Конспект лекций дисциплина Обогащение руд цветных металлов

14.1.1 Магнитные поля сепараторов

Магнитное поле характеризуется напряженностью Н, т.е. силой F, с которой оно воздействует в данной точке поля на единицу положительной магнитной массы m и измеряется в амперах на метр (А/м):

H=F/m
Магнитные поля бывают однородными, когда напряженность в любой точке поля постоянна по величине и направлению и неоднородными, когда напряженность магнитного поля изменяется (рис. 14.1).
В однородном магнитном поле минерал будет испытывать вращение, которое приведет его в положение, параллельно линиям поля. Минерал не будет притягиваться к полюсам.

Рис. 14.1 Магнитные поля

а. Однородное магнитное поле gradH = 0, поэтому F_магн. = 0;
б. Неоднородное магнитное поле gradH >0.

Если же минерал поместить в неоднородное поле, то кроме вращения (ориентации) он будет испытывать действие сил притяжения в направлении более интенсивных участков поля, именно они и обуславливают отделение магнитных частиц от немагнитных в магнитном поле.

Поэтому в сепараторах применяются лишь неоднородные поля.
Для получения неоднородных полей применяются открытые и замкнутые системы.
Как правило, открытые системы со слабым магнитным полем (напряженность 80-120 кА/м) применяются для сильномагнитных руд.
В открытых магнитных системах неоднородность создается чередованием нескольких полюсов разноименной полярности, благодаря чему частицы переориентируются и магнитные силовые линии выходят из N (+) полюса и возвращаются в S (-) полюс.

Рис. 14.2 Виды магнитных систем:

а. Открытая магнитная система
б. Замкнутая магнитная система.

Замкнутые системы позволяют создавать поле большей напряженности (800- 1600 кА/м) ≈ в 200 раз.

Электромагнитные системы состоят из катушек с обмотками, сердечников помещенных внутрь катушек и полюсных наконечников. Обмотки катушек питаются постоянным током. В этих магнитных системах можно менять в определенных пределах напряженность поля за счет изменения силы тока в обмотках катушек.
Магнитные системы для постоянных магнитов изготавливают из сплава ЮНДК-24, состоящего из алюминия, Ni, Co, и Fe или феррита бария. Последнее время ведутся разработки по изготовлению магнитных систем из феррито-стронция, неодим-железо-бор (Н до 320 кА/м для открытых магнитных систем).
Магнитные системы из постоянных магнитов просты, безопасны, экономичны, но из-за постоянного размагничивания требуют замены.