Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Магнитные свойства сильномагнитных минералов.
|
|
Сильномагнитные минералы уникальны по своим магнитным свойствам. Наиболее важное из них - это явление гистерезиса. На рисунке в координатах " индукция" (В) и " напряженность поля" (Н) показана петля гистерезиса. При помещении сильномагнитного тела впервые в поле с напряженностью (Н) его намагничиваемость осуществляется по кривой 1-2 до насыщения тела (напряженность Н2)
При снижении напряженности поля до 0 размагничивание тела осуществляется по кривой 2-Br, а при изменении направления напряженности (-Н) индукция в теле изменяется по кривой 5-4.
Обратный ход – по кривой 4-3-2.
На петле видно, что при Н=0 (точка Br) в теле присутствует индукция. Эта величина (Br) называется остаточной намагниченностью. Для ее снятия необходимо приложить напряженность (-Hc), которая называется коэрцитивной силой. По величине данного параметра материалы классификация на магнитомягкие, (Нс = 6-8 кА/м), и магнитожесткие, Нс> 10 кА/м. Влияние на технологию данных показателей рассмотрено в разделе 2.6.
Зависимость магнитных свойств сильномагнитных минералов от формы частиц
На краях ферромагнитного поля, помещенного во внешнее магнитное поле, возникают магнитные полюса (см. схему). Они создают собственное поле с напряженностью Нр, направленное против внешнего поля Н. Это поле наз. размагничивающим.
Его напряженностьпропорциональна коэффициенту размагничивания N:
Нр = NI (2.11)
По этой причине напряженность поля, действительно намагничивающее тело, меньше внешнего:
Нв = Н - Нр = Н - NI (2.12)
Коэффициент размагничивания N зависит не от размеров тела, а от их соотношения, т.е. от формы тела.
Для бесконечно длинного стержня, ось которого совпадает с направлением напряженности поля, N = 0, для тонкого диска, расположенного перпендикулярно Н поля, N = 1. Для шара N = 0.33, длячастиц магнетита, N = 0.16.
На основании выражения (2.8) можно записать:
I = c0 Нв (2.13)
здесь c0 - объемная магнитная восприимчивость вещества.
С учетом (2.11 и 2.12) получим:
Нв = Н - NI = Н- Nc0 Нв. Откуда:
Нв(1 + Nc0) = Н или 
Подставив это выражение в (2.13), получим:
(2.14)
Обозначим: 
(2.15)
Здесь величина cот называется объемной магнитной восприимчивостью тела.
Соответственно, удельная магнитная восприимчивость тела равна
cт = cот / d (2.16)
Величины cт и c связаны соотношением:
(2.17)
Анализируя выражение (2.17) можно сделать вывод, что для малых значений cо < 1 (слабомагнитные минералы) cо т Þ cо, при больших значениях (сильномагнитные минералы) cо т = 1/N, т.е. в этом случае магнитная восприимчивость зависит в основном от формы частиц. Это иллюстрируется графиком, приведенном на рисунке.
Зависимость магнитной восприимчивости магнетита от крупности
Исследования показали, что с уменьшением крупности частиц магнетита (менее 74 мкм) коэрцитивная сила их возрастает, а удельная магнитная восприимчивость - падает (графики).
Снижение c с уменьшением диаметра магнетита может служить причиной потерь тонких классов с хвостами магнитной сепарации. Однако, этому явлению препятствует магнитная флокуляция частиц и образование магнитных " прядей" из тонких частиц. При этом удельная магнитная восприимчивость пряди, как длинного тела, возрастает. Увеличение коэрцитивной силы тонких частиц благоприятствует образованию прядей.