Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Интенсификация процессов сухой магнитной сепарации магнетитовых руд

ВАК РФ 25.00.13, Обогащение полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Интенсификация процессов сухой магнитной сепарации магнетитовых руд"

11а правах рукописи

Килин Владимир Иванович

Интенсификация процессов сухой магнитной сепарации магнетитовых руд

Специальность 25.00.13 -Обогащение полочных ископаемых Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Чита - 2004

Работа выполнена в лаборатории магнетизма горных пород институт физики им. Л.В. Кирснского СО РАН и Абаканском филиале ОАО «Евраруда»

Научный руководи!ель: кандидат физ.- мат. наук,

старший научный сотрудник Якубайлик Эдуард Константинович

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Ольга Иннокентьевна Рыбакова Кандидат технических наук, доцент Рашит Бореевич Закиев

Ведущая организация:

Государственный университет цветных металлов и золота (г. Красноярск) Защита состоится «22» декабря 2004 г в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.299.01 при Читинском государственном университете (г. Чита, ул. Ллександро-Заводская, 30, зал заседаний ученого совета)

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: ул. Александро-Заводская, 30, г. Чита, 672039, ЧитГУ, ученому секретарю совета Д 212.299.01 Факс: (3022) 264393

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Читинского Государственного университета

Автореферат разослан 2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета ¡р ___ ^

кандидат геолого-минералогических наук ' / Н.П. Котова

Актуальность проблемы. Вовлечение в добычу и переработку всё более бедных магнетитовых руд, увеличение засорения руды породой, повышение требований к качеству железорудных концентратов - всё это касается такой важной области промышленной технологии, как сухая магнитная сепарация, являющаяся основным способом обогащения в железорудной промышленности Сибири. Закон «О недрах» содержит раздел, требующий совершенствования технологии переработки минерального сырья. Новые экономические отношения заставляют повышать качество всего технологического процесса разделения железных руд.

В каждом классе крупности обогащаемого сырья многокомпонентная смесь минеральных частиц обладает различными магнитными свойствами, поэтому требуется дальнейшее изучение характера изменения магнитных свойств в процессе образования и разрушения сильномагнитных фракций (конгломератов).

Большой вклад в разработку теории и экспериментальных исследований применительно к разделению сильномагнитных частиц внесли учёные - А.Я. Сочнев, И.С. Дацюк, В.Г. Деркач, В.И. Кармазин, А.П. Квасков, В.В. Кармазин, А.А. Бикбов, Л.А. Ломовцев, Л.Ф. Рычков, А.Г. Звегинцев и др.

Основные трудности магнитного обогащения связаны с постоянным уменьшением крупностичастиц, поступающих на магнитную сепарацию, что в свою очередь вызвано условиями раскрытия ценного компонента при обогащении тонковкрапленных руд. Для частиц крупностью менее 50мкм., магнитная восприимчивость и, соответственно, магнитная сила обычно в два - три раза ниже, чем у крупных. В то же время повышение эффективности процесса разделения невозможно без увеличения соотношения разделяющих сил в рабочем пространстве магнитных сепараторов.

Реализация технологии получения высококачественных концентратов методом сухой магнитной сепарации сдерживается отсутствием эффективных промышленно освоенных машин и аппаратов для разделения тонкозернистых магнетитовых руд. В процессе сухого обогащения используются сепараторы Воронежского завода «Рудгормаш» с магнитными системами из феррита бария, напряжённость магнитного поля на поверхности барабанов которых (в зоне максимума) не превышает 0,12 Тл. Повышение селективности разделения за счёт увеличения центробежной составляющей приводит к увеличению потерь.

Повышение извлечения слабомагнитных и труднообогатимых мелких частиц связано в первую очередь с необходимостью достижения большей магнитной силы. Выделение немагнитных фракций и бедных сростков из концентратов является первоочередным резервом повышения их качества.

Создание высокоградиентных знакопеременных вращающихся и двигающихся полей открывает перспективы развития методам, которые способны интенсифицировать обогащение самого различного сырья - от углей до алмазов.

Цель работы. Разработка и внедрение новых, а также модернизация действующих машин и аппаратов для сухого магнитного обогащения маг-

нетитовых руд с целью повышения качества и эффективности процессов сухой магнитной сепарации.

Идея работы заключается в повышении эффективности KgгadH на основе применения материалов из сплава неодимжелезобор.

Основные задачи исследований:

1. Изучение вещественного состава и магнитных свойств абаканских магнетитов.

2. Лабораторные исследования процессов сухой магнитной сепарации магнетитовых руд абаканского железорудного месторождения.

3. Расчёты магнитных систем сепараторов с помощью программы ELCUT.

4. Изучение магнитных полей и магнитных сил вблизи магнитных систем различного типа.

5. Измерение пондеромоторных сил магнитного поля методом Фара-

дея.

6. Измерение индукции магнитного поля методом, основанным на эффекте Холла.

7. Экспериментальные исследования характеристик магнитных систем.

8. Технологические испытания сепараторов с новыми магнитными системами при переработке исходных руд железорудных предприятий Сибири (Таштагольского, Казского, Шерегешского, Ирбинского, Тёйского рудников) на ДОФ Абаканского филиала ОАО «Евразруда».

9. Экспериментальные исследования вращающихся магнитных полей.

10. Исследования нового метода магнитной обработки сепарируемых минеральных смесей.

11. Разработка конструкций новых аппаратов для магнитной обработки минеральных смесей.

12. Разработка конструкций новых типов лабораторных магнитных сепараторов для селективного разделения минеральных смесей.

13. Испытания опытных образцов аппаратов для магнитной обработки и сепарации минеральных смесей.

Объекты исследования. Магнетитовые руды Абаканского железорудного месторождения.

Методы исследования. В работе использованы патентно-информационный и нормативно-технической анализ документов, баллистический, пондеромоторный, индуктивный, химический, гранулометрический методы; статистическая обработка данных, лабораторные и промышленные испытания.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Системная оценка обогатимости магнетитовых руд, крупностью менее 8мм, базируется на изучении вещественного состава и результатов магнитного анализа, что предопределяет необходимость увеличения магнитной составляющей процесса разделения железных руд.

2. Оптимизация параметров магнитных систем с заданными свойствами на основе постоянных магнитов из неодимжелезобор содер-

жащих сплавов, достигается за счёт различия их типоразмера и градиента поля.

3. Повышение эффективности процесса сепарации магнетитовых руд достигается на основе применения вращающихся постоянных магнитов из сплава неодимжелезобор с различной пространственной конфигурацией, амплитудой пульсации, напряжённостью и градиентом поля.

Достоверность научных положений и выводов обеспечивается:

1. Большим количеством опытных данных и измерений.

2. Сходимостью расчетных и экспериментальных результатов, выполненных по надежным методикам с привлечением новых технических средств.

3. Подтверждением полученных результатов работы на промышленных и лабораторных моделях новых машин и аппаратов, эксплуатируемых на промышленных предприятиях.

Научная новизна работы:

1. Научно обоснована возможность повышения извлечения ферромагнитных частиц, крупностью менее 8 мм в процессе сухой магнитной сепарации магнетитовых руд на основе магнитных систем из сплава не-одимжелезобор.

2. На основе теоретических расчетов магнитных систем из неодим-железобора и экспериментального изучения магнитных полей и магнитных сил, автором обоснован выбор оптимального полюсного шага и скорость вращения барабана сепараторов ПБС с постоянным магнитным полем для сухого обогащения магнетитовых руд.

3. При изучении магнитных систем, состоящих из постоянных магнитов с одинаковой полярностью, установлена область пространства с отрицательными значениями магнитных сил, действующих в противоположном направлении относительно центральных частей магнитов, использование эффекта позволяет расширить возможности магнитной сепарации.

4. Разработан новый патентозащищенный метод магнитной обработки магнетитовых руд, отличающийся использованием аппаратов с вращающимися магнитными полями, создаваемыми новыми магнитными системами. Использование подобных магнитных систем приводит к появлению интенсивных вращательных моментов и «качению» магнитных частиц.

5. Обоснованы и разработаны устройства (сепараторы-анализаторы), отличающиеся от известных тем, что магнитная система состоит из постоянных неодимжелезоборовых магнитов с магнитными моментами, направленными в одну сторону и позволяющие прогнозировать возможности сухой магнитной сепарации.

Практическая значимость работы:

1. Разработаны и внедрены в эксплуатацию на ДОФ Абаканского филиала сепараторы с реконструированными магнитными системами на основе магнитов из неодимжелезобора, что позволило повысить извлечение железа в высококачественный концентрат на 1,96 %. Проведёнными в условиях Абаканской ДОФ промышленными испытаниями исходных руд горнорудных предприятий Сибири на сепараторах с новыми магнитными

системами получен прирост качества в первичных концентратах от 1,5% (Шерегешский рудник) до 8,6% (Таштагольский рудник), потери железа с отвальными хвостами при этом снижены на 3,0% (Шерегешский рудник) и на 0,6%(Таштагольский рудник).

2. Проведённые экспериментальные исследования позволили предложить новый метод магнитной обработки минеральных смесей. Аппараты используются на ДОФ Абаканского филиала. Новизна технических решений по конструкциям устройств для магнитной обработки сепарируемых продуктов защищена двумя патентами:

- аппарат для магнитной обработки минеральных смесей (патент №2220776);

- аппарат для магнитной обработки минеральных смесей (патент №2233707).

3. Разработан и внедрён в лаборатории магнетизма горных пород ИФ СО РАН новый тип лабораторного магнитного сепаратора-анализатора (патент №2231394) и магнитный сепаратор для селективного разделения минеральных смесей, который вошёл в число важнейших результатов научно-исследовательских работ Института Физики им. Л.В. Киренского СО РАН в 2003 г.

4. Экономический эффект от внедрения в производство на ДОФ Абаканского филиала предложенных конструкций сепараторов составил

)520,5 тыс. руб.

Личный вклад автора. Автор непосредственно разработал методику исследования магнитных свойств Абаканских магнетитов и обосновал возможность повышения эффективности процесса сухой магнитной сепарации, разработал методики исследования магнитных полей и магнитных сил вблизи магнитных систем различного типа, реконструировал магнитные системы сепараторов ПБС, разработал новый метод магнитной обработки минеральных смесей на основе использования знакопеременных полей высокой интенсивности, разработал конструкции устройств для магнитной обработки сепарируемых продуктов, новый тип лабораторного магнитного сепаратора-анализатора, конструкцию магнитного сепаратора для селективного разделения минеральных смесей.

Автор являлся руководителем и ответственным исполнителем работ по разработке, изготовлению и внедрению в производство новых машин и аппаратов для интенсификации процесса сухой магнитной сепарации. Под руководством автора было организовано проведение всех видов промышленных и лабораторных испытаний новых методов, машин и аппаратов в условиях действующего производства и обосновано их преимущество.

Апробация работы. Основные результаты диссертации были представлены и обсуждались на Третьем конгрессе обогатителей стран СНГ, Москва, 2001 г; Четвёртом конгрессе обогатителей стран СНГ, Москва, 2003 г; Международном научном семинаре «Инновационные технологии -2001», Красноярск, 2001 г; Всероссийской научно-практической конференции «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов», Красноярск, 2003 г; Международной конференции «ESTMAG-2004», Красноярск, 2004г; Международном совещании «Современные методы оценки

технологических свойств труднообогатимого и нетрадиционного минерального сырья благородных металлов и алмазов и прогрессивные технологии их переработки» (Плаксинские чтения), Иркутск, 2004г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, список которых приведён в конце автореферата. По работе получено 3 патента.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 72 наименований и содержит 150 страниц, 77 рисунков, 13 таблиц.

Выражаю глубокую признательность и благодарность Звегинцеву А.Г., Коневу Н.Н. за постоянное внимание и помощь в выполнении работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрены актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи работы; приведены защищаемые положения; показана новизна, практическая ценность и достоверность полученных результатов, кратко изложено содержание работы.

Первая глава работы имеет обзорный характер. Основные тенденции развития современного обогатительного производства по переработке магнетитовых руд заключаются в разработке энерго- и ресурсосберегающих технологий и оборудования, а также оптимальных путей получения высококачественных концентратов. В России сухой магнитной сепарации подвергается около 40% обогащаемых магнетитовых руд. На значительном количестве фабрик сухая магнитная сепарация подгрохотной рудной мелочи не осуществляется ввиду её низкой эффективности. Внедрение технологии магнитной подготовки ещё недостаточно из-за низкого уровня развития применяемой техники и действующих методов магнитной обработки магнетитовых руд. В связи с этим, разработка и внедрение новых технологических машин и аппаратов для обработки и сепарации различных ферромагнитных материалов, изучение закономерностей этих процессов, изучение структуры магнитных агрегатов в различных условиях их формирования являются актуальными задачами в области обогащения.

Применяемые в отечественной практике сепараторы ПБС не предназначены для обогащения мелкодроблёных руд, их существенный недостаток - одинаковый полюсный шаг, за исключением сепараторов серии ПБСЦ. Величины магнитных сил, создаваемых ферритобариевыми магнитами, недостаточно для высокоэффективного ведения процесса.

Таким образом, задача повышения эффективности процесса сухой магнитной сепарации на обогатительных фабриках, в том числе и Абаканских руд, может решена путём разработки и внедрения новых магнитных систем с повышенными магнитными характеристиками, разработки и внедрения новых устройств для магнитной обработки и разделения минеральных смесей с использованием вращающихся и двигающихся, знакопеременных магнитных полей.

Во второй главе приведены результаты изучения вещественного состава и лабораторных исследований процессов сухой магнитной сепарации на материале Абаканской фабрики.

На технологических пробах руды, концентрата и хвостов определён минеральный состав и степень раскрытия минералов. Минералогические исследования показали, что по технологическим свойствам руда Абаканского железорудного месторождения относится к труднообогатимой, что объясняется микронной вкрапленностью нерудных минералов в магнетите и магнетита в нерудных минералах и затрудняет получение высококачественных концентратов в условиях Абаканской ДОФ. Основные потери железа в хвостах приходятся на тонкие, размером в десятки микрон, зёрна магнетита.

По результатам магнитных измерений установлено, что:

- с уменьшением размера зерна менее 50 микрон магнитная восприимчивость магнетита падает и локального поля сепаратора не хватает для извлечения этого зерна в концентрат, и оно уходит в хвосты;

- величина коэрцитивной силы Нс абаканских продуктов изменяется от 2,4 ка/м в крупных классах до 4,4 ка/м в тонких. Относительно низкие значения Не указывают на возможность их эффективно намагничивать в поле 80-120 ка/м.

Лабораторные исследования процессов магнитной сепарации на материале Абаканской фабрики проведены с целью выявления влияния предварительной магнитной подготовки на показатели обогащения. Физическая основа процесса - способность ферримагнитного минерала - магнетита аккомодировать, то есть увеличивать остаточную намагниченность Jг в результате воздействия магнитного поля. На баллистической установке были измерены основные кривые намагничивания, то есть J=f(H) и полевая зависимость остаточной намагниченности Jг, то есть Jг=f(H).

В итоге можно утверждать, что физическая основа подмагничивания принципиально имеется. Остаточная намагниченность Jг абаканской руды, особенно в классах крупнее 1мм, в магнитных полях, близких по величине к рабочим полям сепаратора, растёт, хотя и незначительно.

Реальные локальные магнитные поля, в которых на различных расстояниях от намагничивающей системы сепаратора «пролетают» моночастицы и сростки разной крупности, меньше поля на поверхности барабана, таким образом, есть смысл предварительно поднять величину их Jг.

Контрольная сепарация отвальных хвостов приобретает особый смысл, так как с хвостами теряется значительное количество металла. Мокрый магнитный анализ даёт предельные теоретические цифры по до-извлечению железа из хвостов: так, из хорошо подготовленного материала, можно выделить 10-15% высококачественного концентрата с высоким содержанием железа. Из ситового анализа отвальных хвостов видно, что в классах -1,25+Омм находится 74,7%, а в классе -0,07+Омм - почти 50% магнетитового железа.

Лабораторные опыты по доизвлечению железа из хвостов Абаканской фабрики показали, что можно получить 7-9% магнетитовой фракции из класса -2+0мм с содержанием железа 50-52%; выход класса -5+0мм меньше-5% и железа в нём также меньше - 46-50%.Показатели сепарации также доказывают, что железо, в основном, содержится в тонких классах, точнее теряется с ними.

Серия модельных опытов по полевой зависимости выхода магнитной фракции хвостов, то есть проведена мокрым способом на анализа-

торе 25Т. Три пробы хвостов -разных по содержанию железа двух классов крупности -0,07+Омм и -1+0,5мм разделялись в двух полях: обычном, Н=80ка/м, и высоком - 320 ка/м.

Из эксперимента ясно, что чем беднее хвосты, то есть чем меньше концентрация ферримагнитных частиц, и, следовательно, магнитное взаимодействие между ними, тем более высокие поля нужно прикладывать для выделения магнитного продукта.

Таким образом, можно увеличить выход магнитного продукта:

- подняв поле сепарации, одним из вариантов которого является реконструкция магнитных систем сепараторов с использованием высокоинтенсивных магнитов;

- применив новые методы для магнитной обработки материала.

Опыты по определению зависимости показателей сепарации от крупности частиц подтвердили: для получения концентратов с высоким содержанием железа необходимо раскрыть магнетит - основной носитель железа. Близкое качество магнитных продуктов при сухой и мокрой сепарации говорит о больших возможностях сухой магнитной сепарации в деле повышения качества конечных продуктов.

Изучение факторов для подсчёта оптимального полюсного шага, сравнение результатов расчётов велось по известным формулам Сочнева А.Я., Деркача ВТ..

Результаты расчётов: шаг полюсов возрастает с увеличением крупности обогащаемой руды, а его величина для класса от 0-5мм до 0-8мм составляет 6-9см..

С целью поиска оптимальных параметров магнитных систем были проведены исследования распределения напряженности магнитного поля и магнитных сил вблизи магнитных систем с различным взаимным расположением и ориентацией полюсов постоянных магнитов из сплава неодим-железобор. Подавляющее большинство сухих барабанных магнитных сепараторов имеет магнитные системы, состоящие из пластин феррита бария с чередующейся магнитной полярностью. В задачи настоящих исследований входило измерение напряженности магнитных полей над магнитами из сплава Nd-Fe-B размером 60х80х20мм с различным шагом, с целью использования их в дальнейшем для реконструкции магнитных систем промышленных сепараторов. Исследования проводились с помощью специально изготовленного устройства, позволяющего моделировать различные магнитные системы.

Рис.1. Магнитная сила над разнополярными магнитами на расстоянии Ь=20мм от магнитной системы при зазорах " а ": 1-10мм; 2-20мм; 330мм; 4-60мм.

Наиболее информативными являются графики рис.1, иллюстрирующие изменение удельной магнитной силы над различными областями магнитной системы (И=20 мм.) при изменении расстояния между магнитами. Наиболее резкое увеличение магнитной силы ( с 23 до 55 раз) наблюдается над средней частью зазора в 10мм. При зазоре 20мм магнитная сила возрастает с 20 до 30 раз. Увеличение зазора до 60мм. приводит к уменьшению магнитной силы на 88%. Оптимальное расстояние между магнитами составляет 30мм. Проведенные исследования показывают, что при использовании магнитов из сплава Ш-Бе-В на частицы магнетита действует магнитная сила, прижимающая их к поверхности барабана, в 20-50 раз превышающая силу тяжести. Частицы наружного слоя вызывают эффект "прессования", препятствующий разделению магнитных, слабомагнитных и немагнитных частиц.

Определённый интерес представляют результаты исследования распределения напряженности магнитного поля и магнитных сил над магнитной системой, состоящей из постоянных магнитов с одинаковой магнитной полярностью. Обнаруженные области пространства, с отрицательными значениями магнитных сил (ферромагнитные частицы отталкиваются от магнитной системы), открывают дополнительные возможности для интенсификации процессов магнитной сепарации.

На рис.2 приведены графики, характеризующие изменение напряженности магнитного поля (вертикальной составляющей) над магнитной системой.

Рис.2 Напряженность магнитного поля над одно-полярной магнитной системой при зазоре между магнитами 30мм на высоте: 1-5мм; 2-10мм; 315мм; 4-25мм; 5-35мм; 6-55мм; 7-110мм.

Анализируя кривые, видно, что при удалении от центральной части магнита напряженность магнитного поля уменьшается от 112ка/м до 8ка/м. Между магнитами (а=30мм.) на расстоянии h =10 мм наблюдается магнитное поле противоположного направления напряженностью 38,4ка/м (кривая 1 ). При удалении от магнитной системы происходит изменение знака поля и увеличение его величины до 32ка/м (кривая 4) с дальнейшим уменьшением до 8ка/м на расстоянии 100мм.

В результате подобного аномального распределения магнитного поля над магнитной системой образуется область пространства, в которой градиент магнитного поля, а, следовательно, и магнитная сила, имеют противоположное направление относительно центральных частей магнитов. Это приводит к тому, что ферромагнитные частицы отталкиваются от магнитной системы и "зависают" над ней.

Проведенные эксперименты показывают принципиальную возможность использования наблюдаемых эффектов для повышения качества сепарируемых продуктов. Периодическое уменьшение прижимающей силы к поверхности барабана со стороны наружного слоя частиц магнетита на внутренние должно способствовать селективному разделению магнитных, слабомагнитных и немагнитных фракций сепарируемых продуктов.Среди возможных вариантов расположения магнитов внутри вращающегося барабана заслуживает рассмотрения вариант устройства магнитной системы с постоянными магнитами Nd-Fe-B расположенными вдоль радиус-векторов барабана.

Таким образом, к преимуществам магнитов из сплава неодимжелезо-бор можно отнести небольшие габаритные размеры и значительное преимущество в магнитной силе, возможность изготовления пластин определённого размера, их комбинация, упаковка в блоки и, как следствие, -возможность создания магнитных систем с заданными магнитными свойствами-.

В третьей главе для проверки полученных расчётных данных по отимальному устройству магнитных систем были выполнены расчёты с использованием современных программных комплексов ELCUT. Результаты расчётов восьми вариантов комбинированных магнитных систем сепараторов ПБС 90/100 наглядно показывают преимущество магнитных систем на основе магнитов из неодимжелезобора. Это видно по распределению силовых линий магнитного поля, по графическому изображению линий магнитной индукции и её составляющих, по которым и можно судить о работоспособности будущих магнитных систем. Отличие магнитных систем с различной периодикой на примере типоразмера магнитов 80х80х20мм показывает, что увеличение расстояния между магнитами приводит к появлению провалов по линии индукции и её радиальной составляющей, а уменьшение расстояния между магнитами ведёт к некоторой выпуклости линий, что также нерационально и приводит к укорачиванию магнитной системы. В целом, расчётные материалы подтверждают правильность выводов по оптимальному полюсному шагу и результаты

изучения взаимодействия магнитных полей и сил различных магнитных систем.

Как отмечено выше, для уменьшения потерь железа при сепарации необходимо увеличить напряжённость рабочего поля сепарации. Наши эксперименты показали, что на материале неодим-железо-бор реально достижимы поля порядка З60ка/м на поверхности пластины. Опыты выполнялись на пластинах из неодим-железо-бора размером 41x41x1 Омм Заметный рост поля происходил до набора 4-5 магнитов, следующие пять магнитов дают прирост поля всего в 24ка/м.

За время модернизации сепараторов изготовлено и испытано около девяти вариантов магнитных систем с магнитами трёх размеров, мм: 80x80x20, 60x80x20, 40x80x20. Испытаны системы с количеством рядов новых магнитов от шести до двенадцати с чередующейся полярностью по ходу движения материала, а также с расположением магнитов в шахматном порядке для создания криволинейного движения материала. В ряду число магнитов в зависимости от схемы расположения - от 7 до 10 с изменением расстояния между ними от 0 до 40 мм. Индукция на поверхности барабана изменялась в пределах от 200 до 250 МТл, градиент поля - от 50 до 70 МТл/см.

Распределение магнитных сил на поверхности барабана и на расстоянии 20мм от поверхности барабана наглядно показывает преимущество магнитных систем с магнитами из сплава Ш-Бе-Б. Наибольшая величина удельной магнитной силы достигнута на сепараторе с меньшим полюсным шагом. Хотя, исходя из положений о верхнем и нижнем поле сепарации, равном 20мм, следует, что магнитные системы с полюсным шагом равным 90мм являются наиболее эффективными, что и подтвердили промышленные опыты. Наибольшая величина удельной магнитной силы и наибольший градиент принадлежат сепаратору с меньшим полюсным шагом - 60мм, величина силы на поверхности барабана которого превышает силу магнитных систем заводских сепараторов более чем в 3 раза. Из вышеизложенного следует, что причиной получения концентрата более низкого качества на сепараторе с малым полюсным шагом является значительно более высокая магнитная сила в зоне сепарации, а большее число полюсов в данном случае не обеспечивает эквивалентного режима разделения. Для повышения качества концентрата на высокоградиентных сепараторах необходимо увеличивать центробежную составляющую процесса разделения и длину пути прохождения материала.

С увеличением скорости вращения барабана веер траекторий немагнитных частиц передвигается вверх (против направления вращения барабана) а, следовательно, освобождаются зоны разгрузки магнитного и немагнитного продуктов, что повышает чёткость их разделения.

Кривые

рис.3 показывают, что увеличение центробежной силы, действующей на частицы руды, повышает качество магнитного концентрата. Следует отметить, что показатели работы сепараторов с 12 и 9см полюсным шагом очень близки.

Сравнительный анализ работы сепараторов с различными магнитными системами показывает, что удельная производительность сепараторов с реконструированными магнитными системами увеличивается на 40-50%. При одинаковой же производительности уменьшение толщины подаваемого в рабочую зону сепаратора слоя исходного материала приводит к улучшению качественных показателей обогащения. В подтверждение вышеизложенному на Абаканской ДОФ в период с 5 по 7 мая 2004г были проведены промышленные опыты по переработке исходных руд Таштагольско-го, Казского, Шерегешского, Ирбинского, Тёйского рудников. Работа проведена с целью установления показателей обогащения руд на Абаканской ДОФ с использованием сепараторов с реконструированными магнитными системами.В результате опытов по переработке руд получены более богатые концентраты с содержанием железа 48-50% из Таштагольской, Ирбин-ской, Казской руды, что на 3,5-8,6% выше, чем по технологии действующих фабрик. Из Тёйской, Шерегешской руды получены концентраты с содержанием железа 33,2-41,0%, относительно действующих технологий прирост составил 1,5-5,7%. В хвостах содержание железа из Казской, Ше-регешской, Ирбинской руд снизилось на 2-3% по сравнению с действующими технологиями на ДОФ и составило 7,9-13,5%, в хвостах из Таштагольской, Тёйской руд - снизилось на 0,1-0,6% и составило 6,5-8%.%. Предполагается, что сепараторы с реконструированными магнитными системами найдут широкое применение на Таштагольской, Шерегешской, Казской, Тёйской, Ирбинской, Краснокаменской ДОФ.

Рис. 3. Зависимость содержания железа в концен-

V1

трате (р) и хвостах (у) от центробежной силы (—)

К

сепараторов с различными магнитными системами: 1-шаг полюсов магнитной системы 12см; 2-шаг полюсов магнитной системы 9см; 3-шаг полюсов магнитной системы 6см.

В четвёртой главе изложены результаты исследований вращающихся магнитных полей и разработки конструкций новых аппаратов для магнитной обработки минеральных смесей, результаты разработки конструкций новых типов магнитных сепараторов для селективного разделения минеральных смесей.

В последние годы в лаборатории магнетизма горных пород института физики СО РАН развиваются методы сепарации в знакопеременных полях. Кратко их итоги сводятся к следующему: методом сухой сепарации в пульсирующих электромагнитных полях из магнетитового продукта с 42% железа, измельчённого до класса -0,074мм, можно выделить 57% концентрата с содержанием железа более 65%; из хвостов извлечь около 20%концентрата с содержанием железа 66%. Однако, как отмечено выше, все эти результаты достигнуты на классе крупностью -0,074мм.

Основной недостаток этого способа - отсутствие аппаратов требуемой производительности и сложность в их изготовлении. Альтернатива - использование постоянных магнитов для создания знакопеременных полей и использование их для обработки и разделения минеральных смесей. В задачу настоящих исследований входила разработка универсальных методов магнитной обработки материалов перед сепарацией.

Основные характеристики вращающихся магнитных полей были изучены на специальной установке.

На рис.4,5 представлены графики, характеризующие изменение напряженности магнитного поля (радиальная и тангенциальная составляющие) ферритобариевых и неодимовых магнитов на различных расстояниях от магнитной системы при её повороте вокруг оси на 180 градусов.

При сравнении кривых изменения напряженности магнитного поля при повороте магнитных систем из «бариевых» и «неоди-мовых» магнитов обращает на

Рис.4. Изменение напряжённости магнитного поля вокруг магнитной системы (Бе-Ба) в зависимости от угла её поворота.

Рис. 5. Изменение напряжённости магнитного поля вокруг магнитной системы (Ш-Бе-Б) в зависимости от угла её поворота (на расстоянии 60мм от оси вращения): 1- круговая составляющая; 2-радиальная составляющая.

себя внимание существенная разница в абсолютных значениях напряженности магнитного поля и характере хода кривых.

Магнитная сила максимальна при вертикальном положении магнитов и уменьшается в 4 раза при горизонтальном положении.

Изменение составляющих магнитного поля по величине и направлению, происходящее в процессе работы аппаратов для магнитной обработки, и приводит к интенсификации протекающих процессов. Вышесказанное относится и к магнитной силе Основное отличие нового метода магнитной обработки сепарируемых продуктов состоит в том, что процесс обработки состоит из нескольких этапов: разрушения магнитных конгломератов путем размагничивания, перемещения мелких магнитных частиц относительно немагнитной и слабомагнитной минеральной смеси, образования новых укрупненных магнитных агрегатов и флокул, состоящих, в основном, из мономинеральных частиц магнетита и последующей магнитной сепарацией с использованием имеющихся промышленных сепараторов.

В итоге разработан новый метод магнитной обработки минеральных смесей перед магнитной сепарацией, основанный на создании локальных вращающихся и двигающихся магнитных полей высокой интенсивности. Новым техническим результатом устройства является объединение процесса размагничивания и флокулянии в один цикл с возможностью использования в методах сухой магнитной сепарации.

На рис.6 представлен схематический вид аппарата, применяемого для обработки слабомагнитных и сильномагнитных минеральных смесей соответственно.

Работает аппарат следующим образом. При перемещении минеральной смеси над вращающимися магнитами она подвергается воздействию знакопеременных магнитных полей различной напряженности. При вертикальном расположении магнитов поле направлено параллельно транспортёру и имеет максимальную напряжённость, при повороте магнитов на 90 градусов поле направлено перпендикулярно транспортёру и имеет меньшую напряжённость. При дальнейшем повороте происходит изменение направления магнитных полей на противоположные. Подобная конфигурация вращающегося магнитного поля приводит к разрушению магнитных фло-кул, содержащих магнитные, слабомагнитные и немагнитные минералы и

Вид А-А Вил А-Л

Рис.б Представлен схематический вид аппарата, применяемого для обработки слабомагнитных и сильномагнитных минеральных смесей соответственно

образованию новых флокул, состоящих, в основном, из магнитных минералов.

Под действием вращающегося магнитного поля происходит разрушение магнитных флокул и образование новых флокул, состоящих преимущественно из частиц магнетита. Под действием механических вращательных моментов магнитные частицы начинают перемещаться. Изменение абсолютной величины напряженности магнитного поля и, следовательно, величины магнитной силы, возникающей при вращении магнита, вызывает вибрацию частиц, которая способствует их перемещению относительно вмещающей породы. Вращение частиц магнетита происходит в сторону, противоположную направлению вращения магнита. На рис.7 представлены фрагменты взаимного расположения магнита и частиц магнетита двух размеров, иллюстрирующие процесс перемещения и образования новых магнитных флокул.

На рис.7, (а) показан магнит, расположенный под транспортёром, на котором находятся две частицы магнетита (частицы вмещающей породы не показаны), ориентированные магнитным полем вертикально. Напряженность магнитного поля - минимальна. При повороте магнита на 45 градусов против часовой стрелке маг-

Рис.7. Фрагменты взаимного расположения магнита и частиц магнетита двух размеров

нитные частицы разворачиваются магнитным полем по часовой стрелке (рис 7, б). При дальнейшем повороте магнита ( рис7, в) частица, имеющая более крупные размеры, «догоняет» более мелкую частицу, соединяется с ней за счет магнитостатического взаимодействия, образуя флокулу, при этом магнитное поле и магнитная сила максимальны. При дальнейшем вращении (рис. 7, г, д) эти две частицы присоединяют к себе другие магнитные частицы, образуя агрегаты размером до 5-12мм. Наглядно процессы, происходящие под действием вращающегося магнитного поля, показаны на рис. 8, 9,10. На рис.8 показан фрагмент картины с минеральной смесью, расположенной на горизонтальной плоскости, под которой установлен аппарат для магнитной обработки минеральных смесей. Аппарат не работает.

Рис. 8. Изображение минеральной смеси при неработающем аппарате для магнитной обработки

Рис. 9. Изображение минеральной смеси при начальном этапе работы аппарата.

Рис.10. Изображение минеральной смеси в процессе работы аппарата.

На рис. 9 показано начало работы аппарата - виден начальный этап выхода на поверхность общей массы вращающихся, разрозненных в общей массе частиц магнетита.

На рис. 10 представлен процесс объединения вышедших на поверхность отдельных зёрен магнетита, которые, вращаясь вокруг оси, образуют прочные высококачественные по содержанию железа, агрегаты.

Из обработанной таким образом смеси при дальнейшей сепарации на магнитном сепараторе получаются высококачественные продукты. Предлагаемый способ селективного укрупнения магнитных флокул за счет их вращения представляется перспективным, т.к. направлен на повышение извлечения тонкодисперсных частиц при дальнейшей магнитной сепарации.

Использование двигающихся магнитных полей реализовано в аппарате представленном на рис.11

При движении конвейера в направлении стрелки 12 и вращении магнитной системы в направлении стрелки 13 магнитные частицы изменяют направление перемещения относительно ленты конвейера при переходе из зоны «Б» в зону «В» (б). Например, частицы, находящиеся вблизи центра ленты конвейера- на 180°, в середине, между центром и краем -на 90° (б - точки со стрелками), что способствует более полному объединению частиц магнитных минералов.

Устройство защищено патентом и внедрено на ДОФ Абаканского филиала.

Исследования в промышленных условиях показали, что с внедрением установки для контрольной сепарации отвальных хвостов крупностью 0-8 мм, предварительно обработанных новым методом, содержащих 14,8 % железа, дополнительно извлекается 1,9т/час концентрата с массовой долей железа 43,2%.

Многочисленные наблюдения по взаимодействию вращающихся высокоградиентных магнитных полей с зернами различных магнитных минералов послужили основой для создания новых видов лабораторного оборудования для разделения минералов по их магнитным свойствам. Лабораторный магнитный сепаратор-анализатор предназначен для разделения

Рис 11 Схема устройства универсального аппарата для магнитной обработки минеральных смесей

Рис.12. Схематический вид сепаратора - анализатора

минералов с высокой селективностью по их магнитным свойствам. Схематический вид сепаратора -анализатора в плане представлен на рис.12(А), рис.12(Б) - вид с боку (А-А.), рис.12(В) - вид на магнитную систему вдоль оси вращения.

Работа сепаратора - анализатора осуществляется следующим образом. Порция сепарируемого продукта подаётся и равномерно распределяется по длине магнитной системы 14. Под действием силы тяжести и вибрации плоскости продукт перемещается в зону действия магнитного поля. Благодаря использованию дополнительных магнитов и относительно небольшого диаметра вращающейся магнитной системы в

зоне нахождения сепарируемого продукта создаются высокоградиентные магнитные поля переменной магнитной полярности, вызывающие отделение зерен магнитных минералов от шламов, объединение их в новые фло-кулы, уплотнение (прессование) их магнитным полем в механически прочные магнитные образования. Так, при анализе в различных режимах материала отвальных хвостов (класс 0-5мм), полученного после второй стадии сухой магнитной сепарации на промышленных сепараторах ПБС 90/100, содержащих 15,9-16,34% железа общего, с помощью сепаратора-анализатора получена магнитная фракция с содержанием железа общего 52,87-57,0%, выход её составил 4,06-6,1%, при этом содержание железа в хвостах снизилось на 1,72,64%. Изготовленный аппарат защищен патентом.

Следующий вид опытного образца нового типа сепаратора-анализатора позволяет производить селективное разделение сепарируемых продуктов на магнитные фракции с заданным содержанием магнитных минералов. Схематический вид сепаратора-анализатора представлен на рис.13 (вид сбоку) и на рис.14 (вид сверху).

Рис. 13

Работает сепаратор-анализатор следующим образом: при перемещении ленты транспортера с сепарируемым продуктом в направлении стрелки 11 первоначально под действием магнитных сил выделяется магнитная фракция 12 с максимальными значениями удельной магнитной восприимчивости (при сепарации магнетитовых руд мономинеральные зерна магнетита ), которая прижимается к нижней поверхности вращающегося диска 6, приобретает угловую скорость вращения и под действием центробежных сил сбрасывается по направлению стрелок 13 в приемник магнитной фракции 9. При дальнейшем движении сепарируемый продукт попадает в зону действия магнитов, находящихся на более близком расстоянии, при этом к поверхности диска 6 притягивается магнитная фракция с более низкими значениями удельной магнитной восприимчивости ( при сепарации магнетитовых руд выделяются зерна содержащие кроме магнетита нерудные минералы), которая сбрасывается по направлению стрелок 14 в приемник промпродуктов 13. Немагнитная масса продолжает движение на транспортере и поступает в приемник отвальных хвостов.

На изготовленный аппарат получен патент.

Общие выводы и рекомендации

Актуальные проблемы совершенствования процессов сухой магнитной сепарации решаются путём внедрения сепараторов с реконструированными магнитными системами, внедрения новых методов для магнитной обработки и сепарации минеральных смесей, использования новых видов магнитных сепараторов-анализаторов. Применение сухой магнитной сепарации обеспечивает производство высококачественных концентратов, удаление значительной части пустой породы, снижение транспортных затрат на перевозку первичных концентратов, повышение производительности мельниц, уменьшение количества мокрых хвостов, улучшение их гидротранспорта, высвобождение измельчительного оборудования при переработке руд и т.д.

В результате проделанной работы по исследованию магнитных свойств и разработке нетрадиционных методов магнитной обработки и сепарации минеральных смесей получены следующие основные результаты:

1. Анализ современного состояния техники, технологии сухой магнитной сепарации, результаты изучения вещественного состава, лабораторные исследования процессов на материале Абаканской ДОФ показывают, что задача повышения эффективности процессов разделения магнети-товых руд может быть решена путём разработки и внедрения сепараторов с реконструированными магнитными системами на основе новых магнитных материалов, разработки новых машин и аппаратов для магнитной обработки и сепарации минеральных смесей.

2. По технологическим свойствам руда Абаканского железорудного месторождения относится к труднообогатимой, что объясняется микронной вкрапленностью нерудных минералов в магнетите и магнетита в нерудных минералах и затрудняет получение высококачественных концен-

тратов в условиях Абаканской ДОФ. Основные потери железа в хвостах приходятся на тонкие, размером в десятки микрон, зерна магнетита.

С уменьшением размера зерна менее 50мк магнитная восприимчивость магнетита падает и локального поля сепаратора не хатает для его извлечения в концентрат - оно уходит в хвосты.

3. Лабораторные опыты по доизвлечению железа из хвостов абаканской фабрики показали, что можно получить до 7-9% магнетитовой фракции из класса 0-2мм с содержанием железа 50-52%; выход класса 0-5мм меньше-5% и железа в нём также меньше - 46-50%. В классах, не содержащих тонких частиц, выход магнитного продукта составляет всего 2%. Чем беднее хвосты, то есть чем меньше концентрация ферримагнитных частиц, и, следовательно, магнитное взаимодействие между ними, тем более высокие поля нужно прикладывать для выделения магнитного продукта. Технически можно увеличить выход магнитного продукта подняв поле сепарации, одним из вариантов которого является реконструкция магнитных систем сепараторов с использованием высокоинтенсивных магнитов.

4. С целью поиска оптимальных параметров магнитных систем на основе магнитов из сплава неодимжелезобор были проведены исследования по изучению магнитных полей и магнитных сил вблизи магнитных систем различного типа и установлено:

- наиболее резкое увеличение магнитной силы (с 23 до 55 раз) при работе с разнополярными магнитами из сплава неодимжелезобор наблюдается над средней частью зазора между магнитами в 10мм, увеличение зазора до 60мм приводит к уменьшению магнитной силы на 88%. Оптимальное расстояние между магнитами составляет 30мм (размер магнитов 60x80x20). Кроме того, на частицы магнетита действует магнитная сила, прижимающая их к поверхности барабана, в 20-50 раз превышающая силу тяжести;

- обнаружены области пространства над системами, состоящими из постоянных магнитов с одинаковой магнитной полярностью, с отрицательными значениями магнитных сил, под действием которых наблюдается подскок частичек магнетита на высоту до 50мм. Периодическое уменьшение прижимающей силы к поверхности барабана со стороны наружного слоя частиц магнетита на внутренние должно способствовать селективному разделению сепарируемых продуктов;

- при расположении магнитов с магнитными моментами, направленными навстречу друг другу на расстояние между ними от 10 до 30мм, получены высокие значения удельных магнитных сил (до 120г). В настоящее время ведутся работы по использованию этих результатов для магнитной сепарации;

- при объединении магнитов из сплава неодимжелезобор в блоки показана возможность создания магнитных систем с требуемыми магнитными свойствами: удельная магнитная сила увеличивается от 50г (1 магнит) до 95г (3 магнита) на удалении 10мм от магнитной системы.

5. С целью оптимизации магнитной энергии будущих магнитных систем с различной периодикой при использовании магнитов из сплава не-одимжелезобор выполнены расчеты восьми вариантов комбинированных

магнитных систем с использованием современных программных комплексов ЕЬСиТ. Анализ цветового представления магнитного поля и графических материалов, полученных в результате решения задач математической физики, позволяет судить о работоспособности моделируемых магнитных систем. Расчетные материалы подтверждают ранее полученные выводы по оптимальному полюсному шагу.

6. Проведена реконструкция магнитных систем сепараторов ПБС 90/100, изготовлено и испытано девять вариантов магнитных систем с различным расположением магнитов и различным полюсным шагом. Индукция на поверхности барабанов изменялась от 200 до 250 мТл, градиент поля - от 50 до 70 мТл/см. Измерены магнитные силы над различными магнитными системами. Наиболее эффективны магнитные системы с полюсным шагом 90мм. Результаты сравнительных опытов двух сепараторов показали, что потери железа на сепараторах с реконструированными магнитными системами по сравнению с заводскими на 1% ниже.

7. Результаты промышленных опытов по переработке руд местной рудной базы подтвердили преимущество сепараторов с реконструированными магнитными системами. В результате опытов по переработке руд получены более богатые концентраты с содержанием железа 48-50% из Таштагольской, Ирбинской, Казской руды, что на 3,5-8,6% выше, чем по технологии действующих фабрик. Из Тёйской, Шерегешской руды получены концентраты с содержанием железа 33,2-41,0%, относительно действующих технологий прирост составил 1,5-5,7%. В хвостах содержание железа из Казской, Шерегешской, Ирбинской руд снизилось на 2-3% по сравнению с действующими технологиями на ДОФ и составило 7,9-13,5%. В хвостах из Таштагольской, Тёйской руд - снизилось на 0,1-0,6% и составило 6,5-8%.

Предполагается, что сепараторы с реконструированными магнитными системами найдут широкое применение на Таштагольской, Шерегешской, Казской, Тёйской, Ирбинской, Краснокаменской ДОФ.

8. На основании исследования динамики изменения напряженности магнитных полей и магнитных сил над различными типами вращающихся магнитных систем предложен новый способ магнитной обработки минеральных смесей перед магнитной сепарацией, приводящий к объединению разрозненных среди вмещающей породы тонкодисперсных магнитных минералов в укрупненные флокулы.

Изготовлено несколько типов аппаратов для магнитной обработки отличающихся друг от друга способом создания вращающихся магнитных полей различной пространственной конфигурации, амплитуды пульсации напряженности и градиента.

Внедрение комплекса для контрольной сепарации отвальных хвостов на ДОФ с использованием аппарата, позволило повысить извлечение железа на 0,94%.

9. Предложена новая методика высокоселективного разделения минеральных смесей по их магнитны свойствам во вращающихся магнитных полях. Изготовлен лабораторный магнитный сепаратор-анализатор, позволяющий прогнозировать возможности сухой магнитной сепарации в про-

мышленных условиях. Так, при анализе различных режимах из отвальных хвостов (класс 0-5 мм) получена магнитная фракция с содержанием железа общего 52,87-57,0%, при этом содержание железа в хвостах снизилось на 1,7-2,64%.

10. Разработана новая универсальная методика магнитной сепарации минералов, позволяющая разделять магнитные продукты на две фракции с заданным магнитными свойствами (содержанием железа).

Изготовлен дисковый сепаратор-анализатор с регулируемыми в широких пределах рабочими параметрами.

Внедрение результатов диссертационной работы позволило получить на дробильно-обогатительной фабрике Абаканского филиала годовую экономию в сумме 11520,5тыс. рублей.

Аналогичные результаты могут быть достигнуты на родственных предприятиях ОАО «Евразруда».

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Килин В.И., Якубайлик Э.К., Гришаев Д.В. Доизвлечение железа из техногенного сырья методами магнитной сепарации. Материалы международного научного семинара «Инновационные технологии - 2001г.». Красноярск. 2001г. том. 2. стр. 158.

2. Килин В.И., Якубайлик Э.К., Гришаев Д.В. Дообогащение хвостов Абаканского железорудного месторождения. Тезисы докладов третьего Конгресса обогатителей стран СНГ. Москва. МИСиС. 2001г. стр.53.

3. Килин В.И., Якубайлик Э.К.. Изучение магнитных свойств и процессов сепарации Абаканских магнетитов. «Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых». 2002г. №5. стр.104.

4. Патент №2220776. Аппарат для магнитной обработки минеральных смесей (Звегинцев А.Г., Килин В.И.). Заявлено 21.06.2002. №2002116730.

5. Килин В.И., Якубайлик Э.К., Ганженко И.М. Повышение качества магнетитовых концентратов в пульсирующих магнитных полях. «Наука -производству». Москва, 2003г. №5 стр.40.

6. Патент №2233707. Аппарат для магнитной обработки минеральных смесей. (Звегинцев А.Г., Килин В.И.).Заявка №2002133180. Заявлено 09.12.2002. №2002133180.

7. Килин В.И., Якубайлик Э.К.. Повышение эффективности обогащения магнетитов на основе применения высокоинтенсивных магнитов. Материалы Всероссийской научно - практической конференции «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов». Красноярск, 2003г. часть 1. стр.236.

8. Килин В.И., Якубайлик Э.К., Байбородов Я.Н., Пономарёв А.В. Пути снижения потерь железа при обогащении Абаканских магнетитов. Материалы четвёртого Конгресса обогатителей стран СНГ. Москва. 2003 г. том 1. стр.118.

9. Килин В.И., Байбородов Я.Н., Пономарёв А.В.. Высокоселективный лабораторный магнитный сепаратор - анализатор. Материалы четвёртого Конгресса обогатителей стран СНГ, Москва. 2003г. том 2. стр.109.

10. Килин В.И. Байбородов Я.Н., Пономарёв А.В.. Магнитная обработка минеральных смесей перед сепарацией. Материалы четвёртого Конгресса обогатителей стран СНГ. Москва. 2003г. том 2. стр.216.

11. Патент №2231394. Магнитный сепаратор-анализатор. (Звегинцев А.Г., Килин В.И.). Заявлено 03.02.2003. №2003103246.

12. Килин В.И., Якубайлик Э.К.. Модернизация магнитных систем сепараторов на основе высокоинтенсивных магнитов. Известия ВУЗ. Горный журнал. №4.2004.

13. Килин В.И., Звегинцев А.Г.. Использование вращающихся магнитных полей для отделения тонкодисперсного золота от магнетита. Материалы международного совещания (Плаксинские чтения - 2004. Иркутск. 2004.

14. Килин В.И., Звегинцев А.Г., Елфимов С.А., Сентемова В.А.. Использование магнитной сепарации для разделения тонкодисперсных материалов. Материалы международной конференции «ESTMAG-2004». Красноярск. 2004.

15. Звегинцев А.Г., Килин В.И.. Использование вращающихся магнитных полей для селективного разделения тонкодисперсных магнитных материалов. Приборы и техника физического эксперимента. (В печати).

16. Заявка №2003130302/03(032482). Магнитный сепаратор-анализатор. (Звегинцев А.Г., Килин В.И.).

Лицензия ЛР № 020525 от 02.06.97 Подписано в печать Формат 60x84 1/16

Услпеч.л. 1,0_Тираж 100 экз. Заказ N 111

Читинский государственный университет ул. Александро-Заводская, 30, г. Чита, 672039 РИКЧитГУ

№23 8 б 9

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Килин, Владимир Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

1. Современное состояние сухого обогащения мелкодроблёных магнетитовых руд.

1.1. Технология обогащения магнетитовых руд методом сухой магнитной сепарации.:.

1.2.Магнитная обработка минеральных смесей.:.

1.3.Конструкции устройств для магнитной обработки и сепараторов.

1.4. Задачи исследований.;.

2. Изучение вещественного состава и магнитных свойств абаканских магнетитов.

2.1.Вещественный состав.;.

2.2. Лабораторные исследования процессов магнитной сепарации.

2.2.1. Влияние предварительной магнитной подготовки на показатели обогащения.

2.2.2. Возможности контрольной сепарации отвальных хвостов.

2.2.3. Зависимость показателей сепарации от крупности.:.

2.3.Разделяющие силы в процессе сухой магнитной сепарации

2.4.Оптимальный полюсный шаг.:.

2.5.Методика измерения удельной магнитной силы магнитных систем сепараторов.i.

2.6.Магнитные поля и магнитные силы вблизи магнитных систем fljf ■ различного типа.;.

2.6.1. Магнитные системы с разнополярными постоянными магнитами.;.

2.6.2. Магнитные системы с магнитами одинаковой магнитной полярности.

2.6.3. Распределение магнитных полей и магнитных сил: над торцами магнитов со встречными магнитными полями.•.

2.6.4. Отличие заводских ферритобариевых магнитов от пластин из Nd-Fe-B.

3. Реконструкция магнитных систем сепараторов типа ПБС.

3.1.Расчёты магнитных систем с помощью программы ELCUT.

3.1.1. Заводская магнитная система сепаратора ПБС 90/100 с магнитами из феррита бария.

3.1.2. Заводская магнитная система сепаратора ПБС 90/150 с магнитами из феррита бария.

3.1.3. Магнитная система сепаратора ПБС 90/100 с двумя рядами магнитов из сплава неодимжелезобора.;.

3.1.4. Магнитная система сепаратора ПБС 90/100 с комбинированной магнитной системой, периодика 80-40-80 (размер пластин из неодимжелезобора 80x80x20 мм).

3.1.5. Магнитная система сепаратора ПБС 90/100 с комбинированной магнитной системой, периодика 60-30-60 (размер пластин из неодимжелезобора 60x80x20 мм).;.

3.1.6. Магнитная система сепаратора ПБС 90/100 с комбинированной магнитной системой, периодика 40-20-40 (размер пластин из неодимжелезобора 40x80x20 мм).1.

3.2.Реконструкция магнитных систем сепараторов на основе применения новых высокоинтенсивных магнитов.

3.2.1. Распределение магнитных сил над различными магнитными системами.

3.3.Влияние шага полюсов и скорости вращения барабана на процесс сухой сепарации.

3.3.1. Влияние окружной скорости.;.

3.4.Промышленные опыты по переработке исходных железных руд Сибири на сепараторах с новыми магнитными системами.•.

4.Новые методы магнитной обработки и сепарации минеральных смесей.

4.1. Использование знакопеременных магнитных полей для сепарации абаканских проб.

4.2. Экспериментальные исследования вращающихся магнитных полей.

4.3. Новый метод магнитной обработки сепарируемых минеральных смесей.

4.3.1. Конструкция устройства для магнитной обработки сепарируемых продуктов.

4.3.2. Механизм образования агрегатов из частиц магнетита.:.

4.3.3. Универсальные аппараты для магнитной обработки минеральных смесей.

4.3.4. Испытания аппаратов для магнитной обработки минеральных смесей.

4.4. Новый метод магнитной сепарации минеральных смесей.

4.4.1. Новый тип лабораторного сепаратора-анализатора.;.

4.4.2. Конструкция магнитного сепаратора для селективного разделения минеральных смесей.

4.5. Экономическая эффективность совершенствования процессов сухой магнитной сепарации.;.

4.5.1. Расчёт технологических схем с применением нового оборудования.;.

4.5.2. Эффективность применения сепараторов с реконструированными магнитными системами.

4.5.3.Эффективность применения магнитной обработки дроблёных магнетитовых руд.i.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Интенсификация процессов сухой магнитной сепарации магнетитовых руд"

Актуальность проблемы. Вовлечение в добычу и переработку всё более бедных магнетитовых руд, увеличение засорения руды породой, повышение требований к качеству железорудных концентратов - всё это касается такой важной области промышленной технологии, как сухая магнитная сепарация, являющаяся основным способом обогащения в железорудной промышленности Сибири. Закон «О недрах» содержит раздел, требующий совершенствования технологии переработки минерального сырья. Новые экономические отношения заставляют повышать качество всего технологического процесса разделения железных руд.

В каждом классе крупности обогащаемого сырья многокомпонентная смесь минеральных частиц обладает различными магнитными свойствами, поэтому требуется дальнейшее изучение характера изменения магнитных свойств в процессе образования и разрушения сильномагнитных фракций.

Большой вклад в разработку теории и экспериментальных исследований применительно к разделению сильномагнитных частиц внесли учёные - А .Я. Сочнев, И.С. Дацюк, В.Г. Деркач, В.И. Кармазин, А.П. Квасков, В.В. Кармазин, А.А. Бикбов, J1.A. Ломовцев, Л.Ф. Рычков, А.Г. Звегинцев и др.

Основные трудности магнитного обогащения связаны с постоянным уменьшением крупностичастиц, поступающих на магнитную сепарацию, что в свою очередь вызвано условиями раскрытия ценного компонента при обогащении тонковкрапленных руд. Для частиц крупностью менее 50мкм., магнитная восприимчивость и, соответственно, магнитная сила обычно в два - три раза ниже, чем у крупных. В то же время повышение эффективности процесса разделения невозможно без увеличения соотношения разделяющих сил в рабочем пространстве магнитных сепараторов.

Реализация технологии получения высококачественных концентратов методом сухой магнитной сепарации сдерживается отсутствием эффективных промышленно освоенных машин и аппаратов для разделения тонкозернистых магнетитовых руд. В процессе сухого обогащения используются сепараторы Воронежского завода «Рудгормаш» с магнитными системами из феррита бария, напряжённость магнитного поля на поверхности барабанов которых (в зоне максимума) не превышает 0,12 Тл. Повышение селективности разделения за счёт увеличения центробежной составляющей приводит к увеличению потерь. :

Повышение извлечения слабомагнитных и труднообогатимых мелких частиц связано в первую очередь с необходимостью достижения большей магнитной силы. Выделение немагнитных фракций и бедных сростков из концентратов является первоочередным резервом повышения их качества.

Создание высокоградиентных знакопеременных вращающихся и двигающихся полей открывает перспективы развития методам,; которые способны интенсифицировать обогащение самого различного сырья - от углей до алмазов. ;

Цель работы. Разработка и внедрение новых, а также модернизация действующих машин и аппаратов для сухого магнитного обогащения магнетитовых руд с целью повышения качества и эффективности процессов сухой магнитной сепарации.

Идея работы заключается в повышении эффективности HgradH на основе применения материалов из сплава неодимжелезобор.

Основные задачи исследований:

1. Изучение вещественного состава и магнитных свойств абаканских магнетитов.

2. Лабораторные исследования процессов сухой магнитной сепарации магнетитовых руд абаканского железорудного месторождения.

3. Расчёты магнитных систем сепараторов с помощью программы ELCUT.

4. Изучение магнитных полей и магнитных сил вблизи магнитных систем различного типа.

5. Измерение пондеромоторных сил магнитного поля : методом Фарадея.

6. Измерение индукции магнитного поля методом, основанным на эффекте Холла.

7. Экспериментальные исследования характеристик магнитных систем.

8. Технологические испытания сепараторов с новыми магнитными системами при переработке исходных руд железорудных предприятий Сибири (Таштагольского, Казского, Шерегешского, Ирбинского,1 Тёйского рудников) на ДОФ Абаканского филиала ОАО «Евразруда».

9. Экспериментальные исследования вращающихся магнитных полей.

10. Исследования нового метода магнитной обработки сепарируемых минеральных смесей.

11. Разработка конструкций новых аппаратов для магнитной обработки минеральных смесей.

12. Разработка конструкций новых типов лабораторных магнитных сепараторов для селективного разделения минеральных смесей.

13. Испытания опытных образцов аппаратов для магнитной обработки и сепарации минеральных смесей.

Объекты исследования. Магнетитовые руды Абаканского железорудного месторождения.

Методы исследования. В работе использованы патентно-информационный и нормативно-технической анализ документов, баллистический, пондеромоторный, индуктивный, химический, гранулометрический методы; статистическая обработка данных, лабораторные и промышленные испытания.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Системная оценка обогатимости магнетитовых руд, крупностью менее 8мм, базируется на изучении вещественного состава и результатов магнитного анализа, что предопределяет необходимость увеличения магнитной составляющей процесса разделения железных руд.

2. Оптимизация параметров магнитных систем с заданными свойствами на основе постоянных магнитов из неодимжелезобор содержащих сплавов, достигается за счёт различия их типоразмера и градиента поля.

3. Повышение эффективности процесса сепарации магнетитовых руд достигается на основе применения вращающихся постоянных магнитов из сплава неодимжелезобор с различной пространственной конфигурацией, амплитудой пульсации, напряжённостью и градиентом поля.

Достоверность научных положений и выводов обеспечивается:

1. Большим количеством опытных данных и измерений.

2. Сходимостью расчетных и экспериментальных результатов, выполненных по надежным методикам с привлечением новых технических средств.

3. Подтверждением полученных результатов работы на промышленных и лабораторных моделях новых машин и аппаратов, эксплуатируемых на промышленных предприятиях.

Научная новизна работы:

1. Научно обоснована возможность повышения извлечения ферромагнитных частиц, крупностью менее 8 мм; в процессе сухой магнитной сепарации магнетитовых руд на основе магнитных систем из сплава неодимжелезобор.

2. На основе теоретических расчетов магнитных систем из неодимжелезобора и экспериментального изучения магнитных полей и магнитных сил, автором обоснован выбор оптимального полюсного шага и скорость вращения барабана сепараторов ПБС с постоянным магнитным полем для сухого обогащения магнетитовых руд.

3. При изучении магнитных систем, состоящих из постоянных магнитов с одинаковой полярностью, установлена область пространства с отрицательными значениями магнитных сил, действующих в противоположном направлении относительно центральных частей магнитов, использование эффекта позволяет расширить возможности магнитной сепарации.

4. Разработан новый патентозащищенный метод магнитной обработки магнетитовых руд, отличающийся использованием аппаратов с вращающимися магнитными полями, создаваемыми новыми магнитными системами. Использование подобных магнитных систем приводит к появлению интенсивных вращательных моментов и «качению» магнитных частиц.

5. Обоснованы и разработаны устройства (сепараторы-анализаторы), отличающиеся от известных тем, что магнитная система состоит из постоянных неодимжелезоборовых магнитов с магнитными моментами, направленными в одну сторону и позволяющие прогнозировать возможности сухой магнитной сепарации.

Практическая значимость работы:

1. Разработаны и внедрены в эксплуатацию на ДОФ Абаканского филиала сепараторы с реконструированными магнитными системами на основе магнитов из неодимжелезобора, что позволило повысить извлечение железа в высококачественный концентрат на 1,96 %. Проведёнными в условиях Абаканской ДОФ промышленными испытаниями исходных руд горнорудных предприятий Сибири на сепараторах с новыми магнитными системами получен прирост качества в первичных концентратах от 1,5% (Шерегешский рудник) до 8,6% (Таштагольский рудник), потери; железа с отвальными хвостами при этом снижены на 3,0% (Шерегешский рудник) и на 0,6%(Таштагольский рудник).

2. Проведённые экспериментальные исследования позволили предложить новый метод магнитной обработки минеральных смесей. Аппараты используются на ДОФ Абаканского филиала. : Новизна технических решений по конструкциям устройств для магнитной обработки сепарируемых продуктов защищена двумя патентами: '

- аппарат для магнитной обработки минеральных смесей (патент №2220776);

- аппарат для магнитной обработки минеральных смесей (патент №2233707).

3. Разработан и внедрён в лаборатории магнетизма горных пород ИФ СО РАН новый тип лабораторного магнитного сепаратора-анализатора (патент №2231394) и магнитный сепаратор для селективного разделения минеральных смесей. Дисковый сепаратор-анализатор вошёл ; в число важнейших результатов научно-исследовательских работ Института Физики им. JI.B. Киренского СО РАН в 2003 г.

4. Экономический эффект от внедрения в производство на ДОФ Абаканского филиала предложенных конструкций сепараторов составил 11520,5 тыс. руб.

Личный вклад автора. Автор непосредственно разработал методику исследования магнитных свойств Абаканских магнетитов и обосновал возможность повышения эффективности процесса сухой магнитной сепарации, разработал методики исследования магнитных полей и магнитных сил вблизи магнитных систем различного типа, реконструировал магнитные системы сепараторов ПБС, разработал новый метод магнитной обработки минеральных смесей на основе использования знакопеременных полей высокой интенсивности, разработал конструкции устройств для магнитной обработки сепарируемых продуктов, новый тип лабораторного магнитного сепаратора-анализатора, конструкцию магнитного сепаратора для селективного разделения минеральных смесей.

Автор являлся руководителем и ответственным исполнителем работ по разработке, изготовлению и внедрению в производство новых машин и аппаратов для интенсификации процесса сухой магнитной сепарации. Под руководством автора было организовано проведение всех видов промышленных и лабораторных испытаний новых методов, машин и аппаратов в условиях действующего производства и обосновано их преимущество.

Апробация работы. Основные результаты диссертации были представлены и обсуждались на Третьем конгрессе обогатителей стран СНГ, Москва, 2001 г; Четвёртом конгрессе обогатителей стран СНГ, Москва, 2003г; Международном научном семинаре «Инновационные технологии - 2001», Красноярск, 2001 г; Всероссийской научно-практической конференции «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов», Красноярск,

2003г; Международной конференции «ESTMAG-2004», Красноярск, 2004г; Международном совещании «Современные методы оценки технологических свойств труднообогатимого и нетрадиционного минерального сырья благородных металлов и алмазов и прогрессивные технологии их переработки» (Плаксинские чтения), Иркутск, 2004г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, список которых приведён в конце автореферата. По работе получено 3 патента.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы.

Заключение Диссертация по теме "Обогащение полезных ископаемых", Килин, Владимир Иванович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Актуальные проблемы совершенствования процессов сухой магнитной сепарации решаются путём внедрения сепараторов с реконструированными магнитными системами, внедрения новых методов для магнитной обработки и сепарации минеральных смесей, использования новых видов магнитных сепараторов-анализаторов. Применение сухой магнитной сепарации обеспечивает производство высококачественных концентратов, удаление значительной части пустой породы, снижение транспортных затрат на перевозку первичных концентратов, повышение производительности мельниц, уменьшение количества мокрых хвостов, улучшение их гидротранспорта, высвобождение измельчительного оборудования при переработке руд и т.д.

В результате проделанной работы по исследованию магнитных свойств и разработке нетрадиционных методов магнитной обработки и сепарации минеральных смесей получены следующие основные результаты:

1. Анализ современного состояния техники, технологии сухой магнитной сепарации, результаты изучения вещественного состава, лабораторные исследования процессов на материале Абаканской ДОФ показывают, что задача повышения эффективности процессов разделения магнетитовых руд может быть решена путём разработки и внедрения сепараторов с реконструированными магнитными системами на основе новых магнитных материалов, разработки новых машин и аппаратов для магнитной обработки и сепарации минеральных смесей.

2. По технологическим свойствам руда Абаканского железорудного месторождения относится к труднообогатимой, что объясняется микронной вкрапленностью нерудных минералов в магнетите и магнетита в нерудных минералах и затрудняет получение высококачественных концентратов в условиях Абаканской ДОФ. Основные потери железа в хвостах приходятся на тонкие, размером в десятки микрон, зерна магнетита. ;

С уменьшением размера зерна менее 50мк магнитная восприимчивость магнетита падает и локального поля сепаратора не хатает для его извлечения в концентрат — оно уходит в хвосты.

3. Лабораторные опыты по доизвлечению железа из хвостов абаканской фабрики показали, что можно получить до 7-9% магнетитовой фракции из класса 0-2мм с содержанием железа 50-52%; выход класса 0-5мм меныие-5% и железа в нём также меньше - 46-50%. В классах, не содержащих тонких частиц, выход магнитного продукта составляет всего 2%. Чем беднее хвосты, то есть чем меньше концентрация ферримагнитных частиц, и, следовательно, магнитное взаимодействие между ними, тем более высокие поля нужно прикладывать для выделения магнитного продукта. Технически можно увеличить выход магнитного продукта подняв поле сепарации, одним из вариантов которого является реконструкция магнитных систем сепараторов с использованием высокоинтенсивных магнитов.

4. С целью поиска оптимальных параметров магнитных систем на основе магнитов из сплава неодимжелезобор были проведены исследования по изучению магнитных полей и магнитных сил вблизи магнитных систем различного типа и установлено:

- наиболее резкое увеличение магнитной силы (с 23 до 55 раз) при работе с разнополярными магнитами из сплава неодимжелезобор наблюдается над средней частью зазора между магнитами в 10мм, увеличение зазора до 60мм приводит к уменьшению магнитной силы на 88%. Оптимальное расстояние между магнитами составляет 30мм (размер магнитов 60x80x20). Кроме того, на частицы магнетита действует магнитная сила, прижимающая их к поверхности барабана, в 20-50 раз превышающая силу тяжести;

- обнаружены области пространства над системами, состоящими из постоянных магнитов с одинаковой магнитной полярностью, с отрицательными значениями магнитных сил, под действием которых наблюдается подскок частичек магнетита на высоту до 50мм. Периодическое уменьшение прижимающей силы к поверхности барабана со стороны наружного слоя частиц

- при расположении магнитов с магнитными моментами, направленными навстречу друг другу на расстояние между ними от 10 до 30мм, получены высокие значения удельных магнитных сил (до 120г). В настоящее время ведутся работы по использованию этих результатов для магнитной сепарации;

- при объединении магнитов из сплава неодимжелезобор в блоки показана возможность создания магнитных систем с требуемыми магнитными свойствами: удельная магнитная сила увеличивается от 50г (1 магнит) до 95г (3 магнита) на удалении 10мм от магнитной системы.

5. С целью оптимизации магнитной энергии будущих магнитных систем с различной периодикой при использовании магнитов из сплава неодимжелезобор выполнены расчеты восьми вариантов комбинированных магнитных систем с использованием современных программных комплексов EL-CUT. Анализ цветового представления магнитного поля и графических материалов, полученных в результате решения задач математической физики, позволяет судить о работоспособности моделируемых магнитных систем. Расчетные материалы подтверждают ранее полученные выводы по оптимальному полюсному шагу.

6. Проведена реконструкция магнитных систем сепараторов ПБС 90/100, изготовлено и испытано девять вариантов магнитных систем с различным расположением магнитов и различным полюсным шагом. Индукция на поверхности барабанов изменялась от 200 до 250 мТл, градиент поля - от 50 до 70 мТл/см. Измерены магнитные силы над различными магнитными системами. Наиболее эффективны магнитные системы с полюсным шагом 90мм. Результаты сравнительных опытов двух сепараторов показали, что потери железа на сепараторах с реконструированными магнитными системами по сравнению с заводскими на 1 % ниже.

7. Результаты промышленных опытов по переработке руд местной рудной базы подтвердили преимущество сепараторов с реконструированными магнитными системами. В результате опытов по переработке руд получены более богатые концентраты с содержанием железа 48-50% из Таштагольской, Ирбинской, Казской руды, что на 3,5-8,6% выше, чем по технологии действующих фабрик. Из Тёйской, Шерегешской руды получены концентраты с содержанием железа 33,2-41,0%, относительно действующих технологий прирост составил 1,5-5,7%. В хвостах содержание железа из Казской, Шерегешской, Ирбинской руд снизилось на 2-3% по сравнению с действующими технологиями на ДОФ и составило 7,9-13,5%. В хвостах из Таштагольской, Тёйской руд - снизилось на 0,1-0,6% и составило 6,5-8%. Предполагается, что сепараторы с реконструированными магнитными системами найдут широкое применение на Таштагольской, Шерегешской, Казской, Тёйской, Ирбинской, Краснокаменской ДОФ.

8. На основании исследования динамики изменения напряженности магнитных полей и магнитных сил над различными типами вращающихся магнитных систем предложен новый способ магнитной обработки минеральных смесей перед магнитной сепарацией, приводящий к объединению разрозненных среди вмещающей породы тонкодисперсных магнитных минералов в укрупненные флокулы.

Изготовлено несколько типов аппаратов для магнитной обработки отличающихся друг от друга способом создания вращающихся магнитных полей различной пространственной конфигурации, амплитуды пульсации напряженности и градиента.

Внедрение комплекса для контрольной сепарации отвальных хвостов на ДОФ с использованием аппарата, позволило повысить извлечение железа на 0,94%.

9. Предложена новая методика высокоселективного разделения минеральных смесей по их магнитны свойствам во вращающихся магнитных полях. Изготовлен лабораторный магнитный сепаратор-анализатор, позволяющий прогнозировать возможности сухой магнитнои сепарации в промышленных условиях. Так, при анализе различных режимах из отвальных хвостов класс 0-5мм) получена магнитная фракция с содержанием железа общего 52,87-57,0%, при этом содержание железа в хвостах снизилось на 1,7-2,64%.

10. Разработана новая универсальная методика магнитной сепарации минералов, позволяющая разделять магнитные продукты на две фракции с заданным магнитными свойствами (содержанием железа).

Изготовлен дисковый сепаратор-анализатор с регулируемыми в широких пределах рабочими параметрами.

Внедрение результатов диссертационной работы позволило; получить на дробильно-обогатительной фабрике Абаканского филиала : годовую экономию в сумме 11520,5тыс. рублей. Аналогичные результаты могут быть достигнуты на родственных предприятиях ОАО «Евразруда».

139

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Килин, Владимир Иванович, Красноярск

1. Журавлёв Ф.М., Севернюк В.В. и др. Перспективы производства высококачественного окускованного железорудного сырья из криворожских руд. Обогащение руд. №5. 2000.

2. Баранов В.Ф., Сентемова В.А., Ядрышников А.О. Пути снижения расхода электроэнергии на железорудных обогатительных фабриках. Обогащение руд. №2. 2000.

3. Дмитриенко Н.И., Сентемова В.А. и др. Особенности сухой магнитной сепарации магнетитовых кварцитов Оленегорского ГОК на магнитных сепараторах фирмы SALA International АВ (Швеция). Обогащение руд. №5. 1996.

4. Каталоги, проспекты и различные другие информационные материалы по электромагнитным и магнитным сепараторам фирм Германии, Швеции, Канады.

5. Сентемова В.А. Проблемы повышения качества концентратов на железорудных обогатительных фабриках. Горный журнал №4. 1997.

6. Килин В.И., Якубайлик Э.К., Ганженко И.М. Повышение качества магнетитовых концентратов в пульсирующих магнитных полях. Москва, 2003 г. №5 стр.40.

7. Килин В.И., Якубайлик Э.К., Гришаев Д.В. Доизвлечение железа; из техногенного сырья методами магнитной сепарации. Материалы международного научного семинара «Инновационные технологии 2001г.», Красноярск. Том. 2.2001г.

8. Килин В.И., Якубайлик Э.К., Гришаев Д.В. Дообогащение хвостов Абаканского железорудного месторождения. Тезисы докладов третьего Конгресса обогатителей стран СНГ, Москва, МИСиС, 2001г.

9. Якубайлик Э.К., Гришаев Д.В. и др. Сепарация высокосернистых железорудных промпродуктов в импульсных магнитных полях. Изв. ВУЗов. Горный журнал. №6. 2000.

10. Якубайлик Э.К., Звегинцев А.Г. и др. Доизвлечение концентрата из железорудных отходов в импульсных градиентных полях. Известия ВУЗов. Чёрная металлургия. 1999. №8.

11. Журавлев С.И. Обогащение магнетитовых руд контактово- и гидротермально- метасоматического генезиса. М. Недра. 1978.

12. Пиркер В.Ю. Намагничивание слабомагнитных руд в сильном магнитном поле. Труды института Механобр. Выпуск 1. 1935.

13. Бикбов А. А. Исследование процессов намагничивания и сепарации железных руд Горной Шории и Хакасии с целью повышения эффективности их обогащения. Кандидатская диссертация. J1. 1975. *

14. Дробченко JI. А., Нестерова Н. А. Выбор напряжённости намагничивающего поля по максимуму магнитной восприимчивости материала. Сборник научных трудов ИГД Сиб. отд. наук АН СССР. ОПИ. Новосибирск, 1975.

15. Дробченко Л. А., Нестерова Н. А. и др. Особенности циклического намагничивания сильномагнитных руд. Сборник научных трудов ИГД Сибирского отделения А. Н. СССР. ОПИ. Новосибирск. 1975.

16. Квасков А.П., Ломовцев Л.А. Магнитная сепарация железных руд в слабом поле с предварительным подмагничиванием. Известия ВУЗов. Горный журнал. №9. 1967.

17. Квасков А.П., Ломовцев Л.А. Подмагничивание руды перед сухой магнитной сепарацией. Бюллетень ЦНИИ ЧМ. 16. 1966.

18. Ломовцев Л. А., Нестерова Н. А. Исследование процессов намагничивания и размагничивания при обогащении магнетитовых руд. Отчет. Фонды Уралмеханобра. 1972.

19. Ломовцев Л. А., Щуголь Л. С. Влияние магнитной флокуляции на процесс магнитной сепарации. Горный журнал. №8. 1967.

20. Бикбов А. А., Крюковская Л. В. Магнитные свойства некоторых магнетитовых промпродуктов. Обогащение руд. №5. 1974. ;

21. Бикбов А. А., Ломовцев Л. А., Рынков Л. Ф. Влияние предварительного намагничивания на показатели обогащения дробленых магнетитовых руд. Горный журнал. №5. 1974.

22. Рынков Л. Ф. Магнитно механическая подготовка материала перед сепарацией при обогащении магнетитовых руд. Кандидатская диссертация. Свердловск. 1985.

23. Килин В. И., Якубайлик Э. К. Изучение магнитных свойств и процессов сепарации абаканских магнетитов. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. Новосибирск. №5. 2002.

24. Килин В. И., Якубайлик Э. К. Модернизация магнитных систем сепараторов на основе высокоинтенсивных магнитов. Известия ВУЗов. Горный журнал. №4 2004.

25. Волгай В. Ф. Исследование магнитной флокуляции природных магнетитовых и восстановленных железных руд с целью интенсификации их магнитного обогащения. Автореферат диссертации. Л. 1974.

26. Потапов В. Д. Исследования влияния текстурно-структурных особенностей и магнитных свойств на показатели обогащения титано-магнетитовых руд Качканарского месторождения. Автореферат кандидатской диссертации. Свердловск. 1973.

27. Блейкмор Дж. Физика твёрдого тела. М. Мир. 1988.

28. Бушманов Б. Н., Хромов Ю. А. Физика твёрдого тела. М. Высшая школа. 1971.

29. Зильберман Г. Е. Электричество и магнетизм. М. Наука. 1970.

30. Нагата Т. Магнетизм горных пород. М. Мир. 1965.

31. Поливанов К.М. Ферромагнетики. Госэнергоиздат. 1957.

32. Трухин В. Е. Введение в магнетизм горных пород. Москва. МГУ. 1973.

33. Вонсовский С. В. Современное учение о магнетизме. Гостехиздат. 1952.

34. Вьюхина А. М. О явлениях аккомодации магнитной проницаемости магнетита. ЖТФ. Т. 17. Вып. 2. 1947.

35. Крюковская JI. В., Бикбов А. А. О режиме технологического намагничивания железных руд Тёйского месторождения. Обогащение руд. №3. 1976.

36. Деркач В.Г., Дацюк И.С. Электромагнитные процессы обогащения. Металлург издат. 1947.

37. Кармазин В. В. В сб. Теория и практика электрических и магнитных методов сепарации полезных ископаемых. М. Наука. 1968.

38. Кармазин В. В. Электрические и магнитные методы сепарации. М. Наука. 1965.

39. Кармазин В.И., Кармазин В.В. Магнитные методы обогащения. М. Недра. 1978.

40. Деркач В.Г. Специальные методы обогащения полезных ископаемых. М. Недра. 1966.

41. Кармазин В.И. Современные методы обогащения руд черных металлов. Госгортехиздат. 1962.

42. Левитский А. М. Зарубежные быстроходные барабанные сепараторы для сухого магнитного обогащения железных руд. Обогащение руд. №4; 1963.

43. Васмус Г. Д. Новый барабанный сепаратор Permos средней интенсивности на постоянных магнитах и его практическое применение для переработки мартитовых руд. Обогащение руд. №3. 1995.

44. Титков А.П., Горелкин П. В. Состояние и пути развития обогащения руд Горной Шории, Хакасии и Алтая. Обогащение руд. №1,2. 1970. ;

45. Волгай В.Ф., Кармазин В. И., Юров Л. Л. К вопросу об исследовании намагничивания и размагничивания магнетитовых и восстановленных железных руд. Обогащение полезных ископаемых, Киев. Техника. Вып. №3. 1968.

46. Герасименко И. А., Иголинская 3. А. О целесообразности применения предварительной магнитной флокуляции материала. Горный журнал. №2. 1991.

47. Азбель Ю.И., Акатов А.И. и др. Основные факторы процесса сухой магнитной сепарации слабомагнитных руд. Обогащение руд. № 2. 1968.

48. Сочнев А.Я. Теоретическое определение напряженности поля, создаваемого многополюсной магнитной системой. ЖТФ. Т.6. Выпуск 3. 1936.

49. Дацюк И. С. Магнитная сила, действующая на зёрна различной крупности и оптимальный полюсный шаг. Научно-информационный бюллетень института Механобр. №10-11. 1939.

50. Осецкий В.М. Некоторые вопросы кинематики магнитного барабанного сепаратора. Научные труды московского горного института. Углетехиздат. 1956.

51. Деркач В.Г. Динамика движения частиц на барабанном сепараторе. Обогащение руд. №6. 1960.

52. Деркач В.Г. Пути повышения производительности электромагнитных сепараторов. Горный журнал №2. 1946.

53. Деркач В.Г. Динамика движения частиц руды на барабанном сепараторе. Обогащение руд. №6. 1960.

54. Деркач В.Г. Динамика движения руды в магнитном сепараторе с нижним питанием. Обогащение руд. №3. 1964. !

55. Кармазин В.В. Исследование магнитной (магнитно-адгезионной) сепарации тонковкрапленных руд и углей. Автореферат диссертации. JI. 1977.

56. Гамильтон Т. и др. Оптимизация использования магнитной энергии высокоградиентном мокром барабанном сепараторе. Горный журнал. № 3. 1972.

57. Деркач В.Г., Щупановская Р.И. Влияние шага полюсов магнитной системы и скорости вращения барабана на процесс сухой магнитной сепарации. Обогащение руд. №4. 1960.

58. Богданов А.С. Справочник по обогащению руд. Т №2. Недра. М.; 1974.

59. Килин В.И., Якубайлик Э.К., Байбородов Я.Н., Пономарёв А.В. Пути снижения потерь железа при обогащении Абаканских магнетитов. Материалы четвёртого Конгресса обогатителей стран СНГ, Москва. Том 1. 2003г.

60. Шевляков М. И. Оптимальные размеры постоянных магнитов в магнитных системах барабанных сепараторов. Горный журнал. №8. 1984. ,

61. Азбель Ю. И. Электромагнитные и магнитные сепараторы института Механобр. Обогащение руд. №1-2. 1995.

62. Пелевин А. Е. Обогащение магнетитовых руд в сепараторах с бегущим магнитным полем. Известия ВУЗов. Горный журнал №2. 2001.

63. Пелевин А. Е., Цыпин Е. Ф. и др. Высокоинтенсивные магнитные сепараторы с постоянными магнитами. Известия ВУЗов. Горный журнал №4-5. 2001.

64. Измоденов А. И., Фридман С. Э., Щуголь JI.C. Сухая магнитная сепарация мелко и тонкоизмельчённых руд с применением магнитного расслаивания. Горный журнал. №3. 1961.

65. Килин В.И., Байбородов Я.Н., Пономарёв А.В. Магнитная обработка минеральных смесей перед сепарацией. Материалы четвёртого Конгресса обогатителей стран СНГ, Москва. Том 65422. 2003г.

66. Патент №2220776. Аппарат для магнитной обработки минеральных смесей (Звегинцев А.Г., Килин В.И.). Заявлено 21.06.2002. №2002116730.

67. Патент №2233707. Аппарат для магнитной обработки минеральных смесей. (Звегинцев А.Г., Килин В.И.). Заявлено 09.12.2002. №2002133180.

68. Килин В.И, Звегинцев А.Г. Использование вращающихся магнитных полей для селективного разделения тонкодисперсных магнитных материалов. Приборы и техника физического эксперимента. (В печати).

69. Килин В.И., Байбородов Я.Н., Пономарёв А.В. Высокоселективный лабораторный магнитный сепаратор анализатор. Материалы четвёртого Конгресса обогатителей стран СНГ, Москва. Том 2. 2003г.

70. Патент №2231394. Магнитный сепаратор-анализатор. (Звегинцев А.Г., Килин В.И.). Заявлено 03.02.2003. №2003103246.

71. Заявка №2003130302/03(032482) . Магнитный сепаратор-анализатор. (Звегинцев А.Г., Килин В.И.). Заявлено 13.10.2003г.