Электрическое и магнитное обогащение полезных ископаемых
МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
«Забайкальский
государственный университет»
(ФГБОУ ВПО
«ЗабГУ»)
Кафедра ОПИ
и ВС
Реферат
на тему: Электрическое и магнитное обогащение полезных ископаемых
ВВЕДЕНИЕ
При обогащении возможно получение как конечных
товарных продуктов (известняк
<#"578501.files/image001.gif">
Рис. 1
Схема разделения изотопов урана
<#"578501.files/image002.gif">
где
χ - удельная
магнитная восприимчивость, м3 / кг;
- магнитная сила
поля, А2 / м3.
На результат s магнитной сепарации существенно
влияет разница между удельными магнитными восприимчивостями χ1
и
χ2
разделяемых
зёрен, неоднородность поля сепаратора по величине магнитной силы и крупность
частиц обогащаемого материала.
Отношение магнитных восприимчивостей разделяемых
при обогащении рудных и нерудных зёрен 
называется
коэффициентом селективности магнитного обогащения.
Для успешного разделения минералов в магнитных
сепараторах необходимо, чтобы величина коэффициента селективности магнитного
обогащения была не меньше 3 - 5.
Соответственно классификации процессов
магнитного обогащения различаются и аппараты, в которых происходят эти
процессы:
магнитные сепараторы;
дешламаторы;
магнитогидростатические сепараторы;
электродинамические сепараторы;
железоотделители;
металлоразделители;
устрройства для размагничивания и намагничивания
материалов.
Разделение минеральных частиц по магнитным
свойствам может осуществляться в трёх режимах:
режим отклонения магнитных частичек
характеризуется повышенной производительностью, но сниженой эффективностью
процесса;
режим удержания магнитных частичек
характеризуется высоким извлечением магнитного компонента;
режим извлечения магнитных частичек
характеризуется высоким качеством магнитного продукта, но снижением его
извлечения.
Современные магнитные сепараторы имеют
эффективность разделения и производительность в 5-10 раз бо́льшую,
чем образцы середины ХХ столетия. В сравнении с другими методами себестоимость
магнитной сепарации для кусковых сильномагнитных материалов самая низкая, для
мелкодисперсных - вторая после самого дешёвого методу винтовой сепарации
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D0%B5%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80>.
Производительность сепараторов для кусковых руд достигает 500 т/час, для
тонкоизмельчённых сильномагнитных - 200 т/час, слабомагнитных - 40 т/час.
Перспективность магнитного обогащения
обуславливается непрерывным интенсивным развитием технологии производства
магнитных материалов и техники сильных магнитных полей, параметры которых
постоянно улкчшаются, а себестоимость обогащения снижается.
Глава 2.
Электрическое обогащение полезных ископаемых
Электрическая сепарация (англ.
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA>
electric separation; нем.
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D1%86%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA>
Elektroscheidung f) - процесс разделения сухих частичек полезного ископаемого
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D0%B5%D0%BC%D1%8B%D0%B5>
или материалов в электрическом поле
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%B5>
по величине или знаку заряда, созданного на частичках в зависимости от их
электрических свойств, химического состава, размеров.
Применение
Используется для доводки черновых концентратов алмазных
и редкометаллических руд
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%83%D0%B4%D0%B0>:
титан-циркониевых, тантало-ниобиевых, оловянно-вольфрамовых, редкоземельных
(монацит-ксенотимовых). Менее распространена электрическая сепарация
гематитовых <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D1%82>
руд, кварца и полевого шпата, обогащение калийных (сильвинитовых) руд,
извлечения вермикулита
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%B8%D1%82>
и др.
Для обогащения полезных ископаемых, а также
разделение по крупности (электроклассификация
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F>)
используют разные электрофизические свойства: электропроводность
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C>,
диэлектрическая проницаемость, поляризация трением, нагреванием и др.
Разновидности
В зависимости от способа создания на частичках
заряда и его передачи в процессе электрической сепарации различают:
электростатическую;
коронную;
диэлектрическую;
При электростатической сепарации разделение проводится
в электростатическом поле
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%B5>,
частички заряжаются контактным или индукционным способом. Разделение по
электропроводности
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C>
производится при столкновении частичек с электродом (например, с заряженной поверхностью
барабана; электропроводящие частички при этом получают одноимённый заряд и
отталкиваются от барабана, а неэлектропроводящие не заряжаются). Создание
разноимённых зарядов
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B7%D0%B0%D1%80%D1%8F%D0%B4>
возможно при распылении, ударе или трении частичек о поверхность аппарата
(трибоэлектростатическая сепарация). Выборочная поляризация компонентов смеси
возможна при контакте нагретых частичек с холодной поверхностью заряженного
барабана (пироэлектрическая сепарация).
Коронная сепарация проводится в поле коронного
разряда
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D1%80%D1%8F%D0%B4>,
частички заряжаются ионизацией
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F>.
Коронный разряд создаётся в воздухе между электродом в виде острия или дрота и
заземлённым электродом, например, барабаном; при этом проводящие частички
отдают свой заряд заземлённому электроду. Частички также могут заряжаться
ионизацией, например, радиационной.
Диэлектрическая сепарация проводится за счёт
пондеромоторных сил
<http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D0%BB%D0%B0&action=edit&redlink=1>
в электростатическом поле; при этом частички с разной диэлектрической
проницаемостью <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0%D0%B5%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C>
движутся по разным траекториям.
Трибоадгезионная сепарация базируется на
различиях в адгезии <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B4%D0%B3%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%8F>
частичек после их электризации трением. Трение реализуется при
транспортировании частичек по специальной подкладке, в кипящем слое при
столкновении частичек друг с другом.
Возможны комбинированные процессы электрической
сепарации: коронно-электростатический, коронно-магнитный и др. Относительно
малая распространённость электрической сепарации объясняется высокой
энергоёмкостью, необходимостью эксплуатации сложного высоковольтного
оборудования (напряжением <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BD%D0%B0%D0%BF%D1%80%D1%8F%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5>
20-60 кВ), а также требованием тщательного предварительного просушивания материала,
что трудно обеспечить на обогатительных фабриках.
Литература
ископаемое магнитный электрический
сепарация
1. Специализированное
издание по вопросам обогащения полезных ископаемых - журнал "Обогащение
руд" <http://www.rudmet.ru/catalog/journals/2/>.
2. Эйгелес
М.А. Обогащение неметаллических полезных ископаемых, М., 1952.
. Полькин
С.И. Обогащение руд, М., 1953.