Способ магнитогравитационной сепарации

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к разделению материалов по плотности, и может быть использовано в горнодобывающей, металлургической и других отраслях. Способ магнитогравитационной сепарации включает введение исходного материала в ферромагнитную жидкость, утяжеленную посредством воздействия на нее неоднородным магнитным полем, и разгрузку продуктов сепарации, на поверхности исходного материала перед введением в ферромагнитную жидкость формируют сухое водорастворимое пленочное покрытие. Изобретение повышает эффективность магнитогравитационной сепарации мелкого материала (крупностью менее 1 мм) за счет снижения потерь используемой углеводородной ферромагнитной жидкости на керосиновой основе. 1 табл.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к разделению материалов по плотности, и может быть использовано в горнодобывающей, металлургической и других отраслях.

Известен способ магнитогидростатической сепарации, включающий создание квазиутяжеления ферромагнитной жидкости (ФМЖ), размещенной в рабочей камере, расположенной между полюсными наконечниками магнитной системы, подачу исходного материала в камеру и разгрузку продуктов разделения, в котором с целью снижения потерь ФМЖ за счет совмещения операций разгрузки тяжелой фракции и регенерации ФМЖ на нижний слой последней воздействуют гидростатическим столбом отмывающей среды [1]. Недостатком этого способа является то, что при обогащении сухих гидрофобных материалов с использованием углеводородной ФМЖ на керосиновой основе, являющейся наиболее распространенной в магнитогравитационном обогащении, в результате межмолекулярного взаимодействия поверхности сепарируемых материалов с используемой ФМЖ снижается возможность регенерации ФМЖ традиционным способом из продуктов обогащения, который заключается в промывании последних водой. Снижение эффективности регенерации приводит к существенным потерям ФМЖ, особенно при обогащении материала мелких классов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ магнитогравитационной сепарации, включающий введение исходного материала в ФМЖ, утяжеленную посредством воздействия на нее неоднородным магнитным полем, и разгрузку продуктов сепарации. Сущность данного способа заключается в том, что для уменьшения потерь ФМЖ с продуктами сепарации исходный материал перед введением в ФМЖ обрабатывают водным раствором поверхностно-активных веществ (ПАВ) [2]. Недостатком данного способа является низкая эффективность разделения мелкого материала в среде углеводородной ФМЖ на керосиновой основе из-за наличия на поверхности частиц обогащаемого материала водной пленки (оболочки). Зачастую это делает вообще невозможным проведение разделения частиц крупностью менее 1 мм.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности магнитогравитационной сепарации мелкого материала (крупностью менее 1 мм) за счет снижения потерь используемой углеводородной ФМЖ.

Поставленная задача в заявленном изобретении решается за счет достижения технического результата, который заключается в снижении сил адгезии (прилипания) ФМЖ с поверхностью сепарируемого материала.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в способе магнитогравитационной сепарации, включающем введение исходного материала в ферромагнитную жидкость, утяжеленную посредством воздействия на нее неоднородным магнитным полем, и разгрузку продуктов сепарации, на поверхности исходного материала перед введением в ферромагнитную жидкость формируют сухое водорастворимое пленочное покрытие.

Суть изобретения заключается в том, что сухое водорастворимое пленочное покрытие, созданное в процессе предсепарационной обработки материала, препятствует прямому контакту углеводородной ФМЖ с поверхностями частиц сепарируемых материалов, а при использовании традиционных способов регенерации углеводородной ФМЖ нанесенное покрытие способствует эффективному удалению ФМЖ с поверхности просепарированных материалов. Для создания покрытия могут, например, использоваться водные растворы определенных веществ, которые будут придавать поверхности сепарируемого материала гидрофильные свойства. Материал после обработки такими растворами высушивается при перемешивании, что препятствует агрегатированию высушенного материала и позволяет эффективно проводить магнитогравитационное обогащение материалов крупностью менее 1 мм.

По результатам проведенного заявителем анализа уровня техники не выявлен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение прототипа позволило выявить совокупность существенных отличительных признаков в заявленном объекте, изложенном в форме изобретения. Поэтому заявленное изобретение соответствует требованию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" проводилось сравнение с другими техническими решениями, известными из фондов патентной информации, специальной технической литературы и научных публикаций, включая источники, включенные в "уровень техники". Заявляемый способ магнитогравитационной сепарации соответствует критерию "изобретательский уровень", так как совокупность его существенных признаков обеспечивает способу сепарации новое качество, выражающееся в снижении потерь углеводородной ФМЖ и повышении общей эффективности магнитогравитационной сепарации мелкого материала, что не следует явным образом из известного уровня техники.

Для подтверждения промышленной применимости предлагаемого способа были проведены сравнительные опыты по сепарации материалов с нанесенным покрытием и без него. Пленочное покрытие на поверхности материала формировали по следующей методике. Материал обрабатывали раствором определенного вещества, высушивали при перемешивании и охлаждали до комнатной температуры. Обогащение проводили на магнитогравитационном сепараторе МГС-ПЗ конструкции ОАО "Грант". Предварительно измеряли количество ФМЖ, используемое в опыте. Количество оставшейся в сепараторе ФМЖ измеряли и вычитанием определяли количество ФМЖ, содержащееся в продуктах сепарации. После обогащения продукты сепарации обмывали водой. Удаленную с продуктов сепарации, регенерированную ФМЖ собирали и определяли ее количество. По разнице ФМЖ, содержащейся в продуктах сепарации, и отмытой ФМЖ определяли потери ФМЖ. Результаты сравнительных опытов представлены в таблице.

Источники информации 1. Губаревич В. Н. Разделение материалов в магнитных жидкостях. М.:- Недра, 1987, с. 87.

2. Гуляихин Е.В., Солоденко А.Б., Бочкарев Г.Р. Сепарация минерального сырья в псевдоутяжеленных средах. Новосибирск: Наука, 1984, с. 140.

Формула изобретения

Способ магнитогравитационной сепарации, включающий введение исходного материала в ферромагнитную жидкость, утяжеленную посредством воздействия на нее неоднородным магнитным полем, и разгрузку продуктов сепарации, отличающийся тем, что на поверхности исходного материала перед введением в ферромагнитную жидкость формируют сухое водорастворимое пленочное покрытие.

РИСУНКИ

Рисунок 1