Полиградиентный магнитный сепаратор

 

Изобретение относится к разделению материалов по магнитным свойствам и может быть использовано для обогащения тонкоиэмельченных слабомагнитных руд. Цель изобретения - повышение эффективности процесса сепарации и упрощение конструкции . Сепаратор роторного типа содержит ферромагнитный заполнитель в виде сетки, намотанной рулоном на кольцевой ротор, причем продольные немагнитные нити сетки расположены параллельно оси ротора, а магнитные - перпендикулярно. Питатель, подающий исходный материал в рабочее пространство, расположен над одним из полюсных наконечников магнитопровода, а приемный - под ротором. Мзгнитные частицы притягиваются к магнитным нитям сетки и смываются водой. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОци АГ! истин е с к их

РЕСПУЬЛИ:: (5!)5 В 03 С 1/30. 1/10

ГОСУДЛРСТВЕНЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4801039/03 (22) 09.01.90 (46) 15.01 92. Бюл. N. 2 (71) Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте (72) В.К.Епомешников, А.А.Жигалин, Н.В,Ковенко. К.Ю.Мухамеджанов и Ю.А.Романов (53) 621.928(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1304884. кл. В 03 С 1/02. 1985. (54) ПОЛИГРАДИЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЪ|Й СЕПАРАТОР (57) Изобретение относится к разделению материалов по магнитным свойствам и моИзобретение относится к разделению материалов по магнитным свойствам и может бить использовано для обогащения тонкоизмельченных слабомагнитных руд.

Известен полиградиентный магнитный сепаратор, содержащий электромагнитную систему. между полюсаии которой расположены емкости. Емкости Размещены по кругу в кольцевой ванне, установленной с воз.можностью вращения вокруг вертикальной оси. Каждая емкость также имеет возможность вращения относительно вертикальной оси. Ферромагнитным заполнителем этого сепаратора являются ферромагнитные тела в виде шаров или стержней, заполняющие емкости. Исходная пульпа подается в емкости с ферромагнитными телами и подвергается разделению на магнитную руду и нерудные материалы.

Недостатком данного с.паратора является низкое использование рэбачего объема

„„SU „„17О4833 А1 жет быть использовано для обогащения тонкоизмельченных слабомагнитных руд, Цель изобретения — повышение эффективности процесса сепарации и упрощение конструкции. Сепаратор роторного типа содержит ферромагнитный заполнитель в виде сетки, намотанной рулоном на кольцевой ротор, причем продольные немагнитные нити сетки расположены параллельно оси ротора, а магнитные — перпендикулярно. Питатель, подающий исходный материал в рабочее пространство, расположен над одним из полюсных наконечников магнитопровода, а приемный — под ротором. Магнитные частицы притягиваются к магнитным нитям сетки и смываются водой. 4 ил. (объема кольцевой ванны), обусловленное применением емкостей с ферромагнитными телами, что в свою очередь снижает эффективность процесса сепарации.

Известен магнитный сепаратор, содержащий магнитопровод, кольцевой ротор, разделенный на камеры, в которых размещены матрицы — ферромагнитные заполнители, питатель для подачи пульпы и приемники продуктов разделения. Каждая матрица выполнена в виде пакета ферромагнитных трубок, имеющих внутри кольцевые диафрагмы для создания дополнительной турбулентности в потоке пульпы диаметром 0,4 — 0,7 внутреннего диаметра ферромагнитных трубок.

При вращснии ротора исходная пульпа питатслем подается непрерывно в матрицу в начале межполасного зазора в зону сильного магнитного поля. Магнитные частицы притягиваются к стенкам трубок, а немаг17048,".13

20

55 н и т н ь. - p 3 3 г ! у ж 3 ео T c 5I е! и р л е м н и к дл я немагнитной фракции. По.g (действием внешнеl О i."(! (итного (!oiiл в, ppvt II! I ных мз; рицзх г)роисходит ((змзгничи! 3)1ие.

Индук!.)1-! м-! нит!!Ого ПОЛЯ сосредоточ .Н3 в с1енка,< трубо и напра()лснз вдоль Hvx, В полой асти трубок пол.. Е(езнзчитель(!о, В результате. лишь небольшое количе тво рудных чзс(иц зздег)ж(1.зpтся, притягL1(.3ясь к ст нкзм трубок в местах, где линии индукц" и ВхОдят В стенки или (Lblxof ят из

НИХ, а таКжв В ЗОНЗХ ОКO(IO ДИафРаГМ. Зс()фективнбсть очистки при этом невысокая.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, onilrci(Hoe в литературе и принятое зз прототип. Устро"!ство представляет собой полигра !Иентный магнитный сепаратор, содержащий кольцевой ротор, магнитопровод. ферромагнитный эаполнитель. питатель для подачи пульпы и приемники продуктов разделения. В качестве ферромаг;(итного заполнителя используются две сетки, Одна сетка — магнитная образована магнитными и нел(агнитными нитями, переплетенными одна с другсй, а другая — немагнитная. Сетки намотаны рулоном на немагнитные валки, которые размещены по кругу кольцевого ротора, причем магнитная сетка накладывается на немагнитну(о. Ва IKl1 имеют возможность вра!)!ения вокруг своей вертикальной оси.

Рассмотрим вззил1одействие ферромагнитного ззг)олнителя с мз(нитным полем и частицзлIL1 пульпы. На фиг.1 изображена эпюра распределения магнитной силы на поверхност)1 ферромзгни(ного тела в виде проволоки, по )ещенного в магнитное поле перпендикулярно направлению индукции магнитного поля. Рудная (зстицз. дв(;(зясь между ферромзгнитне(ми нитями и попадая в область действия мзгни ных сил. притяги-. вается. Если на данную ферромагнитную проволоку Вплотную поь естить другую, то произойдет значительное сокращение области действия магнитных сил около проволок. И наоборот. область действия магнитных сил ферромагнитных нитей, отнесенных одна от другой по вертикальной ос», т.е. вдоль направлен))я л13(нптно(о поля. больше, чем наложенных одна на другую. В устройстве. принятом за про1отип, для прЕ,"отвр1с!е)(!) сопр. косновения магнитных liитей сот (lpi! H3K(oò .å нз взл,ll

ИСПОЛ ЬЗусOTC Я П )OK 13 !K3 1)З K pуГ НОЯЧЕL)C ТОЙ

HeI!Лгн.;-. О;! c--, . т..: 31 п,".- !!згот.- л»нии на полосу из немзгн(;тной круп (оячеисто!1 ее (Kl! Ii.".к л i (i )к ) ч и те) .!."е 113 магнит ihl ; и нема()ILITHb)L1 нитей сетки, и дэле» ОГ . ct .òKL) o:; (О() р:к!c . ;" нал.зтывз° ° ются !)) .) (, . );:" il iii . Iiri: bl, эгнитн (,)» ни(и в (()OTOTHI)(. расположены пзР;ЛЛСЛЬНО О .И !>З)ЦЕ!)И- ВЗЛКОЭ И ПЕРПЕН«и(:уnл IIO 3(IIL (i(oìó по ) )о. Пульпа под-: .Тся пер:!енд(1кулярно направлению !

131 Н-. ТНОГО ПОЛЯ.

Во, 3 для п)о;1! )взния ферромагнитного зз IO, н!.теля пос)) пает через систему труб. к по стер>:.ням валков и внутри оси ротора, К недостатка.1 данного устройства можно отн сти следующее. Во-первых, магнитная сетка выполнена плете)(г)й, поэтому в устройстве су(цест () уе (н еобходимость использования дополнительной крупноячеистой нел1згни1ной сетки в качестве прокладки между магнитными нитями для создания сильно! о рабочего магнитного поля, Зто увеличивает массу и габариты магнитного сепаратора.

Во-вторых, недостатком данного устройства является относительно невысокая эффективность, обусловленная таким расположением питателя, что пульпа из него поступает перпендикулярно направлению магнитного поля. Б этом случае области действия магнитных сил распределены поперек движения пульпы. Рудные частицы прилипают к магнитным нитял1 на поверхности рулона, что препятствует движению основного по(Ока внутрь рулона. Рабочей является в этом случае только поверхность рулона сетки, а весь еlо обьем оказывается исклю eHHblI из процесса сепарации.

B-третьих, наличие систел(ы вращающихся валков с о1дельным приводом и внутренней систел(ы подачи смывной воды усложняет конструкцию устройства, принятого зз прототип.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса сепарации и упрощение конст! укции.

Согласно пред;)агаемому изобретению поперечнь)е маг,итные H»(il сетки наложены нз продольные нел(згнит)1ые, сетка намотана рулоном на KoльцеBQL1 ротор. а питзтель установлен тзк. что направление подачи пульпы параллельно направлению магнитного полл. В результате того, что магнит»ые Hити сетки не переплетены с немзг«((!Т((ыл.;1. а ле,(:зт нз и(:х, Но происходит сопр;!косновен )е (!агнитных нитей. Они отделcliы одни от дру()1. немагнитными нитями. Б;езул!.Тате;.с«ез.-ет н .Оэходимость

51спользовзн(!л дополнительной немагнитс 1 . Зт" ".. .)(5:!.Эе.т л . c -у и гзбзрить

М ГНИТ)!ОГО CL ПЭРЕ(1ОР3. ! 3 К зк ".; К" I-. «"10ТЗ НЭ P,. " .3)1ОМ НЕПОСродственно нз кольцевой ротор.исключа)отСЯ ВОЛК«. С )С! . »IK Л. ЭХ.))(И ((!",.КОГО ПРИВОДЗ

ii ° p i.; С, -} !)i) ., :I>IВ)!Ой ВО

Д, >Г !.., . . I! » CЛ>!< ",!Ч OI! :QГГ.." -;> i! 1p i ц,;з .-,:>»;» носе»лрэ>орэ и ун,.!L1«,1нэся or ":о,;.ll рэдиГ н inn.:, среды, Рэсп,,!::i:".,„- пи rQ1»i:j таки;.1 о>,:;::o .;.

Что l lr! l p. л:. 1 иг .- >>од ",ii Г. /Л ь Г1>.> СЬ " .i r ".д,: е1

С H I f1 f) . . . il Г 1 .1 ЭГHIIT IIO! О ПОЛЯ, f1P!; i. О, i ilT к то>лу, -:: »:,. чъ:тидейс>гия vàrnèò>I х сн;>, осущес n. „. »1х зэхваr рудных чэс и.f. не

НЭХОд; Cil >е::. -С "К ПутИ, ;;И.,;..:НИя ОСНОВНOroпото ri,; Iý iiii. В рг з> "i...!э>езэхг к1 н>1ь эетицы I: =,,рн>ктству>с; дн>1;ке»ию пото>;э

iIfnIÄIÄI е;i; Г;,;лигра,-.> . >>тнг и срсд,.:, .,т, ;. че»ие>" д . I >к «"CT>Ii) Ã>рс 1 . .!>.,", .f >ю f!CQ> Tt fi, Му ,,Qppo>„«l;.1Г <ого напо "l ичеля, что п>,illl шэет .э,,ь.;,.: ..:Ilость Г>ро!Г>сса сепар;>ции.

Предл; Г;;=;.;ое ycTpo!,Ство, как v, проготип, сод.р .:,:т кольцевой ротор. магнитапровод pf я создан>1я >13>HL1THoro пото«э, >,Рон>>зы> эюц,: ro пУльпУ, c»QPIPot4B! >j>1THhj>1 заполнитель.,":Г итягин", ощ.:й k себе рудные частицы из пульпы, питатель для подачи пульпы 1 ripiio; ники продуктов разделения.

Г»ерро>.;;ri;,;тный заполничель расположен

rlo окру >joeò>1 >:of ьцевого ротора.

В отл>.чие DT прототипа попер чные магнит>>ые ir!1TL1 сетки наложены нэ продольные нг.магнитные нити В местах пересечени,1 н:1111 >логут бь. Гь скреплены каким-либо способом. например сваркой.

Предлагаемое устройст но отличается от прототипа также тем. что сетка намотана рулоном не нэ отдельные валки, а на кольцевой роТор.

В ОтличиЕ От прОтатипа, гдЕ пульпа floдается перг>:;»дикулярно направлению векторэ магн i ri ur о поля. питатель расположен таким образом. что нэправление подачи пульпы совпадает с направлением вектора

>лэгнит>, о> о полл.

Поиск технических решений. аналогичных предлагаемому, показывает. что сетки, в которых по >еречные нити выполнены магнитными. а гродольные — немагнитными. встре аются. Однако, в них магнитные и немагнит»ые»ити пере>>Г>етэются.

В предлагаемом решении магнитные попереч»: е нити наложены на продольные немагнитные нити, Данная конструкц>1я подобных сеток, дающая более высокий результат I; rlpoäëçiàQ>ëo>1 устройств„. в известн»х решениях не встречалась.

На ф lr.1 показана зпюра магнитной силь> вокру- ф«рро>лагнетикэ. выполненного в виде проволоки и расположенного перпендикуляр>>о направлению магнитного поля; на Qlir.2 — Г ол;>град. ентн»й л1агнитнь>й сепаратор, об l; il вид, содержащий кольцевой ротор 1, маги 1топровод 2, IriQppokur>IvrIII.IL1 зэпол >11тель 3, пи1атель для подач 1 >1 улi пы 4, приемники 5 — 7 продук5

1C .j, ЗДЕ lo>li1 !I l> CnocOfjljol!i!i÷,i>I>1 ПОдэч 1> Г>о>лывной Я и с; -.>нной 9 нoc«i. обмотку зл ;r >о лэ> н>1To 1>0, э фиr.3 с :i";1ие И- А

На (р:.:Г.c ; На фИГ.4i - Ид Б Hd (»!Iã..>, Пр>лмером кoirvpofijoro исполнения f>BlIp,QrcA полигрлд„:-. Гныи >1of>IL>TII>: сепара ГГ:p (фиг.?), L>j;Qш>", и д 1эметр кольцево>о рото.>а которого 1000 мм, f>Hóòp»ний диамгтр Г,00 f"M, с толщи..nln боковых сте Iov, 2 мм. Высота ро1ор; 1!00 f4. Диэ .fp нитей сетк>1 ферромагн IT Ioãо заполнителя 100 м:>л, размеры ячееk с .. гки 5х5 .",l",. -! е. .агнитH>,IQ нити выг>очно>1> I из не .IQ>HiiTI!0>1 нерж: «е>о>цей стал:,1, >.:àiH>1TH> !Q»>ити — из мэгн TH011 нер>,анею>цей стали. К точках пересечения нити соединень> сгэркой. Немагнитные нити расположены rj: > эллельно оси ротора 11 (фиг.3 и 4), мг>ничные 12 (фиг.3 и фиг.4) перпендикулярно. Сетка намотана рулоном í J кольцевой, отер, начиная с его внутреннего ксльцэ. Рулон крепится в роторе сверху и с>111, крупноячеистой немагнитной сеткой 13 (фиг. 3 и фиг.4). Над ротором располо:kQ«nL;TQTQ>Tb 4, пригг>особления для подачи промывной 8 и смывной 9 воды (фиг,2). Под роторо>л установлены приемники 5-7 для сбора немэгнитного продукта, п ром продукта и магнитного продукта.

Сепаратор работает следующим образом.

При вращении ротора 1 пульпа питателем 4 непрерывно подается нэ ферромагнитный заполнитель 3 в зону сл>льного магнитного поля (1 — 1,5 Т). Рэ .мер частиц пульпы менее 100 мкм. Магнитные чэ тицы, двигающиеся по свободным кэ» ал "»,Q>rf>y горизонтальными магнитными и вертикальными немагнитными нитями. пр,1тягиваются к магнитным нитя>л. а нерудные частицы с основной массой воды огзгру;каются в прие>лн 1К 5, Вращаясь, ферро>лэгнитный заполнитель ротора постепенно насыщается магнитными частица:.м. В зоне действия промь>вной воды 0 обеспечивается разгрузка бедных сростксв и >->еханически захваченных немагнитных частиц в приемник 5.

Затем по выходу poroDR из межа. ., осного зазора магнитное пале резко осла ляется, и в ротор подзется нодэ 9 для смыва магнитных частиц в приемник 7.

Технико-зкономическая зфФек инность обусловлена тем, что в результат, . использования устройства уменьшается мс .-:nлсемКОСТЬ За СЧЕТ ИСКЛК>чЕН>1Я КРУПНС,ЕИСтОй нема> нитно>1 cQT K>I, r ilnя>още ° ч по . Iinлд кой. Kpok>етого.изгого .;«н 1е 1> . ллгэ. .мого м;, гн 1тного с Г>оратора ol. .!,>ëýQT большей технологичностью по срэн»ению с изгот;>вливаемыми повсеместно Ь резуль1701033 тате з того с !и! х.аетс-.. се: с1он масть и -: (./ лэ! аек10го се Iаpаfор ""., Формула изобретения

Полигр;;,:,,!ентный магнитный сепара- 5 тор, вкл!О«а;1ц. .йкольцев .й ротор, ycTьн10аленный с еозможностьго гращения ма.:- 1у пол!Осны!1.. !1аконечникам:t магнитопроеода, ферро !агнитный заполнитель в еиде . сетки с и г ..тными и немагнитными нитя- 10 ми, п.lTатель,г;л;! ггп..,«; г 1-.г,,, .. i, . I!.t l1 ПР .1Е>1IIL1ки про, !уктоа р):!. 11 ;;, ния -) T г I1 I1 li a IO щ L1 ilС Я ТЕМ, ЧТ,, ., .: i,TI1ilO, „Ц,„-;!1,!П ПОЕЫЦ)ЕНИЛ;i+A Т!1!1-!

НОС1 И П ; . i . ii i lll1 1

noLLt. . ;t, " l i3ë. LtI1 l1 пРО;;(ения 0! "Т к0нтрукции, I; ° кл наыптлн L руло1!Ол1 на

КОЛЬ!! ЗОИ, !G. ротор, «р!1 !ем ее немдгнитнь, нL1TI1 расflGложг!и1:I IIаралliельl!О Оси рото 1а, а МОГНИтНЫЕ LII1TL" Г!ЕРПг НД. 1ЪЛЯ-НО, атом питэтсль рлс(:Оложен н" g О 1ниФ1 L1L

floAIocHUx нзконе IникОО л1агн!1тог!рОЗРРа.

".я О

1704833