дріс. Магнитті сепарация кезіндегі минерал блшектеріні озалысы
Барлы сепараторларды алашы німні жмыс аймаынан орын ауыстыруыны сипаттамасы бойынша жоары жне тмен берілімді аппараттара блуге болады. Бліну ауа жне сулы ортада жзеге асырылуы ммкін [4].
Сепараторларды жмыс аймаында блшектерді озалу траекториясын есептеу кезінде,
масса бірлігіне атысты меншікті кштер олданылан.
німні жоары берілімді сепараторларында кен блшектері барабана немесе белге беріледі жне олармен бліну аймаына тасымалданады. Блшекке магнитті жне механикалы кштеріні бірігіп сер етуіне байланысты, блшек зіні белгілі бір брылу брышы кезінде барабаннан жлынып кетеді. Блшекке сер ететін магнит кші орытындылаушы механикалы кштен атты асып кетсе, онда барабанны брылуыны лкен брышы кезінде блшек (м=0) магнит жйесі аяталуыны учаскесінде барабаннан жлынып кетеді. Блшекке сер ететін магнит кші суммалы механикалы кштен те аз болса, онда блшек зіні брылуыны аз брышы кезінде барабаннан жлынып кетеді.
Сепараторды жмыс істеу аймаынан блшектер озалысы кезінде блшекке келесі кштер сер етеді: магнит, ауырлы кші, Дацюков И.С. бойынша, центрлік йкеліс кші блшек барабанны бетінен ыыспау шін йкеліс кші ауырлы кшіні тангенциалды рамынан кп боланы ажет.
tg = (м + gcos – u) gsin (9)
Шекара блшектер барабан бетіне магнит абылдаыштыына байланысты ртрлі кштермен тартылады. детте, магнит сепараторды барабан блшегіне тартылымды амтамасыз ететіндей абылдайды. Шекара блшек шекаралы деп аталады, ол оны магниттік абылдауыны мні–магнит сепараторыны бліну шекарасы (хр) деп аталады. Шекарас атар, х<хр млшерлі блшектер концентрата, х>хр блшектер алдыа тседі.
Шекарасы магнит блшектерді алуа ажет меншікті магнит кші:
м u – gcos + gsin / tg = u + gsin( – ) / sin (10)
мндаы: tg – йкеліс коэффициенті;
– барабан брылуыны брышы, grad.
Егер атты магнит блшек бейметалды блшектеріні алдында болса, онда осымша йкеліс кші пайда болады (блшектер арасындаы йкеліс).
Сондытан меншікті магнит кшіні млшерін «в» коэффициентке кішірейтуге болады. Алашы кенде 0,3-тен 0,9-а дейін бірлікте магнит блшектерді рау кезде «в» коэффициентіні млшері шамамен 12 м те. Материал атарыны озалу кезінде шекаралы магнит блшекті алу шін ажет меншікті магнит кші:
м (u – gcos) / (1 + м) (11)
мндаы: м – алашы кенде кшті магнитті блшектер рамы, бірлік.
(11) тедігін пайдаланып, магнит асиеттерімен концентраттара тсетін параметрлер мен жмыс тртібін анытауа болады. (11) шартынан анытауа болатын магнит сепараторлар сипаттамасына жатады. Н0 полюс бетіндегі магнит рісіні кернеулігі, S полюсті адам, полюс бетінен «в» блшекке дейінгі ара ашыты, барабан айналуыны жылдамдыы жне оны R радиусы.
Егер хр млшері белгісіз болса, блшектеріні барабаннан зілу брыштарын есептеуге болады. Барабаннан ртрлі асиетті блшектерді зілу брышын біле отырып, блшектерді озалу траекториясын есептеуге жне блшекті ай німге тсетінін анытауа болады. Сапалы жне санды блшектерді сипаттамасы болып, берілген параметрлі жне жмыс тртіпті магнит сепараторлар шін байытуды технологиялы крсеткіштерін анытауа болады. (11) келісімді, блшекті барабаннан зілу брышы:
= arcos [(u – м(1+м)) / g] (12)
Егер арапайым блшекке оны зілісінен кейін тек ауырлы кші сер етсе, бл жадайда жазы баытта озалыс заын біралыпты, ал тік баытта озалыс – тедеулі деп абылдауа болады:
х1 = x0 + Vrt; (13)
y1 = y0 + Vnt + 
.
Егер барабанны жоары нктесін координаталар басы, абцисса осіні баыты содан оа, ордината осіні баыты жоарыдан тмен деп абылдаса, онда блшектеріні барабаннан зілу нктелеріні координаталары: х0=Rsin, y0=R-Rcos. Барабаннан зілу сттегі блшек озалысыны бастапы жылдамдыы: V2=Vcos, Vl=Vsin.
Траекторияны есептеу кезінде ауаны кедергі кші мен магнит кшін ескерсек, онда блшек озалысыны траекториясын анытау шін, дифференциалды тедеулерді шешуіні баса дістерін олдану ажет.
Материалды тменгі берілімді сепараторларында материал блшектері сепараторлар барабанына беріледі. Сепараторда байыту кезінде жазы баытта L зындыты жол тіп, магнит блшектер сепаратор жмыс аймаыны биіктігіне те тік баытта h ара ашытыта осылып, лгеруіне тырысу керек. Берілген сепаратора магнит блшектері материалды жалпы аынынан алынады, магнит жйеге тартылады. Траекторияны есептеу кезінде сепаратор ваннасыны тбінде орналасан шекаралы блшектер арастырылады. Егер сепараторды жмыс аймаында болып, бл блшек тік баытта h жолды тіп лгерсе, онда алан блшектер х>хр сепаратор ваннасына кіру кезінде оларды бастапы жадайынан туелсіз материалдар аынынан алынып лгереді.
Ылал магнитті сепараторында байыту кезінде детте барабан немесе тісті беріліс бетіні бойымен исы сызыты траекториямен орын ауыстырады. Шартты тікбрыш трде ванна иылысын круге болады. Координаталар басына жмыс аймаы басталу орнында сепараторлар ваннасыны тменгі нктесі абылданады, абцисса осіні баыты – солдан оа (0-ден L-ге), ордината осіні баыты – тменнен жоарыа (0-ден H-а).
Сепаратор ваннасында блшекке сер ететін кшті арастырайы. Орнатылан режимде блшек жазы баытта пульпа (V2) жылдамдыы мен оны озалысыны вектор баытында озалады. Осы негізде блшек жылдамдыы пульпа жылдамдыына атысты нольге те деп жне жазыпен сер ететін барлы кштер компенсацияланан деп санауа болады. Блшек жазы баытта кштерді серін сезбейді жне V2 пульпа жылдамдыымен біралыпты озалады. Тік баытта блшекке ауырлы, магнит кштері сер етеді.
Архимед кшіні мніне ысартылан ауырлы кші келесі формуламен есептеледі:
Fg = g(- pc)/p (14)
мндаы: p1, pс – блшек пен суа сйкес тыызды, кг/м2;
g – еркін тсу деуі.
арама-арсы баытта блшекке мына трде сынылан магнит кші сер етеді.
м = 0xHgradH (15)
HgradH мнін h те сепаратор полюсіне дейінгі ара ашытыта (14) формуламен есептейді. Сепараторлар барабанына блшекті озалуы кезінде магнит кші (14) формулаа сйкес лаяды, себебі полюске дейінгі ара ашытыы h-yt (yt – блшекті ось координатасы) те.
Пульпада блшекті орын ауыстыруы кезінде ортаны кедергі кші пайда болады. 0,1 мм тмен ірілікті блшектер шін кедергі кші Стокс заымен рнектеледі.
(16)
мндаы: – динамикалы ттырлы коэффициенті = 10-3 Нс/м2,
d – блшекті диаметрі, м;
Vb – блшек жылдамдыыны тік раушысы, м/с.
Ттырлыты кедергі шін м жне g те серлі кштеріне арама-арсы баытталан. Пульпада атты рамны лаюы кезінде оны ттырлыы мен тыыздыы жне кедергі кші лаяды.
мнінде су шін кедергі кшін (15) формуламен есептейміз.
Блшекті сепараторыны жмыс аймаына тсу кезінде уаытты бастапы стінде кедергі кші (Vb=0) 0-ге те. м >g боланда, тік баытта блшек озалысыны тедеуі келесі лгіде жазылады.
(17)
м - g а-а жне 18 /( pd2)-ны b-а ауыстырамыз.
Ауыстыраннан кейін блшек озалысыны тедеуі 1-ші атардаы сызыты дифференциалды тедеу болады:
. (18)
Дифференциалды тедеуді есептелуі тік баытта блшекті орын ауыстыруыны есептелуі мына формуланы береді.
(19)
Блшек тік баытта y1=h жол жрді деп абылдайы. Сепаратор барабанына блшекті тартылуы шін блшекті жазы баытта t уаытта L-ге те немесе кіші жол туі ажет. L – жолды тетін блшектеріні уаыты.
(20)
(19) – а yt орнына h мнін оямыз, t орнына (20) туелділігін, ал а-ны орнына м жне g жне магнит кшіні мнін рнектейік:
(21)
мндаы: b-18 / (pd2) те коэффициент,
с-1 формуламен есептелген м мн магнит німге ххр блшектер,
беймагнит німге х<хр тсу кезіндегі магнит кшін сипаттайды.
Егер (20) шарт орындалса, онда блшекке барабаннан блшекті жлуа шталатын орталыты кш сер етеді.
(20) тедігін пайдаланып магнит сепараторыны сипаты мен жмыс тртібін (режимін) анытауа болады. (20) шартынан анытауа болатын магнит сепараторыны сипатына жатады (атысты): S полюсті адам, полюс бетінен блшек шекарасына дейінгі ара ашытыты, Vr пульпа озалысыны жылдамдыы, (L жне ) жмыс аймаыны зындыы мен биіктігі. Кері есепті шыаруа болады: магнит німділігіні ртрлі мнді блшектер шін оларды озалысыны траекториясын табу жне блшекті бастапы жадайына байланысты блшектеріні магнитті німге тсу ытималдылыын анытау. озалыс траекториясы (18) жне хt=Vrt тедіктерімен аныталады.
Есептеулерді длдігін жоарылату шін магнит кшін (20) тедігімен анытау ажет, біра электронды есептеу машиналарда есептеуді кптеген дістерін пайдалануа кеп сотырады. Сондай-а, исы сызыты траекториямен сепаратор ваннасында пульпа аыны орын ауыстырады, ол магнит кшіне арсы баытталан осымша орталы кшін шаырады жне динамикалы ттырлы коэффициенті пульпа мен баса факторлардаы байланысты болады.
дебиет: 1 – нег. [3-15]
Баылау сратары:
1. Кшті магнитті минералдарды магнит тімділігін анытау шін андай дісін олданады?
2. Магнетитті магнит асиеттері неге байланысты?
3. Магниттік блгіштерді жіктелуі андай?
4. Магнитті флокуляция былысы андай кезде олданылады?