дәріс. Магнит өрісі.

 

Магнит өрісі магнитті заттың не электр тоғы жүретін өткізгіштің айналасындағы кеңістікте туады.

Магнит өрісі магнит индукциясымен және кернеумен сипатта лады.

Ма г н и т и н д у к ц и я с ы (В) бірлік ауданнан өтетін күш сызықтарының санымен анықталады:

В=Ф/S, (1)

 

Мұндағы: Ф - магнит ағыны, Bb;

S - қыйынды ауданы, м²

 

Магнит индукциясының өлшем бірлігі т е с л а. Тесла-өріске перпендикуляр өткіэгіштің әр метрінен ІА электр тогы өткенде әсері 1Н күшіне тең болғанда туатын өрістің индукциясы.

Магнит өрісінің кернеуі (Н) өріс нүктесіндө оң магнит массасының (т) бірлігіне әсер ететін күшпен (Ғ) анықталады:

 

Н= Ғ/m (2)

 

Оның өлшем бірлігі - А/м.

Магнит инлукциясы (В) және өріс кернеуінің (Н) ара қатынасы былай:

 

В=μ∙μ₀Н, (3)

 

Мұнда: μ -ортаның салыстырмалы магнит өткізгіштігі;

μ₀ - магнит тұрақтығы (μ₀ =1,25∙10^-6 Гн/м).

 

Егер магнит өрісінің әр нүктесінде кернеу шамасы және бағыты бірдей болса, онда өріс біртектігі деп, егер бұл шарт орындалмаса әртекті деп саналады.

Магнит өрісінің әртектілігі өріс градиентімен (grad H),демек кеңістікке кернеудің өзгеру жылдамдығымен сипатталады:

 

gradH = dH/dх, (4)

 

мұнда: dх - магнит өрісінің кернеуі d/Н шамасына өэгеретін қашықтық.

Магнит өрісінің нүктесіндегі м а г н и т к ү ш і Fп(А²/м²)деп оның сол нүктедегі кернеуінің көбейтіндісін атайды:

(5)

Магнит өрісінде заттың магниттелуі магнит моменті /М/ арқылы сипатталады.

Магнит моменті деп полюстің магнитт массасын екі полюстің арасындағы қашықтыққа көбейтіндісін атайды. Заттың магниттелуі деп магнит моментінің оның көлеміне (V) бөліндісін атайды.

 

J=M/V (6)

 

Заттың магниттік қасиеті оның магнит қабылдағыштығымен (Х) сипатталады.

Заттың көлемді магнит қабылдағыштығы оның магниттелуін өрістің кернеуіне бөлгендегі бөліндісін атайды.

 

X=J/H (7)

 

Көлемді магнит қабылдағыштың заттың масса бірлігіне бөліндісі үлесті магнит қабылдағыштық х (м³/кг) болып табылады.

 

х=X/σ (8)

 

мұндағы: σ- заттың тығыздығы, кг/м³.

 

Магнит өрісінде m массалы минерал түйіршігіне әсер ететін магнит күші F _М формуламен анықталады.

Магнитті қасиет кабылдағыштарына карай барлық заттар екі топқа белінеді:парамагнитті және диамагнитті заттар. Әр топка кіретін заттар магнит өрісінде әртүрлі әрекетке түседі. Парамагнитті заттар магнит өрісінің кернеуінің жоғары жеріне тартылады, ад диамагнитті заттар магнит өрісінің кернеуі ең аз жеріне ығыстырылады. Яғни, біріншілері магнит полюсіне тартылады, ал екіншілері тебіледі. Парамагнитті заттардың ішінде магниттелу қасиеті күшті заттар кездеседі. Олар ферромагниттер деп аталады. Оларға жататындар темір, никель, кобальт және темір минералдарды магнетит және пирротин.

Таза диамагнитті заттарға, мысалы, мыс, алюминий, күміс, висмут, сурьма және тағы басқалары жатады. Көпшілік металдар мен минералдар парамагнитті заттарға жатады. Магнит қабылдағыштарына қарай минералдары бірнеше топка бөлуге болады:

1. Күшті магнитті, ягни ферромагнитті минералдар. Олардың үлесті магнит қабылдағыштыгы Х> 4-І0м ^-5/кг. Оларға жататындар: магнетит, пирротин, маггомит, титаномагнетит, франклинит.

2. Әлсіз магнитті, яғни парамагнитті минералдар. Олардың үлесті магнит қабылдағыштығы Х= 1.26-10 ^-7- 0,75-10 ^-5 м³ /кг шекаралықта өзгереді. Оларға бірсыпыра тотықтар, темірдің хромның гидрототықтармен карбонаттары, ильменит, вольфрам, гранит, биотит және тағы басқалары жатады.

3. М а г н и т с і з, яғни диамагнитті минералдар. Олардың үлесті магнит қабылдағыштығы х < 1,2б-10 ^-7 м ³ /кг. Бұларға кварц, кальцит, полевой шпат, касситерит, аппатит, мусковит және басқалары жатады. ';

Минерал түйіршіктері арнаулы аппараттарда магнит өрісінен өткенде оларға магнит күшінен басқа көптеген күш әсер етеді. Оларға магнитті өрістің ығыстыру күші, салмак күші және ортаның кедергі күштері (тығыздык, тұтқырлық және баскалары жатады.

Минерал түйіршіктерінің магнит полюсіне тартылуы не тартылмауы магнит күшімен басқа күштердің ара қатынасына тәуелді.

Егер магнит күші басқа күштердің қосындысынан артса түйіршік (кесек) магнитті фракцияға шығарылады, егер керісінше болса онда түйіршік магнитсіз фракцияға шығады.

Минералдардың тиімді бөлінуінің негізгі шарты- олардың магнитті касиеттерінің арасындағы айырмашылықжеткілікті деңгейде болуы қажет. Орта есеппен олардың үлесті магнит қабылдағыштық қасиеттерінің айырмашылығы іс жүзінде 3-5 есе болуы керек.

Кендегі минералдардын қасиетіне қарай қолданылатын магнитті бөлгіштерде процесс әр түрлі кернеулі магнит өрісінде жүргізіледі. Әлсіз магнитті минералдарды бөліп алу үшін магнит өрісінің кернеуі 1000 ка/м кем болмауы керек. Күшті магнитті минералдарды бөлуге 12О-150кА/м жеткілікті.

Магнитті бөлу әдісі негізінде темір және марганец кендерін байытуға қолданылады. Сонымен. қатар біраз сирек металдар кендерін байытқанда алынатын концентраттардың сапасьш арттыру мақсаты қойылғанда оған кейде тек осы әдісті қолданумен жетуге болада.

Бірсыпыра кен түрлерін ауыр ортада байытқанда суспензойд ретінде магнитті зат қолданылса, оны регенерациялау магнитті бөлгіштерден өткізу арқылы жүргізіледі.

 

Әдебиет: 1 – нег. [23-35]

Бақылау сұрақтары:

1. Магниттік байыту әдісі минералдардың қандай қасиетіне негізделген?

2. Қандай минералдарға магниттік байыту әдісі қолданылады?

3. Қандай магниттік сепараторлардың түрлерін білесіңдер?

4. Магниттік байыту әдісінде минералдарға қандай күштер әсер етеді?

5. Магниттік байыту кезінде негізгі қолданылатын әдістер.