Лабораторная работа № 1. Определение удельной магнитной восприимчивости минералов

Определение удельной магнитной восприимчивости минералов

Общие положения

Результаты магнитной сепарации руд, содержащих магнитные минералы, зависят от распределения по фракциям частиц с различной магнитной восприимчивостью.

Согласно технологической классификации минералов по магнитным свойствам, величине удельной магнитной восприимчивости они подразделяются на три группы:

• сильномагнитные (или ферромагнитные), обладающие удельной магнитной восприимчивостью χ > 3,8-10^-5 м^э/кг;
• слабомагнитные - парамагнитные минералы со значением удельной магнитной восприимчивости в пределах 1,26 • 10^-7 < χ <7,5 ^-10 м³/кг;
• немагнитные - парамагнитные минералы с удельной магнитной восприимчивостью χ < 1,26^-7 м³/кг и диамагнитные минералы.

Удельная магнитная восприимчивость минералов может быть определена различными методами: баллистическим, пондеромоторным, индукционным, различными мостовыми и др.

Наиболее простым и удобным методом определения удельной магнитной восприимчивости является пондеромоторный, которым измеряют силу притяжения, действующую на образец в неоднородном магнитном поле с известным значением силы магнитного поля HgradH. Определить достаточно точно среднее значение HgradH поля в участке, занимаемом образцом, трудно, поэтому чаще используют косвенный метод: сравнивают магнитные силы, действующие на исследуемый образец, и эталон с известной удельной магнитной восприимчивостью

При определении удельной магнитной восприимчивости используют следующее выражение:

, (1.1)

где χ_обр, χ_эт ~ удельная магнитная восприимчивость исследуемого образца и эталона, соответственно, м³/кг;

P_обр, P_эт ма сс са образца и эталона, соответственно, кг;

Δ P_обр, Δ P_эт кажущийся прирост массы образца и эталона в магнит ном поле, кг

Δ P =P_м – P, (1.2),

где P_м - масса минерала в магнитном поле, кг;

P - масса материала, кг.

В качестве эталона используют:

пирофосфат марганца Mn₂P₂O₇ (χ= 8,3 10^-7 м³/кг),

хлористый марганец MnCl_{2 (} χ=14,45 10^-7 м³/кг)

фтористый кобальт СоF₂ (χ=9.55 10^-7 м³/кг)

или другие устойчивые соединения.

Установка для измерения магнитной восприимчивости пондеромоторным методом (рис. I.I) состоит из электромагнита (или постоянного магнита) и весов с измерительной системой, изготовленной из немагнитного материала, которыми измеряют силу притяжения исследуе­мых материалов.

Магнитная сила определяется массой груза, способного оторвать колбочку с исследуемым материалом от полюсов магнита.

Цель работы - определение удельной магнитной восприимчивости образцов минералов и руд.

В процессе работы необходимо определить удельную магнитную восприимчивость руд Курского, Лебединского, Криворожского месторождений и магнетита. Крупность исследуемого материала - 0,1 мм

Рис. I.I - Схема установки для определения магнитной восприимчивости

I - весы с измерительной системой из немагнитного материала; 2 - магнит;

3 - исследуемый материал

Аппаратура, приспособления, материалы

При выполнении лабораторной работы необходимы следующие аппаратура, приспособления и материалы: