物質(zhì)在外磁場(chǎng)的作用下會(huì )被磁化而產(chǎn)生附加磁場(chǎng),其磁場(chǎng)強度H'與磁場(chǎng)強度H的向量和即為磁介質(zhì)內部的磁場(chǎng)強度或稱(chēng)磁感應強度,H'的方向與H相同,也可以相反,H'與H方向相同的物質(zhì)成稱(chēng)為順磁性物質(zhì),相反的稱(chēng)反磁性物質(zhì)。順磁性物質(zhì)中,鐵、鈷、鎳等及其合金的H'要比H大得多,且附加磁場(chǎng)強度不隨外磁場(chǎng)的消失而立即消失,這類(lèi)物質(zhì)稱(chēng)為鐵磁性物質(zhì)。由于物質(zhì)的磁化強度I與外磁場(chǎng)強度H和該物質(zhì)的磁化率Km之間有J?Km?H的關(guān)系,因此可將磁化率作為衡量物質(zhì)磁化難易程度的物理量。鐵磁物質(zhì)的Km值都很大,他們不但很容易被磁化,而且能使原有磁場(chǎng)顯著(zhù)增強,因而在磁分離器中常作為磁化物質(zhì)使用。如果廢水中的懸浮物是鐵磁性物質(zhì),最適宜用磁力分離法去除。其余順磁性物質(zhì)的Km值很小,在外磁場(chǎng)強度較弱時(shí)不能被明顯磁化,只有采用高梯度磁分離法才能除去。反磁性物質(zhì)本身的分子磁矩為零,附加磁場(chǎng)又與外磁場(chǎng)反向,因此不能直接用磁力分離去除。
磁性粒子在外磁場(chǎng)中受到兩種基本力,一種是磁力,一種是機械力,其中磁力Fm(N)為:
FmKmVH(dH/dl)式中 Km——顆粒磁化率;
V——顆粒體積,m3;
H——外磁場(chǎng)強度,A/m;
dH/dl——磁場(chǎng)強度,A/m2。
由上式可見(jiàn),增大磁力的途徑是:使懸浮粒子與磁性粒子團聚,以增大Km和V;提高磁場(chǎng)強度和磁場(chǎng)梯度。在磁場(chǎng)強度受電耗限制的情況下,最好的方法是采用高梯度磁分離器。這種磁分離器用直流電通過(guò)激磁線(xiàn)圈產(chǎn)生背景磁場(chǎng),并在分離區內裝填纖維狀不銹鋼作為磁化物質(zhì),使磁力線(xiàn)在極不規則的剛毛周?chē)l(fā)生紊亂的密集和散發(fā),從而產(chǎn)生高達數百以至數千10?4T/um的磁場(chǎng)梯度,能產(chǎn)生比永磁分離器高幾個(gè)數量級的磁力。因此,它不僅能輕易地分離鐵磁性和順磁性懸浮物,而且使磁種與懸浮物形成絮凝體后,還能有效地分離反磁性物質(zhì)。