Магнитные сепараторы используют разницу в магнитных свойствах минералов, например, при отделении магнетита от кварца. Но это упражнение значительно усложняется, когда частицы немагнитны.
После предыдущих экспериментов по левитации частиц в мощных магнитных полях новое исследование показало, что частицы отклоняются от центра круглого отверстия магнита в горизонтальном направлении. Предыдущие исследования наблюдали вертикальную левитацию частиц. Эти результаты представлены Шисяо Лю из инженерного факультета Ноттингемского университета, Великобритания, и его коллегами в статье, недавно опубликованной в EPJ E, и могут привести к новой концепции технологий разделения частиц и минералов.Авторы проанализировали видеокадры, охватывающие 0,1 секунды каждое движение частиц стекла и пирита диаметром примерно один миллиметр в растворе, который подвергался воздействию сильного неоднородного магнитного поля, созданного сверхпроводящим магнитом.
Авторы показывают, что частицы пирита и стекла отклонялись и оседали в определенных положениях в специально разработанном контейнере. Они объясняют, что эта картина связана с различиями в плотности частиц и магнитной восприимчивости.Градиент магнитного поля приводит к возникновению радиальной силы, определяемой магнитными свойствами частиц, способной отделять стекло от частиц пирита. В то же время градиент магнитного поля также индуцирует так называемую силу Магнето-Архимеда, которая компенсирует силу тяжести.
Удивительно, но размер частиц, по-видимому, мало влияет на результаты, по крайней мере, для ограниченного диапазона размеров, исследованного в этих экспериментах.Затем авторы подтвердили свои экспериментальные результаты, используя математическое моделирование смещения частиц.