ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ НА
МАГНИТНОМ СЕПАРАТОРЕ ТИПА 138 СЭ.
Цель работы
1.1. Изучить конструкцию и принцип работы роликового магнитного сепаратора.
1.2. Освоить принципы оптимизации и методику определения качественно-количественных показателей его работы.
В отчете представлены:
1. Аппараты, в которых происходит разделение зерен руды по магнитным свойствам, называются магнитными сепараторами.
Процесс магнитного обогащения основан на различии магнитных свойств разделяемых минералов. Разделения на магнитных сепараторах все минералы условно делятся на три группы:
1. Сильномагнитные минералы, имеющие удельную магнитную восприимчивость вещества χ 3,8 10 -5 м3/кг. К ним относятся магнетит, маггемит, франклинит, пирротин и др.
2. Слабомагнитные минералы имеют удельную магнитную восприимчивость χ = 7,5 10 -6 1,26 10 -7 м3 /кг. Это окислы, гидроокислы и карбонаты железа и марганца, ильменит, вольфрамит, гранат, биотит и др.
3. Немагнитные минералы не извлекаются в магнитную фракцию при магнитном обогащении. К ним относятся диамагнетики и слабые парамагнетики. В магнитных сепараторах магнитное поле создается системами из постоянных магнитов или электромагнитными системами с обмоткой, питаемой постоянным или переменным током. На эффективность магнитной сепарации влияют напряженность магнитного поля, параметры рабочей зоны, частота вращения барабанов или валков сепаратора, крупность и магнитные свойства обогащаемой руды, содержание твердого в питании сепаратора и другие факторы.
2. Оборудование и материалы:
1) лабораторный электромагнитный роликовый сепаратор 138Т-СЭМ (рис. 1) с магнитной обмоткой 1, роликом 2, ярмом 3, лотковым вибропитателем 4, загрузочной воронкой с шибером 5, приводом 6, двигатель 7, кнопкой пуска и остановки 8, сборник немагнитной фракции 9, сборник магнитной фракции 10, выпрямителем 11(рис 2), на котором имеется: амперметр12, регулятор 13, вольтметр 14, переключатель 15, выключатель 16;
2) электронные весы;
3) исходная смесь минералов;
4) Цифровой гауссметр.
Рис. 1 Лабораторный электромагнитный роликовый сепаратор 138Т-СЭМ
Рис. 2 Выпрямитель ВСА 5А
3. Описание последовательности проведения опыта
3.1. Ознакомиться с устройством лабораторного магнитного сепаратора, расположением рукояток, предназначенных для подачи питания и управления режимом работы сепаратора;
3.2. Отобрать пробу исходного материала массой 200 г;
3.3. Включить выпрямитель рукояткой, переключатель установить в положение первой ступени (1 ст.), повернув ручку влево, регулятором установить требуемую величину тока;
3.4. Включить привод ролика и лоткового вибропитателя;
3.5. Засыпать исходный материал в загрузочную воронку сепаратора;
3.6. Подобрать такую величину щели в загрузочной воронке перемещением шибера в вертикальной плоскости, чтобы обеспечить монослойное распределение материала на поверхности лотка;
3.7. После окончания опыта обесточить электромагнитную систему, выключить привод ролика и лоткового вибропитателя;
3.8. Продукты разделения взвесить и с помощью ручного магнита выделить магнитную фракцию из каждого продукта;
3.9. Снять техническую характеристику сепаратора;
3.10. Составить технологический баланс продуктов обогащения, рассчитать выход, массовую долю, извлечение минералов по формулам, приведенным ниже.
Рис 3. Технические характеристики сепаратора
Частота вращения ролика 60 об/мин
Таблица 1. Значения напряженности поля в рабочей зоне сепаратора измеренная гауссметром
| № п/п | ||||||||||||||
| Ток в обмотке, А | 0,50 | 0,80 | 1,80 | 2,20 | 3,00 | 3,80 | 4,20 | 4,50 | 5,0 | 5,8 | 6,2 | 7,0 | 7,8 | |
| Напряженность, кА/м |
График 1. Зависимости напряжености поля от тока в обмотке магнитного сепаратора 138-СЭ
Выводы:
Остаточная намагниченность системы равна 14 кА/м;
При токе в обмотке выше 6,2 А система входит в магнитное насыщение и дальнейшее увеличение тока нецелесообразно.
Таблица 2. Результаты обогащения на магнитном сепараторе (кварц ильменит)
| № п/п | Ток | Напряженность | Масса магн. фракц. | Масса немагн. фракц. | Общая масса | Класс | Извлечение магнитной фракции |
| А | кА/м | г | г | г | мм | % | |
| 48,7 | 48,7 | -0,5+0,08 | |||||
| 0,5 | 2,73 | 45,97 | 48,7 | -0,5+0,08 | 16,6 | ||
| 0,8 | 12,12 | 36,52 | 48,64 | -0,5+0,08 | 73,9 | ||
| 1,6 | 14,88 | 33,7 | 48,58 | -0,5+0,08 | 90,8 | ||
| 2,2 | 15,17 | 33,41 | 48,58 | -0,5+0,08 | 92,5 | ||
| 16,07 | 32,42 | 48,49 | -0,5+0,08 | 98,0 | |||
| 3,8 | 16,31 | 32,14 | 48,45 | -0,5+0,08 | 99,5 | ||
| 4,2 | 16,39 | 32,07 | 48,46 | -0,5+0,08 |
Таблица 3. Результаты обогащения на магнитном сепараторе (кварц гематит)
| № п/п | Ток | Напряженность | Масса магн. фракц. | Масса немагн. фракц. | Общая масса | Класс | Извлечение магнитной фракции |
| А | кА/м | г | г | г | мм | % | |
| 0,5 | 6,92 | 42,79 | 49,71 | -0,5+0,08 | 49,3 | ||
| 0,8 | 11,47 | 38,14 | 49,61 | -0,5+0,08 | 81,8 | ||
| 1,8 | 12,91 | 36,65 | 49,56 | -0,5+0,08 | 92,0 | ||
| 2,2 | 13,33 | 36,19 | 49,52 | -0,5+0,08 | 95,0 | ||
| 13,56 | 35,98 | 49,54 | -0,5+0,08 | 96,6 | |||
| 3,8 | 14,01 | 35,31 | 49,32 | -0,5+0,08 | 99,8 | ||
| 4,2 | 14,03 | 35,39 | 49,42 | -0,5+0,08 |
График 2. Зависимость извлечения от напряжённости магнитного сепаратора 138 СЭ
Вывод:
1) Из полученных результатов можно сделать вывод, что при повышении напряженности магнитного поля увеличивается эффективность обогащения полезного ископаемого в магнитном сепараторе.
2) В представленных смесях гематит имеет большую магнитную восприимчивость чем ильменит. Несмотря на различную магнитную восприимчивость гематита и ильменита в данной смеси разделение их магнитными методами малоэффективно.