Многокамерный магнитный сепаратор с бегущим полем

Изобретение относится к области обогащения магнитных ископаемых методами магнитной сепарации, селективного разделения по магнитным свойствам тонкодисперсных порошковых минеральных смесей в виде пульп. Техническим результатом изобретения является совмещение эффективного разрушения магнитных флоккул во вращающихся магнитных полях с высокой производительностью и селективностью разделения сепарируемых продуктов при снижении себестоимости процесса обогащения. Сепаратор включает размещенные на общей оси вращения немагнитные диски с закрепленными на них постоянными магнитами, снабжен несколькими сепарационными камерами, магнитная система выполнена из магнитных блоков, размещенных по дуге окружности дисков на 360° с чередующейся магнитной полярностью на расстоянии между блоками меньше их ширины, причем расположенные по обе стороны от сепарационной камеры и находящиеся на одной линии блоки имеют сонапаравленное расположение векторов магнитной индукции. Во втором варианте исполнения магнитная система выполнена из чередующихся по окружности диска единичных и сдвоенных с минимальным зазором магнитных блоков, причем магнитная полярность единичных блоков противоположна магнитной полярности сдвоенных блоков и магнитные системы по обе стороны сепарационных камер смещены по дуге окружности на угол обеспечивающий нахождение одиночных блоков на линии, проходящей через центр делении сдвоенных блоков и имеющих сонаправленные векторы магнитной индукции. 3 ил.

Предложение относится к области обогащения магнитных ископаемых методами магнитной сепарации, селективного разделения по магнитным свойствам тонкодисперсных порошковых минеральных смесей в виде пульп.

Известен сепаратор минеральных смесей с вращающимися дисками, расположенными по обе стороны сепарационной камеры, на которых под углом 90° размещены постоянные магниты в виде прямоугольных призм [1]. Недостатком этого сепаратора является низкая производительность и потери части полезного продукта с хвостами сепарации из-за недостаточной интенсивности магнитного потока в сепарационной камере.

Техническим результатом предполагаемого изобретения является увеличение интенсивности бегущего магнитного поля в зоне сепарации за счет размещения постоянных магнитов с чередующейся магнитной полярностью с двух сторон сепарационной камеры, обеспечивающее совмещение эффективного разрушения магнитных флоккул во вращающихся магнитных полях с высокой производительностью и селективностью разделения сепарируемых продуктов при одновременном снижении себестоимости процесса обогащения.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в магнитном сепараторе, содержащим сепарационную камеру, расположенную вертикально между двумя немагнитными дисками, на которых радиально под углом 90° закреплено по 4 магнита с одинаковой магнитной полярностью и магнитными моментами одного диска направленными навстречу магнитным моментам другого диска с возможностью изменения частоты их вращения, новым является то, что сепаратор снабжен несколькими сепарационными камерами, магнитная система выполнена из магнитных блоков, размещенных по дуге окружности дисков на 360° с чередующейся магнитной полярностью на расстоянии между блоками меньше их ширины, причем расположенные по обе стороны от сепарационной камеры и находящиеся на одной линии блоки имеют сонаправленное расположение векторов магнитной индукции.

Указанный технический результат достигается также за счет того, что магнитная система сепаратора выполнена из чередующихся по окружности диска единичных и

сдвоенных с минимальным зазором магнитных блоков, причем магнитная полярность единичных блоков противоположна магнитной полярности сдвоенных блоков и магнитные системы по обе стороны сепарационных камер смещены по дуге окружности на угол обеспечивающий нахождение одиночных блоков на линии, проходящей через центр делении сдвоенных блоков и имеющих сонаправленные векторы магнитной индукции.

На фиг.1 представлен схематический вид многокамерного магнитного сепаратора (вид с торца) и по разрезу А-А (фиг 2). Между немагнитными дисками 1, закрепленными на оси вращения 2, размещены магнитные блоки 3, изготовленные из намагниченных пластин феррита бария. Магнитные блоки имеют чередующуюся магнитную полярность и расположены по окружности диска на 360° с векторами магнитной индукции, направленными параллельно оси вращения. Частота вращения может регулироваться в широких пределах с помощью блока с изменяемой частотой питания электропривода (на фиг. не показан).

Сепарационная камера 4, выполненная из немагнитного материала, расположена между дисками с магнитами и снабжена каналом загрузки сепарируемого продукта 5, вывода немагнитных хвостов 6 и магнитного концентрата 7. Внутренние стенки покрыты износостойкой пластмассой с шероховатой поверхностью. В зоне разгрузки размещены диски из магнитной стали 8, снабженные прорезями и предназначенные для вывода магнитного концентрата за пределы магнитной системы и приводимые во вращение от оси вращения дисков 2. Количество сепарационных камер определяется проектируемой производительностью сепаратора и его габаритами.

В зависимости от задач сепарации магнитные блоки имеют различное размещение на дисках. На фиг.2 представлен схематический вид сепаратора, состоящего из трех дисков и двух сепарационных камер. Магнитные блоки, расположенные по обе стороны каждой камеры имеют одинаковое направление магнитных моментов с чередующейся магнитной полярностью 9, 10 вдоль образующей диска. Второй вариант магнитной системы сепаратора представлен на фиг.3. Магнитная система имеет сдвоенные магнитные блоки 11, 12 с одинаковой магнитной полярностью, чередующиеся с единичными блоками противоположной магнитной полярностью 13. Магнитные блоки по другую сторону сепарационной камеры смещены таким образом, что единичные блоки 14, расположены напротив сдвоенных блоков 11, 12 и имеют одинаковое направление векторов магнитной индукции.

Работает сепаратор следующим образом. Сепарируемый продукт в виде пульпы подается через загрузочные патрубки 5 в сепарационные камеры. Под действием бегущего магнитного поля, создаваемого вращающимися дисками с закрепленными на них постоянными магнитами, происходит разделение продукта на магнитные и немагнитные компоненты. При этом имеет место многократное перемагничивание и вращение магнитных частиц, способствующие разделению магнитных, слабомагнитных и немагнитных зерен. Дальнейшее перемещение частиц (за счет их вращения) происходит навстречу движению магнитов вдоль стенок камеры до зоны разгрузки, где они притягиваются к вращающимся ферромагнитным дискам и выводятся из зоны действия магнитов.

При использовании магнитной системы второго варианта в зоне сепарации создается знакопеременные магнитные силы (вектора магнитной индукции 15, 16 направлены под углом, что приводит к созданию знакопеременного градиента магнитного поля), приводящие к дополнительному многократному перемещению магнитных частиц от одной стенки камеры к другой (эффект «отполаскивания»), что способствует увеличению селективности разделения частиц и получению магнитных концентратов высокой чистоты.

Первый тип магнитной системы наиболее подходит для первой стадии магнитной сепарации, а второй - для последней перечистки.

Использование нескольких сепарационных камер и магнитов, расположенных по обе стороны их боковых поверхностей с использованием одной магнитной системы для создания магнитных полей в двух камерах, а также созданию условий, обеспечивающих многократное перемещение магнитных частиц между стенками сепарационных камер, позволяет вести высокопроизводительный процесс сепарации с высокой селективностью разделения.

Таким образом, данное техническое решение позволит:

1. Увеличить интенсивность бегущего магнитного поля в зоне сепарации за счет размещения постоянных магнитов с чередующейся магнитной полярностью с двух сторон сепарационной камеры.

2. Совместить эффективное разрушение магнитных флоккул во вращающихся магнитных полях с высокой производительностью и селективностью разделения сепарируемых продуктов.

3. Снизить себестоимость процесса обогащения.

4. Повысить удельную производительность сепаратора.

Источник информации:

Патент RU 2170620 С1 В03С 1/12, 2001.

1. Магнитный сепаратор, содержащий сепарационную камеру, расположенную вертикально между двумя немагнитными дисками, на которых радиально под углом 90° закреплено по 4 магнита с одинаковой магнитной полярностью и магнитными моментами одного диска, направленными навстречу магнитным моментам другого диска с возможностью изменения частоты их вращения, отличающийся тем, что снабжен несколькими сепарационными камерами, а магнитная система выполнена из магнитных блоков, размещенных по дуге окружности дисков на 360° с чередующейся магнитной полярностью на расстоянии между блоками меньше их ширины, причем расположенные по обе стороны от сепарационной камеры и находящиеся на одной линии блоки имеют сонаправленное расположение векторов магнитной индукции.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что магнитная система выполнена из чередующихся единичных и сдвоенных с минимальным зазором магнитных блоков, причем магнитная полярность единичных блоков противоположна магнитной полярности сдвоенных блоков, и магнитные системы по обе стороны сепарационных камер смещены по дуге окружности на угол, обеспечивающий нахождение одиночных блоков на линии, проходящей через центр деления сдвоенных блоков и имеющих сонаправленные векторы магнитной индукции.