Embedded Files
https://drive.google.com/open?id=18D0c44KuHNeM7xgo3TR6LKjOYD_1F-19
Właściwości magnetyczne substancji
Rozdział minerałów w polu magnetycznym
Separatory magnetyczne
Przewodnictwo minerałów
W polu magnetycznym ziarna mineralne zachowują się w różny
sposób zależnie od ich właściwości fizycznych, a głównie od ich
właściwości magnetycznych.
Separacją magnetyczną lub wzbogacaniem magnetycznym nazywamy rozdział ziarn przy wykorzystaniu różnic we właściwościach magnetycznych minerałów.
Rozdział ten polega na przyciąganiu lub odpychaniu ziarn
minerałów (zależnie od ich właściwości magnetycznych)
w przestrzeni oddziaływania pola magnetycznego.
Magnetyczne właściwości ciał stałych, w tym także
i minerałów charakteryzuje się wielkością zwaną podatnością
magnetyczną.
Orientacyjne zakresy stosowalności różnych metod separacji
podatność magnetyczna
Mokra separacja magnetyczna LI
Mokra separacja magnetyczna HI (wysokie natężenie)
F- siła działająca na ziarno w odległości l
H – natężenie pola magnetycznego
Z obu wzorów wynika, że aby na ziarno zadziałała siła
magnetyczna, w przestrzeni roboczej separatora musi istnieć
niejednorodne pole magnetyczne (wtedy grad H20)
Fizyka dzieli ciała stałe, w tym także i minerały na 2 grupy:
diamagnetyki ( < 0) i paramagnetyki ( > 0).
Paramagnetyki dzielą się na 4 podgrupy:
paramagnetyki właściwe, =const
antyferromagnetyki
ferrimagnetyki = f(H)
ferromagnetyki
HGMS (High gradient magnetic separators) separatory z polem magnetycznym o wysokim gradiencie
Siły działające na ziarna dia- i paramagnetyczne w polu
magnetycznym
dia-
para-
Basics in mineral processing. Metso Minerals 2003
Fm = V • w
• H grad H
w – podatność magnetyczna właściwa
V – objętość ziarna
Fm – siła magnetyczna
Fg – siła grawitacji
Fd
, Fa – siły związane z wielkością, kształtem i gęstością
ziarna oraz lepkością ośrodka (ciekłego „d” lub
powietrznego „a”)
LIMS str 36!! uwaga
Typowym przedstawicielem rodziny separatorów HGMS jest separator Jonesa.
Zmienność pola magnetycznego osiąga się dzięki wypełnieniu magnetykiem przestrzeni między biegunami magnesu lub elektromagnesu.
Wypełnieniem może być wełna metalowa lub wkłady metalowe o specjalnie wymodelowanych kształtach, co ma zapewnić duże dH/dx, czyli silne zakrzywienie linii sił pola magnetycznego.
Zasada działania separatora karuzelowego (WHIMS)
HGMS – filtracja magnetyczna
Sparator izodynamiczny typu Frantz
WYSOKOGRADIENTOWA SEPARACJA MAGNETYCZNA
Z UŻYCIEM MAGNESÓW NADPRZEWODZĄCYCH stanowi
jedno z najbardziej zaawansowanych rozwiązań w przeróbce surowców mineralnych. Najważniejszą technologicznie cechą takich procesów jest niska energochłonność i niewielka masa urządzeń oraz możliwość wydzielania słabo magnetycznych cząstek o rozmiarach <1m, niedostępnych dla żadnych innych fizycznych metod separacji.
W praktyce wysokogradientowe separatory matrycowe z magnesami nadprzewodzącymi zastosowano do wzbogacania takonitowych
rud żelaza (separacja hematytu, goethytu, limonitu), koncentrowania minerałów paramagnetycznych (wolframit, chromit, ilmenit),
usuwania zanieczyszczeń barwiących w z kaolinów. Pracujące instalacje przemysłowe generują pole o indukcji 5 T.
W metodzie tej warunkiem rozdziału jest obecność pola
elektrycznego,
do
którego
trafiają
naładowane
elektrycznie cząstki (ziarna) rozdzielanej mieszaniny.
Ładunki elektryczne są źródłem siły działającej na
ziarno w polu elektrycznym.
Jednorodne pole elektryczne nie wywołuje
działania na cząstki nie posiadające ładunku.
W
żadnego
silnie niejednorodnym polu elektrycznym cząstki
z różną przenikalnością dielektryczną otrzymują
ładunki o różnej wielkości. Dla zaistnienia rozdziału,
różnice w masach ziaren nie mogą przekraczać wartości
10%, a w przenikalności dielektrycznej muszą się różnić
co najmniej o 100%.
Separacja dielektryczna
Separacja dielektryczna polega na rozdziale ziarn w ośrodku elektrycznie nieprzewodzącym (powietrze lub nieprzewodząca ciecz) bez wcześniejszego naładowania rozdzielanych cząstek (ziarn).
Siłę działającą na ziarno opisuje równanie Coulomba,
które wg Nussbauma ma postać:
Q Q t
F el
2
4 0 h
Q, Q t - ładunki elektryczne - źródło pola
0 - przenikalność dielektryczna próżni
h - odległość pomiędzy ładunkami
Siła grawitacji działająca na ziarno:
d 3 g
F g
6
- gęstość ziarna
d - średnica ziarna
g - przyspieszenie
ziemskie
Ładunek elektryczny ( C) zależy od czasu:
t
t
Q t Q 0 exp( ) Q 0 exp(
)
0
Q 0 –ładunek elektryczny w chwili powstania (t = 0)
Q t – ładunek elektryczny w danej chwili t
t – czas od chwili powstania ładunku
– tzw. czas relaksacji
– przewodność (S·m –1 ),
– stała dielektryczna ziarna (bezwymiarowa),
0 – przenikalność dielektryczna próżni (8,854·10 –12 A·s -1 m –1 ).
Page updated
Report abuse