Лабораторная работа №5. Изучение сухой магнитной сепарации сильно и слабомагнитных руд

Цель работы. Ознакомление с технологией сухой магнитной сепарации сильнои слабомагнитных руд и сравнение качественно-количественных показателей при различных режимах сепарации.

Краткие теоретические сведения. Сухая магнитная сепарация применяется для кусковых (до —50 мм) и зернистых (—3 мм) материалов. При повышенных требованиях к качеству продуктов для устранения влияния тонких (—30 мкм) частиц (их адгезии к крупным) исходный материал перед сепарацией обеспыливается или промывается с последующей сушкой.

Сепараторы со слабым магнитным полем используются в основном для предобогащения магнетитовых и титано-магнетитовых руд с целью удаления отходов и использования их в качестве строительного материала, для удаления окалины из флюсов, очистки окалины от немагнитных примесей, обезжелезнения слабомагнитных, обогащения обожженных руд и т. п.

Для первой из названных целей используются однои многобарабанные сепараторы с верхней подачей питания и 3—5-по-люсной системой постоянных магнитов чередующейся полярности и электромагнитные с монополярной системой. Для мелкозернистых материалов при верхней подаче питания применяют 20—30-полюсные чередующейся полярности магнитные системы с вмонтированной в резиновое покрытие барабана индукционной решеткой или высокоскоростным (центробежным) режимом работы (до 300 1/мин), а также с монополярной электромагнитной системой, но при нижней подаче питания вибропитателем и сухом противоточном режиме работы.

Слабомагнитные крупнозернистые и кусковатые руды (до —35 мм), мартитовые, гематитовые и другие обогащаются в сильномагнитных сепараторах с верхним питанием, торцевым подводом магнитного потока к валкам, прямоугольными выступами на них и впадинами — полуокружностями на неподвижном полюсе.

Мелкозернистые (редкометалльные, оолитовые бурожелезняковые и другие слабомагнитные) руды обогащаются в сепараторах с нижней подачей питания, формой полюсов выступ — впадина и щелями для удаления немагнитного продукта (см. рис. 1, в) или при такой же подаче питания, но при форме полюсов плоскость — выступ (см. рис. 1, а, б), а также с верхней подачей питания при наборных валках из электротехнической стали (для снижения потерь мощности на вихревые токи) при плоском неподвижном полюсе (обезжелезнение кварцевых песков, пегматитов и пр.) (рис. 2).

Для лабораторных работ по сухой сепарации сильномагнитных минералов необходимы сепараторы с различными режимами работы или, как минимум, барабан с поворотной магнитной системой, устанавливаемой вниз при проведении опытов в режиме извлечения и в сторону для режима удерживания. Для каждого режима сепаратор должен быть оборудован в необходимом месте бункером-дозатором исходного материала, вибролотком, регулируемыми делительными перегородками и емкостями сбора продуктов сепарации. Желателен привод барабана через редуктор от двигателя постоянного тока, обеспечивающего плавную регулировку числа оборотов.

Оборудование и материалы. Лабораторные сепараторы сухого обогащения со слабым магнитным полем и режимами извлечения, удержания и центробежным; лабораторные сепараторы с сильным магнитным полем (тип 138Т-СЭМ и т. п.) и режимами удержания и извлечения; пробы сильномагнитной руды: крупностью —10 мм — 6 шт. по 3 кг, крупностью 0,05— 1 мм — 6 шт. по 0,5 кг; пробы слабомагнитных руд узких классов крупности (0,05—0,1; 0,1—0,2; 0,2—0,5; 0,5—1,0 мм) массой не менее 200 г каждая; весы лабораторные с разновесами; емкости, совки, подстилочный материал для подготовки и разделки проб; прибор магнитного экспресс-анализа (тип «Феррит», «Магнит-6» и т. д.).

Методика проведения работ. В работах исследуются зависимости качественно-количественных показателей от следующих факторов:

• 1. Для сильномагнитных минералов: а) применяемого режима сепарации (удержания, извлечения или центробежный); б) гранулометрического состава исходного материала в каждом из режимов; в) частоты вращения барабана.
• 2. Для слабомагнитных минералов: а) напряженности магнитного поля в рабочем зазоре сепаратора (ток подмагничивания); б) гранулометрического состава исходного материала; в) режима сепарации (удержания, извлечения).

Последовательность выполнения работ для руд любого типа.

• 1. Определить переменные параметры режимов работы сепараторов и последовательность исследований.
• 2. Подготовить необходимые исходные пробы по гранулометрическому составу, массе и расходу.
• 3. Подготовить таблицы регистрации параметров и качественно-количественных показателей сепарации.
• 4. На сепараторе соответствующего типа установить требуемый режим и провести опыт.
• 5. Собрать, взвесить и зарегистрировать массу полученных продуктов, определить их выхода.
• 6. Каждый из продуктов подвергнуть магнитному анализу или квартованием отобрать аналитические пробы, подготовить и сдать на химанализ, после их проведения результаты занести в таблицы.
• 7. По результатам опытов построить графики экспериментальных зависимостей, а после математической обработки определить аналитические зависимости.
• 8. По экспериментам сделать выводы о закономерностях магнитной сепарации и оптимальных режимах сепарации данного сырья.