Спосіб магнітної сепарації і пристрій для його здійснення

Винахід може бути використано для збагачення слабомагнітних тонкоподрібнених матеріалів, зокрема марганцевих руд. Суть винаходу: спосіб магнітної сепарації включає подачу слабомагнітной пульпи на осадительную поверхню з рівномірно паралельно розташованих феромагнітних тіл у вигляді призм - зменшується перетином по ходу пульпи, що знаходяться в робочому полі магнітної системи сепаратора, осадження магнітних фракцій на феромагнітні тіла, видалення немагнітної фракції пульпи з робочою камери і з'їм магнітної фракції з феромагнітних тел. Магнітні частинки в зоні їх захоплення феромагнітними тілами безперервно переміщають по осаджувальних поверхонь цих тіл шляхом магнітного ковзання під впливом гідродинамічних сил пульпи. Поле магнітної системи між феромагнітними тілами сепаратора встановлюють з різною напруженістю, спадної в напрямку руху пульпи. Ребра і межі призм між собою утворюють пари полюсів в напрямку магнітного потоку, а поперечні перерізи призм виконані зменшуються по ходу руху пульпи. Кінцеві ділянки призм розташовані поза зоною межполюсного простору магнітної системи. Винахід забезпечує безперервність процесу сепарації в магнітному полі і знижує його енергоємність. 2 с. і 3 з.п.ф-ли, 5 мул.

Винахід відноситься до обладнання для магнітного збагачення корисних копалин і призначене для використання на гірничо-збагачувальних підприємствах при збагаченні слабомагнітних тонкоподрібнених матеріалів.

Відомий спосіб магнітної сепарації, описаний в пристрої для магнітної сепарації, що включає подачу пульпи на осадительную поверхню феромагнітних тіл у вигляді кульок, що знаходяться в зіткненні один з одним в робочому полі межполюсного простору магнітної системи сепаратора, осадження магнітних фракцій на кульки, видалення немагнітної фракції пульпи з робочого простору і з'їм магнітної фракції з кульок при розриві контактів між ними. При цьому відбувається регенерація осадительной поверхні куль за рахунок їх повного розмагнічування в процесі розриву контактів [1].

Недоліком цього способу і пристрою для магнітної сепарації є, обмежена продуктивність внаслідок періодичності процесів намагнічування і розмагнічування кульок, низька якість одержуваного магнітного продукту через неефективність його промивання в щільному шарі куль, а також висока складність пристрою, інтенсивний знос кульок.

Найбільш близьким до пропонованого по своїй технічній сутності і досягається ефекту є спосіб магнітної сепарації, описаний в пристрої для магнітної сепарації, що включає подачу пульпи на осадительную поверхню феромагнітних тіл, що знаходяться в робочому полі межполюсного простору магнітної системи сепаратора, осадження магнітних фракцій на феромагнітні тіла, видалення немагнітної фракції пульпи з робочого простору і з'їм магнітної фракції з феромагнітних тел. Пристрій для магнітної сепарації містить магнітну систему, в межполюсние просторі якої встановлена ​​робоча камера з паралельно розташованими феромагнітними тілами [2].

Недоліком даного способу і пристрою для магнітної сепарації є низька продуктивність через періодичне припинення харчування при зніманні з феромагнітних тел. Періодичні цикли осадження магнітної фракції і її знімання з феромагнітних тел вимагають великих витрат енергії. Крім цього, якість одержуваного магнітного продукту після деякого періоду роботи пристрою погіршується внаслідок безперервного зменшення зазорів між феромагнітними тілами через які осіли на їх бічних поверхнях магнітних частинок.

Завданням запропонованого технічного рішення є збільшення продуктивності за рахунок забезпечення безперервності процесу сепарації в магнітному полі і зниження енергоємності процесу.

Це досягається тим, що в способі магнітної сепарації, що включає подачу пульпи на осадительную поверхню феромагнітних тіл, що знаходяться в робочому полі межполюсного простору магнітної системи сепаратора, осадження магнітних фракцій на феромагнітні тіла, видалення немагнітної фракції пульпи з робочого простору і з'їм магнітної фракції з феромагнітних тел , магнітні частинки в зоні їх захоплення феромагнітними тілами в поле магнітної системи безперервно переміщають по осаджувальних поверхонь цих тіл шляхом магнітного ско льженія під впливом гідродинамічних сил пульпи, при цьому поле магнітної системи між феромагнітними тілами сепаратора встановлюють з різною напруженістю, спадної в напрямку руху пульпи. У пристрої для магнітної сепарації, що містить магнітну систему, в межполюсние просторі якої встановлена ​​робоча камера з паралельно розташованими феромагнітними тілами, останні виконані у вигляді призм, ребра і грані яких між собою утворюють пари полюсів в напрямку магнітного потоку, рівномірно розподілених по всьому поперечним перерізом камери , при цьому поперечні перерізи призм виконані зменшуються по ходу руху пульпи, а кінцеві ділянки призм розташовані поза зоною межполюсного простору магнітної з стеми. Крім цього, верхня межа кожної призми поєднана з напрямком магнітного потоку. Крім цього, камера встановлена ​​з можливістю регулювання кута її нахилу у вертикальній площині. Крім цього, пристрій забезпечений вібратором, закріпленому на камері.

Таке виконання способу магнітної сепарації та пристрої для його здійснення дозволяє значно підвищити продуктивність за рахунок безперервного переміщення магнітних частинок по феромагнітним тіл (призмам) і безперервного їх знімання з кінцевих ділянок феромагнітних тіл, що знаходяться поза зоною дії магнітного поля. Виняток періодичності намагнічування і розмагнічування феромагнітних тел знижує енергоємність процесу. При магнітному ковзанні магнітних частинок по феромагнітним тіл виключається звуження зазорів між ними, що покращує якість одержуваного продукту (концентрату).

На фіг. 1 зображений магнітний сепаратор (вид збоку), на фіг. 2 - вид А на фіг. 1, на фіг. 3 - перетин Б-Б на фіг. 1 із зображенням феромагнітних тіл у вигляді тригранних призм. На фіг. 4 показаний вид з торця камери на феромагнітні тіла у вигляді чотиригранних призм, а на фіг. 5 - вид в плані на феромагнітні тіла.

Спосіб магнітної сепарації полягає в наступному.

Слабомагнітних пульпу подають на вхід робочої камери, із заданим напором уздовж осаджувальних поверхонь феромагнітних тел. У камері створюють магнітне поле з зменшується напруженістю в напрямку руху пульпи. При попаданні пульпи в магнітне поле відбувається поділ часток: слабомагнітні частки під дією пондеромоторних сил осідають на робочих поверхнях феромагнітних тіл, а немагнітні - під дією сил тяжіння і гідродинамічних сил опускаються вниз і, проходячи крізь зазори між феромагнітними тілами, видаляються з робочого простору сепаратора. Осіли слабомагнітні частки в зоні їх захоплення феромагнітними тілами знаходяться під дією магнітних сил зчеплення і гідродинамічних сил потоку пульпи. При цьому опір відриву частинок від феромагнітних тел перевищує в 2-10 разів опір їх ковзанню по тілах. Величину гідродинамічної сили натиску пульпи Fг.м. вздовж осадительной поверхні феромагнітних тіл у момент її надходження в робочу камеру задають за умовою: Fг.м.> Fск = k (B 2 S f) / 2 0. де Fск - сила опору магнітного ковзанню частинок по робочій поверхні феромагнітних тіл, Н; k - коефіцієнт щільності прилягання частинок до феромагнітним тіл; B - величина магнітної індукції, Тл; S - величина площі контактної поверхні частинок з тілом, мм 2; 0 - магнітна постійна, Гн / м; f - коефіцієнт тертя ковзання слабомагнітних частинок по робочій поверхні феромагнітних тел.

Слабомагнітні частки після їх осадження на феромагнітні тіла під дією сили Fг.м. переміщаються по ним в сторону розвантаження шляхом магнітного ковзання. При переміщенні магнітних частинок по осадительной поверхні від входу до виходу камери, гідродинамічна сила потоку пульпи зменшується в зв'язку з відведенням потоку пульпи, що містить немагнітні частинки крізь зазори між феромагнітними тілами з робочого простору камери. Для забезпечення безперервності переміщення магнітних частинок по феромагнітним тіл, поле магнітної системи між феромагнітними тілами сепаратора встановлюють з різною напруженістю, спадної в напрямку руху пульпи. Величину напруженості між феромагнітними тілами по всій довжині камери підбирають таким чином, щоб в кожен момент переміщення пульпи дотримувалося вищезгадане умова.

За межами межполюсного простору магнітної системи напруженість магнітного поля прагне до нуля. Сили зчеплення магнітних частинок з феромагнітними тілами в цій частині камери також прагнуть до нуля. Тому під дією сил тяжіння і гідродинамічних сил відбувається з'їм магнітної фракції з феромагнітних тіл і безперервний збір її в окрему ємність.

Пристрій для магнітної сепарації включає в себе магнітну систему 1, в межполюсние просторі якої встановлена ​​робоча камера 2 з розміщеним всередині її пакетом паралельно розташованих феромагнітних тіл у вигляді призм 3. Ребра і межі сусідніх призм 3 утворюють між собою в напрямку магнітного потоку пари полюсів, рівномірно розподілених по поперечному перерізі камери 2. Поперечні перерізи призм 3 виконані зменшуються по ходу руху пульпи, а їх кінцеві ділянки розташовані з закріпленням поза зоною межполюсного простран ства магнітної системи 1. Рівномірність розподілу призм 3 обумовлена ​​незмінністю кроку між центрами їх тяжкості по всій довжині камери 2. При використанні призм малого перетину щоб уникнути їх тяжіння один до одного (злипання) в магнітному полі, їх закріплюють за натягом між торцевими стінками камери 2 . Кількість граней призм 3 може бути різним, наприклад три, чотири (фіг. 3-4). Верхня межа кожної з призм 3 поєднана з напрямком магнітного потоку, що необхідно для рівномірного розподілу пульпи по всій довжині камери 2. У верхній частині камери 2 розміщений живить патрубок 4. Кількість подається в робочий простір камери 2 пульпи регулюється заслінкою 5, розміщеної на початку камери 2 над верхнім рядом призм 3. у нижній частині камери встановлено обмежувальний шибер 6. Дно 7 камери 2 під межполюсние простором магнітної системи 1 виконано похилим у бік руху пульпи. На кінцевому горизонтальній ділянці дна 7 розміщені приймач немагнітної фракції 8 і приймач магнітної фракції 9. Для додаткового очищення решт призм від випадково застряглих магнітних частинок між приймачем магнітної фракції 9 і шибером 6 встановлений штуцер подачі води 10. Камера 2 встановлена ​​з можливістю регулювання її кута нахилу у вертикальній площині, наприклад за допомогою гвинтового пристрою 11. Пристрій забезпечений вібратором 12, закріпленому на кінцевій ділянці корпусу камери 2.

Пристрій працює наступним чином. У робочий межполюсние простір камери 2, створюване магнітної системою 1, через що живить патрубок 4 подається під заданим напором слабомагнітних пульпа, кількість якої регулюється заслінкою 5, і надходить на осадительную поверхню призм 3. Під дією пондеромоторних сил відбувається осадження частини магнітних частинок на робочі поверхні верхнього ряду призм 3. Інша частина магнітних частинок разом з немагнітними частками в потоці пульпи проходить крізь зазори між верхнім рядом призм 3 і під дією пондеромоторних сил п ступає на робочі поверхні нижніх рядів призм 3, де і відбувається остаточно осадження магнітних частинок по всьому об'єму камери 2. Немагнітні частки під дією сил тяжіння і гідродинамічних сил йдуть крізь зазори між призмами 3 і по похилому дну 7 надходять в приймач немагнітної фракції 8. Високий градієнт напруженості магнітного поля в зазорах між полюсами, утвореними ребрами і гранями сусідніх призм 3, забезпечує досить повне осадження слабомагнітних частинок на їх робочу поверхню. Осіли магнітні частинки під дією сил гідродинамічного напору пульпи переміщаються уздовж призм 3 шляхом магнітного ковзання до кінця камери 2, виходять за межі межполюсного простору магнітної системи 1 і під дією сил тяжіння і гідродинамічних сил, відриваючись від призм 3, надходять в приймач магнітної фракції 10. збільшення зазорів між призмами 3 по ходу ковзання по ним магнітних частинок сприяє полегшеному їх зніманню з кінцевих ділянок призм 3. Змінюючи положення шибера 6, домагаються найбільш чіткого відділення ньому агнітной фракції від магнітної. Вода, що підводиться через штуцер 10, змиває залишки магнітної фракції на кінцях призм 3. Регулюючи кут нахилу камери 2 за допомогою гвинтового пристрою 11, домагаються підвищення ефективності магнітного сепарування. Установка вібратора 12 сприяє зменшенню сил зчеплення магнітних частинок з кінцевими ділянками призм і, отже, покращує їх очищення від магнітних частинок. Параметри вібрацій підбирають таким чином, щоб відрив магнітних частинок від призм 3 відбувався за межами межполюсного простору магнітної системи.

Таким чином, використання запропонованого способу магнітної сепарації та пристрої для його здійснення дозволяє підвищити продуктивність на 40-50% і знизити її енергоємність.

1. Спосіб магнітної сепарації, що включає подачу пульпи на осадительную поверхню феромагнітних тіл, що знаходяться в робочому полі межполюсного простору магнітної системи сепаратора, осадження магнітних фракцій на феромагнітні тіла, видалення немагнітної фракції пульпи з робочого простору і з'їм магнітної фракції з феромагнітних тіл, що відрізняється тим, що магнітні частинки в зоні їх захоплення феромагнітними тілами в поле магнітної системи безперервно переміщають по осаджувальних поверхонь цих тіл шляхом магнітного слайдів ня під впливом гідродинамічних сил пульпи, при цьому поле магнітної системи між феромагнітними тілами сепаратора встановлюють з різною напруженістю, спадної в напрямку руху пульпи.

2. Пристрій для магнітної сепарації, що містить магнітну систему, в межполюсние просторі якої встановлена ​​робоча камера з паралельно розташованими феромагнітними тілами, що відрізняється тим, що феромагнітні тіла виконані у вигляді призм, ребра і грані яких між собою утворюють пари полюсів в напрямку магнітного потоку, рівномірно розподілених по всьому поперечним перерізом камери, при цьому поперечні перерізи призм виконані зменшуються по ходу руху пульпи, а кінцеві ділянки призм розташовані поза зоною межполу сного простору магнітної системи.

3. Пристрій для магнітної сепарації по п.2, що відрізняється тим, що верхня межа кожної призми поєднана з напрямком магнітного потоку.

4. Пристрій для магнітної сепарації по п.2, що відрізняється тим, що камера встановлена ​​з можливістю регулювання кута її нахилу у вертикальній площині.

5. Пристрій для магнітної сепарації по п.2, що відрізняється тим, що воно забезпечене вібратором, закріпленому на камері.