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磁選過程中的礦粒受力分析

作者:紅星機器 發(fā)布時間:2012-04-26 00:00:00

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斜環(huán)磁選機作為斜環(huán)高梯度磁選設(shè)備荒鳖,處理的物料顆粒粒度較細(xì)居饵,故影響其分選過程的力有磁力、流體推動力末昂、重力减严、顆粒之間的相互作用(靜電力和范德華力)等。為了簡便起見二蚓,下面以球形赤鐵礦礦粒為例肮碗,分析和估算各種作用力的大小。

磁選機

1.磁力

在斜環(huán)磁選機中停就,聚磁介質(zhì)為圓柱形導(dǎo)磁不銹鋼材料的棒介質(zhì)始踪,背景磁場和磁介質(zhì)的飽和磁感應(yīng)強度分別為H0和H5。該磁選機的設(shè)計初衷颈癌,就是讓磁介質(zhì)產(chǎn)生更強的磁場梯度洁糟,故磁介質(zhì)的飽和磁感應(yīng)強度大于背景磁場(即:H0>H5),則根據(jù)公式猖败,假設(shè)一個位于磁介質(zhì)附近且半徑為R的球形礦粒所受的磁力為:

公式1

2.重力

球形礦粒所受重力可用下式求得(未計算浮力):

公式2

球形礦粒在礦漿中所受的有效重力為(計算浮力):

公式3

3.流體推動力

水在傾斜置放的槽體中速缆,沿槽底斜面流動時,由于沒有封閉的表面恩闻,故與水在明渠中流動相同艺糜,是靠自身重力發(fā)揮作用,屬無壓水流幢尚。水沿斜面流動破停,如果槽體的斷面、坡度尉剩、槽底粗糙度等前后一致辱挥,則在流量一定的條件下犁嗅,流速將保持不變,稱為等速流;若沿槽體長度晤碘,其橫斷面褂微、坡度、粗糙度等有所改變园爷,相應(yīng)位置的流速也就不同宠蚂,該斜面流稱為非等速流。根據(jù)斜面流的流速與時間的關(guān)系卷芜,可將斜面流分為穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流夷朽。穩(wěn)定流的流速與時間變化無關(guān),非穩(wěn)定流的流速是隨時間的變化而改變元粹。

在槽底斜面上熄朴,水流的運動狀態(tài)可分為層流和紊流兩種。層流運動時勺激,斜面任一點水流瞬時速度的大小及方向雾鸠,都是相同的;紊流運動時,其瞬時速度在整個時間內(nèi)是變化的捎滴,并在某一平均瞬時水速上下波動纪娄。此外,在層流流態(tài)和穩(wěn)流流態(tài)之間悉契,有一過渡狀態(tài)启毁,該狀態(tài)的特點是:水流運動狀況很不穩(wěn)定,在這不穩(wěn)定區(qū)內(nèi)憔辞,層流與紊流流態(tài)頻繁交替地變化页衙。介質(zhì)的流態(tài),可用雷諾數(shù)判斷阴绢。

4.摩擦力

當(dāng)斜環(huán)磁選機的傾斜角度為e時店乐,在分選區(qū)礦粒與磁介質(zhì)接觸后,它們之間的摩擦力為:

公式4

5.離心力

在斜環(huán)磁選機的分選過程中旱函,假設(shè)礦漿中的礦粒附在轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁响巢,隨著轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)做勻速圓周運動描滔,則會受到離心力的作用棒妨。根據(jù)牛頓第二運動定律,在轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁且半徑為R的球形礦粒所受的離心力為:

公式5

6.靜電力

(1)同類礦粒之間的靜電力

半徑分別為為R;和凡的球形同類礦粒含长。根據(jù)DLVO理論券腔,他們之間的雙電層自由能力:

公式6

(2)異類礦粒之間的靜電力

兩個半徑分別為R。根據(jù)DLvo理論拘泞,他們之間的雙電層自由能為:

公式7

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