Магни́тное обогаще́ние поле́зных ископа́емых (; ) — обогащение полезных ископаемых, основывающееся на действии неоднородного магнитного поля на минеральные частички с разной магнитной восприимчивостью и коэрцитивной силой.
Магнитным способом, используя магнитные сепараторы, обогащают железные, титановые, вольфрамовые и другие руды.
История Первый патент на способ магнитного обогащения полезных ископаемых (железной руды) был получен в Англии в 1792 году на имя Вильяма Фулартона. Промышленная реализация магнитного способа обогащения, главным образом для железняка, началась в конце XIX столетия. В Швеции Венстрем и Таге Мортзелл предложили сухой барабанный сепаратор с изменяемой полярностью. Аналогичный магнитный сепаратор был создан в Италии Пальмером в 1854 году. Широкое применение магнитной сепарации железняка началось в Швеции в начале XX столетия и было связано с разработкой Грендалем технологии барабанной сепарации для мокрого магнитного обогащения в 1906 году.
Классификация процессов магнитного обогащения
По областям применения различают подготовительные, основные (собственно магнитное разделение) и вспомогательные процессы магнитного обогащения.
Подготовительные процессы: улавливание металлолома, намагничивание и размагничивание, магнитная агрегация.
Вспомогательные процессы: сгущение и обезвоживание, измельчение в магнитном поле.
В зависимости от величины магнитной восприимчивости материала магнитная сепарация разделяется на слабомагнитную и сильномагнитную, в зависимости от среды, в которой проводится разделение, — на мокрую и сухую.
По принципу использования магнитного поля процессы магнитного обогащения разделяют на прямые и комбинированные (непрямые). К прямым принадлежат процессы разделения в слабых и сильных полях, регенерации суспензий, извлечения металлолома, магнитного пылеулавливания, термомагнитной и динамической агрегации.
Непрямые процессы: магнитогидростатическая (МГС), магнитогидродинамическая (МГД) сепарация, сгущение материалов, которые предварительно прошли магнитную флокуляцию, сепарацию полезных компонентов, локализованных на магнитных носителях.
Основы магнитного обогащения Крупность обогащаемой руды — до 150 мм. Для увеличения контрастности магнитных свойств разделяемой смеси используют термообработку.
При магнитном обогащении на минеральное зерно в неоднородном магнитном поле действует магнитная сила , которая определяется формулой:
где — удельная магнитная восприимчивость, ; — магнитная сила поля, .
На результаты магнитной сепарации существенно влияет разница между удельными магнитными восприимчивостями и разделяемых зёрен, неоднородность поля сепаратора по величине магнитной силы и крупность частиц обогащаемого материала.
Отношение магнитных восприимчивостей разделяемых при обогащении рудных и нерудных зёрен называется коэффициентом селективности магнитного обогащения.
Для успешного разделения минералов в магнитных сепараторах необходимо, чтобы величина коэффициента селективности магнитного обогащения была не меньше 3 — 5.
Соответственно классификации процессов магнитного обогащения различаются и аппараты, в которых происходят эти процессы: магнитные сепараторы, дешламаторы, магнитогидростатические сепараторы, магнитогидродинамические сепараторы, электродинамические сепараторы, железоотделители, металлоразделители, устрройства для размагничивания и намагничивания материалов.
Разделение минеральных частиц по магнитным свойствам может осуществлятья в трёх режимах: режим отклонения магнитных частичек характеризуется повышенной производительностью, но сниженой эффективностью процесса; режим удержания магнитных частичек характеризуется высоким извлечением магнитного компонента; режим извлечения магнитных частичек характеризуется высоким качеством магнитного продукта, но снижением его извлечения.
Современные магнитные сепараторы имеют эффективность разделения и производительность в 5-10 раз бо́льшую, чем образцы середины XX столетия. В сравнении с другими методами себестоимость магнитной сепарации для кусковых сильномагнитных материалов самая низкая, для мелкодисперсных — вторая после самого дешёвого метода винтовой сепарации. Производительность сепараторов для кусковых руд достигает 500 т/час, для тонкоизмельчённых сильномагнитных — 200 т/час, слабомагнитных — 40 т/час.
Перспективность магнитного обогащения обуславливается непрерывным интенсивным развитием технологии производства магнитных материалов и техники сильных магнитных полей, параметры которых постоянно улучшаются, а себестоимость обогащения снижается.
См. также Магнитная сепарация Разделение изотопов Электрическая сепарация
Литература [www.mining-enc.ru/m/magnitnaya-separaciya/ Магнитная сепарация] (статья) // Горная энциклопедия. Тома 1—5, : Советская энциклопедия, 1984—1991
Категория:Обогащение полезных ископаемых