Способ сухого магнитного обогащения руд и материалов

 

Изобретение относится к обогащению сильно- и слабомагнитных мелкодробленных, преимущественно железосодержащих, руд, например гематито-мартитовых, и материалов, и может быть использовано в черной металлургии и других отраслях промышленности. Способ сухого магнитного обогащения мелкодробленных руд и материалов включает подачу во взвешенном состоянии исходного питания на поверхность вращающегося барабана сепаратора, разделение магнитных и немагнитных частиц под действием магнитных и центробежных сил и направление магнитного и немагнитного продуктов в приемники продуктов обогащения. Взвешенное состояние исходного материала достигают за счет его подачи в рабочую зону сепарации в направлении вращения барабана с зазором над поверхностью барабана под углом с помощью питателя, выполненного в виде параболического желоба для упорядочения осаждения материала по магнитным свойствам, и разбрасывают материал вращающимся барабаном. Изобретение повышает эффективность магнитной сепарации для разных материалов, в том числе с повышенной влажностью и низкой магнитной восприимчивостью. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области обогащения сильно- и слабомагнитных мелкодробленных, преимущественно железосодержащих руд и материалов, и может быть использовано в железорудной промышленности черной металлургии, а также для сухого обезжелезивания мелкозернистых сыпучих материалов различного промышленного назначения.

Известен способ сепарации магнитной и немагнитной фракций твердого сыпучего материала, в котором материал из питателя равномерно подают на ту часть вращающегося барабана, внутри которой на неподвижной раме расположены магнитные блоки. Магнитные примеси притягиваются магнитным полем, создаваемым блоками, к поверхности барабана и вращаются вместе с ним до выхода из зоны воздействия магнитного поля, после чего попадают в сборник магнитных материалов. Немагнитные примеси под действием силы тяжести с поверхности барабана падают в сборник для неметаллической фракции (см. патент РФ N 2129048, МПК B 03 C 1/10, 1997 г.).

Недостатком такого способа магнитной сепарации является неупорядоченность подаваемого в рабочую зону сепаратора исходного материала по высоте слоя и, как следствие, низкая интенсивность процесса и эффективность разделения частиц. Для обогащения материалов с повышенной (свыше 3%) влажностью и пониженной, например, как у гематито-мартитовых руд, магнитной восприимчивостью описанный способ сепарации практически не реализуем.

Известен также способ магнитной сепарации, включающий воздействие на слой материала, содержащего магнитные и слабомагнитные включения, магнитной силы, вибрации и воздушного потока (см. патент РФ N 2104798, МПК B 03 C 1/00, 1992).

Недостатком этого способа магнитной сепарации является большая энергоемкость процесса сепарации, что обусловлено необходимостью осуществления подачи потока воздуха.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является известный способ извлечения магнитных материалов из сыпучих смесей внутри камеры с кипящим слоем, создаваемым сжатым воздухом, который и выбран в качестве ближайшего аналога. В процессе кипения материал в рабочей камере разрыхляется и взвешивается, в результате чего магнитные частицы притягиваются к немагнитному барабану, внутри которого расположена магнитная система, установленному внутри рабочей камеры (см. авторское свидетельство СССР N 876169, МПК B 03 C 1/00, 1981).

Недостатками этого способа являются, низкая эффективность, связанная с неупорядоченностью подаваемого в рабочую зону сепаратора исходного материала, сложность конструкции устройства, реализующего данный способ, и большая энергоемкость процесса сепарации, что обусловлено необходимостью осуществления подачи потока воздуха, создающего кипящий слой.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности процесса магнитной сепарации, удешевлении его реализации, расширении возможности его применения для обогащения материалов с повышенной (свыше 3%) влажностью и пониженной, например, как у гематито-мартитовых руд, магнитной восприимчивостью.

Указанная задача решается за счет того, что в способе сухого магнитного обогащения мелкодробленных руд и материалов, включающем подачу во взвешенном состоянии исходного питания на поверхность вращающегося барабана сепаратора, разделение магнитных и немагнитных частиц под действием магнитных и центробежных сил и направление магнитного и немагнитного продуктов в приемники продуктов обогащения, согласно изобретению взвешенное состояние исходного материала достигают за счет его подачи в направлении вращения барабана с зазором над поверхностью барабана в рабочую зону сепарации под углом с помощью питателя, выполненного в виде параболического желоба, для упорядочения осаждения материала по магнитным свойствам и разбрасывают материал вращающимся барабаном.

Подача исходного материала во взвешенном состоянии в рабочую зону сепаратора в направлении вращения барабана с зазором над поверхностью барабана под углом с помощью питателя в виде параболического желоба обеспечивает его расслоение под действием магнитного поля, что приводит к его осаждению на поверхность барабана в виде упорядоченного слоя частиц с последовательным убыванием их магнитной восприимчивости в радиальном направлении от основания к периферии слоя и позволяет в зоне действия магнитного поля посредством вращающегося барабана разбрасывать в обратной последовательности осажденные на нем частицы.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен фрагмент магнитного сепаратора и показана схема технологических операций, осуществляемых при реализации заявляемого способа магнитной сепарации.

На фиг. 2 приведены графики зависимости магнитной восприимчивости частиц и массовой доли железа в них от места их притяжения к поверхности барабана сепаратора.

Для реализации способа используют магнитный сепаратор, фрагмент которого изображен на фиг. 1, в состав которого входят вращающийся магнитопроницаемый барабан 1 с расположенными внутри него магнитными блоками 2, образующими рабочую зону сепарации 3, часть которой представляет собой зону упорядочения исходного материала 4, и питатель 5, через который подают исходный материала 6.

Способ осуществляется следующим образом.

В рабочую зону сепарации 3 магнитного барабана 1 подают из питателя 5 исходный материал 6 (см. фиг. 1). При этом поток исходного материала 6 подают таким образом, чтобы обеспечить взвешивание рудного слоя над поверхностью барабана 1 в начале зоны действия магнитного поля. Взвешенное состояние исходного материала 6, достигается за счет его подачи в рабочую зону сепарации 3 под углом с помощью питателя 5, выполненного в виде параболического желоба. Исходный материал 6 подают по направлению вращения магнитного барабана 1. При этом под действием магнитных сил из подвижного и взвешенного слоя на рабочую поверхность вращающегося барабана 1 сначала оседают наиболее магнитные, затем менее магнитные и немагнитные частицы. Этот процесс иллюстрируют графики зависимости магнитной восприимчивости частиц 7 и массовой доли железа в них 8 от места их притяжения к поверхности барабана 1 сепаратора (фиг. 2). Таким образом, на поверхность барабана 1, представляющую собой зону упорядочения исходного материала в слое по магнитным свойствам 4, осаждается сегрегированный и упорядоченный по величине магнитной восприимчивости рудный слой. При вращении барабана 1 на образованный рудный слой воздействуют центробежные силы, за счет чего происходит отрыв с поверхности барабана 1 частиц руды. Причем отрыв происходит в последовательности обратной порядку осаждения частиц на поверхность барабана 1. Сначала немагнитные и слабомагнитные, а затем наиболее магнитные. Образовавшийся веер сегрегированных по величине действующих на частицы магнитных сил траекторий разделяют шиберным устройством (не показано). Положение подвижного делительного шиберного устройства определяется требованиями потребителя к качеству магнитного или немагнитного продуктов.

Таким образом, дважды в одной рабочей зоне 3 сепаратора осуществляют разделение рудного потока по величине магнитной восприимчивости частиц: при загрузке на барабан 1 и сбросе с него в зоне действия магнитного поля. При загрузке руды на барабан 1 магнитные частицы преимущественно концентрируются в нижней зоне действия наиболее интенсивного по силе магнитного поля, а при разгрузке с барабана 1 под действием центробежных сил эти же частицы отделяются от поверхности последними, испытывая торможение тех же магнитных сил. Немагнитные частицы осаждаются на поверхность барабана 1 последним и, оказываясь на поверхности сепарируемого слоя, подвергаются действию больших центробежных и меньших магнитных сил. Как следствие, немагнитные частицы значительно ранее магнитных отрываются от барабана. Это способствует расширению веера сегрегации частиц и повышению качества магнитного и немагнитного продуктов.

Реализация заявляемого способа как при использовании сухой сепарации удерживанием фракции на барабане, так, и, особенно, извлечением путем отклонения траектории магнитных частиц, способствует интенсификации процесса сухой магнитной сепарации.

Формула изобретения

1. Способ сухого магнитного обогащения мелкодробленных руд и материалов, включающий подачу во взвешенном состоянии исходного питания на поверхность вращающегося барабана сепаратора, разделение магнитных и немагнитных частиц под действием магнитных и центробежных сил и направление магнитного и немагнитного продуктов в приемники продуктов обогащения, отличающийся тем, что взвешенное состояние исходного материала достигают за счет его подачи в направлении вращения барабана с зазором над поверхностью барабана в рабочую зону сепарации под углом с помощью питателя, выполненного в виде параболического желоба, для упорядочения осаждения материала по магнитным свойствам и разбрасывают материал вращающимся барабаном.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что магнитный и немагнитный продукты направляют в приемники продуктов обогащения с помощью шиберного устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2