Магнитный сепаратор

 

Магнитный сепаратор для нужд черной и цветной металлургии. Цель повышение эффективности извлечения полезных компонентов крупностью от -1,0 до +0,0 мм. Магнитный сепаратор, включающий открытую электромагнитную систему, ротор с вертикальной осью, содержащий рабочие камеры, систему загрузки питания и разгрузки продуктов разделения, снабжен двумя открытыми сверхпроводящими магнитами с верхними и нижними горизонтальными участками. Главные оси обеих магнитных систем совпадают, а включены обмотки магнитов согласно. Ротор сепаратора содержит три рабочих участка, первый - верхний между горизонтальными участками обмоток, не содержащий ферромагнитных тел, второй - средний между центральными зонами обмоток, содержащий ферромагнитные тела в виде рифленых пластин, третий - нижий, содержащий установленные горизонтально с зазором друг относительно друга сетки. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых для нужд черной и цветной металлургии.

Известно несколько типов магнитных роторных (карусельных) сепараторов, используемых в обогатительных целях [1] Сепаратор имеет двухэтажный ротор, который вращается в зазоре электромагнитной системы. В рабочих камерах ротора размещены ферромагнитные рифленые пластины, на поверхностях которых происходит выделение ферромагнитных частиц пульпы. Этот сепаратор, имея огромные массы (до 300-400 т) и потребляя до 500 кВт электроэнергии, не обеспечивает высокоэффективного извлечения полезных компонент, от 15 до 50% которых теряется в хвостах и идет в отвалы.

Наиболее близким к предлагаемому является магнитный сепаратор [2] содержащий размещенный на вертикальной оси ротор с рабочими камерами с ферромагнитными телами, установленную вокруг ротора с зазором относительно него открытую электромагнитную систему, систему загрузки питания и разгрузки продуктов разделения. Недостатком прототипа является необходимость работы с узким классом помола исходной руды.

Цель изобретения повышение эффективности извлечения полезных компонент из руд в случае расширения диапазона величины помола.

Для этого предложен магнитный сепаратор, включающий размещенный на вертикальной оси ротор с рабочими камерами с ферромагнитными телами, установленную вокруг ротора с зазором относительно него открытую электромагнитную систему, систему загрузки питания и разгрузки продуктов разделения, при этом сепаратор снабжен дополнительной магнитной системой с двумя сверхпроводящими магнитами, при этом сверхпроводящие магниты магнитных систем выполнены прямоугольной формы с верхними и нижними горизонтальными участками, повторяющими форму ротора, и расположены с его внутренней и внешней сторон, обмотки обеих магнитных систем включены согласно, при этом обе магнитные системы расположены с совпадением главных магнитных осей с образованием трех участков по вертикали, а ферромагнитные тела размещены во втором и третьем по ходу движения питания участках.

Кроме того ферромагнитные тела на втором участке могут быть выполнены в виде рифленых пластин.

Кроме этого ферромагнитные тела на третьем участке могут быть выполнены в виде горизонтальных, установленных с зазором относительно друг друга, сеток.

На фиг. 1 приведена схема магнитного сепаратора, вид сверху; на фиг.2 то же, продольный разрез; на фиг.3 элементы рабочей камеры в трех зонах разделения.

Магнитный сепаратор снабжен двумя магнитными системами 1 и 2 со сверхпроводящими магнитами прямоугольной формы с верхними и нижними горизонтальными участками. Магниты размещены по внешней и внутренней сторонам рабочих зон вращающегося ротора 3 соосно с ним. На роторе 3 расположена трехэтажная цилиндрическая камера 4, а над ним система 5 загрузки питания, под ним система 6 разгрузки продуктов разделения. Ротор 3 сепаратора содержит три рабочих участка: первый верхний между горизонтальными участками обмоток, не содержащий ферромагнитных тел с поверхностями сбора концентрата (пластин 7), второй средний между центральными зонами обмоток, содержащий ферромагнитные тела в виде рифленых пластин 8, третий нижний, содержащий ферромагнитную просечно-вытяжную сетку 9, 10 элементы формирования потока пульпы (пластины).

Устройство работает следующим образом.

Пульпа поступает в цилиндрическую рабочую камеру 4 через систему 5 загрузки питания только в зоне расположения магнитных систем 1 и 2. В первой зоне разделения действуют объемно-градиентные магнитные силы, сильномагнитные и крупноразмерные частицы осаждаются на поверхностях гладких немагнитных пластин 7. Оставшаяся пульпа формируется пластинами 10 на параллельные потоки и проходит во вторую зону, где на рифленых пластинах 8 осаждаются среднедисперсные слабомагнитные частицы. Затем обедненная пульпа снова формируется пластинами 10 на параллельные потоки и проходит через третью зону, в которой ферромагнитная просечно-вытяжная сетка 9 захватывает на себя слабомагнитную мелкодисперсную часть пульпы. Таким образом по мере последовательного прохождения пульпой трех зон, различающихся по величине и направлению магнитных сил, происходит ее разделение по крупности и магнитным свойствам на три фракции. При выходе из зоны действия магнитных систем концентрат смывается водой в систему 6 разгрузки продуктов разделения из всех трех этажей одновременно либо раздельно, в зависимости от выбранной технологии и типа обогащаемой руды. В сепараторе можно использовать только одну или две зоны сепарации, что определяется типом руды и технологией обогащения.

Примером конкретного исполнения магнитного сепаратора служит сепаратор, изображенный схематически на фиг.1,2,3 с двумя рабочими магнитными зонами, расположенными на диаметрально противоположных местах. Каждая магнитная зона снабжена двухкамерным криостатом с двумя сверхпроводящими магнитами прямоугольной формы с угловой длиной около 60 мм и высотой 800 мм. Магниты выполнены из сверхпроводящей шинки NbTi общим сечением 150х100 мм² и генерируют магнитное поле 3 Тл в радиальном зазоре около 600 мм при среднем радиусе около 200 мм. Верхний рабочий объем камеры заполнен неферромагнитными пластинами толщиной 2 мм и высотой 150 мм. Зазор между пластинами 10 мм. В середине зоны установлен дюралевый эллипсоид высотой 150 мм и толщиной 30 мм, который разделяет потоки пульпы на внешнюю и внутреннюю части. Средний рабочий объем камеры заполнен 40 рифлеными пластинами высотой 220 мм, изготовленными из стали 00Х13, с расстоянием между пластинами 6 мм. Нижний объем заполнен просечно-вытяжными горизонтально расположенными сетками с размерами окна 10х5 мм и сечением элемента сетки 0,5х0,5 мм². Объемная плотность заполнения сеткой составляет 4-6% Ротор сепаратора выполняется из немагнитных материалов и консольно крепится на вертикальный вал. Скорость вращения ротора регулируется в пределах 3,5-7 об/мин.

Формула изобретения

1. МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР, включающий размещенный на вертикальной оси ротор с рабочими камерами, установленную вокруг ротора с зазором относительно него открытую электромагнитную систему, систему загрузки питания и разгрузки продуктов разделения, отличающийся тем, что сепаратор снабжен дополнительной магнитной системой с двумя сверхпроводящими магнитами, при этом сверхпроводящие магниты выполнены прямоугольной формы с верхими и нижними горизонтальными участками, повторяющими форму ротора, и расположены с его внутренней и внешней сторон, обмотки обеих магнитных систем включены согласно, при этом обе магнитные системы расположены с совпадением главных магнитных осей с образованием трех участков по вертикали, а ферромагнитные тела размещены во втором и третьем по ходу движения питания участках.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что ферромагнитные тела на втором участке выполнены в виде рифленых пластин.

3. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что ферромагнитные тела на третьем участке выполнены в виде горизонтальных установленных с зазором одна относительно другой сеток.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3