Обогатительные процессы. Магнитные и электрические методы обогащения (стр. 4 )

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СЕПАРАТОРА. Руда по лоткуподается под вращающийся ролик. Магнитные частицы под действием необходимого магнитного поля притягиваются роликом и выносятся им за делительную перегородку. За перегородкой магнитное поле ослаблено, и частицы, под влиянием центробежной силы и силы тяжести, отделяются от поверхности ролика в приемник для магнитной фракции. Частицы руды с пониженными значениями удельной магнитной восприимчивости, недостаточными для извлечения их в магнитную фракцию, разгружаются у конца лотка в приемник для немагнитной фракции.

Напряженность магнитного поля на зубце ролика зависит от намагниченного тока:

3,5 А – 750–800 кА/м (9500–10000 Э),

5,5 А – 840–900 кА/м (10500–11000 Э),

7,5 А – 950–1000 кА/м (11500–12000 Э).

В зависимости от величины тока в обмотках катушек сепаратора, а, следовательно, от напряженности магнитного поля в рабочем зазоре сепаратора, будет меняться и эффективность разделения минеральной смеси.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Сделать эскиз сепаратора.

2. Снять техническую характеристику сепаратора:

а) число оборотов ролика в минуту;

б) диаметр и ширину ролика, мм;

в) профиль ролика;

г) расстояние (максимальное и минимальное) между лотком и роликом, мм.

3. Изучить порядок пуска и остановки сепаратора, а также порядок включений и выключений постоянного тока, подаваемого в обмотку катушек сепаратора.

4. Проследить зависимость между напряженностью магнитного поля и извлечением магнитной фракции из смеси магнитных и немагнитных минералов.

5. Установить зависимость извлечения магнитной фракции из смеси магнитных и немагнитных зерен от крупности материала при постоянном рабочем зазоре и величине напряженности магнитного поля.

6. Проследить зависимость извлечения магнитной фракции из смеси минеральных зерен от положения делительной перегородки.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Работа выполняется в последовательности, указанной в предыдущем разделе.

Включается сепаратор, в бункер его засыпается исходный материал, который подлежит разделению. Масса навески – 50 граммов. После сепарации всей навески получается магнитная и немагнитная фракции.

Рекомендуемый ряд значения тока, проходящего через обмотки электромагнитной системы: 1; 2; 4; 6; 8 А.

Полученные продукты подвергаются магнитному анализу на УЭМ-1Т.

Продукты анализа взвешиваются и определяются показатели выхода магнитной фракции.

Извлечение выделяемого минерала в магнитную фракцию подсчитывается по формуле:

где 𝛾 – выход магнитного продукта, %;

β – содержание магнитного минерала в магнитном продукте, %;

α – содержание магнитного минерала в исходной смеси, %.

Если магнитный продукт получен не чистый и содержание в нем магнитного минерала нельзя принять за 100 %, то тогда с помощью магнитного анализатора определяется содержание магнитного минерала в магнитном продукте. После этого магнитная и немагнитная фракции могут быть объединены и использованы в следующем опыте.

Результаты опытов заносят в табл. 5.1, 5.2, 5.3. По данным этих таблиц строят графики зависимостей извлечения магнитной фракции от величины напряженности магнитного поля, от крупности сепарируемого продукта, от положения делительной перегородки.

Таблица 5.1

№ п/п	Ток, А	Напряженность, кА/м	Продукты сепарации	Выход	Извлечение магнитной фракции, %
г	%
1			Концентрат Хвосты Исходный
2

Таблица 5.2

№ п/п	Крупность исследуемого материала, мм	Продукты сепарации	Выход	Извлечение магнитной фракции, %
г	%
1		Концентрат Хвосты Исходный
2
3

Таблица 5.3

№ п/п	Положение делительной воронки, град.	Продукты сепарации	Выход	Извлечение магнитной фракции, %
г	%
1		Концентрат Хвосты Исходный
2

Лабораторная работа № 6

Исследование величины зарядов минералов в поле коронного разряда и при трибоэлектризации перед электросепарацией

ВВЕДЕНИЕ

Для осуществления процесса электрической сепарации необходимы электрическое поле высокой напряженности и заряженные частицы. При этом используются непостоянные во времени электрические заряды, которые обуславливают собой силы, действующие на частицы в электрическом поле. Способы зарядки определяются в основном электрическими свойствами, присущими частицам сепарируемых минералов. К числу таких свойств относятся: электропроводность, диэлектрическая проницаемость, трибоэлектрический эффект, контактный потенциал и др.

В настоящей работе исследуются два способа получения заряженных частиц: ионизация в поле коронного разряда и электризация трением.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: обучить студентов методике определения величины зарядов минералов в поле коронного разряда и при трибоэлектризации перед электросепарацией.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Наиболее просто измерять величины и знаки зарядов можно ламповым электрометром В2-5 с выносным динамическим конденсатором, а также цилиндром Фарадея.

При измерении ламповым электрометром динамический конденсатор устанавливается под барабаном трибоадгезионного сепаратора на выходе удерживаемой и падающей фракций. При этом исследуемый материал из бункера направляется по вибролотку на барабан, а затем через воронку (из стали марки Ст.3) в цилиндр динамического конденсатора. Стрелка прибора (В2-5) показывает одновременно величину заряда (в вольтах) и знак заряда материала

л,

где С – известная емкость прибора, пФ;

Свх – входная емкость конденсатора, пФ;

U – показания электрометра, В.

Величина заряда 1 грамма порошка определяется из соотношения

.

При известном количестве зерен исследуемого материала заряд (средний) единичного зерна определяется:

,

где q – суммарный заряд исследуемой навески, Кл;

m – масса навески, г;

n – количество зерен в навеске.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

I. Исследование величины зарядов минералов в поле коронного заряда

Прежде чем приступить к работе на коронном электросепараторе, необходимо ознакомиться с инструкцией по технике безопасности и строго ее соблюдать. Необходимо помнить, что сепаратор работает с высоким напряжением (50 кВ), опасным для жизни.

1. Включить сепаратор, установить напряжение 10 кВ. Засыпать в бункер исследуемую навеску кварца крупностью –200... + 100 мкм весом 50 грамм. Измерить общий заряд навески вышеописанным способом.

Устанавливая последовательно напряжения 20, 30, 40 кВ на коронирующем электроде сепаратора, определить заряды исследуемых навесок кварца в каждом случае. Пользуясь вышеприведенными формулами, рассчитать заряды 1 грамма кварца для каждого напряжения. Занести экспериментальные и расчетные данные в табл. 6.1.

По данным табл. 6.1 построить график зависимости заряда получаемого 1 грамма кварца от напряжения на коронирующем электроде.

2. Установить напряжение на коронирующем электроде 30 кВ. Пропустить через сепаратор 50-граммовые навески кварца следующих классов крупности: –1 + 800; –800... + 630; –630 + +400; –400... + 200; –200... + 100 мкм. Определить в каждом случае общий заряд и рассчитать заряд 1 грамма материала.

Результаты опытов и расчетов занести в табл. 6.2. По данным таблицы построить график зависимости заряда от крупности заряжаемого материала.

II. Исследование величины зарядов минералов при трибоэлектризации

1. Пропустить через лабораторную трибоадгезионную установку пятиграммовые навески кварца тех же классов крупности, что и в предыдущем случае. Определить общий заряд и рассчитать заряд 1 грамма материала для каждого класса крупности.

Результаты опытов и расчетов занести в табл. 6.3. По данным таблицы построить график зависимости заряда от крупности заряженного материала.

2. Пропустить через установку пятиграммовые навески кварца, полевого шпата, барита, халькопирита, сфалерита одной крупности (–200... + 100 мкм) и определить величину заряда 1 грамма каждого из материалов.

Результаты опытов свести в сравнительную табл. 6.4.

3. Заменить барабан в лабораторной трибоадгезионной установке на наклонную плоскость. Длина плоскости трения – 40 мм. Применяют набор плоскостей из резины, картона, стекла, белой жести и железа.

Пропустить пятидесятиграммовые навески кварца крупностью –200... + 100 мкм на каждом типе плоскости трения. Угол наклона плоскости остается постоянным (40 °).

Для каждой плоскости определить величину заряда. Результаты опытов свести в сравнительную табл. 6.5.

Таблица 6.1

№ п/п	Напряжение, кВ	Общий заряд, Кл	Заряд 1г, Кл

Таблица 6.2

№ п/п	Класс крупности, мкм	Общий заряд, Кл	Заряд 1г, Кл
	–1 000... + 800
	–800... + 630
	–630... + 400
	–400... + 200
	–200... + 100

Таблица 6.3

№ п/п	Класс крупности, мкм	Общий заряд, Кл	Заряд 1г, Кл
	–1 000... + 800
	–800... + 630
	–630... + 400
	–400... + 200
	–200... + 100

Таблица 6.4