го минерала в дол. единицы (Sgi= 1)

Влияние магнитных свойств минералов на процесс

Магнитного обогащения.

Мелкие частицы сильномагнитного магнетита в магнитном поле сепаратора ориентируются вдоль силовых линий и благодаря остаточной намагниченности… При магнитном обогащении магнетита важную роль играет коэрцитивная сила и… Следовательно, необходимо предусматривать операции намагничивания и размагничивания.

Явление равнопритягиваемости

Это явление, когда частицы разного диаметра и с различной магнитной восприимчивостью притягиваются с одинаковой магнитной силой, наз… Отношение диаметров двух минералов с различными магнитными восприимчивостями… Условие удельной равнопритягиваемости частиц можно выразить:

МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ СЕПАРАТОРОВ

Способы магнитной сепарации

¨ отклонение магнитной фракции; ¨ удерживание магнитной фракции; ¨ извлечение магнитной фракции.

Общая характеристика полей сепараторов

Известно, что магнитная восприимчивость сильномагнитных минералов в 150 - 200 раз выше, чем у слабомагнитных. Следовательно, для извлечения… В сепараторах со слабым полем применяют открытые магнитные системы, с сильным… В сепараторах имеется рабочая зона - это участок магнитного поля, где происходит притяжение магнитных частиц и их…

Открытые магнитные системы (ОМС)

Основное уравнение напряженности поля ОМС

               

Оптимальный шаг полюсов магнитной системы

                   

Влияние шага полюсов на технологические показатели

Процесса сепарации

При мокрой сепарации картина обратная. (Рисунки) Проанализируем показанную зависимость. Концентрат.Приведенная зависимость объясняется поведением магнитных прядей в рабочей зоне. При перемещении прядей…

Бегущее магнитное поле открытых магнитных систем.

В первом случае бегущее поле образуется за счет трех синусоидальных однофазных полей, сдвинутых относительно друг друга на 120о. В этом случае при… Hx = Hoe-cxcoswt Hy = Hoe-cxsinwt,

Характеристика магнитных полей замкнутых систем

На рис. показано сочетание полюсов: а) плоский - гиперболический; б) – 2 гиперболических полюса;

ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ РУДЫ И ПУЛЬПЫ В МАГНТНЫХ СЕПАРАТОРАХ

При перемещении в магнитном поле сепаратора частицы минерала подвергаются воздействию как магнитной, так и конкурирующих механических сил. Векторная… (4.1) Здесь и - равнодействующие всех механических сил.

Динамика движение мелких частиц в сепараторах с верхней подачей

Материала (сухое обогащение)

При определенном угле отрыва (b = a) немагнитная фракция под действием равнодействующей механической силы отрывается от поверхности барабана.    

Динамика движение крупной руды в сепараторах

С верхней подачей материала

При анализе динамики движения кускового материала следует учесть размер магнитного куска, удерживаемого на поверхности барабана, так как центр… Из рисунка следует: ω = V/R; Vd = ω(R+0,5d)

Динамика движения частиц при сепарации в водной среде

При мокром обогащении материала на процесс разделения частиц оказывает влияние сопротивление среды, которое особенно существенно для тонких частиц.… При обогащении сильномагнитных руд сопротивление среды оказывает меньшее… Замена воздушной среды на водную вызывает:

Динамика движения частиц при сепарации с верхней подачей материала

В бегущем магнитном поле

При сухой магнитной сепарации крупной магнетитовой руды на барабанных сепараторах с верхней подачей материала обычно выделяют отвальные хвосты, а… При сухой магнитной сепарации мелкой магнетитовой руды выделяют промпродукт и… Значительно улучшается качество магнетитового концентрата при применении быстроходного режима барабанного сепаратора с…

Динамика движения частиц руды в магнитных сепараторах

С нижней подачей материала

 

 

В сепараторах с нижней подачей (режим извлечения) материал подается под ленту, барабан или валок вибрационными питателями, лентой или самотеком.

Режим извлечения основан на изменении траектории движения магнитных частиц таким образом, чтобы при прохождении рабочей зоны длиной L они сместились на расстояние h и отделились от немагнитных частиц.

В сепараторах с нижней подачей возможны 3 схемы перемещения материала через рабочую зону:

· руда и магнитный продукт перемещаются прямолинейно;

· руда перемещается прямолинейно, магнитный продукт – по криволинейной траектории;

· руда и магнитный продукт перемещаются по криволинейным траекториям.

 

Рассмотрим динамику движения материала отмеченных случаев.

 

Динамика движения частиц руды в сепараторах

С прямолинейным перемещением руды и магнитного продукта

Расчетная схема данного режима приведена на рисунке, где приведены принятые обозначения. Здесь угол α – угол наклона лотка. На магнитную частицу массой m=1 действуют силы: · магнитная сила - Fм = μ0 χHgradH;

Динамика движения частиц руды в сепараторах с прямолинейным

Перемещением руды и криволинейным магнитного продукта

· подъем магнитного зерна и притяжение его к барабану (валку); · транспортирование магнитных частиц барабаном в зону разгрузки. На рисунке представлены все действующие силы и принятые обозначения.

Динамика движения частиц руды в сепараторах с криволинейным

Перемещением руды и магнитного продукта

(9.26) и (4.27) Fм R Однако в… Сила трения зерна определяется (рис):

Влияние сил сцепления частиц на процесс сухой магнитной сепарации

 

При сухом магнитном обогащении на эффективность процесса существенно влияют молекулярные силы притяжения, появление которых особенно заметно для тонких частиц.

Силу молекулярного притяжения (сила сцепления) между двумя сферическими частицами можно оценить из равенства Б.В. Дерягина:

, (4.34)

где А – опытный коэффициент, учитывающий площадь соприкосновения частиц, наличие влаги и прочие факторы;

d1 и d2 – диаметры частиц;

σп – поверхностное натяжение на границе раздела частица-воздух.

В случае равенства размеров частиц уравнение принимает вид:

fсц = Aπdσп (4.35)

Рассматривая две взаимодействующие частицы (рис.), одна из которых магнитная, можно прийти к выводу. Если сила сцепления частиц превысит равнодействующую силу (центробежной и силы тяжести), действующую в режиме извлечения напортив силы сцепления, то образовавшийся агрегат попадет в магнитную фракцию (в случае достаточной магнитной силы, действующей на агрегат). Это засоряет магнитный концентрат.

Если же образовавшийся агрегат (сросток) не извлечется магнитной силой – последний выделяется в отходы, что сопровождается потерей магнитной фракции.

Таким образом, в любом случае ухудшается эффективность сепарации. Особенно отрицательно влияют на процесс частицы крупностью менее 20 мкм.

Существует несколько способов борьбы с этим явлением присухой сепарации:

1. Предварительное обеспыливание исходного продукта.

2. Применение реагентов диспергаторов.

3. Подача руды в рабочую зону с помощью вибрационных питателей.

4. Подача тонкого материала в виде взвешенного в воздушном потоке слоя или в виде кипящего слоя.

5. Применение высокоскоростного режима движения валка (барабана).

Однако перечисленные методы, кроме 3 и 5, нетехнологичны и не эффективны. При этом следует решать сложную задачу предохранения рабочего помещения от запыленности.

В этой связи на практике сухая сепарация мелкого и тонкого материала не получила широкого применения.

 

 

Особенности движения пульпы в сепараторах со слабым полем

Для мокрого обогащения

В зависимости от крупности обогащаемой руды применяются сепараторы с тремя типами ванн: · сепараторы с прямоточной ванной – для обогащения крупнозернистой руды (2 –… · сепараторы с полупротивоточной (ПП) ванной – для обогащения мелкозернистой руды (2 – 3 мм и менее), (рис. б);

Влияние плотности пульпы на показатели сепарации магнетитовой руды

 

Содержание твердого в исходном питании на качественные показатели процесса сепарации влияет двояко. С уменьшением плотности питания содержание железа в концентрате повышается. Это объясняется тем, что в данном случае падает концентрация взвешенных немагнитных частиц и, следовательно, уменьшается количество шламов, механически захваченных прядью и заносимых в магнитный продукт вращающимся барабаном.

С другой стороны, с уменьшением содержания твердого в питании при постоянной объемной нагрузке на сепаратор качество немагнитного продукта несколько ухудшается, хотя скорость перемещения пульпы в рабочей зоне не возрастает. Последнее объясняется тем, что при меньшей плотности пульпы снижается длина магнитных прядей и, как следствие, затрудняется их притяжение к барабану сепаратора.

Таким образом, регулируя плотность исходной пульпы, можно существенно влиять на качество магнитной фракции и отходов.

 

 

МАГНИТОНЫЕ СЕПАРАТОРЫ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

 

В технологии магнитного обогащения применяется оборудование: магнитные сепараторы, магнитные конусы и дешламаторы, магнитные гидроциклоны, намагничивающие и размагничивающие аппараты, лабораторные магнитные анализаторы и пр..

 

Общая характеристика и классификация магнитных сепараторов

Магнитные сепараторы в общем случае включают следующие узлы:

· рабочий орган – устройство для перемещения магнитной фракции из рабочей зоны сепаратора и ее выгрузки (барабан, лента, валок, диск, ротор) , таких устройств в сепараторе может быть несколько, соединяются последовательно или параллельно;

· магнитную систему из постоянных магнитов или из стальных сердечников с обмоткой, питаемой, как правили, постоянным током;

· корпус (рама) с шиберами - для сухой сепарации или ванну – при мокром обогащении;

· питатель – для подачи материала в рабочую зону, это – лоток, барабан, лента (для сухого обогащения) или приемный лоток, коробка, желоб (для мокрой сепарации);

· блок питания для электромагнитных сепараторов и пульт управления.

 

Магнитные поля сепараторов создаются постоянными магнитами (слабые поля) либо сердечником из магнитомягкого материала с обмоткой постоянного тока (сильные и слабые поля). Магнитные системы с постоянными магнитами изготавливаются из специальных магнитожестких сплавов (ЮДНК, АЛНИ и пр.). Сплавы дорогие, содержат никель, кобальт. В настоящее время более перспективно применение феррито-бариевых, феррито-стронциевых (металлокерамических) магнитов. Последние имеют меньшее значение остаточной намагниченности, но большее - коэрцитивной силы. Металлокерамические магниты трудно поддаются механической обработке, относительно хрупкие, имеют малую высоту. Поэтому магнитные полюса набираются из элементарных плоских магнитов и склеиваются.

Барабаны, ванны и другие вспомогательные элементы сепараторов изготавливаются из немагнитных износостойких сплавов (нержавеющая сталь). Поверхность быстроизнашивающихся элементов гуммируется.

Классификация магнитных сепараторов осуществляется по многим признакам. Первые буквы названий некоторых признаков введены в обозначение сепараторов (ГОСТ 10512-70).

Прежде всего, по виду источника магнитной энергии машины классифицируются на сепараторы с постоянными магнитами (П)и электромагнитные сепараторы (Э). В обозначении сепаратора на первом месте присутствует выделенная заглавная литера.

В зависимости от напряженности в рабочей зоне сепараторы классифицируются на сепараторы со слабым полем (напряженность до 120 кА/м) и сепараторы с сильным полем (напряженность поля 800 – 1600 кА/м). Первая группа машин применяется для обогащения сильномагнитных руд, вторая – для слабомагнитных руд. Последние сепараторы имеют всегда электромагнитную систему.

По виду рабочего органа сепараторы классифицируются на барабанные (Б), ленточные (Л), валковые ), дисковые (Д), роторные (Р).В обозначении сепаратора на втором месте присутствует выделенная заглавная литера. Например, сепаратор типа ПБ, ЭВ и т. далее.

По виду среды обогащения сепараторы подразделяются на сепараторы для сухого (С) и мокрого ) обогащения. В обозначении сепаратора на третьем месте присутствует выделенная заглавная литера. Пример, сепараторы типа ПБМ, ЭВС, ЭБС и т. далее.

По виду магнитного поля в рабочей зоне многополюсные сепараторы (со слабым полем) классифицируются на машины с бегущим магнитным полем и без бегущего поля (см. рис.). Первую группу называют еще сепараторами с магнитным перемешиванием, или сепараторами с чередующимися полюсами по образующей рабочего органа (по окружности барабана, по ходу движения магнитного продукта). Вторую группу именуют – сепараторы без магнитного перемешивания или сепараторы с чередованием полюсов по оси барабана. Сепараторы с бегущим магнитным полем применяются обычно для обогащения измельченных магнетитовых руд в водной среде. Бегущее поле обеспечивает более чистые магнитные концентраты, так как при вращении прядей происходит вымывание немагнитных частиц из прядей, захваченных при их образовании.

При обогащении относительно крупной руды пряди не образуются и здесь бегущее магнитное поле не нужно.

По способу подаче исходного материала в рабочую зону сепараторы классифицируются на машины с верхней подачей материала (В) и нижней. В обозначении сепараторов с сильным полем на 4 – м месте может стоять литера В (через дефис).

С верхней подачей обычно применяются сепараторы для сухого обогащения более крупного и зернистого материала.

По направлению движения исходной пульпы и продуктов обогащения барабанные сепараторы классифицируются по типу применяемых ванн: прямоточные (-), противоточные (П)и полупротивоточные (ПП)(см. выше). В обозначении барабанных сепараторов для мокрого обогащения приводится соответствующая литера (на последнем месте буквенной аббревиатуры, через дефис).

Например, сепараторы типа ЭВС-В; ПБМ; ПБМ-П; ПБМ-ПП.

И, наконец, обозначение сепараторов по указанному ГОСТу содержит и цифры. Первая цифра указывает число рабочих органов, (единица не ставится). Последние два числа через косую линю указывают размеры рабочего органа в "см" (диаметр и длина). Например: 6ЭВС-В-63/200; 2ПБМ-ПП-250/350 (6 – ти валковый электромагнитный сепаратор для сухого обогащения, с верхней подачей материала, диаметр валка 63 см, длина валка – 200 см; 2 – х барабанный сепаратор с постоянными магнитами для мокрого обогащения, с полупротивоточной ванной, диаметр барабана – 250 см, длина – 350 см).

В связи с разработкой новых сепараторов (полиградиентных, высокочастотных и т.д.) появляются и не предусмотренные ГОСТом обозначения

 

Магнитные сепараторы со слабым полем для сухого обогащения

5.2.1 Шкивной магнитный сепаратор   Может применяться для сухой сепарации легкообогатимой сильномагнитной руды крупностью от 10 до 120 мм, а также в…

Электромагнитные барабанные сепараторы типа ЭБС

На рис. 5.4 показана упрощенная схема сепаратора. Исходная руда из бункера (1) с помощью лоткового питателя (2) с вибровозбудителем (3) поступает… Качеством продуктов сепарации можно управлять в небольших пределах с помощью… Магнитные полюса (6) в виде секторов чередуются по оси барабана, следовательно, магнитное перемешивание отсутствует.…

Магнитные сепараторы с постоянными магнитными системами

Сепаратор 4ПБС-63/200. Применяется для сухого обогащения сильномагнитных руд крупностью до 50 мм. Производительность – до 400 т/ч. Магнитная…     Рис. 5.8 Общий вид сепаратора 4ПБС … Сепаратор содержит 4 барабана, два верхних (3), рис. 5.7 и 5.8) имеют пятиполюсную магнитную систему, реализующую…

Барабанные магнитные сепараторы со слабым полем

Для мокрого обогащения и регенерации суспензий

Сепараторы для обогащения типа ПБМ.

Для обогащения указанных руд применяют барабанные сепараторы со слабым полем типа ПБМ. При этом магнитные системы представлены в последних… Основное отличие данных сепараторов определяется типом ванны, комплектующей с… Конструктивная схема сепараторов с различными типами ванн показана на рис. 5.11 – 5.13.

Сепараторы для регенерации ферромагнитных суспензий

Для регенерации ферромагнитных суспензий при гравитационном обогащении используют барабанные магнитные сепараторы с большой длиной рабочей зоны,… На рис. 5.12 и 5.13 показаны схема и общий вид сепаратора типа ЭБМ-П.… Сепаратор имеет электромагнитную систему, состоящую из 4-х секторообразных полюсов, закрепленных на неподвижном валу и…

Электромагнитные сепараторы с сильным полем

Сепараторы для сухого обогащения

Состоит (рис. 5.15) из 2–х параллельно работающих секций, каждая из которых включает последовательно установленных 3 валка. Напряженность в рабочей… На рисунке обозначено: (1) – электромагнитная система, (2) – обмотка, (3) –…

Сепараторы для мокрого обогащения

Сепараторы типа ЭВМ. Получили широкое применение для мокрого обогащения измельченных слабомагнитных… Принцип работы данных сепараторов аналогичен рассмотренным выше типа ЭВС. Но вместо шиберов и лотков сепараторы имеют…

Вспомогательное оборудование

5.5.1 Аппараты для намагничивания и размагничивания руд Выше было указано, что в процессе магнитной сепарации сильномагнитных руд… Намагничивающие аппараты. Служат для усиления магнитной флокуляции перед операциями сгущения, обесшламливания,…

Магнитные дешламаторы.

 

Служат для обесшламливания и сгущения тонкоизмельченного сильномагнитного материала перед последующей стадией сепарации или в качестве заключительной операцией перед обезвоживанием.

Схема дешламатора представлена на рис. 5.29. Представляет собой цилиндроконическую емкость, снабженную намагничивающим аппаратом, переливным порогом и устройством выгрузки сгущенного продукта (пески). Выгрузка осевшего продукта осуществляется через нижний клапан, к которому продукт подается с помощью скребков, закрепленных на вращающейся ферме.

В песках концентрируются магнитные флокулы, в сливе – тонкие немагнитные частицы (шламы).

ПОДГОТОВКА РУД К МАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИИ

· дробление и измельчение; · грохочение; · обесшламливание и обеспыливание;

Часть 2

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБОГАЩЕНИЯ

Введение

Сущность электрических методов обогащения.

Электрическое обогащение основано на применении различия в электрических свойствах разделяемых минералов. К этим свойствам относятся:… Сущность электрической сепарации заключается во взаимодействии электрического… Диэлектрическая сепарация может осуществляться только в неоднородном электрическом поле, где возникают пондеромоторные…

Область применения электрических методов обогащения

Область применения данных методов весьма обширна. Это - обогащение кварца, граната, алмазов, вольфрамовых, фосфоритовых, касситеритовых,… Например, при обогащении вольфрамитовых руд крупностью 0.1 – 1.5 мм с… Методы применяются и при доводке коллективных концентратов таких, как титано-цирконовых,…

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБОГАЩЕНИЯ

 

Общие сведения.

Электрическое поле – форма существования материи вблизи электрических зарядов. Более конкретно – это пространство, в котором проявляется действие электрических сил на заряженные частицы.

Основная характеристика электрического поля – напряженность (Е). Напряженность поля в точке – это величина, равная отношению силы, с которой поле действует на положительный заряд, помещенный в данную точку, к величине этого заряда, т.е. E = F/Q [H/Кл; В/м].

Электрическое поле, как и магнитное, может быть однородным (рис.1.1а) и неоднородным (рис.1.1б). Неоднородность поля характеризуется градиентом: gradЕ=dE/dx. Для однородных электрических полей gradЕ = 0.

Среда, в которой взаимодействуют электрические заряды, характеризуется диэлектрической проницаемостью (εс), которая показывает, во сколько раз сила взаимодействия зарядов в данной среде меньше, чем в вакууме.

Диэлектрическая проницаемость вещества (εв)характеризует поляризуемость диэлектрика.

Вспомним и о понятии абсолютной диэлектрической проницаемости–(εа), которая оценивается: εа = εεо, где εо– электрическая постоянная, εо =8.85·10-12Ф/м.

Одна из основных электрических характеристик веществ - электропроводность (единица измерения - Сименс), либо удельная электропроводность (единица измерения –См/м). Последний показатель – величина, обратная удельному сопротивлению.

По электропроводности все минералы классифицируются на 3 группы:

1. Проводники (П) – удельная электропроводность 10 – 104 См/м.

2. Полупроводники (ПП) – удельная электропроводность 10-1 – 10-8 См/м.

3. Непроводники (НП) – удельная электропроводность <10-8 См/м.

Величина электропроводности слагается из объемной и поверхностной составляющей. Последняя зависит от состояния поверхности. Путем нанесения на поверхность реагентов в виде аэрозолей можно целенаправленно изменять проводимость минералов в нужном направлении.

К минералам проводниковой группы относятся магнетит, титаномагнетит, ильменит, рутил, пирит, галенит, графит и другие минералы.

К полупроводникам относятся доломит, гематит, псиломелан, халькопирит, молибденит, вольфрамит, сфалерит и пр.

К непроводникам относятся кварц, циркон, турмалин, асбест, боксит, пирохлор и другие минералы.

В электрическом поле минералы проводниковой и непроводниковой группы ведут себя различно.

На поверхности проводника, помещенного в электрическое поле, появляются электрические заряды, причем на одном конце концентрируется избыток электронов (вблизи положительного электрода), на другом – наблюдается их недостаток, т.е. появляется положительный заряд. Это явление связано с переходом электронов от атома к атому на верхних орбитах их движения. При удалении проводника из поля восстанавливается первоначальное состояние.

При контакте проводника с заряженным телом (электродом) происходит обмен зарядов, проводник приобретает одноименный заряд и испытывает силы отталкивания от электрода.

Помещение в электрическое поле непроводника (диэлектрика) сопровождается смещением в нем зарядов (переориентацией электрических диполей в соответствии с направлением напряженности электрического поля). На концах диэлектрика также появляются заряды, но при контакте с электродом переход зарядов невозможен, кулоновские силы притягивают непроводник к электроду.

 

Способы зарядки минеральных частиц

Зарядка (электризация) частиц – важнейшая стадия электрической сепарации. Она может осуществляться путем создания на частицах избыточных зарядов…   2.2.1 Зарядка касанием об электрод

Первый способ обеспечивает более высокую селективность зарядки частиц путем подбора материала электризатора. Но этому способу характерна малая производительность, т.к. на вибролотке необходимо обеспечивать монослой материала.

Второй метод имеет более высокую производительность, но ограничен в селективности зарядки.

Рассмотренный метод зарядки частиц лежит в основе трибоэлектрической сепарации.

 

Виды электрической сепарации

2.3.1 Электрическая сепарация по электропроводности   В основе сепарации минералов лежит различие в электропроводности разделяемых минералов. Чем выше контрастность этих…

Характеристика действующих на частицы сил

Разделение различно заряженных частиц происходит в результате взаимодействия электрических и механических сил, действующих в рабочей зоне… Рассмотрим основные электрические силы, действующие на частицы. Электрическая кулоновская сила – Fк. Это сила, обусловленная притяжением частицы к противоположному по знаку электроду…

Анализ сил

1. Кулоновская сила – Fк. Наиболее существенная сила при электрической сепарации. Обусловливает отталкивание объектов, имеющих одноименный заряд, и… 2. Сила зеркального отображения – Fз. Всегда направлена к электроду.… 3. Пондеромоторная сила – Fп. Действует только в неоднородном электрическом поле. Зависит от среды сепарации.…

Классификация сепараторов и общие сведения

Классификация электрических сепараторов осуществляется по следующим признакам: по способу сепарации и по характеру движения материала (конструктивный признак).

В свою очередь первая группа сепараторов классифицируется на виды:

· электростатические;

· коронные;

· коронно-электростатические;

· трибоэлектростатические;

· диэлектрические.

Вторая группа классифицируется на виды (основные):

· барабанные;

· камерные;

· лотковые;

· пластинчатые;

Электрические сепараторы состоят из следующих основных блоков:

· бункер с питателем (иногда с подогревом);

· зарядное устройство, где производится зарядка частиц;

· сепарирующая часть, где с помощью электродов, рабочего органа образована рабочая зона;

· высоковольтный блок.

Зарядное устройство и сепарирующая часть конструктивно могут быть объединены или выполнены раздельно.

 

Сепараторы для разделения минералов по электропроводности

4.2.1 Барабанные сепараторы

Барабанные сепараторы получили самое широкое распространение.

На рис. 4.1 показана схема коронно-электростатического барабанного сепаратора, на основе которой можно представить конструкцию и принцип работы и коронного сепаратора.

Сепаратор состоит из вращающегося (с управляемой частотой) металлического заземленного барабана (осадительный электрод), остроконечного коронирующего электрода, цилиндрического отклоняющего электрода. На последние электроды (4 и 5) подается высокое, как правило, отрицательное напряжение. Вспомогательными частями сепаратора являются: бункер (1), питатель (2), очищающая щетка (6) и приемники продуктов (7).

Подготовленный для сепарации материал дозируется на поверхность вращающегося барабана, который переносит его в зону коронного разряда. Здесь все частицы получают заряд, обусловленный осаждением ионов воздуха из внешней части короны. Поскольку кинетика разряда частиц, касающихся барабана, зависит от проводимости, траектории движения их будут различны.

Проводники, перезарядившись при контакте с барабаном, отталкиваются от него. Электрод (5), находясь под противоположным зарядом, усиливает отклонение траектории движения проводников, что повышает селективность разделения. Сбросу частиц с барабана способствует и центробежная сила.

Непроводники разряжаются очень медленно, адсорбированные на их поверхности отрицательные ионы прижимают частицы к барабану, который выносит их в зону разгрузки. Вращающаяся щетка (6) окончательно разгружает эту фракцию в приемник.

Полупроводники, имеющие промежуточные свойства, частично отдают свой заряд осадительному электроду и разгружаются в нижней части барабана.

Если отключить отклоняющий электрод (5), сепаратор становится коронным. Работа его аналогична. Исключено только дополнительное влияние отклонение проводниковой фракции.

Работа электростатического барабанного сепаратора понятна из схемы, приведенной на рис. 2.4,а.

В промышленности используются многобарабанные сепараторы (рис. 4.2), например, ЭКС-1250, ЭКС-3000, СЭС-2000 и пр. В обозначении сепараторов число указывает рабочую длину барабана. Производительность их колеблется от 1.5 до 5 т/час.

На рис. 4.3 показана схема трибоэлектрического барабанного сепаратора, которая от схемы коронно-электростатического отличается отсутствием коронирующего электрода и наличием электризатора (1), выполненного в виде вращающегося барабана. Работа сепаратора будет понятна, если вспомнить раздел 2.3.2.

Вместо вращающегося барабана можно установить вибрационный лоток, где также происходит зарядка частиц методом электризации, но при этом снижается производительность сепаратора.

 

4.2.2 Камерные сепараторы

На рис. 4.4 показана схема реализации трибоэлектрической сепарации в ячейке камерного трибоэлектростатического сепаратора.

Он применяется для разделения частиц (тонкодисперсной крупности), относящихся, как правило, к одной группе по проводимости. Здесь в вибрационном лотке (1) и дозаторе (2) частицы получают заряд, согласно с их свойствами (этап зарядки частиц) и в соответствии с действующими кулоновскими силами либо притягиваются к электроду (3), либо него отталкиваются.

В результате в приемнике продуктов (4) аккумулируются фракции с соответствующими электропроводными свойствами.

Поворотный шибер (5) служит для отсекания веера раскрытия продуктов по фракциям.

 

4.2.3 Диэлектрические сепараторы

Принцип их действия основан на взаимодействии частиц, имеющих различные значения диэлектрической проницаемости (см. раздел 2.2.3).

На рис. 4.5 показаны схемы диэлектрических сепараторов.

Неоднородное электрическое поле здесь создается с помощью электродов (2) и (3). Частицы, имеющие большее значение диэлектрической проницаемости, чем проницаемость среды, будут втягиваться пондеромоторной силой в область повышенной напряженности поля собираться в приемниках (6). Минералы с диэлектрической проницаемостью меньшей, чем значение проницаемости среды выталкиваются в область пониженной напряженности поля и концентрируются в приемнике (7).

 
 


 

 

ПОДГОТОКА РУДЫ К ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕПАРАЦИИ

Подготовка руды к электрической сепарации может включать следующие операции: · классификация (обеспыливание); · термическая сушка;

– Конец работы –

Используемые теги: Роль, магнитных, методов, обогащения, промышленности, Страны0.085

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Роль магнитных методов обогащения в промышленности страны

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Статистические показатели себестоимости продукции: Метод группировок. Метод средних и относительных величин. Графический метод
Укрупненно можно выделить следующие группы издержек, обеспечивающих выпуск продукции: - предметов труда (сырья, материалов и т.д.); - средств труда… Себестоимость является экономической формой возмещения потребляемых факторов… Такие показатели рассчитываются по данным сметы затрат на производство. Например, себестоимость выпущенной продукции,…

Методы решения жестких краевых задач, включая новые методы и программы на С++ для реализации приведенных методов
Стр. 8. Второй алгоритм для начала счета методом прогонки С.К.Годунова.Стр. 9. Замена метода численного интегрирования Рунге-Кутта в методе прогонки… Стр. 10. Метод половины констант. Стр. 11. Применяемые формулы… Стр. 62. 18. Вычисление вектора частного решения неоднородной системы дифференциальных уравнений. Стр. 19. Авторство.…

Магнитное взаимодействие постоянных токов. Вектор магнитной индукции. Закон Ампера. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитная индукция прямого и кругового тока
Опыты показывают что магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирую щее действие поворачивая ее определен ным образом Этот результат... Линии магнитной индукции можно проявить с помощью железных опилок... Линии магнитной индукции всегда за мкнуты и охватывают проводники с током Этим они отличаются от линий напряжен ности...

Сравнение эффективности методов сортировки массивов: Метод прямого выбора и метод сортировки с помощью дерева
При прямом включении на каждом шаге рассматриваются только один очередной элемент исходной последовательности и все элементы готовой… Полностью алгоритм прямого выбора приводится в прогр. 3. Таблица 2. Пример… Можно сказать, что в этом смысле поведение этого метода менее естественно, чем поведение прямого включения.Для С имеем…

Предмет, метод и периодизация истории государства зарубежных стран ИСТОРИЯ ГОСУДАРСТВА И ПРАВА ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАН
Санкт Петербургский университет Государственной противопожарной службы...

Роль географической науки в решении важных проблем развития страны. Необходимость комплексного географического изучения страны.
Современная географическая наука играет важную роль в решении задач развития...

Роль географической науки в решении важных проблем развития страны. Необходимость комплексного географического изучения страны
Роль географической науки в решении важных проблем развития страны Необходимость комплексного географического изучения страны... Национальный состав населения страны Основные языковые семьи и группы их... Определение по климатической карте и объяснение различий климата в районах городов Сочи и...

Роль географической науки в решении важных проблем развития страны. Необходимость комплексного географического изучения страны.
Современная географическая наука играет важную роль в решении задач развития... Но нельзя составить прогноз изменения природы без учета данных о хозяйственной деятельности людей и ее влиянии на природу Нельзя определить...

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по курсу Магнитные и электрические процессы обогащения Обогащение полезных ископаемых
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ...

Гравитационные методы обогащения Ингулецкой фабрики
Современная гравитационная обогатительная фабрика-это предприятие, ежегодно перерабатывающее десятки миллионов тонн рудного сырья, со сложной схемой… Высокая производительность гравитационных машин позволяет упрощать схему цепи… Месторождения бассейна вытянуты в виде узкой полосы в северо-северо-восточном направлении протяжением около 100 км и…

0.049
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Роль силикатной промышленности в народном хозяйстве Предполагается, что при затвердевании магмы из нее сначала выкристаллизовывались силикаты, более бедные кремнеземом -ортосиликаты, затем после… Абсолютное большинство силикатных минералов является твердыми кристаллическими… Кристаллические структуры силикатов многообразны, но основу их составляют комбинации атомов самых распространенных…
  • Акустические и капиллярные методы контроля РЭСИ. Электролиз (пузырьковый метод) При посто¬янной толщине и однородном материале контролируемого изделия уровень ин¬тенсивности УЗК, падающих на приемник, почти постоянен, а… Если на пути УЗК встречается дефект, то часть ультразвуковой энергии… Это возможно при условии получения резонанса вслед¬ствие совпадения собственной частоты объекта и частоты возбуждаемых…
  • Политология как наука и учебная дисциплина: предмет, методы изучения политики, роль в современном общественном развитии В обыденной жизни политика означает любую целенаправленную деятельность В рамках современной политологии феномен политики описывается исходя из... Группа социологических определений политики или социологический подход... а экономические определения политики наиболее ярко представлены в марксизме политика есть концентрированное...
  • Развитие промышленности в африканских странах Африканские страны живут за счт экспорта сырья.Огромный 30,3 млн. км2, или 20 суши африканский континент, недра которого еще далеко не полностью… В 1998 г. в Африке было добыто 2,7 млрд. баррелей нефти и 101,2 млрд. м3 газа,… Почти все добываемое сырье и топливо вывозится из Африки в экономически развитые страны, что ставит ее экономику в…
  • Метод контурных токов, метод узловых потенциалов При пользовании методом сначала выбирают и обозначают независимые контурные токи (по любой ветви должен протекать хотя бы один выбранный ток). -… Расчёт установившегося режима в цепи переменного тока комплексным методом… МЕТОД УЗЛОВЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ Метод позволяет уменьшить количество уравнений системы до числа , где Ny – число узлов…