Сущность магнитного метода обогащения.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 14Следующая ⇒

Магнитный метод обогащения полезных ископаемых основан на использовании различия в магнитных свойствах подлежащих разделению компонентов руды или материала. Осуществляется магнитное обогащение в магнитных сепараторах, в рабочей зоне которых создается магнитное поле. При движении обогащаемого материала через магнитное поле сепаратора под воздействием магнитной силы притяжения частицы с различными магнитными свойствами перемещаются по различным траекториям. Это позволяет выделить магнитные частицы в отдельный магнитный продукт, а немагнитные частицы – в отдельный немагнитный продукт.

Для организации обогащения какого – либо материала методом магнитной сепарации необходимо:

- иметь магнитный сепаратор такого типа, который может быть использован для данного типа материала. Сепаратор должен иметь неоднородное магнитное поле с напряженностью, требуемой для разделения.

- обогащаемый материал должен быть подготовлен соответствующим образом для обеспечения протекания процесса магнитной сепарации с наибольшей эффективностью.

Эффективность процесса ή (доли единицы) определяется по следующей формуле:

= 1 – e ^-^kt , где: (1.1.1)

е – основание натуральных логарифмов;

k –силовой коэффициент, k = F _м.с./ Σ F_мех _., где:

F _м.с _. – сила, действующая на единицу массы - [н/кг],

Σ F_мех _. - сумма удельных механических сил, действующих на данное вещество - [н/кг];

t – время нахождения частицы в магнитном поле сепаратора, t = l/v, где:

l – длина рабочей зоны сепаратора, [м],

v - скорость движения частицы в рабочей зоне сепаратора – [м/сек],

v определяется нагрузкой на сепаратор по питанию (величина нагрузки по питанию указывается в технической характеристике сепаратора как оптимальная нагрузка по твердому, т/час).

Чем выше величина ή , тем эффективнее протекает процесс магнитной сепарации,

Магнитное поле и его напряженность.

Магнитное поле – одна из частей электромагнитного поля. Это часть пространства , в котором обнаруживается силовое воздействие на движущиеся электрические заряды. Одна из важнейших характеристик магнитного поля - напряженность «Н» [А/м].

По закону Био – Савара – Лапласа, напряженность магнитного поля может быть определена по формуле:

, где: (1.2.1)

Н – напряженность магнитного поля в точке магнитного поля, [А/м],

dl – элементарный участок проводника;

I – сила тока, текущая по проводнику, [А];

r – расстояние до рассматриваемой точки от элементарного участка проводника dl

- синус угла между направлением тока, текущего по проводнику и точкой r, где определяется напряженность в магнитном поле;

k – коэффициент пропорциональности. В системе СИ k = ¼ π.

Интеграл напряженности магнитного поля вдоль любого замкнутого контура называется магнитодвижущей силой (F_m ).

Магнитодвижущая сила F_m магнитных или электромагнитных систем отдельных замкнутых магнитных цепей сепараторов является одним из основных параметров, определяющих напряженность поля в рабочей зоне машины и достигает:

F_m= 10 - 30 кА в сепараторах со слабым полем для сильномагнитных руд;

F_m≥ 50 - 100 кА в сепараторах с сильным полем для слабомагнитных руд.

Кроме магнитодвижущей силы, напряженность поля определяется магнитным сопротивлением системы, размерами и формой полюсов.

Ток в обмотке сепаратора не характеризует напряженность поля, т.к. число витков обмотки и параметры полюсов в разных машинах различны. Для одного и того же сепаратора увеличение тока в обмотке вызывает рост напряженности. Из-за магнитного насыщения напряженность растет не прямо пропорционально току (см. рис.2.2.3.4).

Если напряженность поля одинакова по величине и направлению, поле называется однородным (см. рис.1.2.1).

Если напряженность поля изменяется от точки к точке поля по величине и/или направлению, поле называется неоднородным (см. рис.1.2.2).

Рис. 1.2.1. Однородное магнитное поле

Рис. 1.2.2. Неоднородное магнитное поле (по глубине рабочей зоны).

Магнитная индукция.

На проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила Ампера . В соответствии с законом Амперана малый отрезок проводника с током I и длиной dl, помещенный в однородное магнитное поле с индукцией B , действует сила dF , модуль которой равен:

dF = I * dl * B * sin ά, (1.3.1)

где ά - угол между вектором B и проводником с током.

Вектор dF перпендикулярен к проводнику с током и к вектору B (рис. 1.3.1.)

По формуле закона Ампера в данной точке пространства может быть определен вектор магнитной индукции:

B = dF /(I * dl) [тл] (1.3.2)

Следовательно, наибольшее значение индукции достигается при условии, что проводник расположен перпендикулярно по отношению к вектору напряженности магнитного поля.

Одна тесла – индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр проводника, по которому течет ток 1 А и расположенного перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, действует сила 1 Н.

Рис.1.3.1. Закон Ампера

Магнитные силовые линии.

Описание свойств магнитного поля облегчается введением в рассмотрение т.н. силовых линий этого поля. Магнитные силовые линии – линии, направление касательных к которым в каждой точке поля совпадает с направлением напряженности поля Н в той же точке.

Магнитных зарядов (так называемых « монополей» ) не существует, а магнитное поле возбуждается не магнитными зарядами , а движением электрических зарядов , т.е. токами. Следовательно, магнитные силовые линии ни в каких точках поля не могут ни начинаться, ни кончаться, т.е. магнитные силовые линии, в отличие от линий электрических являются замкнутыми, либо идут из бесконечности в бесконечность.

Магнитные свойства вещества

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒