Определение рациональных параметров высокоградиентного камерного сепаратора для непрерывной сепарации слабомагнитных материалов

• Автор: Бардовский, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования
1.1. Общие сведения
1.2. Анализ конструкций современных высокоградиентных сепараторов
и перспективы их использования
1.3. Обзор теоретических и экспериментальных исследований
сепараторов для разделения слабомагнитных материалов
1.4. Задачи дальнейших исследований
Выводы
2. Теоретические и экспериментальные исследования процесса непрерывного перемещения слабомагнитных частиц их по осадительным поверхностям
2.1. Разработка нового способа непрерывной магнитной сепарации
слабомагнитных частиц в массопотоке и устройства для его осуществления
2.2. Анализ исследований по гидротранспортированию
тонкоизмельчённых минеральных частиц
2.3. Экспериментальная оценка формирования и движения магнитного слоя по осадительным элементам
2.4. Математическая модель процесса магнитного скольжения
Выводы
3. Экспериментальные исследования процесса непрерывной магнитной сепарации слабомагнитных материалов
3.1. Методика проведения экспериментальных исследований
3.1.1. Экспериментальная установка
3.1.2. Последовательность экспериментальных исследований
3.1.3. Планирование экспериментов и обработка
экспериментальных данных
3.2. Влияние величины магнитной индукции, напора в питающем патрубке и угла наклона ферромагнитных элементов на извлечение готового продукта
3.3. Влияние содержания твёрдого в питании, магнитного материала в твёрдой составляющей питания и скорости движения пульпы в рабочей камере сепаратора
Выводы
4. Расчёт основных параметров высокоградиентного магнитного
сепаратора
4.1. Методика расчёта основных параметров высокоградиентного магнитного сепаратора
4.2. Рекомендуемая технологическая схема магнитно-гравитационной доводки отвальных хвостов фабрик слабомагнитных месторождений
4.3. Технико-экономическая эффективность применения высокоградиентного магнитного сепаратора для обогащения слабомагнитных материалов
Выводы
Заключение
Литература
Приложение
ВВЕДЕНИЕ

Одним из прогрессивных процессов обогащения руд чёрных и цветных металлов, таких как окисленных железистых кварцитов, марганцевых, хромовых, никелевых, вольфрамовых, титаноциркониевых и других руд, а также процессов очистки минерального сырья от слабомагнитных примесей является высокоградиентная магнитная сепарация в сильном поле. Этот процесс основан на использовании различных ферромагнитных осадительных поверхностей контактного и бесконтактного типов способных развивать максимальные силы притяжения. Наибольшее распространение получили осадительные поверхности бесконтактного типа, так как поверхности контактного типа требуют дорогостоящей операции специальной регенерации. Осадительные поверхности бесконтактного типа представляют собой матрицы, в которых рабочие элементы - ферромагнитные тела - установлены поперёк (матрицы I рода) или вдоль (матрицы II рода) магнитного потока. В результате действия магнитного поля магнитные частицы осаждаются на ферромагнитные тела, а немагнитная фракция удаляется в зазоры между ними. После некоторого периода работы требуется съём магнитной фракции с ферромагнитных тел, что обуславливает цикличность работы осадительных поверхностей, а значит их низкую производительность.
Разработка нового способа магнитной сепарации и устройства для его осуществления с использованием матриц, устраняющих указанный недостаток, целесообразны ещё с точки зрения создания энергосберегающей технологии, так как периодические циклы осаждения магнитной фракции и её съёма с ферромагнитных тел требуют больших затрат энергии.
Поэтому определение рациональных параметров высокоградиентных магнитных сепараторов для непрерывной сепарации слабомагнитных материалов является актуальной научной задачей.
Цель работы. Повышение эффективности процесса высокоградиентной магнитной сепарации на осадительных поверхностях бесконтактного типа

где I - намагниченность материала полюсов; N - коэффициент размагничивания; V — объём полюса.
Магнитная сила, действующая на частицу по направлению к полюсам, равна производной от магнитостатической энергии по этому направлению [5]:
Fm=-^»h2NS (1.2)

где S - площадь полюсной поверхности, определяемая микрорадиусами закруглений полюсных элементов.
Эти полюсные элементы (проволочки, сетки и др.) даже при их полном магнитном насыщении поддерживают высокий уровень локальных градиентов за счёт суперпозиционного вклада своей индукции, повышая тем самым градиент напряжённости и уровень пондеромоторных магнитных сил вблизи своей поверхности.
Ви=Щ+1^в j=#e+/s, (1.3)
так как Is = const, то
gradtfe - {Не +JS -Не)/Ax=Js)Ах, (1.4)
где - индукция магнитного поля матриц, #е - напряженность
внешнего магнитного поля, Bs и Js - индукция и намагниченность материала матриц, Дх - высота приконтактной зоны захвата элемента матрицы.
Из формулы (1.4) следует, что при J = Js градиент напряженности имеет максимальное значение, но при дальнейшем росте //„ он будет уменьшаться, так как Js = const.