Трубка Девіса — це лабораторний магнітний сепаратор для розділення частинок мінералів за магнітними властивостями. Вона застосовується для виділення сильномагнітних фракцій із тонких класів крупності, особливо при дослідженнях мінералів у тонкому дисперсійному стані.
Історія
Трубка Девіса була запропонована американським дослідником Edgar D. Davis у середині XX століття як один з найпростіших і водночас ефективних пристроїв для магнітного аналізу матеріалів. Вона стала важливим інструментом у лабораторних умовах для попередньої оцінки магнітних властивостей частинок і вибору параметрів для подальших технологічних процесів збагачення.
Принцип дії
Трубка Девіса працює на основі дії постійного магнітного поля на частинки з різною магнітною сприйнятливістю. Матеріал, що підлягає розділенню, подається у вертикально встановлену прозору трубку (зазвичай скляну або пластикову), всередині якої розташовані сильні магніти.
Під дією магнітного поля частинки з вищою магнітною сприйнятливістю притягуються до стінок або до магнітів, тоді як слабомагнітні або немагнітні частинки продовжують рухатися вниз під впливом гравітації або потоку рідини. Таким чином у просторі трубки відбувається розділення частинок за магнітними властивостями, що дозволяє виділити сильномагнітну фракцію для подальшого аналізу.
Конструкція
Типова трубка Девіса складається з:
вертикальної прозорої труби;
системи магнітів, розташованих вздовж труби;
ковпачків або упорів для направлення потоку матеріалу;
пристрою для подачі тонкодисперсного матеріалу (сухого чи у вигляді суспензії).
Діапазон змінної сили струму (або магнітної індукції) при роботі з трубкою Девіса може відрізнятися залежно від модифікації: у багатьох лабораторних моделях він становить приблизно 1 А, що відповідає певному рівню магнітного поля.
Застосування
Трубка Девіса використовується переважно в:
наукових дослідженнях — для оцінки магнітних властивостей мінералів;
ґрунтових і гірничих лабораторіях — при аналізі слабомагнітних та сильномагнітних матеріалів;
розробці технологій збагачення корисних копалин — для вибору оптимальних параметрів магнітної сепарації;
освітньому процесі — як демонстраційний пристрій у мінералогії та матеріалознавстві.
Трубка Девіса особливо корисна при роботі з тонкими класами частинок, де важко застосовувати великі промислові магнітні сепаратори.
Переваги і недоліки
Переваги:
простота конструкції;
низька вартість;
зручність для лабораторних досліджень;
можливість роботи з різними типами матеріалів.
Недоліки:
обмежена продуктивність;
не завжди придатна для дуже тонких або дуже грубих матеріалів без модифікацій;
точність розділення залежить від рівномірності подачі матеріалу та налаштування магнітного поля.
Порівняння з іншими методами магнітної сепарації
Трубка Девіса є лабораторним аналогом більш складних магнітних сепараторів, таких як:
сухі магнітні сепаратори типу СМС;
напівпромислові магнітні сепаратори (наприклад, ПБСЦ‑50/63);
трипродуктові магнітні аналізатори з постійно-перемінним полем.
На відміну від промислових апаратів, трубка Девіса не призначена для великого обсягу матеріалу, але дає змогу швидко оцінити магнітну поведінку проб у широкому діапазоні умов.
Див. також
Магнітна сепарація
Магнітна сприйнятливість
Магнітний сепаратор
Література
Davis E. D. Principles of Magnetic Separation. Journal of Mineral Processing, 1950.
Fundamentals of Magnetic Separation in Mineral Processing. Academic Press, 1980.
Посилання
Scholar Google – пошук публікацій про магнітну сепарацію