Устройство для разделения частиц по плотности

Изобретение относится к устройствам для разделения твердых частиц по плотности и может быть использовано в горнодобывающей, химической и других областях промышленности, в частности для эффективного отделения пустой породы из рудного минерального сырья. Устройство для разделения частиц по плотности включает сепарационную камеру с магнитной жидкостью, магнитную систему с источником магнитного поля, разделительную перегородку, загрузочное и разгрузочное приспособления. Магнитная система состоит из магнитопровода, выполненного в виде барабана, и, по крайней мере, четырех полюсных наконечников, расположенных по окружности на внешней стороне поверхности барабана, при этом длинная сторона полюсных наконечников совпадает по направлению с образующей цилиндрической поверхности барабана, а магнитная система расположена внутри сепарационной камеры, заполненной жидкой средой, в которую погружена магнитная жидкость. Изобретение позволяет повысить производительность сепарации. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для разделения твердых частиц по плотности и может быть использовано в горнодобывающей, химической и других областях промышленности, в частности для эффективного отделения пустой породы из рудного минерального сырья.

Известно устройство для разделения твердых материалов по плотности с помощью тяжелой суспензии, включающие барабан, заполненный суспензией мелкодисперсного утяжелителя, привод, обеспечивающий вращение барабана, загрузочное устройство, перегородку для разделения расслоившихся по глубине рабочего объема тяжелой суспензии минеральных частиц разного удельного веса и приспособления для выгрузки разделившихся фракций из барабана (Справочник по обогащению руд, т.2, ч. 1, 2. М:, Недра, 1974).

Недостатком этого устройства является, низкая эффективность разделения частиц разной плотности, связанная с тем, что применяемые в данном устройстве тяжелые суспензии чрезмерно вязки, что снижает эффективность сепарации, а также малоустойчивы, что создает необходимость постоянного их перемешивания, а, следовательно, создания в объеме разделительной среды вихреобразных течений, негативно влияющих на точность разделения минеральных частиц. Это снижает эффективность разделения частиц разной плотности, что обусловлено действием сил гидродинамического сопротивления, которые зависят не только от плотности, но и от крупности частиц.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для разделения частиц по плотности, включающее сепарационную камеру с магнитной жидкостью, магнитную систему с источником магнитного поля, разделительную перегородку, загрузочное и разгрузочное приспособления (см. Патент РФ №2176560, МПК7 В03С 1/32, опубл. 10.12.2001).

Недостатком прототипа являются низкая производительность сепарации из-за технической невозможности создания с относительно большим межполюсным зазором магнитной системы, обеспечивающим приемлемую для горнорудной промышленности пропускную способность аппарата. Кроме того, в прототипе разгрузка тяжелой фракции осуществляется периодически, что также снижает производительность сепаратора.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности сепарации за счет обеспечения непрерывности процесса разделения минералов, а также за счет увеличения общего объема рабочего пространства путем увеличения количества межполюсных зазоров в магнитной системе сепаратора и соответственно рабочих зон для сепарации.

Решение технической задачи достигается тем, что в устройстве, включающем сепарационную камеру с магнитной жидкостью, магнитную систему с источником магнитного поля, разделительную перегородку, загрузочное и разгрузочное приспособления, согласно изобретению, магнитная система состоит из магнитопровода, выполненного в виде барабана, и, по крайней мере, четырех полюсных наконечников, расположенных по окружности на внешней стороне поверхности барабана, при этом длинная сторона полюсных наконечников совпадает по направлению с образующей цилиндрической поверхности барабана, а магнитная система расположена внутри сепарационной камеры, заполненной жидкой средой, в которую погружена магнитная жидкость.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично изображено устройство для разделения частиц по плотности.

Устройство для разделения частиц по плотности состоит из сепарационной камеры 1 с делительной перегородкой 2, внутри которой размещена магнитная система, включающая магнитопровод 3, выполненный в виде барабана, источники магнитного поля 4, полюснные наконечники 5, загрузочное приспособление 6. Межполюсные зазоры магнитной системы заполнены ферромагнитной жидкостью 7, а сепарационная камера - омывающей средой 8. Для разгрузки частиц устройство снабжено разгрузочным приспособлением 9.

Устройство работает следующим образом.

Смесь частиц разной плотности с помощью загрузочного приспособления 6 подают через слой омывающей среды 8, например, воды в верхний межполюсный зазор магнитной системы. Частицы, попадая на поверхность и в объем ферромагнитной жидкости 7, (например, коллоидного раствора магнетита в керосине) под действием гравитационного и магнитного полей, а также выталкивающих сил, образованных этими полями в объеме ферромагнитной жидкости 7, расслаиваются по глубине ее слоя в межполюсном зазоре. Легкие частицы остаются на границе раздела омывающей среды 8, куда погружена ферромагнитная жидкость 7, а тяжелые - на дне межполюсного зазара. По мере вращения барабана магнитной системы 3 происходит самопроизвольная разгрузка расслоившихся легких и тяжелых частиц. При повороте барабана 3 от верхней точки примерно на 45-75º легкие частицы отрываются от поверхности ферромагнитной жидкости 7 и под действием гравитационных и инерционных сил падают вниз. Тяжелые частицы по мере вращения барабана 3 всплывают на поверхность ферромагнитной жидкости 7, отрываются от нее и разгружаются при повороте барабана 3 на угол примерно 75-135º. Падающие в воде по разным траекториям частицы разделяются перегородкой 2 и направляются в разгрузочные приспособления 9. Предложенное техническое решение обеспечивает достижение технического результата за счет того, что в заявленном устройстве разделение минералов происходит в двух и более межполюсных зазорах, Кроме того, разгрузка тяжелой фракции в предлагаемом устройстве осуществляется непрерывно, что также увеличивает его производительность. Причем длина межполюсных зазоров, определяемая длиной барабана, в предлагаемом устройстве ни чем не ограничена в силу того, что разделяемый материал движется не вдоль межполюсного зазора, как в прототипе, а поперек, что также способствует повышению нагрузки по исходному питанию.

Использование предложенного технического решения позволит по сравнению с прототипом повысить производительность сепаратора, улучшить технико-экономические показатели сепарации, снизить токсичность процесса сепарации, а также повысить эффективность извлечения необходимых компонентов из разделяемого сырья.

Разделяемые частицы при подаче в сепаратор проходят через слой воды и поэтому окружены защитной оболочкой, что делает их лиофобными по отношению к ферромагнитной жидкости. Это резко сокращает расход ферромагнитной жидкости и соответственно улучшает экономические и экологические показатели сепарации.

Устройство для разделения частиц по плотности, включающее сепарационную камеру с магнитной жидкостью, магнитную систему с источником магнитного поля, разделительную перегородку, загрузочное и разгрузочное приспособления, отличающееся тем, что магнитная система состоит из магнитопровода, выполненного в виде барабана, и, по крайней мере, четырех полюсных наконечников, расположенных по окружности на внешней стороне поверхности барабана, при этом длинная сторона полюсных наконечников совпадает по направлению с образующей цилиндрической поверхности барабана, а магнитная система расположена внутри сепарационной камеры, заполненной жидкой средой, в которую погружена магнитная жидкость.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области разделения твердых частиц по плотности и может быть использовано в горнодобывающей, обогатительной, химической и других областях промышленности, в частности для эффективного отделения пустой породы, ценных минералов и металлов из рудного минерального сырья.

Изобретение относится к областям обогащения полезных ископаемых и переработке вторичного сырья и может быть использовано для сепарации по плотности смесей из различных немагнитных материалов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых путем разделения с помощью жидких сред по плотности и может быть использовано для извлечения ценных компонентов из руд, а также для очистки вод, включающих в себя различные примеси.

Изобретение относится к области магнитной очистки технологических жидкостей от твердых и коллоидных частиц и примесей и может быть использовано на металлообрабатывающих производствах.
Изобретение относится к области магнитного обогащения полезных ископаемых и предназначено для регенерации магнитных жидкостей преимущественно на углеводородной или кремнийорганической основе.

Изобретение относится к области разделения твердых материалов в жидкой среде по электропроводности. .

Изобретение относится к области разделения твердого материала в суспензии под воздействием магнитного и электрического полей и может быть использовано в горнодобывающей, обогатительной, химической и других областях промышленности.
Изобретение относится к технологии приготовления магнитных жидкостей со стабильными свойствами при воздействии на них неоднородного магнитного поля, которые используются в уплотнительных устройствах, в дефектоскопии, в приборах контроля, при разделении немагнитных материалов по плотности и т.д.

Изобретение относится к области очистки газов от взгонов металла, тонкодисперсной, лиофобной, олеофобной и других взвешенных частиц пыли, а также для нейтрализации серного ангидрида, оксидов азота и углерода, трития, криптона-85 и других токсичных газов, с помощью мокрых пылеуловителей.

Изобретение относится к новой магнитной жидкости, способу и устройству для ее производства. .
Изобретение относится к области магнитного обогащения и может быть использовано для разделения исходных руд и продуктов гравитационного обогащения в магнитных жидкостях по плотности. Способ разделения материалов включает сепарацию материалов с выделением немагнитной и магнитной фракций, подачу немагнитной фракции и магнитной жидкости в зону разделения магнитожидкостного сепаратора, разделение материала в псевдоутяжеленной магнитной жидкости с выделением продуктов разделения, содержащих магнитную жидкость. Выделение магнитной жидкости из продуктов разделения, обработку выделенной жидкости в неоднородном магнитном поле и возвращение ее в магнитожидкостной сепаратор. Выделение магнитной жидкости из продуктов разделения осуществляют в центробежном поле, при этом выделенную жидкость подвергают вибрационному воздействию в неоднородном магнитном поле, величина произведения напряженности на градиент напряженности которого равна и более величины произведения напряженности на градиент напряженности магнитного поля магнитожидкостного сепаратора. Изобретение позволяет повысить эффективность разделения и однородность магнитной жидкости. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к экологической очистке и нейтрализации выпускных газов от тонкодисперсных, взвешенных частиц, серного ангидрида, оксидов азота, углерода и других токсичных компонентов. Гидромагнитный газоочиститель содержит: бункер 1; каплеуловитель 13 с функцией дефлектора в газовыпускной трубе 6 и в зоне ее тангенциального сопряжения с наклонной промывочной шахтой-вихреобразователем 3, в которой установлены форсунки 11 и наклонные металлические в шахматном порядке полки 4 из магнитомягкого перфорированного материала; емкость 7 с промывочной морской водой или мочевиной и ее перекачивающие из бункера 1 в емкость 7 и в шахту 3 насосы 8; систему автоматики, обеспечивающую регулирование уровня жидкости в бункере 1. В работе за счет фокусирования магнитного поля высокой энергии и вихреобразования и газожидкостного контакта в шахте 3 происходит нейтрализация токсичных газов, а также смачивание, коагуляция, сепарация и выделение твердых токсичных частиц из промываемого потока газа и выпадение их в бункер 1. Очищенный газ с каплями воды, закручиваясь, поступает к каплеуловителю 13, где происходит его доочистка и отделение воды, а стекающие капли и твердые частицы через отстойник 23 выпадают в бункер. Технический результат заключается в повышении качества очисти газов от окислов азота, серы, углерода, сажи и других компонентов. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх