Малюнки до патенту РФ 2345840
Винахід відноситься до області магнітного збагачення корисних копалин і може бути використано в чорній металургії на збагачувальних фабриках, що переробляють магнетитові руди.
Метою винаходу є підвищення чистоти магнітного продукту за рахунок підвищення вибірковості сепарації шляхом роздільного підведення живлення в робочу зону сепаратора.
Відомий спосіб магнітної сепарації, описаний в пристрої для магнітної сепарації, що включає подачу пульпи в робочу зону - простір між дном ванни і обертовим немагнітним барабаном з розміщеною всередині магнітної системою з постійних магнітів. Пристрій для магнітної сепарації - магнітний сепаратор містить також завантажувальний пристрій, приймач для магнітного продукту і приймач для немагнітного продукту [1]. Відомі магнітні сепаратори, за способом подачі живлення щодо напрямку обертання барабана, що відрізняються конструкцією ванни, а саме: з прямоточною, противоточной і полупротівоточной ванній [2, 3]. Типи ванн відомих конструкцій наведені на Фиг.1.
У таблиці наведено параметри цих типів ванн.
Спосіб подачі живлення в робочу зону
Довжина зони транспортування і перечистки концентрату в% до загальної довжини магнітної системи
Сепаратор з противоточной ванній має вкорочений зону транспортування (в 1,2-1,8 рази коротше).
Сепаратор з прямоточною ванній має більш сприятливу систему завантаження вихідного продукту в сепаратор - на деякій відстані від барабана знижує механічний захоплення в магнітний продукт нерудних частинок.
Сепаратор з полупротівоточной ванній призначений для збагачення тонкоизмельченного матеріалу, підвищення щільності і крупності харчування можуть викликати забивання ванни сепаратора [3].
Загальним недоліком цих способів і пристроїв для магнітної сепарації є наявність в апараті одного завантажувального пристрою, що в умовах діючого виробництва пов'язане з необхідністю складних компонувальних рішень просторового розташування транспортних жолобів, по яких на сепаратор подають харчування, в тих випадках, коли на сепарацію направляється два різних продукту для спільного його поділу.
Крім того, недоліком цих методів і пристроїв для магнітної сепарації є низька ефективність очищення магнітного матеріалу від розкритої порожньої породи, що знижує якість концентрату і призводить до небажаного залученню розкритою порожньої породи в подальший процес подрібнення [4, 5].
Ці недоліки викликані наступними причинами.
Швидкість флокуллообразованія при входженні харчування в робочу зону сепаратора дуже висока, це призводить до механічного захоплення частинок порожньої породи магнітними пасмами і винесення їх в магнітний продукт. Для сепаратора з противоточной ванній додається ще і укорочена зона транспортування, значічельно скорочує можливість очищення притягнутого до поверхні барабана матеріалу від захопленого немагнітного (нерудної).
Завданням запропонованого технічного рішення є підвищення якості магнітного продукту за рахунок ефективного відділення порожньої породи, а також спрощення компонувальних рішень при підводі харчування сепарації з різних сторін.
У пристрої для магнітної сепарації (магнітному сепараторі), що містить встановлений з можливістю обертання немагнітний барабан, розташовану в ньому магнітну систему, ванну, додаткову магнітну систему з постійних магнітів, приймачі для немагнітного і магнітного продуктів, а також протитечійне і прямоточне завантажувальні пристрої, останні розташовані з двох сторін щодо барабана сепаратора, причому, крім того, магнітна система всередині немагнітного барабана має кут охоплення 180-240 град, залежно від висоти роз оложеніе завантажувального коробки, виконаної за прямоточному принципом, і має максимальну величину при верхній подачі живлення на барабан.
Таке виконання способу магнітної сепарації та пристрої для його здійснення дозволяє більш ефективно організувати процес сепарації в разі, коли в харчування операції подають два і більше технологічних помпродукта, що відрізняються за своїм складом, попередньо об'єднуються (змішуються) в існуючій практиці.
Спосіб магнітної сепарації полягає в наступному.
Пульпообразние технологічні продукти, що вимагають магнітної сепарації підводять до сепаратора з двох сторін таким чином, що багатший продукт подають за допомогою прямоточною завантаження, або зверху безпосередньо на поверхню барабана, в той час як більш бідний продукт подають за допомогою протівоточноі завантаження.
Подача багатшого харчування в робочу зону сепаратора на прямоточном ділянці проводиться в умовах зниженої напруженості магнітного поля, що знижує швидкість флоккулообразованія і сприяє кращому очищенню матеріалу. Пульпа з немагнітним (нерудних) матеріалом рухається до розвантаження немагнітного продукту.
Подача більш бідного харчування в робочу зону сепаратора на протівоточном ділянці знижує ймовірність захоплення нерудних частинок в магнітний продукт за рахунок зменшення концентрації в харчуванні сильномагнітних частинок, що, в свою чергу, знижує швидкість флоккулообразованія. Крім того, пульпа при попаданні в ванну зустрічається з поверхнею барабана, вже покритої шаром сильномагнітних матеріалу, витягнутого на неї в зоні прямоточною завантаження. При цьому має місце зниження напруженості магнітного поля в робочому просторі противоточной зони сепаратора (ефект екранування), що також призводить до зниження швидкості флокулообразованія. Таким чином, досягається значне зменшення негативного впливу лавиноподібного флоккулообразованія, характерного для відомого способу противоточной завантаження.
Крім іншого захоплення нерудних частинок в магнітний продукт може бути знижений за рахунок зменшення швидкості обертання барабана.
Застосування однополюсного (без чергування полярності) ділянки магнітної системи усуває перевертання магнітних пасом в момент транспортування, що дозволить уникнути відриву магнітних частинок від барабана при верхній завантаженні харчування безпосередньо на барабан і потрапляння їх в хвости.
Пристрій для магнітної сепарації (магнітний сепаратор) включає в себе встановлений з можливістю обертання немагнітний барабан 1, розташовану в ньому магнітну систему 2, ванну 3, протитечійне завантажувальний пристрій 4, прямоточне завантажувальний пристрій 5, додаткову магнітну систему з постійних магнітів 6, а також приймачі для немагнітного 7 і магнітного продуктів 8. Елементи виробу можна отримати на схемах Фиг.2.
Пропонований магнітний сепаратор працює наступним чином.
В робочу зону прямоточного ділянки з прямоточного завантажувального пристосування (коробки) 5 подається пульпа. Під дією магнітних сил відбувається вилучення магнітних частинок на поверхню немагнітного барабана 1, що обертається по ходу подається потоку харчування. Пульпа із залишками витягуванні її магнітного матеріалу, огинаючи барабан 1, рухається до розвантаження немагнітного продукту в нижній частині ванни 3, піддаючись дії магнітного поля додаткової магнітної системи 6, потрапляючи в секторі розвантаження немагнітного продукту в зону дії основної магнітної системи 2. Немагнітні частки пустої породи розвантажуються через розвантажувальні отвори внизу ванни 7, а більш дрібні і легкі частинки пустої породи видаляються з ванни через зливний поріг разом з основним об'ємом води.
В робочу зону противоточного ділянки через патрубки з противоточного завантажувального пристосування (коробки) 4 подається пульпа. Під дією магнітних сил відбувається вилучення магнітних частинок на поверхню немагнітного барабана 1, що обертається назустріч живить потоку. Пульпа із залишками витягуванні її магнітного матеріалу рухається до розвантаження немагнітного продукту 7. При проходженні більш тривалого шляху по робочій зоні сепаратора назустріч обертається барабану 1, піддаючись дії магнітного поля, не виділені на початку противоточной зони магнітні частинки витягуються на поверхню барабана 1. При цьому більші і важкі частинки пустої породи розвантажуються через розвантажувальні отвори внизу ванни 7, а більш дрібні і легкі частинки пустої породи, зважені в потоці води, видаляються з ван и, переливаючись через зливний поріг.
Магнітний продукт виноситься обертовим барабаном 1 із зони дії магнітних сил і розвантажується в приймач для концентрату 8.
Таким чином, використання запропонованого способу магнітної сепарації та пристрої для його здійснення дозволяє знизити залучення нерудної матеріалу (часток розкритою порожньої породи) в магнітний продукт, тим самим підвищити чистоту одержуваного магнітного продукту. Крім того, використання запропонованого пристрою для магнітної сепарації дозволяє спростити компонувальні рішення підведення живлення сепарації, представленого різними технологічними продуктами, наприклад, підведення з одного боку продукту подрібнення в млині, з іншого боку - продукту класифікації (пісків гідроциклонів). Підведення цих продуктів з різних сторін усуває необхідність об'єднувати ці складові харчування операції в одній збірній ємності (пульподелітеле). Остання обставина значно спрощує компонувальні рішення при розташуванні обладнання, так як дозволяє для підведення живлення використовувати більш короткі транспортують жолоби (труби). При цьому в умовах наявного перепаду висот між сполучаються обладнанням застосування більш коротких жолобів дозволяє мати більш крутий ухил транспортують жолобів. Як відомо, застосування довгих жолобів з малим ухилом загрожує осадженням важких частинок і труднощами транспортування матеріалу.
Інформація, прийнята до уваги при складанні заявки:
1. Довідник по збагаченню руд. Основні процеси. / Под ред. О.С.Богданова. 2-е изд. М. Недра, 1983, с.173.
2. С.Е.Фрідман, O.K.Щербаков. Збагачення корисних копалин. - М. Недра, 1985. С.91-92.
3. І.М.Келіна. Збагачення руд. - М. Недра, 1979. С.152-154.
4. Остапенко П.Є. Теорія і практика збагачення магнетитових руд. - М. Недра, 1985. - с.173, с.84-87, с.106.
5. Ніколаєнко В.П. Підвищення якості концентратів на залізорудних збагачувальних фабриках - в зб. Збагачення руд чорних металів. / Под ред. Г.В.Губіна. Випуск 7. М. Недра, 1978, с.69.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
5. Спосіб магнітної сепарації по п.1, що відрізняється тим, що лінійну швидкість барабана знижують до 0,4-0,8 м / с.
6. Магнітний сепаратор, що включає встановлений з можливістю обертання немагнітний барабан, розташовану в ньому магнітну систему, ванну, а також приймачі для немагнітного і магнітного продуктів, що відрізняється тим, що є два завантажувальних пристосування: протитечійне завантажувальний пристрій і прямоточне завантажувальний пристрій.
7. Магнітний сепаратор по п.6, що відрізняється тим, що є додаткова магнітна система з постійних магнітів, причому остання розташована всередині барабана і покриває зону від прямоточного завантажувального пристосування до зони розвантаження немагнітного продукту внизу ванни.
10. Магнітний сепаратор по п.9, що відрізняється тим, що додаткова магнітна система на прямоточном ділянці виконано однополюсною (без чергування полюсів по ходу руху барабана).
11. Магнітний сепаратор по п.9, що відрізняється тим, що додаткова магнітна система на прямоточном ділянці виконано багатополюсною - з чергуванням полюсів по ходу руху барабана, причому крок полюсів знаходиться в межах 5-50 мм.