Магнитная структура

Обогащение руды основано на различии физических свойств минералов, входящих в ее состав: плотностей составляющих, магнитных, физико-химических свойств минералов. Промывка р у -д ы водой позволяет отделить плотные составляющие руды от пустой породы (песка, глины). Гравитация (отсадка) — это отделение руды от пустой породы при пропускании струи воды через дно вибрирующего сита, па котором лежит руда: пустая порода вытесняется Б верхний слой и уносится водой, а рудные минералы опускаются. Магнитная сепарация основана на различии магнитных свойств железосодержащих минералов и частиц пустой породы. Измельченную руду подвергают действию магнита, притягивающего Железосодержащие минералы, отделяя их от пустой породы.

МАГНИТНАЯ СЕПАРАЦИЯ - магнитное обогащение в осн. железных и марганцевых руд, при к-ром отделение полезных минералов от пустой породы, обладающих разл. магн. восприимчивостью, происходит в результате действия на них магн. поля. М.с. осуществляется в сепараторах, в барабанах (валках), в к-рых размещены

ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ - совокупность методов и процессов концентрации ценных компонентов при первичной переработке руд, угля и пр. путём удаления пустой породы и разделения минералов. Различают гравитационное обогащение, магн. обогащение (см. Магнитная сепарация), флотацию и др. О.п.и. производится на обогатит, ф-ках. В результате О.п.и. получают окончат, товарные продукты (известняк, асбест, графит и др.) и концентраты, пригодные для дальнейшей технически возможной и экономически целесообразной переработки. Отходы, получение при О.п.и., - хвосты используют чаще всего в произ-ве строит, материалов. ОБОЕЧНАЯ МАШИНА - машина для очистки зёрен пшеницы и ржи от пыли, грязи и пр., частичного отделения плодовых оболочек, зародыша и бородки, используется также для шелушения зёрен крупяных культур (овса, проса и др.).

МАГНИТНАЯ СЕПАРАЦИЯ — способ обогащения полезных ископаемых, осн. на различии магнитных св-в компонентов разделяемой смеси (руд и т. д.). М. с. осуществляется в магнитных сепараторах с магнитным полем напряжённостью до 120—130 кА/м (1500 — 1600 Э) — для выделения сильномагнитных минералов и 1,44 МА/м (18000 Э) — для выделения слабомагнитных минералов. Процесс М. с. может происходить в мокрой (вода) или сухой (воздух) среде.

Магнитная сепарация оборотной земли. Цель этой операции — удалить из земли металлические магнитные включения. В поступающей на магнитную сепарацию земле должны быть предварительно разбиты крупные комья, в которых может оказаться металл.

магнитная сепарация для удаления случайных металлических включений, если конструкция мельницы может пострадать от них;

Для комплексного использования золотосодержащих руд особое значение приобретают процессы обогащения — флотация, гравитация, магнитная сепарация и др. Так, флотация бедных цветными металлами золотосодержащих руд позволяет извлечь из них медь, свинец, циик в виде селективных концентратов с переработкой последних на соответствующих заводах. При выделении крупного золота методами гравитационного обогащения в получаемые гравитационные концентраты наряду с золотом переходят также и другие тяжелые минералы — сульфиды свинца и меди, шеелит, барит и т. д. Используя селективную флотацию, можно выделить из них ряд ценных компонентов в виде товарных концентратов. После флотационного отделения сульфидов из некоторых золотосодержащих руд могут быть получены магнетитовые (магнитной сепарацией) и гематитовые (флотацией) концентраты, являющиеся сырьем для черной металлургии.

Основным способом обогащения сульфидных медно-никелевых руд является флотация. Иногда флотационному обогащению предшествует магнитная сепарация, направленная на выделение пирротина в самостоятельный кон-, центрат. Возможность проведения магнитной сепарации обусловлена относительно высокой магнитной восприимчивостью пирротина.

Обогащение руды основано на различии физических свойств минералов, входящих в ее состав: плотностей составляющих, магнитных, физико-химических свойств минералов. Промывка руды водой позволяет отделить плотные составляющие руды от пустой породы (песка, глины). Гравитация (отсадка) - это отделение руды от пустой породы при пропускании струи воды через дно вибрирующего сита, на котором лежит руда: пустая порода вытесняется в верхний слой и уносится водой, а рудные минералы опускаются. Магнитная сепарация основана на различии магнитных свойств железосодержащих минералов и частиц пустой породы. Измельченную руду подвергают действию магнита, притягивающего железосодержащие минералы, отделяя их от пустой породы.

Термическую регенерацию осуществляют по схеме: выбивка — магнитная сепарация—грохочение—дробление—обжиг—охлаждение (рис. 2). Для обжига смеси при 750—900 °С применяют вертикальные многоподовые барабанные печи или установки кипящего слоя.

В рудах кроме оксидов железа находится пустая порода — кремнезем, глина, сера, фосфор и другие примеси. Их частично нужно удалить еще до плавки. Поэтому руду подвергают предварительному обогащению с целью увеличить содержание в ней железа. Обогащение производят промывкой и магнитной сепарацией. Промывка позволяет отделить от руды менее плотную пустую породу. Магнитная сепарация заключается в разделении измель-

Мокрая магнитная сепарация На спекание

В очень мелких изолированных в магнитном отношении кристаллах свободная энергия будет минимальной, если в кристалле образуется всего один домен (рисунок 1.3.10). В таком кристалле не может образовываться магнитная структура, ибо уменьшение энергии внешнего магнитного поля из-за деления на два домена перекрывается затратой энергии, необходимой для образования стенки (так как толщина стенки в этом случае соизмерима с размерами кристалла), и свободная энергия не будет минимальной. Подобные кристаллы называются однодоменными частицами. Однодоменная

Рисунок 1.3.10 - Магнитная структура однодоменной частицы

Антиферромагнетизм подобен ферромагнетизму с той разницей, что ниже критической температуры, которая называется точкой Нееля, атомные магнитные моменты ориентируются антипараллельно друг другу (рис. 45, в). Антипараллельная упорядоченная ориентация спиновых магнитных моментов соседних узлов решетки кристалла (соответствует отрицательному знаку обменного интеграла) не вызывает спонтанной намагниченности, так как спиновые моменты компенсируют друг друга; примером может служить магнитная структура антиферромагнетика МпО

Рис. 46. Магнитная структура антиферромагнетика МпО

В очень мелких изолированных в магнитном отношении кристаллах свободная энергия будет минимальной, если в кристалле образуется всего один домен (рисунок 1.3.10). В таком кристалле не может образовываться магнитная структура, ибо уменьшение энергии внешнего магнитного поля из-за деления на два домена перекрывается затратой энергии, необходимой для образования стенки (так как толщина стенки в этом случае соизмерима с размерами кристалла), и свободная энергия не будет минимальной. Подобные кристаллы называются однодоменными частицами. Однодоменная

Рисунок 1.3.10- Магнитная структура одно доменной частицы

Равновесная магнитная структура достигается тогда, когда уменьшение магнитной энергии вследствие появления замыкающих доменов компенсируется ростом упругой энергии кристалла, вызванным деформацией этих доменов. В качестве примера на рис. 11.12 приведена фотография доменной структуры кристаллита кремнистого же* леза; стрелками обозначены направления спонтанного намагничивания в соседних доменах. .

В предыдущем параграфе было показано, что при отрицательном знаке обменного интеграла энергетически выгодной становится антипараллельная ориентация спинов соседних узлов решетки кристалла. В этом случае расположение спинов может быть также упорядоченным, но спонтанная намагниченность не возникает, так как спиновые магнитные моменты соседних узлов решетки направлены антипараллельно и компенсируют друг друга. В качестве примера на рис. 11.15, а показана магнитная структура МпО, определенная методами нейтронной спектроскопии (на рисунке показаны лишь магнитноактивные атомы Мп). Ее можно рассматривать как сложную структуру, состоящую из двух подрешеток, намагниченных противоположно друг другу. Такая структура возможна лишь ниже некоторой температуры, называемой антиферромагнитной точкой Кюри, или точкой Нееля Тц.

Рис. 11.15. Магнитная структура антиферромагнетика (МпО) (а) и зависимость намагниченности от температуры во внешнем поле, направленном "параллельно магнитным моментам подрешеток (б).

. 8. В. В. Д р у ж ипин, Т. И. П р а с о а а. Магнитная структура ферромагнетиков. Изв. Сибирского Отделения АН СССР, 1960, 29.

2. Анализ влияния неоднородности намагниченности полюсов на однородность поля в зазоре магнита. Неоднородность магнитного поля может вызываться также неоднородностью материала полюсов [36]. Авторами настоящей работы методом порошковых фигур Акулова — Биттера была исследована поверхностная магнитная структура образцов и полюсных наконечников из FeCo — 2У-сплава. Были выявлены следующие виды неоднородностей: внутризеренная, межзеренная, макро-