Фильтр магнитного разделения фракций

 

Изобретение быть использовано в горнообогатительной, металлургической , маииностроительной, химической промышленности для разделения текучих сред на магнитную и немагнитную фракции. Фильтр позволяет повысить точность отделения ферромагнитной фракции примесей за счет устранения влияния флокуляции магнитных и немагнитных частиц в широком диапазоне исходных концентраций магнитной и немагнитной фракций примесей. Это достигается за счет того, что кассета магнитного разделения и дефлокуляционная камера разделены перфорированными перегородками 2 на секции магнитного разделения (СМР) 9, 10, 11 и секции дефлокуляции (СД) 3, 4, 5, которые размещены в корпусе 1 с чередованием. Электрические катушки 6, 7, 8, 12, 13 секций под§ ключены к источникам тока переменных частот, а полиградиентная насадка (Л СМР выполнена из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением ., кроме того, последняя СМР 11 снабжена катушкой 14, подключенной к источнику постоянного тока. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(", КИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я) 4 В 01 0 35/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3916345/31-26 (22) 26.06.85 (46) 07.12.86. Бюл. К - 45 (71) Украинский ордена Дружбы народов институт инженеров водного хозяйства (72) В.И. Гаращенко, С.А. Кузнецов и А.С. Евтушок (53) 621.928.89(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1036384, кл. В 03 С 1/00, 1981.

Магнитный анализатор. Информационный листок о научно-техническом достижении Ровенского ЦНТИ Ф 5-84, 1984. (54) ФИЛЬТР ИАГНИТНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ

ФРАКЦИЙ (57) Изобретение может быть использовано в горнообогатительной, металлургической, машиностроительной, химической промышленности для разделения текучих сред на магнитную и немагнитную фракции. Фильтр позволяет повысить точность отделения ферромагнитной фракции примесей за счет устранения влияния флокуляции магнитных и немагнитных частиц в широком диапазоне исходных концентраций магнитной и немагнитной фракций примесей. Это достигается за счет того, что кассета магнитного разделения и дефлокуляционная камера разделены перфорированными перегородками 2 на секции магнитного разделения (СМР) 9, 10, 11 и секции дефлокуляции (СД)

3, 4, 5, которые размещены в корпусе 1 с чередованием. Электрические катушки 6» 8, 12, 13 секций подключены к источникам тока переменных частот, а полиградиентная насадка

СМР выполнена из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением, кроме того, последняя СМР 11 снабжена катушкой 14, подключенной к источнику постоянного тока. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

12 147i 10

2 приводит к дефлокуля ции — раз общению магнитных и немагнитных частиц. чих сред на магнитную и немагoèòíóþ фракции, а также для анализа ".îäåðжания магнитной фракции в технологических сточных водах указанных отраслей промышленности, а также тепловой и атомной энергетике.

Цель изобретения — повышение эффективности и точности отделения магнитной фракции и жидкости.

На чертеже изображен фильтр маг.." ного разделения фракций„

Фильтр включает корпус 1, камеру дефлокуляции, с помощью перфорированных перегородок 2 разделенную на отдельные секции 3 — 5 снабженные электрическими катушками 6 — 8 соответственно, подключенными к источникам переменного тока различных частот, кассету магнитного разделения, ра.зделенную на секции, размещенные в чередо-вании с секциями дефлокуляции, причем секции 9 и 10 заполнены феррито-. вой насадкой различной крупности, а последняя секция 11 заполнена метал-лической насадкой с мальки размерами осадительных элементов (гранул).

Секции снабжены электрическими катушками 12 и 13 подключенными к ис— точникам тока различных частот„ а последняя секция снабжена атушкой

14> подключенной к источнику постоянного тока. Фильтр содержит патpубки подвода 15 разделяемой среды и отвода 16 диспергирующей жидкости с немагнитной фракцией примесей.

Фильтр работает следующим образом.

Жидкая среда, содержащая диспергированные примеси, включающие магнитную и немагнитную фракции, подво-. дится по патрубку 15 в полость корпуса 1, в первую очередь в дефлокуляционную секцию 2, где под действием переменного магнитного поля катушки

6 происходит дефлокуляция и размагничивание крупных флокул и размагничивание крупных ферромагнитных частиц. На более мелкие частипымагнитное поле размагничивающего влияния не оказывает, так как из-за своей более высокой частоты собственных колебаний они успевают ориентироваться вдоль поля с его частотой, что 1рость "сноса части магнитных частиц более низкая, она может быть выполнена в 1,5-2 раза меньшей длины, чем предыдущая. Процессы дефлокуляИзобретение относится к области магнитного разделения веществ и может быть использовано в горнообогатительной, металлургической, машиностроительной, химической промышленности для разделения примесей теку5

1О а яп

ЗО

33

5о

Разобщенные примесные частицы вместе с потоком жидкости подаются в секцию 9 магнитного осаждения, заполненную насадкой из магнитных осадительных элементсв (гранул), выполненных, например, из феррита и помещенных в переменное магнитное поле катушки 12, Под действием высоких градиентов магнитного поля магнитные примесные частицы осаждаются вблизи точек контакта осадительных элементов, но, так как осаждение происходит в переменном магнитном поле, осажденные частицы продолжают совершать колебательнь1е и колебательновращательные движения вблизи точек контакта осадительных элементов, что затрудняет дефлокуляцию в процессе осаждения, так как вновь образующиеся флокулы немедленно распадаются.

При этом происходит постепенный мед ленный снос части магнитных частиц

I вдоль осадительной секции потоком жидкости, и возможно вымывание таких частиц в следующую секцию дефлокуляции. Эти и оставшиеся более высокодисперсные магнитные частицы, очень мелкие флокулы и немагнитные частицы, миновавшие первую осадительную секцию, попадают в дефпокуляционную секцию 4. Более мелкие и имеющие более высокие частоты собственных колебаний частицы эффективно размагничиваются и дефлокулируют в связи с тем, что размагничивающее маг-: нитное поле, создаваемое здесь катушкой 7, имеет более высокую частоту, соответствующую собственной частоте большинства оставшихся частиц. Дефлокулированные магнитные частиц в связи со своими меньшими размерами, имеющие более низкие магнитные свойства, .":саждаются в следующей секции 10 осаждения, где все процессы происходят аналогично секции 9 с той разницей,что поглотительная способность этой секции выше в связи с наличием насадки и - осадительных элементов более малых размеров, чем в предыдущей секции 9. Так как эта секция работает в условиях более низких концентраций магнитных частиц и скоз 12747 30 4 ции и осаждения в последующих секциях проходят аналогично. Последняя секция 11 осаждения является окончательным фильтром для магнитных частиц, вымываемых из прерыдущей секции 5 осаждения вследствие явления сноса.

Процесс осаждения в ней происходит более эффективно вследствие того, что насадка ее выполнена из осадительных элементов малых размеров, помещенных в постоянное магнитное поле катушки 14. При осаждении здесь рефлокуляций не происходит, так как ферромагнитные частицы, поступающие

:l в секцию, весьма высокодисперсны и 15 концентрация их очень мала. Находясь на значительных расстояниях одна от другой, частицы между собой практически не взаимодействуют и дефлокуляция их невозможна. Немагнитные 20 частицы свободно минуют секцию 11 и вместе с жидкостью выводятся через патрубок 16.

Число секций фильтра магнитного разделения может быть различным в зависимости от ожидаемой величины относительной концентрации магнитных частиц в примесях разделяемой жидкости. Так, при ожидаемой доле ферромагнитной фракции, меньшей 50/, рр достаточно двух секций магнитного разделения, так как явления флокуляции и защемления магнитными частицами немагнитных проявляются слабо и

ВО Второи секции осаждения их можно 35 не учитывать. При относительной концентрации магнитных частиц, большей

507., осадительных секций может быть три, а при существенном преобладании магнитной фракции 757 и более четыре и пять, т.е. процесс дефлокуляции и разделения может быть многоступенчатым, причем частота тока питания катушек секций дефлокуляции и соотвенно осаждения по порядку сек15 ций повышается примерно на порядок, причем могут быть учтены коррективы в зависимости от дисперсного состава магнитных частиц, если имеются предположения о его характере ° SQ

Секции магнитного осаждения, заполненные полиградиентной насадкой, выполненной из осадительных элементов, обладающих высоким удельным электрическим сопротивлением и намаг- ничиваемых в переменном магнитном поле, позволяют значительно снизить паразитные вихревые токи в них, что выэынает проникновение переменного магнитного поля вглубь слоев насадки и повышение эффективности работы центральных зон секций осаждения, а также позволяет снизить материалоемкость катушек намагничивания и мощность источника переменного тока.

То, что камера дефлокуляции и кассета магнитного осаждения разделены на секции и размещены с чередованием, позволяет вести процессы осаждения и дефлокуляции в равновесии, с минимальным захватом немагнитных частиц, причем в каждой стадии процесса учтены изменяющиеся свойства разделяемых фракций, что выражено в различной крупности насадки в секциях и различной частотой тока питания намагничивающих катушек. Последняя секция осаждения, катушка которой питается от источника постоянного тока, представляет собой барьер для дрейфующих в насадке под действием потока жидкости магнитных частиц, которые могут вымываться из предыдущих секций осаждения.

Таким образом, предлагаемый фильтр позволяет достичь практически точного отделения магнитной фракции примесей от немагнитной при широких диапазонах концентраций и дисперсного состава фракций, Портативное его исполнение может быть использовано как высокоточный магнитный анализатор для определения доли ферромагнитной фракции примесей.

Применение фильтра в горнообогатительной промьпцпенности позволит повысить коэффициент обогащения руд.

Формула из обр ет ения

1. Фильтр магнитного разделения фракций, содержащий корпус, включающий кассету магнитного разделения с электромагнитными катушками, заполненную полиградиентной насадкой, часть которой выполнена из ферромагнитного гранулированного металла, камеру дефлокуляции с электрической катушкой, источники постоянного и переменного тока, патрубки ввода и вывода разделяемой жидкости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности точности отделения магнитной фракции в жидкости, кассета магнитного разделения и дефлокуляционная камера выполнены состоящими из

1274730

3. Фильтр по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что средние размеры элементов насадки уменьшаются по порядку секций.

Составитель С. Декин

Редактор С. Патрушева Техред В.Кадар Корректор А. Тяско

Заказ 6510/5 Тираж 663 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4

S отдельных чЕредующихся секций, катушки которых подключены к источникам переменного тока, кроме катушки последней секции магнитного разделения, подключенной к источнику постоянного тока, причем секции магнитного разделения, кроме последней, заполнены насадкой с высоким удельным электрическим сопротивлением и каждая из секций дефлокуляции размещена перед секцией магнитного разделения.

2. Фильтр по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что насадка с высоким удельным электрическим сопротивлением изготовлена из феррита.

4. Фильтр поп. 1, отличаюшийся тем, что электрические катушки подключены к источникам тока возрастающей по порядку секций

10 частоты.

5. Фильтр по п. 1, о т.л и ч а юшийся тем, что длина секций магнитного разделения уменьшается по

15 порядку секций.