Магнитный сепаратор

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к области магнитного обогащения магнитных руд. Магнитный сепаратор включает немагнитный барабан с возможностью вращения и расположенную внутри него магнитную систему с рядами магнитов. В зоне перечистки магнитной системы в каждом ряду чередуются участки с постоянной и с непрерывно уменьшаемой по ходу движения пульпы от полутора до трех раз напряженностью магнитного поля. Участки в соседних рядах взаимно перекрывают друг друга, при этом ширина участков составляет не менее двойной ширины технологического зазора для разгрузки магнитного продукта, а длина определяется временем перемещения частиц немагнитной примеси от поверхности барабана до стенки ванны. Изменение напряженности магнитного поля осуществляют полюсным наконечником клиновидной формы отдельного блока. Магнитный сепаратор повышает эффективность магнитной сепарации и качество магнитного продукта. 1 н.п. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Полезная модель относится к области магнитного обогащения железосодержащих руд и может быть использована в горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности.

Магнитное обогащение руд осуществляется в магнитных сепараторах, содержащих закрепленный на основании корпус, внутри которого размещены немагнитный барабан, установленный с возможностью вращения, и магнитная система из постоянных магнитов, жестко соединенная с основанием сепаратора.

Однако, магнитное обогащение данным способом неэффективно в связи с недостаточной степени извлечения магнитной фракции и наличием в ней большого количества немагнитных примесей.

Известны способы и устройства для обогащения магнитных руд с применением магнитных систем с изменяемой напряженностью.

Известен магнитный сепаратор, содержащий корпус, внутри которого концентрично размещены немагнитный барабан, установленный с возможностью вращения, и магнитная система, жестко соединенная с основанием сепаратора, загрузочное и разгрузочные устройства, причем магнитная система выполнена в виде постоянных магнитов с чередующейся полярностью и возрастающей амплитудой напряженности магнитного поля по направлению движения барабана в первой рабочей зоне сепаратора, во второй его зоне постоянные магниты имеют одинаковую амплитуду напряженности магнитного поля, величина которой превышает величину амплитуды в первой зоне при заданном шаге полюсов в обеих зонах, а в третьей зоне сепаратора установлен постоянный магнит с амплитудой напряженности магнитного поля, обеспечивающей удержание магнетита над зоной разгрузки хвостов сепаратора, при этом в четвертой зоне сепаратора размещены постоянные магниты, величина амплитуды напряженности магнитного поля и шага полюсов меньше, чем во второй, причем в барабан встроены ферромагнитные стержни (RU 2460584, B03C 1/10 10.09.2012).

Недостатком этого магнитного сепаратора является сложность в изготовлении и эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности заявленного магнитного сепаратор является устройств для мокрого магнитного обогащения тонкоизмельченных руд с магнитными минералами, включающем немагнитный барабан с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, расположенную внутри него на неподвижном ярме магнитную систему с магнитными блоками, выполненными в виде прямоугольных призм, намагниченными по радиусам, систему загрузки и разгрузки сепарируемых продуктов, причем магнитная система реализована в виде двух и более рядов магнитов с одинаковой магнитной полярностью в направлении движения пульпы и магнитными клиньями между рядами той же полярности с меньшей магнитной индукцией в зоне перечистки, а также рядов магнитов и клиньев с противоположной магнитной полярностью в зоне доизвлечения. (RU 2446892, B03C 1/14 от 10.04.2012 г.)

Недостатком этого устройства является то, что отброс магнитной фракции происходит только в разбавленных пульпах (с содержанием твердого компонента: руды, магнитных минералов до ~10%), когда при ослаблении магнитного поля для частиц есть пространство для свободного перемещения, тогда как оптимальное содержание твердого компонента для максимального извлечения магнитной фракции составляет 30-40%, что сильно ограничивает движение частиц в плоскости действующих радиально направленных векторов магнитного поля. Кроме того, в устройстве для реализации указанного способа применение специальных клиновидных дополнительных магнитов с противоположной магнитной полярностью, расположенных между рядами основных магнитов, существенно уменьшает напряженность магнитного поля во всей зоне перечистки на барабане, что уменьшает степень извлечения железа из пульпы, попадания магнитной фракции "в пески" и полному "заиливанию" короба ванны при магнитном спекании магнитных частиц.

Целью полезной модели является повышение эффективности процесса магнитной сепарации и качества магнитного продукта за счет уменьшения содержания немагнитных примесей.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитном сепараторе, включающем немагнитный барабан с возможностью вращения и расположенную внутри него, на поверхности неподвижного ярма, магнитную систему с рядами, систему загрузки и разгрузки сепарируемых продуктов, при этом в магнитной системе в зоне перечистки, по крайней мере, в двух поперечных параллельных рядах в каждом ряду чередуются одинаковые по ширине участки намагниченности блоков с постоянной величиной напряженности магнитного поля и участки с непрерывно уменьшаемой от полутора до трех раз на длине участка по ходу движения пульпы напряженностью магнитного поля, причем участки в соседних рядах взаимно перекрывают друг друга, при этом ширина участков составляет не менее двойной ширины технологического зазора для разгрузки магнитного продукта, а длина пропорционально времени перемещения частиц немагнитной примеси под воздействием центробежной силы от поверхности барабана до стенки ванны.

При этом изменение по ходу движения пульпы уровня напряженности магнитного поля осуществляют полюсным наконечником клиновидной формы отдельного блока.

На фиг.1 показан вертикальный разрез и частичное сечение предлагаемого магнитного сепаратора, на фиг.2 взаимное расположение полюсов магнитной системы, обращенных к поверхности барабана.

Магнитный сепаратор включает немагнитный барабан 1 с возможностью вращения его вокруг горизонтальной оси и расположенную внутри него, на поверхности неподвижного ярма 2, магнитную систему 3 с рядами магнитных призматических блоков, намагниченных ортогонально его цилиндрической поверхности, систему загрузки 4 и разгрузки магнитных 5 и немагнитных 6 продуктов, при этом магнитная система реализована в виде рядов магнитов с чередующейся магнитной полярностью по ходу движения пульпы, причем в зоне перечистки, по крайней мере, в двух поперечных параллельных рядах, в каждом ряду чередуются одинаковые по ширине участки 7 намагниченности блоков с постоянной величиной напряженности и участки 8 с непрерывно уменьшаемой на длине участка по ходу движения пульпы напряженности магнитного поля от полутора до трех раз, причем участки в соседних поперечных параллельных рядах взаимно перекрывают друг друга, при этом ширина участков не менее двойной ширины технологического зазора для разгрузки магнитного продукта, а длина пропорциональна времени перемещения частиц немагнитной примеси под воздействием центробежной силы от поверхности барабана до стенки ванны. При этом изменение по ходу движения пульпы уровня напряженности магнитного поля осуществляют полюсным наконечником 9 клиновидной формы отдельного блока.

Работает магнитный сепаратор следующим образом.

В зоне загрузки магнитное поле блоков с чередующейся практически равномерной по ряду постоянной напряженностью магнитного поля формирует сплошной, слегка волнистый слой сгущенного магнитного продукта 10, который, перемещаясь на барабане в зону перечистки, попадает в зону прерывистого по фронту магнитного поля.

Уменьшение на участке отдельного магнитного блока напряженности магнитного поля в полтора раза не приводит к потере начального общего количества захваченных ранее по ходу движения магниточувствительных частиц пульпы 10, организованных по силовым линиям в цепочки флокул и образующих пакет наподобие волосяной щетки. Дальнейшее уменьшение напряженности магнитного поля осуществляют путем уменьшения в отдельном блоке числа магнитных пластин и установки клинообразного полюсного наконечника магнитопровода.

При прохождении участка с постепенно уменьшаемой от полутора до трех раз постоянной напряженности магнитного поля концы цепочки флокул 11, удаленные от поверхности барабана, начиная с самых длинных, последовательно-послойно отрываются и рассыпаются, освобождая для свободного перемещения под действием центробежной силы немагнитные частицы 12. А оторвавшиеся магнитные частицы перемещаются с этого участка по поверхности барабана в направлении градиента магнитного поля и перестраиваются, образуя новые цепочки на соседних участках с высокой напряженностью.

При этом ширина участков по фронту движения пульпы, чередующихся по уровню величины магнитного поля, ограничена толщиной захваченного магнитного продукта и временем перемещения и удержания дополнительного магнитного продукта с соседнего участка на время его перечистки и до перемещения всего захваченного продукта до следующего ряда магнитной системы. Визуально участок перечистки выделяется при этом как углубление в слое магнитного продукта.

Уменьшение величины напряженности магнитного поля в 1,5 раза достаточно для локального временного полного удержания захваченного магнитного продукта на поверхности барабана. При уменьшении величины поля на поверхности барабана в 3 раза уже происходит локальное обнажение поверхности барабана с частичной потерей сформировавшегося на ней тонкого слоя магнитного продукта, свободного от частиц немагнитной примеси.

Применение полюсного наконечника клиновидной формы, выходящего верхней частью к началу участка изменяемой напряженности магнитного поля, приводит к увеличению градиента магнитного поля на поверхности барабана, как вдоль, так и поперек движению пульпы на этом участке. В результате увеличивается сила магнитного поля, перемещающая рассыпающиеся концы цепочек флокул по поверхности барабана во все стороны, уменьшая их плотность и высвобождая немагнитные частицы, свободно уходящие на протяжении этого участка под действием центробежной силы по касательной траектории до стенки ванны.

Меньшее число пластин, вплоть до их отсутствия, снижает магнитное поле на поверхности барабана до нуля с обнажением его поверхности и потерей уже захваченных магнитных частиц, образовавших тонкий поверхностный слой, большее - оставляет нераскрываемый слой плотно прилегающих друг к другу цепочек флокул (как в волосяной щетке) с захваченными немагнитными частицами.

Результаты лабораторных испытаний по сравнению с прототипом показали уменьшение содержания немагнитных включений в магнитном продукте в 1,5-2 раза, увеличивая в нем относительное содержание железа на 3-5%.

1. Магнитный сепаратор, включающий немагнитный барабан с возможностью вращения и расположенную внутри него на поверхности неподвижного ярма, магнитную систему с рядами магнитов с чередующейся относительно поверхности ярма магнитной полярностью по ходу движения пульпы, систему загрузки и разгрузки сепарируемых продуктов, отличающийся тем, что в магнитной системе в зоне перечистки, по крайней мере, в двух поперечных параллельных рядах, чередуются одинаковые по ширине участки намагниченности блоков с постоянной величиной напряженности магнитного поля и участки с непрерывно уменьшаемой от полутора до трех раз на длине участка по ходу движения пульпы напряженностью магнитного поля, при этом участки в соседних рядах взаимно перекрывают друг друга, причем ширина участков не менее двойной ширины технологического зазора для разгрузки магнитного продукта, а длина пропорциональна времени перемещения частиц немагнитной примеси под воздействием центробежной силы от поверхности барабана до стенки ванны.

2. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что изменение по ходу движения пульпы уровня напряженности магнитного поля осуществляют полюсным наконечником клиновидной формы отдельного блока.



 

Похожие патенты:
Наверх