Гравитационная и магнитная сепарация руды
Гравитационные методы обогащения основаны на использовании различных гравитационных свойств химических элементов. Ключевым таким свойством является плотность (плотность меди 8.9 . 103 кг/м3, а плотность алюминия 2.7 . 103 кг/м3.)
Наиболее совершенным и простым методом гравитационного обогащения является обогащение в тяжелых средах (суспензиях), позволяющее разделять минералы с разницей в плотности до 0.1. Процедура обогащения данным методом заключается в следующем – при размещении смеси двух минералов в среде, имеющей плотность промежуточного значения между плотностями этих минералов, то смесь разделится: легкий минерал всплывет, а тяжелый выпадет в осадок.
В качестве среды с промежуточной плотностью в горной промышленности используются суспензии, представляющие собой взвесь тонкого порошка твердых тяжелых веществ в воде: магнезит (Fe3O4), галенит (PbS) или ферросилиций - сплав железа с кремнием.
Рассмотрим гравитационный метод. Предварительно измельченная руда быстро движется на ленте конвейера. В конце ленты, расположены емкости, местоположение которых откалибровано таким образом, что компоненты руды имеющие плотность р1, под действием силы тяжести падают в емкость 1, соответственно компоненты с плотностью р2 в 2 и с р3 в 3. Отметим что р1 < р2 < р3. Калибровка местоположения емкостей осуществляется при помощи основных законом механики ( законов Ньютона ), а так же эмпирическим путем. Таким образом и происходит сепарация (разделение) руды по фракциям.
Следующий метод обогащения - магнитная сепарация руды. Данный метод основан на разделении компонентов руды по их магнитным свойствам.
Процедура схожа с гравитационным методом, отличие заключается лишь только в том что при магнитной сепарацией под каждой емкостью расположены одинаковые магниты. На частицы, имеющие магнитные свойства, какими являются металлы, действует дополнительная сила, помимо силы, полученной при ускорении на ленте конвейера. При этом магниты будут уменьшать ускорение магнитных частиц, и они будут скапливаться в емкостях расположенных как можно ближе к ленте конвейера. Различия в плотности магнитных частиц будет сдвигать номер емкости их скапливания вправо (если их плотность больше) или влево (если их плотность меньше). Таким образом, не трудно понять, что в последних емкостях будет сосредотачиваться пустая порода, так как на нее не будет действовать магнитная сила, и ускорение частиц пустой породы будет наибольшим.
Однако, невозможно полностью отделить металлические частицы в руде от пустой породы и т. д. Существует множество факторов, влияющих на эффективность магнитной и гравитационной сепарации, что повлекло за собой создание более сложных установок, позволяющих учесть данные сложности и увеличить эффективность методов.
