Rozkład pola magnetycznego i analiza rozdziału w separatorze spiralnym

Autor: M. Brożek

Przy separacji magnetycznej drobnoziarnistych minerałów silnie magnetycznych istotną rolą odgrywają siły oddziaływań magnetycznych i powierzchniowych między ziarnami.

Siły te prowadzą do zjawiska flokulacji magnetycznej. W objętości flokuly mechanicznie zatrzymywane są ziarna niemagnetyczne, które wynoszone do produktu magnetycznego pogarszają jakość koncentratu.

Aby usunąć skutki tego zjawiska konstruuje się separatory ze zmiennym polem magnetycznym lub na drodze ruchu mieszaniny ziarn stosuje się stałe pole magnetyczne z układem nabiegunników o naprzemiennej biegunowości.

W takich separatorach agregaty ziarnowe ulegają kilkakrotnym przemag-nesowaniom, w trakcie których tracą ziarna niemagnetyczne. Jednym z separatorów o stałym polu magnetycznym jest separator zwojowy (spiralny).

W pracy omówiono zasadę działania separatora oraz metodą odwzorowań konforemnych wyznaczono rozkład pola magnetycznego i siły magnetycznej w przestrzeni roboczej separatora, a następnie z bilansu sił zewnętrznych działających na ziarno mieszaniny wyliczono wartość podatności magnetycznej podziałowej.

Posługując się stochastycznym modelem separacji magnetycznej przedstawiono wyrażenia na właściwą prędkość separacji oraz zawartość składnika magnetycznego w koncentracie i wychód koncentratu w funkcji kąta nachylenia koryta separatora, ilości wody spłukującej, liczby obrotów ślimaka oraz natężenia zewnętrznego pola magnetycznego.

Eksperymentalnie zweryfikowano zależność zawartości żelaza w koncentracie od ilości wody spłukującej. Zauważono, że chcąc uzyskać pełną zgodność modelu z doświadczeniem należy uwzględniać oddziaływania powierzchniowe między ziarnami.