Полиградиентный магнитный фильтр-сепаратор

 

Использование: магнитное обогащение. Сущность: устройство включает питатель, рабочий орган в виде барабана с расположенной внутри него магнитной системой, охватывающую барабан гибкую бесконечную ленту из ферромагнитного материала с закрепленными на ее наружной стороне полиградиентными элементами в виде гирлянд, расположенный вне контура гибкой бесконечной ленты отклоняющий ролик с встроенной внутри него магнитной системой, приемники немагнитного продукта, воды и магнитного продукта. Отклоняющий ролик расположен над гибкой лентой по ходу ее движения между барабаном и натяжным роликом, приемник воды внутри замкнутого контура гибкой бесконечной ленты под отклоняющим роликом. Конец магнитной системы барабана и начало магнитной системы отклоняющего ролика расположены в одной плоскости, проходящей через оси барабана и отклоняющего ролика. Исходный материал питателем подается на уплотненные магнитной системой барабана полиградиентные элементы и отделяется от них при выходе из зоны действия магнитных систем барабана и отклоняющего ролика и перегибе при прохождении натяжного ролика. Технологическая вода выделяется из полиградиентного слоя при огибании ленты отклоняющего ролика. 3 ил.

Изобретение относится к магнитному обогащению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известен полиградиентный магнитный сепаратор, включающий ванну, барабан с расположенной в нем магнитной системой, питатель, приемники продуктов разделения и полиградиентную среду, выполненную в виде замкнутых лент с установленными на них ферромагнитными стержнями в виде игл [1] . Магнитные частицы удаляются с помощью брызгал.

Недостатком известного устройства является большой расход воды для смыва магнитных частиц.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является магнитный фильтр-сепаратор [2] , включающий питатель, рабочий орган в виде барабана с расположенной внутри него магнитной системой, охватывающую барабан гибкую бесконечную ленту с закрепленными на ее наружной стороне полиградиентными элементами в виде гирлянд, расположенный вне контура гибкой бесконечной ленты отклоняющий ролик, приемники немагнитного продукта, воды и магнитного продукта.

Недостатками этого технического решения являются относительно большой расход технологической воды, используемой в узле регенерации; высокая влажность массы магнитных частиц (концентрата), оседающих в ванне с водой.

Целью изобретения является снижение энергоемкости процесса сепарации за счет снижения расхода технологической воды и улучшения качества получаемого магнитного продукта за счет уменьшения его влажности.

Это достигается тем, что полиградиентный магнитный фильтр-сепаратор, включающий питатель, рабочий орган в виде барабана с расположенной внутри него магнитной системой, охватывающую барабан гибкую бесконечную ленту из ферромагнитного материала с закрепленными на ее наружной стороне полиградиентными элементами в виде гирлянд, расположенный вне контура гибкой бесконечной ленты отклоняющий ролик, приемники немагнитного продукта, воды и магнитного продукта, согласно изобретению снабжен натяжным роликом, а отклоняющий ролик расположен над гибкой лентой по ходу ее движения между барабаном и натяжным роликом и выполнен с встроенной внутри него магнитной системой, причем конец магнитной системы барабана и начало магнитной системы отклоняющего ролика лежат в одной плоскости, проходящей через оси барабана и ролика, а приемник воды расположен внутри замкнутого контура, образованного гибкой бесконечной лентой, под отклоняющим роликом.

На фиг. 1 изображен фильтр-сепаратор, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Фильтр-сепаратор включает питатель 1, рабочий орган в виде выполненного из немагнитного материала барабана 2 с расположенной внутри него магнитной системой 3. Барабан 2 охватывает гибкая бесконечная лента 4 из ферромагнитного материала с закрепленными на ее наружной стороне гирляндами 5, которые могут быть выполнены в виде отрезков цепей или пружин (фиг. 3). В качестве ленты могут служить замкнутые связанные между собою цепи или тросы, а также металлическая сетка (фиг. 2).

Внутри контура бесконечной ленты расположен натяжной ролик 6, имеющий радиус R, определяемый из выражения F ≅ . Если магнитные частицы имеют массу m = 1 ˙ 10^-9 кг, линейная скорость ленты v = 1,0 м/с, сила прилипания частиц равна F = 1 ˙10^-8 н, то R ≅ ≅ ≅ 1·10^-1 м ≅ 100 мм Вне контура ленты, над нею, между барабаном 2 и натяжным роликом 6 установлен отклоняющий ролик 7 с встроенной внутри него магнитной системой 8. Магнитные системы устройства смонтированы так, что конец магнитной системы 3 барабана 2 и начало магнитной системы 8 отклоняющего ролика 7 лежат в одной плоскости N, проходящей через оси барабана 2 и ролика 7. Радиус R₁ отклоняющего ролика 7 определяется из выражения: F₁≅ , где F₁ и m₁ - сила прилипания и масса капли воды.

Если эти параметры равны, соответственно, 1˙ 10^-6 и 2 ˙ 10^-7 кг, то после подстановки значений получают: R₁≅ ≅ 2·10^-1м ≅ 200 мм Под барабаном 2 установлен приемник 9 немагнитного продукта (хвостов), под отклоняющим роликом 7 - приемник технологической воды в виде лотка 10. Сбоку натяжного ролика 6 установлен кожух 11, а под натяжным роликом 6 - приемник магнитного продукта (концентрата) в виде ленточного транспортера 12.

Сепаратор работает следующим образом. Исходный материал (пульпа) питателем 1 подается на уплотненные магнитной системой 3 полиградиентные элементы (гирлянды) 5, закрепленные на ленте 4. Магнитные частицы исходного материала притягиваются к полиградиентным элементам и улавливаются. Немагнитные частицы исходного материала вместе с водой свободно проникают в приемник хвостов 9 и сливаются. Задержанные полиградиентными элементами 5 магнитные частицы выводятся движением ленты 4 из зоны действия магнитных систем 3 и 8 и под влиянием перегиба ленты при прохождении вокруг натяжного ролика 6 и под воздействием также центробежных сил ссыпаются по кожуху 11 в приемник 12 концентрата. При прохождении ленты 4 с закрепленными на ней гирляндами 5 под отклоняющим роликом 7 с встроенной в нем магнитной системой 8 благодаря деформации уплотненных гирлянд 5 и под действием центробежной силы происходит отделение излишков воды и сбор ее лотком 10.

Использование предлагаемого фильтра-сепаратора позволяет сократить расход технологической воды и соответственно расход электроэнергии на перекачку этой воды на 10-20% , а также уменьшить влажность получаемого магнитного продукта.

Формула изобретения

ПОЛИГРАДИЕНТНЫЙ МАГНИТНЫЙ ФИЛЬТР-СЕПАРАТОР, включающий питатель, рабочий орган в виде барабана с расположенной внутри него магнитной системой, охватывающую барабан гибкую бесконечную ленту из ферромагнитного материала с закрепленными на ее наружной стороне полиградиентными элементами в виде гирлянд, расположенный вне контура бесконечной ленты отклоняющий ролик, приемники немагнитного продукта, воды и магнитного продукта, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса сепарации за счет снижения расхода технологической воды и улучшения качества получаемого магнитного продукта за счет уменьшения его влажности, он снабжен натяжным роликом, а отклоняющий ролик расположен над гибкой лентой по ходу ее движения между барабаном и натяжным роликом и выполнен с встроенной внутри него магнитной системой, причем конец магнитной системы барабана и начало магнитной системы отклоняющего ролика расположены в одной плоскости, проходящей через оси барабана и отклоняющего ролика, а приемник воды размещен внутри замкнутого контура, образованного гибкой бесконечной лентой, под отклоняющим роликом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3