Подготовка руд к магнитной сепарации включает следующие операции:
· дробление и измельчение;
· грохочение;
· обесшламливание и обеспыливание;
· намагничивание и размагничивание;
· сушка;
· обжиг.
Операции дробления и измельчения служат для подготовки руды по классам крупности и рассмотрены в курсе "Подготовительные процессы".
Грохочение, как самостоятельная операция, применяется при обогащении сильномагнитных руд и служит для выделения классов крупности, для которых отсутствует явление равнопритягиваемости при сухой сепарации. Например, при сухой сепарации магнетитовых руд крупностью 0 – 50 мм или 0 –25 мм рекомендуется предварительное разделение их на классы > 6 мм и < 6 мм.
Обесшламливание и обеспыливание – это удаление из исходной руды тонких нерудных частиц, негативно влияющих на селективность обогащения. Следует правильно выбирать граничную крупность частиц, удаляемых при данных операциях. При обогащении сильномагнитных руд рекомендуется удаление частиц крупностью менее 5 мкм, при сепарации слабомагнитных руд – менее 10 мкм.
Размагничивание и размагничивание операции, применяющиеся для усиления либо подавления процессов магнитной флокуляции в процессе обогащения сильномагнитных руд (рассмотрены выше).
Сушка – как предварительная (подготовительная) операция применяется перед сухой магнитной сепарацией слабомагнитных руд. Это связано с тем, что поверхностная влага руды оказывает негативное влияние на селективность сухой сепарации, причем в тем большей степени, чем мельче материал. Например, содержание влаги при сухой сепарации редкометальных руд крупностью (0.3 – 0) мм не должно превышать 0.5 %. При влажности (2 – 2.5)% процесс полностью нарушается. В то же время марганцевая руда крупностью (3 – 0) мм удовлетворительно обогащается при влажности до 5 %.
Процесс термической сушки требует значительных материальных затрат, следовательно, важно определить допустимый предел содержания влаги для каждой конкретной руды.
Сушка осуществляется в барабанных сушильных установках, трубах-сушилках либо в кипящем слое.
Обжиг – это термический процесс взаимодействия компонентов руды с целью изменения их химического (минералогического) состава. Одним из видов обжига является магнетизирующий обжиг, которому подвергаются железные руды для перевода слабомагнитных окислов железа в сильномагнитные – искусственный магнетит или маггемит.
Восстановление гематита в магнетит может производится газообразными или твердыми восстановителями. В первом случае реакция происходит по схемам:
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2
3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + HO2.
При твердом восстановителе:
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2
СO2 +C = 2CO.
Обжиг гематитов производится в барабанных вращающихся печах при температуре 850-9500 С.
В настоящее время, в связи с высокой стоимостью теплоносителей, для обогащения слабомагнитных железных руд рационально использовать перспективные сепараторы с высокоградиентным магнитным полем.