Файл: Алейников, Н. А. Структурирование ферромагнитных суспензий.pdf

данных типах магнитных сепараторов приводит к увеличению потерь ферромагнитных минералов. В. Г. Деркач [5] приводит ■следующую зависимость между необходимой магнитной силой и скоростью движения ферромагнитных частиц в зоне сепарации:

2!w},

V-o'/J1 gracl н > S + -£2~ >

где h — расстояние по вертикали между частицей и магнитной системой; и0 — скорость движения частицы; L — длина магнит­ ной системы.

С целью разработки условий селективного выделения фер­ ромагнитных минералов исследованы некоторые закономерности по влиянию намагничивания и размагничивания на устойчивость ферромагнитных суспензий. Так, на примере магнетита и ферро­ силиция, измельченных магнетитовых и восстановленных желез­ ных руд из различных генетических месторождений определено влияние напряженности и характера магнитного поля, скорости движения потока суспензии и скорости убывания напряженности поля на степень намагничивания и размагничивания ферромаг­ нитных суспензий [21—24].

Показано, что размагничивание ферромагнитных суспензий достигается в переменных магнитных полях напряженностью

500—600 э с частотой 50—60 гц и grad Н = 5—10 э/см при ско­ рости потока суспензии до 200 см/сек. и времени размагничива­ ния 0.24—0.30 сек. Для размагничивания тонких частиц магне­ тита с коэрцитивной силой более 100 э требуются магнитные поля напряженностью до 900—1000 э и частотой 200—300 гц [21]. Для частиц магнетита, приближающихся к доменным размерам, размагничивание даже в полях до 1000 э и частотой до 500 гц не приводит к полному исчезновению остаточной намагничен­ ности в результате магнитокристаллографической анизотропии минерала, обеспечивающей стабильность вращения вектора на­ магниченности.

Влияние предварительного намагничивания на состояние сус­ пензий магнитных частиц близдоменного размера различной фор­ мы исследовано в работе [25]. На примере порошков разме­ ром 2 мк марки ЗИЛ округленной формы и Т-6 удлиненной формы показано, что суспензия из частиц округленной формы является относительно устойчивой. Кривая осаждения идет от начала ко­ ординат. При обработке суспензии в магнитном поле (Н 2000 э) образуется неустойчивая суспензия, которая быстро расслаи­ вается, а во времени происходит уплотнение осадка. Из суспен­ зий, представленных игольчатыми частицами, образуется сразу же осадок большего объема, чем для сферических частиц. Посто­ янство объема во времени (до 4—5 мин.) указывает на гелеобраз­ ное состояние осадка, которое определяется наличием дально-

10

действующих сил притяжения. При предварительной обработке в магнитном поле суспензии игольчатых частиц осаждение их ускоряется, так как в этом случае увеличиваются силы магнит­ ного взаимодействия между частицами. В этих условиях проис­ ходит образование квазикристаллической структуры осадка сус­ пензии. Добавка золя магнетита к этим суспензиям приводит

ких стабилизации.

Взависимости от магнитных свойств ферромагнетика, его крупности и содержания в суспензии флокуляция может дости­ гать предельного значения при предварительном намагничива­ нии в постоянных полях напряженностью 400—500 э при времени намагничивания 0.1—0.2 сек. и скорости потока суспензии до

250 см/сек. [23].

Для повышения селективности магнитного разделения в по­ лях напряженностью более 500 э разработаны два основных на­ правления:

1)магнитная сегрегация и селективная флокуляция в полях

спостепенно увеличивающейся напряженностью от 50 до 500 э перед сепарацией [26—33];

2)очистка магнитных флокул в зоне сепарации за счет при­ менения высокочастотных и комбинированных магнитных полей, качающихся магнитных систем, вибрации, циркуляции кон­

центрата и др. [5, 14, 18, 19, 36—44].

К новым направлениям в области обогащения относится при­ менение ферромагнитных систем для повышения эффективности разделения. В частности, способность тонкодисперсного магне­ тита избирательно адсорбироваться на поверхности немагнитных минералов положена в основу новых способов магнитной сепара­ ции фосфоритов [45] и угля [46, 47].

Эффективность действия тонкодисперсного ферромагнетика на флокуляцию минеральных суспензий может быть значительно повышена при дополнительной добавке флокулирующих реаген­ тов. Этот процесс положен в основу магнетизирующей флокуля­ ции и последующей сепарации в полях напряженностью 1000— 1100 э тонкоизмельченной окисленной железной руды [48].

В норвежском патенте [49] предложено создание в магнитном поле из магнетитовой или ферросилицивой суспензий «элас­ тичного» слоя. При перемещении по поверхности такого слоя полезного ферромагнитного рудного ископаемого происходит раз­ деление его на тяжелые фракции с магнитными свойствами и лег­ кие немагнитные фракции.

Предлагается [50] производить разделение кускового мате­ риала по удельным весам в ферромагнитной суспензии, об­ разованной в ванне, в которой создается бегущее электромаг­ нитное поле.

и

Л и т е р а т у р а

1. В о и с о в с к п й С. В. Магнетизм. М., «Наука», 1971.

2.В о з о р т Р. Ферромагнетизм. Перевод с английского под ред. Кондорского Е. И., Лившица Б. Г., М., ИЛ, 1956.

3.В о л ь ф а р т Э . Магнитно-твердые материалы. М.—Л., Госэпергоиздат, 1963.

ферромагнитного компонента и размера зерен на магнитные свойства руд и концентратов. — Труды института «Уралмехапобр», 1964, вып. И .

and powdered magnetites: with obser vation on coercive force. — Proc. Phys. Soc., 1943, V. 55.

10. З а й ц е в а Г. M., Ч е р н ы ш е в а Л. В. Результатытермомагпптпых исследований магиетптов Ковдорского железорудного месторожде­ ния. — Тезисы докладов VIII конференции по вопросам постоянного геомаг­ нитного поля, магнетизма горных пород и палеомагнетизма, ч. III. М., Инсти­ тут физики землп АН СССР, 1970.

11. К о и д о р с к и й Е. И. К теории магнитных свойств конгломера­ тов и порошков. — Изв. АН СССР, сер. географ, и геофиз., 1950, т. XIV, № 4.

12. К о н д о р е к и п Е. И. К теории коэрцитивной силы п магнит­ ной восприимчивости ферромагнитных порошков (зависимость от плотности

Магнитная регенерация и сепарация при обогащении руд и углей. М., «Недра», 1968.

■»15. Щ у р к п н Н. А. Магнитные свойства магнетитовых суспензий.— Труды Инст. горючих ископаемых МУП СССР, М., 1967, вып. 23.

16. D а V i d W e s t o n . Grinding of magnetic ores. — Патент США, Cl. 241-25, № 3150068, 1970.

17.L a u r i a 1 a E. Zur Theorie der trockenen Magnetischen Aufbereitung des feiniverteilten starkmagnetischen Materials. — Ann. Acad. Sei. Fennicae, 1954, Ser. A, Math-Phys., 171.

18.L а u r i a 1 a E. On the Behavior of Magnetie Powder in Rotating

Magnetie Field. — Ann. Acad. Sei. Fennicae, 1959, Ser. A, VI, Phys., 34.

19.L a u r i a l a E. On the Magnetie Permeablity of mixtures containinr Ferromagnetic Materials. — Ann. Acad. Sei. Fennicae, 1961, Ser. A, VI, Phys., 70.

20.К a p и a 3 п и В. В. Некоторые закономерности магнитной фло­ куляции топкодисперсных сильномагнитных материалов. — В кн.: Электри­ ческие и магнитные методы сепарации. М., «Наука», 1965.

21. В и л л и а м е М. Ф., Х е н д р и к с о н Л. Г. Размагничивание магнетитовых пульп. Перевод Деркача В. Г. — Труды института «Механобр», Л., 1957, вып. 101.

22. Д е р к а ч В. Г., Г а л е в с к а я Т. Н. Исследование процесса намагничивания и размагничивания магнетитовых руд и ферросилиция. —

12