Дріс. Магниттік байыту дісі негізі. Магниттік байыту дісінде олданатын аппараттарды трлері.
Магнитті байытуды физикалы негізі. Кенді магнитті діспен байыту минералдарды магнитті касиеттеріні арасындаы айырмашылытарына сйкес магнит рісінде блінуіне негізделген.
Магнит рісі магнитті затты не электр тоы жретін ткізгішті айналасындаы кеістікте туады.
Магнит рісі магнит индукциясымен жне кернеумен сипатта лады.
Ма г н и т и н д у к ц и я с ы (В) бірлік ауданнан тетін кш сызытарыны санымен аныталады:
В=Ф/S .
мнда Ф - магнит аыны, Bb;
S - ыйынды ауданы, м2
Магнит индукциясыны лшем бірлігі т е с л а. Тесла-ріске перпендикуляр ткіэгішті р метрінен ІА электр тогы ткенде сері 1Н кшіне те боланда туатын рісті индукциясы.
Магнит рісіні кернеуі (Н) ріс нктесінд о магнит массасыны (т) бірлігіне сер ететін кшпен () аныталады:
Н= /m ,
Оны лшем бірлігі - А/м.
Магнит инлукциясы (В) жне ріс кернеуіні (Н) ара атынасы былай:
В=0Н ,
мнда -ортаны салыстырмалы магнит ткізгіштігі;
0 - магнит тратыы ( 0 =1,2510-6 Гн/м ).
Егер магнит рісіні р нктесінде кернеу шамасы жне баыты бірдей болса, онда ріс біртектігі деп, егер бл шарт орындалмаса ртекті деп саналады.
Магнит рісіні ртектілігі ріс градиентімен (grad H),демек кеістікке кернеуді згеру жылдамдыымен сипатталады:
gradH = dH/dх,
мнда dх - магнит рісіні кернеуі d/Н шамасына эгеретін ашыты. Магнит рісіні нктесіндегі
м а г н и т к ш і Fп(А2/м2)деп оны сол нктедегі кернеуіні кбейтіндісін атайды:
Магнит рісінде затты магниттелуі магнит моменті /М/ арылы сипатталады. Магнит моменті деп полюсті магнитт массасын екі полюсті арасындаы ашытыа кбейтіндісін атайды. Затты магниттелуі деп магнит моментіні оны клеміне (V) бліндісін атайды.
J=M/V
Затты магниттік асиеті оны магнит абылдаыштыымен (Х) сипатталады. Затты клемді магнит абылдаыштыы оны магниттелуін рісті кернеуіне блгендегі бліндісін атайды.
X=J/H
Клемді магнит абылдаышты затты масса бірлігіне бліндісі лесті магнит абылдаышты х (м3/кг) болып табылады. х=X/
мнда - затты тыыздыы, кг/м3.
Магнит рісінде m массалы минерал тйіршігіне сер ететін магнит кші F М формуламен аныталады.
Егер полюстер барабанны айналыс баытына сйкес кезектессе орналасса онда полюсті ауысуына байланысты тйіршіктер домалай озалыса келеді. Соны нтижесінде лсіз магнитті кездейсо тартылан тйіршіктер аырында магнитсіз фракцияа не екі аралы німге шыады. Демек магнит жйесіні бл трі жоары сапалы магнитті фракция алуа ммкіндік тудырады. Кшті магнитті кендерді ра байытуа арналан блгіштерді німділігі тмендегі формуламен аныталады.
,
Мндаы: Q - німділік, т/са;
Ï – барабандар саны;
L- барабанны зындыы, м;
негізгі операцияа арналан барабан стінде материал абатыны озалу жылдамдыы, м/с;
кенні тыыздыы, т/м.
Магнитті асиет кабылдаыштарына карай барлы заттар екі топа белінеді:парамагнитті жне диамагнитті заттар. р топка кіретін заттар магнит рісінде ртрлі рекетке тседі. Парамагнитті заттар магнит рісіні кернеуіні жоары жеріне тартылады, ад диамагнитті заттар магнит рісіні кернеуі е аз жеріне ыыстырылады. Яни, біріншілері магнит полюсіне тартылады, ал екіншілері тебіледі. Парамагнитті заттарды ішінде магниттелу асиеті кшті заттар кездеседі. Олар ферромагниттер деп аталады. Олара жататындар темір, никель, кобальт жне темір минералдарды магнетит жне пирротин.
Таза диамагнитті заттара, мысалы, мыс, алюминий, кміс, висмут, сурьма жне таы басалары жатады. Кпшілік металдар мен минералдар парамагнитті заттара жатады. Магнит абылдаыштарына арай минералдары бірнеше топка блуге болады:
1. Кшті магнитті, ягни ферромагнитті минералдар. Оларды лесті магнит абылдаыштыгы Х> 4-І0м -5/кг. Олара жататындар: магнетит, пирротин, маггомит, титаномагнетит, франклинит.
2. лсіз магнитті, яни парамагнитті минералдар. Оларды лесті магнит абылдаыштыы Х= 1.26-10 -7- 0,75-10 -5 м3 /кг шекаралыта згереді. Олара бірсыпыра тотытар, темірді хромны гидрототытармен карбонаттары, ильменит, вольфрам, гранит, биотит жне таы басалары жатады.
3. М а г н и т с і з, яни диамагнитті минералдар. Оларды лесті магнит абылдаыштыы х < 1,2б-10 -7 м 3 /кг. Блара кварц, кальцит, полевой шпат, касситерит, аппатит, мусковит жне басалары жатады. ' ;
Минерал тйіршіктері арнаулы аппараттарда магнит рісінен ткенде олара магнит кшінен баса кптеген кш сер етеді. Олара магнитті рісті ыыстыру кші, салмак кші жне ортаны кедергі кштері (тыыздык, ттырлы жне баскалары жатады.
Минерал тйіршіктеріні магнит полюсіне тартылуы не тартылмауы магнит кшімен баса кштерді ара атынасына туелді.
Егер магнит кші баса кштерді осындысынан артса тйіршік (кесек) магнитті фракцияа шыарылады, егер керісінше болса онда тйіршік магнитсіз фракцияа шыады.
Минералдарды тиімді блінуіні негізгі шарты- оларды магнитті касиеттеріні арасындаы айырмашылыжеткілікті дегейде болуы ажет. Орта есеппен оларды лесті магнит абылдаышты асиеттеріні айырмашылыы іс жзінде 3-5 есе болуы керек.
Кендегі минералдардын асиетіне арай олданылатын магнитті блгіштерде процесс р трлі кернеулі магнит рісінде жргізіледі. лсіз магнитті минералдарды бліп алу шін магнит рісіні кернеуі 1000 ка/м кем болмауы керек. Кшті магнитті минералдарды блуге 12О-150кА/м жеткілікті.
Магнитті блу дісі негізінде темір жне марганец кендерін байытуа олданылады. Сонымен. атар біраз сирек металдар кендерін байытанда алынатын концентраттарды сапасьш арттыру масаты ойыланда оан кейде тек осы дісті олданумен жетуге болада.
Бірсыпыра кен трлерін ауыр ортада байытанда суспензойд ретінде магнитті зат олданылса, оны регенерациялау магнитті блгіштерден ткізу арылы жргізіледі.
Магнитті блгіштер.Магнитті блгіштерді кптеген конструкциялары белгілі. Оларды кп трлілігі, біріншіден, байытылатын кенні белгіштерге тсу алдында р трлі трде(кесек не уа трде, ра не пульпа трінде)болуы болса, екіншіден, минералдардын магнитті асиеттеріні р трлі дрежеде болуша байланысты.
Осыан байланысты магнитті блгіштерді жалпы конструкциялы ерекшеліктерін арастырайы.
Барлы магнитті блгіштерде тек ртекті ріс олданылады. Себебі оларда біртекті ріспен салыстыранда ріс кернеуі салыстырмалы жадайда жоары болады.
лсіз магнитті кендерді байытуа арналан белгіштерде магнит рісіні кернеуін жоарылату масатымен т й ы магнитті жйелер олданылады, демек кен тйіршіктері екі полюс арсынан ткізіледі. Кшті магнитті кендерге арналан блгіштерде ашы магнитті жйелер р трлі вариантта олданылады.
Кпшілік магнитті блгіштерде магнит рісі электр тоы серімен тудырылады, демек злектромагниттер олданылады.
Онда туатын ріс кернеуі траты магнит ріс кернеуінен кп жоары келеді де жне ріс кернеуі соленойд арылы тетін электротоыны кшін згерту аркылы жеіл реттенеді.
Траты магниттер тек кшті магмитті асиеті бар са кесекті не нтаты кендерді байытуа олданылатын блгіштерде орнатылады.
Магнитті блгіштерді негізін екі блшек райды: магнитті жйе жне тасымалдаушы ондыры. Блгіштерді аттары тасымалдаушы ондырыларды трлеріне арай ойылан.
Магнитті жйелерді тудыратын ріс кернеуіне арай магнитті блгіштер екі топа блінеді: кшті магнитті кендер блгіштері жне лсіз магнитті кендер блгіштері.
Тасымалдаушы ондырыларды /оларды жмыс органдары депте атайды/ тріне арай магнитті блгіштер барабанды, валкалы., дискалы, роликті жне таы баса трлерге блінеді.
К ш т і м а г н и т т і к е н д е р д і б л г і ш т е р.
1-суретте бір барабанды ра сатылан кенді байытуа арналан блгішті схемасы келтірілген. Оларда ірілігі орташа 100 мм-ге жететін кен байытылады. Ірілік 40мм-ден аспаса траты магнит, ал одан ірі болса электромагнит колданылады.
Магнитсіз материалдан жасалан айналмалы барабан (1) ішіне ось бойына полюстері кезектес трде озалмайтын ашы магнит не электромагнит жйесі (2) орнатылан.
Аз жылдамдыпен (барабан бетіндегі оны шамасы 1-3 м/с) о баытта айналатын барабан стіне кен тербелгіш тсіргішпен беріледі. Магнитті кесектер (тйіршіктер) барабан бетіне тартылады, ал магнитсіздері барабан бетінде бос жатады. Магнитті есектер барабан бетінен магнит рісіні зонасынан шыан жерден лайды.
Магнитсіз кесектер з салмаымен тік баытта лайды. Процесс нтижесінде кен магнитті жне магнитсіз фракциялара блінеді. Магнитті фракцияны шыымы жне онымен байланысты сапасы баыты згермелі шибермен реттеледі.
1-барабан; 2- электромагнит жйесі.
1-сурет. Барабанды магнитті блгішті схемалы крінісі.
Барабан диаметрі 800-1500мм, ал зындыы 1700-4000 мм. Магнит рісі кернеуі 105-150кА/м.
Блгіштер бірнеше барабаннан тратын агрегат трінде де жасалады. Бірінші барабаннан ткенде шыатын фракциялар басаларында тазалау жне баылау операцияларынан теді.
Барабан ішінде полюстер оны зын баыты бойымен кезектесе орналасса (1-суретте сол трі керсетілген), онда барабана тартылан тйіршік оны бетінен айырыланша озалыссыз калыпта болады.
Егер полюстер барабанны айналыс баытына сйкес кезектесе орналасса (2-сурет), онда полюсті ауысуына байланысты тйіршіктер домалай озгалыса келеді.
Соны нтижесінде лсіз магнитті кеэдейсо тартылан тйіршіктер аырында магнитсіз фракцияа не екі аралы німге шыады. Демек, магнит жйесіні бл трі жоары сапалы магнитті фракция алуа ммкіндік тудырады.
Кшті магнитті кендерді ра байытуа арналан блгіштерді німділігі тмендегі формуламен аныталады:
, т/са
мнда: Q- німділік, т/са;
п-барабандар саны (тек негізгі операцияа олданылатын);
L-барабанны зындыы, м;
негізгі операцияа арналан барабан стінде материал абатыны озалу жылдамдыы, м/с;
кенні тыыздыы, т/м;
d2,d1-кендегі е ірі жне е са тйіршіктерді диаметрлері, мм;
негізгі жне тазалау операциялары шін олданылатын барабан сандарыны ара атынасын жне бастапы затты ірілігін есепке алатын коэффициенттер.
2-сурет. згермелі полярлі барабанды магнитті блгіште полюстерді орналасуы
Кшті магнитті кендерді сулы ортада блгіштерде –тйіршік іріліктері 3-6мм –ден аспайды. Блгіштерге кен пульпа трінде тседі.
3-Сурет. Тура аымды (а), арсы аымды (б) жне жартылай арсы аымды (в) барабанды магнитті блгіштерді схемалы крінісі.
1-барабан; 2-магнит жйесі; 3-тсіргіш; 4-науашы
Магнитсіз заттан жасалан барабан (1) ш не бес полюсті магнит жйесіні (2)сыртында айналады.Ол пульпа тсетін ванна 2 ішіне кіргізіле орнатылан.Егер барабан баыты пульпаны аып тсу баытымен сйкес болса (3-сурет, а)ванна тзу аысты деп, ал барабан айналысы пульпаа арсы баытта болса онда ванна арсы аысты деп аталады. Олармен атар жартылай арсы ванналы блгіштерде олданылады (3-сурет,в).
Бастапы пульпа тсіргіштен (3) науашы (4) арылы барабан астына тседі. Магнитті тйіршіктер барабан бетіне тартылады да, магнит рісі зонасынан шыкан жерде сепкіштен берілетін су кшімен магнитті фракцияа арналан науаа шайылып тсіріледі. Магнитсіз тйіршіктер сумен ванна тбіндегі патрубок арылы шыады. Магнитті тйіршіктерге магнит рісі кшті сер ету шін барабан бетімен ванна тбіні ара ашытыы 35-40мм-ден аспауы ажет.
Тзу аысты блгіштер ірі тйіршікті материалдар байытуа, ал арсы аысты ванналы блгіштер са тйіршікті /<0,5мм/ материалды байытуа олданылады.
Блгіштер кбінде кп барабанды болады, демек бір агрегатта негізгі тазалау жне баылау операциялары жргізіледі.
Кшті магнитті кендерді суда блгіштерді німділігін табу шін олданылатын формула:
Q=gп(L-0,1),
мндаы Q- німділік, т/саат;
g- лесті німділік, т/м саат;
п- негізгі операцияа олданылатын барабандарды саны;
L-барабанны зындыы, м.
лсіз магнитті кендерді блгіштер.Бларда магнит рісіні кенрнеуін жоары ету масатымен тек тйы электромагнит жйелері олданылады.
Олар валикті, роликті жне дискалы блгіштерге блінеді. Валикті жне роликті блгіштер ра кйде жне сулы ортада да байытуа олданылады . ал дискалы блгіштерде кен тек ра кйде байытылады.
Екі валикті блгішті схемалы крінісі келтірілген. Магнит жйесі электромагниттен (сырты ткізгіш орамымен (2) апталан темір зек (3) трады. Магнит полюстері (4) ортасына тесіктері бар ойымды етіп жасалан. Ойым беттерінде шыыы бдырлар бар.
Осы ойым стеріне беттерінде шеберлі шыыы бдырлары бар айналмалы валиктер орналасан. Валик жне полюс бдырлары айасан трде болады. Соны нтижесінде рісті рекеттілігі кшейтіледі жне ріс тйыталады.
4 –Сурет.Екі валикты магнитті блгішті схемалы крінісі:
1-бліп тсіргіш; 2-ткізгіш орам; 3-темір зек; 4-магнит полюстері; 5-валик; 6,7- шыару тесіктері.
Бастапы кен ра не пульпа трінде тсіргіш воронка арылы науашытармен валиктер астына тседі. Магнитті тйіршіктер валик бдырларына тартылып, магнит ріс зонасынан шыан жерде салма кшімен не сумен шайылып магнитті фракциялара арналан абылдаыштара (6) жыйналып шыады. Магнитсіз тйіршіктер полюс тесіктер(7) арылы шыады, абылдаыштара тседі.
Валиктер диаметрі 300-380мм, ал зындыы 1000-2500 мм болады. Магнит рісіні кернеуі 1200-1350 кА/м, валиктерді минутіне айналу жылдамдыы 90-а жетеді.
Тек кра трде байытуа дискалы блгіштер олданылады (4-сурет).Электромагнит жйесіні (4)полюстері горизонталь жазытыта орналасан. атар орналасан р екі полюс стіне біраз ашытыта ткерілген тарелка пішінді айналмалы темір дискалар (3) орнатылан.Соны нтижесінде магнит рісі тйыкталады.
Бастапы кен бункерден барабанды тсіргіш (1) арылы тербелісті лотоа (2)тсіріледі ( не оны орнына ленталы конвейер болуы ммкін). Магнитті тйіршіктер дискалар(3) астынан ткенде оларды шетіне тартылып жабысады. Дискалар диаметрі лоток жалпатыынан лкен. Соан байланысты оларды щыыы шеттеріне магнит рісі сер етпейді. Диск шетіне тартылан магнитті тйіршіктер магнит ріс зонасынан шыан кезде салма кшімен лап магнитті нім абылдаыштарына (б) тседі. Магнитсіэ тйіршіктер лотокты екінші шетінен шыып з абылдаышына (5) жыйналады. Дискалы блгіштерді німділігі тмен. Олар негізінде баса дістермен алынан концентраттарды сапасын жоарылату максатымен олданылады.
Сипатталан магнитті бліштерден баса кейінгі кезде лсіз магнитті кендерді байыту шін жоары градиентті блгіштер жасалды. Олар сіресе те са нтаталан, байытылу дрежесі тмен лсіз магнитті материалдар шін олданылады.
Конструкциялары сулы ортада байытуа арналан арсы аысты ванналы барабанды блгіштерді аысты ванналы барабанды блгіштерді рылысына сйкес.процесті згешелігі сол магнит рісіні градиентін жоарылату масатымен барабанмен ванна аралыына са шар трінде ферромагнитті зат салынады. Олар магнит рісі зонасында барабан бетіне тартылып трады. Бастапы зат пульпа трінде ваннаа тскен магнитті тйіршіктер шарларды бетіне тартылады. Магнитсіз тйіршіктер шар араларымен сырып, сумен шайылып ваннаны тбіндегі тесіктен шыады.
Шарлар беттеріне жабысан туйіршіктермен бірге барабан бетіне тартылан кйде онымен бірге козалады. Барабан беті магнит рісі зонасынан шыан кезден бастап (ол барабанны е жоары нктесінен басталады) шарларды барабана тартылуы доарылып,тек з салма кштері серінде болады.
5-Сурет. Дискалы магнитті схемалы крінісі
Барабанны одан рі айналымында шарлар салмаымен лап са тесікті тор стіне тседі.Осы жерде шарларды бетіне тартылан тйіршіктер аынды себілген сумен шайылып, тор тесіктерінен тіп кабылдаыша тсед, ал шарлар тор бетінен лай айтадан барабанмен ванна тбі екі аралыына толады. Сйтіп шарлар немі барабанмен бірге озалыста болады.
Практикада ртрлі масатпен магнитті блгіштерден басада осалы аппараттар олданылады. Оларда бір тобы пульпаны магнитті рістен ткізу арылы те тиімсіз байытылатын аса нта тйіршіктерді (шламды) біріктіріп ірілеуге (флокуляция) не керісінше, тйіршіктерді алды магнитті асиетін жою (размагничивание)арылы флокулаларды ыдыратуа{пептизация) олданылады. Пульпаны осылай деу кбінде оны ойылдыру, непулъпадан шламды блу процестері алдында жргізіледі. Кейда магнитті ріс-те деу флотациялау алдында да колданылады.
Лисаковск гравитациялы концентраты (дайын)
Кальций оксиді
Кмір
оспа
Домендікнтатау (окалина)
ндеуДайындау
 |
Еріту Металдандыру
Ферромарганец
ГаздарСуыту
Фосфорды,Металды
глиноземні нтатау брикеттер
ванадийді бейтараптандырылуы
Домендік
ндеу
Ерітіндіблу Магниттік сепарация
 | | ||
Ерітіндіалды Екі аралы
(ванадий алуа) нім алды
ГидролиздікКонцентрат (крица-
бліну тйіршікті шойын) оспа
Темір, марганец оксиді
Тараа салу Fe-71-89%
HCI
Электробалытыша
Агломерация (жиынды
конвертерге алуа)
Агломерация
6 сурет – Лисаковск гравитациялы концентратын технологиялы комплекстік байыту слбасы
6-суретте гравитациялы діспен алынан концентратты магниттік жне флотациялау дістерімен блу схемасы.
6-суретте гравитациялы діспен алынан рамында шеелит (СаWO4) бар гюбнерит концентратынан алдымен магнитті байыту дісімен гюбнерит концентраты блінеді де, оны алдыы осымша нтатаудан кейін шеелитті флотациялауа тседі.
Сол сияты сирек кездесетін металл кендерінен гравитациялы діспен алынатын кейбір коллективті концентраттар соынан магнитті жне электрлі байыту дістерімен жеке концентраттара
блінеді.
Кптеген кен трлері тек ртрлі байыту дістеріні комбинацияларын олдану арылы ана тиімді жне конплексті пайдаланады.
дебиет: 2 – нег. [148-160]
Баылау сратары:
1. Магниттік байыту дісі минералдарды андай асиетіне негізделген?
2. андай минералдара магниттік байыту дісі олданылады.?
3. андай магниттік сепараторларды трлерін білесідер?
4. Схемалы крінісін сыз.
5. Негізгі олданылатын технологиялы схемаларды крсет.