Способ выделения минералов с близкими магнитными свойствами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8 19) (11) 51)5 В 03 С 1/00 А ЗОБ РЕТЕ КОМУ СВИДЕТЕЛЬС В ине ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Комплексная экспедиция Всесоюзного научно-исследовательского института минерального сырья(56) Берлинский А,И, Разделение м ралов, М., Недра, 1975, с,34-44.Митрофанов С.И. Исследование полезных ископаемых на обогатимость, Госгеолтехиздат, М., 1962, с.27-30, 44, 151-152 - прототип,(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛОВ С БЛИЗКИМИ МАГНИТНЫМИ СВОЙСТВАМИ(57) Использование: разделение минералов с близкими магнитными свойствами при исследовании вещественного состава минерального сырья. Сущность изобретения; Предполагаемое изобретение относится к области магнитного разделения материалов и может быть использовано при любых видах исследований вещественного состава минерального сырья, при которых монофракции минералов являются необходимой материальной основой, позволяющей проводить различные виды физико-химических исследований - изучение состава и свойств минералов.Цель изобретения - повышение селективности и производительности процесса,Сущность способа заключается в том, что в исследуемой пробе выбирают класс крупности для анализируемого (выделяемого) минерала и в выбранном классе крупности определяют магнитные свойства способ выделения минералов с близкими магнитными свойствами заключается в том, что из минерального состава в исследуемой пробе устанавливают анализируемый минерал, выбирают класс крупности для анализируемого минерала и в нем определяют магнитные свойства каждого минерала. Проводят магнитную сепарацию выбранного класса путем воздействия тока намагничивания, и определяют величины токов начала извлечения каждого минерала и соответствующего удалению минералов, сопутствующих анализируемому. Величину тока выделения анализируемого минерала определяют на основе математического выражения с применением коэффициента, постоянного для данной электромагнитной системы и минералов данной крупности и данных магнитных свойств. 1 ил. каждого минерала, входящего в эту пробу, СО на основании известного распределения С) минералов по электромагнитным фракциям, (,) пользуясь таблицей 1. Проводят магнитную сепарацию путем воздействия тока намагничивания на выбранный класс и в ходе ее определяют величину тока начала извлечения каждого минерала (1 н), Затем вычисляют величину тока, соответствующего удалению кажюдого минерала, соответствующего ана- а лизируемому. Величина этого тока соответствует максимальному извлечению сопутствующего минерала (более электромагнитного, чем анализируемый). Ее определяют из отношения:где 1 н и 1 м - величины токов соответственно начала (2-3) и максимального (92-93 извлечения минерала;Ки - коэффициент, характеризующий извлечение минерала в электромагнитную фракцию, постоянный для электромагнитной системы и минералов данной крупности и данных магнитных свойств. При этом значении 1 м тока проводят повторную магнитную сепарацию и выделяют сопутствующий минерал (сопутствующие минералы) в электромагнитную фракцию, Далее определяют величину тока выделения из неэлектромагнитной фракции анализируемого минерала по формулу: 1 выд=1 н( К + 0 75 ) А,0,25 Ки(2) Значение Ки берут из таблицы 2, составленной по сильно- и среднеэлектромагнитным минералам таблицы 1. Зная величину1 выд, проводят магнитную сепарацию из неэлектромагнитной фракции и выделяют анализируемый минерал в фракцию,соответствующую мономинеральной - всреднем 90-93%,В связи с возможными вариациями магнитных свойств минералов в зависимости отих химического состава могут иметь местоотклонения от найденных значений Ки, непревышающие обычно й 5-7 вотносительных, что практически не влияет на значение1 выдЗависимость извлечения минерала отвеличины воздействующего на него тока намагничивания представлена на фиг.1, из которой следует выражение: 1 м +1 н1 выд 1=(3) ГДЕ 1 выд 1 - ВЕЛИЧИНа тОКа, ПРИ КатОРОй МИНЕ- рал выделяется в электромагнитную фракцию, образуя концентрат.Из фиг,1 видно, что точки 1 н и 1 м - это "опорные" точки, определяющие положение кривой извлечения минерала в диапазоне изменения токов намагничивания, а значит и напряженности магнитного поля,На практике при соблюдении условия (3) в концентрат попадает значительное количество сопутствующих минералов, менее электромагнитных, чем выделяемый, близких к нему по магнитным свойствам. По этому величину тока 1 выд, получают как среднее значение между величинами 1 н и найденнойИЗ ВЫражЕНИя (3) 1 выд 1: 1 выд 1 + 1 н1 выд= 2 , или после последовательного преобразования на основании выражений (3) и (1) получают известноевыражение (2),Графики извлечения ( 8,%) минераловразной крупности в электромагнитныефракции при изменении величины тока намагничивания (сепаратор электромагнитный СЭМ, режим сухой сепарации,межполюсный рабочий зазор 2,5 мм) данына фиг.1:пунктирная линия - класс - 0,25+0,1 мм,сплошная - класс - 0,5+0,25 мм,штрихпунктирная - класс - 1,0+0,5 мм1 - пирротин; 2 - оливин; 3 - гематит; 4- сидерит; 4 - сидерит, ильменит и класс -0,25+0,1 мм; пиролюзит, гидрогетит 1, хромит, гроссуляр-андрадит, гидроматит, воль 20 фрамит; 5 - пироп - альмандид; б - класс -0,5+0,25 мм тех же минералов, что в классе- 0,25+0,1 мм (4 ); 6 - класс - 1,0+0,5 мм тех1, 1же минералов, что в 6, колумбит и класс -0,5+0,25 мм; колумбит-танталит, роговая об 25 манка, турмалин магнезиально-железистый; 7 - гидрогетит 2,3; 8 - колумбит; 8колумбит, хромит; 9 - колумбит-танталит,роговая обманка, турмалин магнезиальножелезистый; 10 - хромпикотит; 11 - эпидот,30 куларит - 0,25+0,1 мм; 12 - танталит, воджинит, актинолит магнезиальный; 13 - актинолит магнезиальный; 14 - куларит,актинолит-тремолит,Примеры реализации предложенного35 способа (сепаратор СЭМ, режим сухой сепарации).Пример 1. Из пробы минерального состава, %:хлорито-серпентиновые агрегаты - 60,40 оливин -30, хромшпинелиды - хлорито-серпентиновые агрегаты - 60, оливин - 30,хромшпинелиды - 10, выделяют хромшпинелиды. Выбирают под бинокулярным микроскопом для сепарации класс - 0,5+0,2545 мм, в котором хромшпинелиды имеют хорошее раскрытие зерен, Выбирают межполюсный рабочий зазор 2,5 мм. Определяютмагнитные свойства минералов взятогокласса крупности (табл.1): наиболее электромагнитным минералом класса являетсясливин (сильноэлектромагнитная фракция),затем следует хромшпинелиды и менееэлектромагниты хлорит-серпентиновые агрегаты (среднеэлектромагнитная фракция),55 Подают класс - 0,5+0,25 мм в электромагнитный сепаратор и, увеличивая ток намагничивания от нулевого значения, следят запоявлением в приемном лотке электромагнитной фракции зерен; при 0,045 А - оливи40 45 50 55 на, при 0,150 А - хромшпинелидов, при 0,185 А - хлорито-серпантиновых агрегатов. Для удаления сопутствующего оливина определяют ток его выделения из отношения:5 Значение Ки берут из таблицы 2. Так как оливин является одним из наиболее элект ромагнитных минералов 1 - сильноэлектромагнитной фракции, то с учетом крупности зерен (класс - 0,5+0,25), его Ки принимают равным 0,27.Тогда величина тока максимального из влечения сливина:1 м== 0,167 А. Повторно засыпают класс пробы в сепаратор и проводят при этом токе намагничивания магнитную сепа рацию. Происходит разделение на электромагнитную фракцию, состоящую преимущественно из оливина с примесью хромшпинелидов, и неэлектромагнитную, состоящую из хромшпинелидов и хлорито серпентиновых агрегатов, Каждая фракция поступает в соответствующие приемные лотки. Далее определяют выд хромшпинелидов:30 где Ки=0,48 - крайнее значение для минералов 1 - сильноэлектромагнитной фракции 35(табл.2); 1 выд=0,150 ( + 0,75)= 0,190 А.Ф Полученную оливиновую с примесью хромшпинелидов электромагнитную фракцию откладывают, а неэлектромагнитную сепарируют при величине тока намагничивания 0,190 А. При такой величиневыд хромшпинелиды уходят в электромагнитную фракцию, доизвлекается оливин и начинают извлекаться хлорито-серпентиновые агрегаты. Получают фракцию, соответствующую мономинеральной, состоящую из о : хромшпинелидов - 95,0, оливина - 1,5. хлоритосерпентиновых агрегатов - 3,5 (состав определен под бинокулярным микроскопом).Пример 2, Из пробы минерального состава,%;гематит - 30, сидерит - 20, баритоцелестин с включениями гематита - 40, баритоцелестин с незначительными включениями гематита и неэлектромагнитных минералов - 10 выделяют гематит и, по возможности, сидерит, который по магнитным свойствам очень близок к гематиту (сильноэлектромагнитная фракция). Выбирают для сепарации класс - 0,25+0,10 мм с хорошим раскрытием зерен. Межполюсный рабочий зазор 2,5 мм, Определяют магнитные свойства минералов данного класса пробы (табл.1): наиболее электромагнитные минералы пробы гематит и сидерит, затем следует баритоцелестин с включениями гематита и баритоцелестин с незначительными включениями гематита (баритоцелестин в разной мере электромагнитен только за счет включений гематита).Определяют ток начала извлечения минералов в электромагнитную фракцию - 1 н взятого класса крупности. Для этого подают класс в сепаратор, и, увеличивая ток намагничивания от нулевого значения следят за появлением в приемном лотке сначала при 0,037 А зерен - гаматита, затем при 0,050 А - сидерита, при 0,100 А - баритоцелестина с включениями гематита и при 0,220 А - баритоцелестина с незначительными включениями гематита.По формуле (2) определяют 1 выд гематита, взяв из таблицы 2 значение Ки, равное 0,22 как для наиболее электромагнитного минерала данной крупности: 1 выд= 1 н ( К + 0,75 )= 0,25 Ки=0,037 (022+0,75) =0,070 А 0,25Эту величину тока намагничивания выставляют по амперметру сепаратора иведут сепарацию. В электромагнитной фракции накапливается преимущественно гематит - 89,5%, содержание сидерита - 10,5 о(готовый продукт, определенный под бинокулярным микроскопом). В неэлектромагнитной фракции - основная масса сидерита, остальная часть гематита и баритоцелестин с включениями гематита. К выделению сиде- рита приступают после удаления из нее промежуточной гематито-сидоритовой фракции с баритоцелестином, содержащим обильные включения гематита, при м гематита; 1 м= -= 0,168 А1 н 0,037Ки 0,22 В электромагнитную фракцию при этом уходит до 80 овсего сидерита, а остающуюся в неэлектромагнитной фракции часть выделяют при токе максимального извлечения1803188 сидерита, так как во фракции уже нет менееэлектромагнитных минералов, близких сидериту по магнитным свойствам: выд=н(+ 0,75), А0,25 КиТаблица 1 Распределение парамагнитных минералов по электромагнитным фракциям (в порядке убывания магнитной восприимчивости х)х 10 см/г Мине алы Ф акция сложные тантало-ниобатыол ивингематитсидеритильменорутилальмандинпироп-альмандинзги ринильменитбиотитгетитгидрогетитг осс ля -анд а ит 1- сильноэлектромагн итная(железистая )гипе стен 700- 30 11- среднеэлектромагнитная (средне- и слабомагнитная ) хлориты магнезиальножелезистыетанталитводжинитактинолит магнезиальный биотит измененный энстатит- гиперстен диопсид-геденбергит (железистые члены) авгитстав олит колумбит -тинталитобыкновенная роговаяобманкарибекитактинолит магнезиальнотурмалин железистыехром пикотитильменит лейкосенизировсе пентин 30 -12 1 м= -=0,227 А(при Ки равном 0,22,0,050как для гематита, в силу большой близости их магнитных свойств). В полученной электромагнитной фракции, ; сидерита - 90, гаматита - 2,0, баритоцелестина с включениями гематита - 8,0,Таким образом, предложенный способ позволяет повысить селективность процесса и его производительность за счет сокращения затрат времени на опробование токов намагничивания в широком диапазоне их изменения.Ф о р мул а изобретен ия Способ выделения минералов с близкими магнитными свойствами, заключающийся в том, что в исследуемой пробе выбирают класс крупности для анализируемого минерала, проводят магнитную сепарацию путем воздействия на этот класс тока намагничивания и определяют величины токов начала извлечения и выделения анализируемого минерала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения селективности и производительности процесса, в выбранном классе крупности исследуемой пробы определяют 5 магнитные свойства каждого минерала, входящего в эту пробу, а при магнитной сепарации определяют величину тока начала извлечения каждого минерала анализируемой пробы и вычисляют величину тока, соот ветствующего удалению каждого минерала,сопутствующего анализируемому, при этом величину тока выделения анализируемого минерала из неэлектромагнитной фракции определяют по формуле15 где 1 н - величина тока начала извлечения 20 минерала в электромагнитную фракцию, А;Ки - коэффициент, характеризующий извлечение минерала в электромагнитную фракцию, постоянный для электромагнитной системы и минералов данной крупности 25 и данных магнитных свойств.10 1803188 Таблица 2 Среднее значение коэффициента Ки(извлечение минералов) и пределы варьирования по классам крупности для сепаратора СЭМ,+ извлечение менее 90 о ;числитель дроби - среднеарифметическое значение; знаменатель - предел варьирования от более электромагнитного минерала к менее электромагнитному, и эти, значения используются в тех случаях, если выделяемый минерал (или сопутствующий) можно отнести по магнитным свойствам к числу "крайних" в перечне минералов фракций (табл.1), например, оливин, гематит, сидерит - одни из наиболее электромагнитных 1 - сильноэлектромагнитной фракции, а колумбит, эпидот, гиперстен - из менее электромагнитных.,ги3 ююю тоа Р, ФСоставитель Э.НиколаТехред М,Моргентал а КорректорМ,Максимишинец тор Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТ СРаушская наб., 4/5 Заказ 1021 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета и 113035, Москва, Ж