Магнитное обогащение

Магнитное обогащение, способ отделения полезных минералов от пустой породы и вредных примесей, основанный на действии магнитного поля на минеральные частицы, обладающие различной магнитной восприимчивостью. Создание первых магнитных сепараторов относится к 18 веку, а совершенствование и промышленное применение - к 1892-1906 (Швеция и др.). В России первый магнитный сепаратор сконструирован в 1911; их серийное изготовление и сооружение фабрик для М. о. началось только в годы Советской власти. В СССР на обогатительных фабриках с помощью М. о. ежегодно перерабатывается около 500 млн. т полезных ископаемых (1973). Исходные материалы для прямого М. о.: железные руды (главным образом магнетитовые), марганцевые, титановые (содержащие ильменит и титаномагнетит), вольфрамовые (вольфрамитовые) и некоторые другие полезные ископаемые, при этом в магнитную фракцию (магнитный концентрат) выделяются ценные минералы. В результате М. о. содержание полезного компонента увеличивается в несколько раз и составляет в магнитных концентратах 95% и более, а содержание вредных примесей значительно снижается. Доля (извлечение) полезного минерала, переходящего в концентрат (магнитную фракцию), обычно не менее 75% от исходного его количества, а для сильномагнитных - может быть более 95%. Различают М. о., при котором магнитные или сильномагнитные минералы под действием магнитного поля выделяются в магнитную фракцию, а слабомагнитные или немагнитные минералы - в немагнитную.

Применяется также "обратное" М. о., когда минералы магнитной фракции являются вредной примесью (например, при перечистке оловянных, циркониевых, литиевых, бериллиевых, полевошпатовых, кварцевых и других концентратов).

Принципиальная схема М. о. показана на рисунке. При сухом М. о. руда загружается на верхние барабаны магнитного сепаратора, в которых помещены разомкнутые постоянные магниты, создающие на барабане поле напряжённостью около 90 ка/м. Магнетитовая руда притягивается к полюсам (к поверхности барабана), а слабомагнитная фракция отрывается и попадает для перечистки на нижние барабаны с более сильным полем (110 ка/м). Здесь происходит доизвлечение менее магнитных кусков руды из хвостов. В случае мокрого М. о. тонкоизмельчённая магнетитовая руда с водой поступает под барабаны, вращающиеся навстречу потоку пульпы и извлекающие из него ферромагнитные минералы. При мокром обогащении марганцевых и других слабомагнитных руд сепараторы имеют значительно более сильное поле (1500 ка/м), создаваемое в зазорах между валками и полюсами благодаря замкнутой электромагнитной системе. Рудные частицы из пульпы извлекаются валками и выносятся ими в концентратное отделение ванны. Менее магнитные фракции проходят перечистку на нижних валках. Параметры устройства и работы магнитных сепараторов определяются большим числом взаимосвязанных элементов: типом магнитной системы, числом, формой и расположением полюсов, составом магнитных материалов, диаметром роторов, частотой их вращения, крупностью руды, содержанием и вкраплением магнитных минералов, а при мокром М. о. - ещё и количеством воды, типом ванны и пр.

В СССР освоен (1971) выпуск большой номенклатуры магнитных сепараторов, конусов, железоотделителей, намагничивающих и размагничивающих устройств для сухого и мокрого М. о. сильномагнитных руд (магнитная восприимчивость свыше 3×10^-5) и для регенерации суспензий, а также для обогащения слабомагнитных материалов, восприимчивость которых превышает лишь 1,2×10^-7. Созданы оригинальные конструкции барабанных магнитных сепараторов с электромагнитными системами и постоянными магнитами (для магнетитовых руд и суспензий) и валковых, роторных и полиградиентных барабанно-ручейковых сепараторов (для слабомагнитных руд). Это оборудование используется не только для производства рудных, но и металлизированных концентратов. Выпуск последних резко возрастает в связи с развитием прямого восстановления руд, то есть бескоксовой и порошковой металлургии.
Лит.: Кармазин В. И., Современные методы магнитного обогащения руд черных металлов, М., 1962: Деркач В. Г., Специальные методы обогащения полезных ископаемых, М., 1966; Кармазин В. В., Кармазин В. И., Бинкевич В. А., Магнитная регенерация и сепарация при обогащении руд и углей, М., 1968.
? В. И. Кармазин.