Магнитная сепарация

МАГНИТНАЯ СЕПАРАЦИЯ, магнитное обогащение (а. magnetic separation; н. Magnetscheidung; ф. triage magnetique, separation magnetique, triage d’aimant; и. separacion magnetica), — способ обогащения полезных ископаемых, основанный на использовании различия в магнитных свойствах (величинах магнитной восприимчивости, остаточной индукции, коэрцитивной силы и др.) компонентов разделяемой механической смеси (минералов, их сростков и др.) крупностью до 150 мм в неоднородном постоянном или переменном магнитном поле.

Первые сведения об использовании магнитной сепарации для обогащения железных руд появились в 18 в. В промышленности магнитная сепарация впервые применена в Швеции в 1892. В России первый магнитный сепаратор изготовлен в 1911 и использован на Урале для обогащения магнетитовой руды. Магнитная сепарация для крупновкрапленных слабомагнитных руд начали применяться в 40-х гг., а тонковкрапленных — в 70-х гг. 20 в. Физический механизм разделения магнитной сепарации как сильномагнитных, так и слабомагнитных руд состоит в том, что минеральные зёрна, обладающие более высокой магнитной восприимчивостью, притягиваются к полюсам магнитной системы магнитных сепараторов и с помощью транспортирующих устройств перемещаются в приёмные устройства магнитных продуктов, а немагнитные или слабомагнитные зёрна потоком выносятся в приёмные устройства немагнитных продуктов.

В практике обогащения магнитная сепарация производится преимущественно в неоднородных постоянных магнитных полях и является основным методом обогащения железных (около 70% в мире и 90% в CCCP) и марганцевых руд (более 90% в CCCP). При обогащении руд чёрных металлов магнитная сепарация позволяет производить высокосортные концентраты с содержанием Fe до 68%, Mn до 43%. Извлечение магнитных минералов в концентрат превышает 90%. Магнитная сепарация применяется также для руд цветных и редких металлов, горно-химического и нерудного сырья, в качестве доводочных операций после гравитационных способов обогащения, а также для удаления металлических и железосодержащих примесей из материалов (каолиновые глины, формовочные пески и др.).

В зависимости от величины магнитной восприимчивости материала магнитная сепарация подразделяется на слабомагнитную и сильномагнитную, от среды, в которой производится разделение, — на мокрую и сухую магнитную сепарацию. Для увеличения контрастности магнитных свойств разделяемой смеси применяют термообработку (магнетизирующий обжиг) в окислительной (сидеритовые, карбонатные и другие руды) или восстановительной (оксидные руды) атмосферах.

Магнитная сепарация осуществляется в магнитных сепараторах

В зависимости от физико-химических характеристик разделяемого материала и его крупности используют различные типы магнитных сепараторов (барабанные, валковые, ленточные, дисковые, роторные и др.). Преимущественное распространение для обогащения сильномагнитных материалов получили барабанные сепараторы, для слабомагнитных — валковые и роторные. Основные конструктивные элементы магнитных сепараторов: магнитная система, питатель, ванна (при мокром обогащении), транспортирующее устройство (барабаны, валки, роторы), желоба и течки разделяемых продуктов, привод и рама.

При сухом обогащении на барабанных сепараторах руда (крупнее 3 мм) загружается на верхнюю часть барабанов. Магнитные частицы притягиваются к поверхности барабанов, а немагнитные или слабомагнитные ссыпаются с барабана в течки и направляются на перечистную сепарацию.

При мокром обогащении измельчённая руда в виде пульпы поступает под барабан. Дальнейшее движение пульпы определяется типом ванн (прямоточные, противоточные и полупротивоточные). Тип ванны применяется в соответствии с крупностью сепарируемого материала (прямоточные — материал крупностью от 3 до 6 мм; противоточные — материал крупностью менее 3 мм; полупротивоточные — материал крупностью менее 0,15 мм).

В роторных сепараторах при вращении ротора удерживаемые частицы выводятся из зоны действия сильного магнитного поля и смываются водой в сборники магнитного продукта. В процессе работы сепаратора при вращении ротора магнитная система, как и в барабанных сепараторах, остаётся неподвижной.

Область применения магнитной сепарации и объём переработки полезных ископаемых этим способом непрерывно возрастают, т.к. этот способ обогащения высокопроизводителен, наиболее прост и дёшев, а также удовлетворяет экологическим требованиям. С созданием роторных сепараторов магнитную сепарацию стали шире использовать при обогащении бедных слабомагнитных руд.

Литература: Деркач B. Г., Специальные методы обогащения полезных ископаемых, M., 1966; Кармазин B.B., Кармазин B. И., Бинкевич B. A., Магнитная регенерация и сепарация при обогащении руд и углей, M.,1968; Остапенко П. E., Обогащение железных руд, M., 1977; Кармазин B. И., Кармазин B. B., Магнитные методы обогащения, M., 1984.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.