Способ обезвоживания измельченных ферромагнитных материалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1749405 (61) Дополнительное к авт, свид-ву . (22) Заявлено090376 (21) 2336993/23-03 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 2307.80. Бюллетень Й9 27

Дата опубликования описания 230780 (51)М К, 3

В 01 D 43/00

03 С 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 622 794 . 3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. Г. Ганрин, В. Л. (1нарцман, Э. Ф. Сыроватский, В. Н. Андронов, A. С. Абросимов, А. И. Павлов, В. А. Чумаков, B Л. Каменный, А. К. Кругляк и P В. Иванова

Донецкий научно-исследонательский институт черной металлургии (ДО1ЩИИЧермет) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ИЗМЕЛЪЧЕНННХ

ФЕРРОИАГИИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к способам обезвоживания влажных измельченных ферромагнитных материалов.

Известен способ обезвоживания кон- 5 центрата в барабанных сушилках,(1) .

Влажный концентрат загружают в полый вращающийся барабан, внутри которого имеются насадки для неп)зерынного перемеши вани я концентрата. Через барабан продунают горячие газы с начальной температурой 800-900 С. При контакте влажного концентрата с горячими газами происходит испарение влаги . 15

Недостаток этого способа обезвоживания - малая эффективность процесса, так как сушке подвергается только верхний слой концентрата, соприкасающийся с газами. Это вызывает неравного мерность сушки, вследствие чего пересушенный концентрат уносится выходящими из барабана газами.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущнос- 25 ти является способ обезвоживания измельченных ферромагнитных материалов под воздействием постоянного магнитного поля, осуществляемый и магнитных барабанных фильтрах (2) .

Способ заключается во флокулиронании частиц железорудного концентрата в воде путем наложения постоянного магнитного поля. Под действием магнит. ного поля и вакуума флокулы прижимаются к поверхности барабана, что позволяет резко понысить производительность барабанного фильтра. При вращении барабана материал транспортируется его поверхностью, при выходе иэ зоны действия магнитного поля флокулы разрушаются. В дальнейшем обезвоживание осуществляется путем фильтрации воздуха и влаги через плотный слой кека в барабан, внутрИ КотсрогО поддерживается вакуум около

40 мм рт. ст.

Однако известный способ обезноживания материалов имеет ряд недостатков, один иэ которых заключается в том, что основное. и единственное наэ. начение флокулирования состоит н повышении эффективности сгущения пульпы притяжением ферромагнитных частиц к фильтроткани барабана, собственно же процесс обезвоживания осуществляется путем фильтрации ноздуэа и влаги через плотиной слой кека, что ухудшает условия тепло- н массообмена при обезвоживании. Кроме того, конфигу749405 рация магнитного поля рассматриваемого устройства не обеспечивает стабильности флокул, которые при перемещении вдоль магнитной системы периодически разрушаются и образуются вновь. Данный способ исключает также воэможность организации противотока обезвоживаемого материала и газа-носителя. Перечисленные недостатки не обеспечивают высокой эффективности и экономичности процесса обезвоживания измельченных ферромагнитных материалов.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса обезвоживания и снижение энергетических затрат.

Поставленная цель достигается 15 тем, что в способе обезвоживания измельченных ферромагнитных материалов под воздействием постоянного магнитного поля, сфлокулированный в постоянном магнитном поле материал пере- Щ мещают в направлении, перпендикулярнсм магнитным силовым линиям в проти.вотоке с газом-теплоносителем.

Способ заключается в следующем.

Концентрат с содержанием влаги 913Ъ после фильтрации вакуум-фильтрах или пульпу, содержащую железорудный концентарт в количестве 30-50Ъ, подают в область действия постоянного магнитного поля напряженностью 5001000 Э. Ферромагнитные частицы выстра-. иваются вдоль силовых линий магнитного поля в цепочки, образуя флокулы, опирающиеся на транспортирующую поверхность. Во флокулах в результате отталкивания отдельных цепочек друг от друга (вследствие их намагниченности) формируется высокопористая структура с ориентированными вдоль силовых линий магнитного поля порами. Длина пор определяется,, 4О высотой пространства флокулирования.

Отталкивание цепочек способствует увеличению диаметра пор по сравнению с кеком Или насыпным слоем влажного материала. 45

Ориентация пор вдоль силовых магнитных линий, а также увеличение длины и диаметра пор способствуют уменьшению величины максимальной капиллярной влагоемкости. Экспериментально 50 устаноВлено, что максимальная капиллярная влагоемкость флокулированного слоя составляет около 17Ъ. Флокулы удерживают лишь капиллярную влагу, а избыток ее под действием силы тяжести уфаляется из зоны флокулообразования.

Таким образом, при обезвоживании измельченных ферромагнитных материалов из пульпы с отношением Т : Ж менее 5 : 1, одно лишь флокулирование по данному способу позволяет снизить содержание воды до 17 вес.Ъ.

Образовавшиеся флокулы перемещают транспортирующей поверхностью в направлении, перпендикулярном силовым 65 пиниям магнитного поля, н проходную камеру, в которой они обрабатываются в протинотоке газом-теплоносителем.

При обработ ке фло кул газом-теплоносителем в противотоке создаются условия для последовательного протекания испарения капиллярной влаги, находящейся во флокулах, за счет тепла газа-теплоносителя; переноса паров воды с охлаждающимся газотеплоносителем через флокулированный слой; кон— денсации пара на поверхности холодных флокул; утекания конденсата по хо-лодным флокулам под действием силы тяжести и удаление его из флокулированного слоя.

Эа счет организации противотока тепло, затраченное на испарение влаги, утилизируется флокулированным слоем в процессе конденсации пара на холодной поверхности флокул.

Газ-теплоноситель, прошедший через обеэвоживаемый флокулированный слой, удаляют в атмосферу.

Обработанные газом-теплоносителем (обезвоженные)флокулы удаляют транспортирующей поверхностью из зоны действия магнитного поля, в реэульта те чего флокулы разрушаются. Материал, содержащий 6 † влаги, перегружают в приемное устройство.

В связи с тем, что потоки флокул и удаляемой воды направлены противоположно, немагнитные частицы могут уноситься с потоком воды, что дает дополнительный эффект обогащения железорудного концентрата.

На фиг. 1 схематически изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для обезвоживания измельченных ферромагнитных материалов содержит магнитную состему 1, охватывающую конвейер 2 и кожух 3, снабженный газоходами 4 и 5 для подачи газа-теплоносителя и отвода отработанных газов. Перед магнитной системой расположен диспергатор б. .В нижней части кожуха 3 расположен водссборник

7, предназначенный для сбора удаляемой иэ обезвоживаемого материала воды. В разгрузочной части устройства установлен затвор В, предназначенный для исключения потерь газа-теплоносителя. Магнитная система 1 состоит иэ магнитопровода 9 и 2-х наборов постоянных магнитов 10. Конвейер 2 установлен под углом 2-10 к горизонту, что необходимо для отвода воды, стекающей из зоны обезвоживания.

В диспергатор б подают железорудный концентрат с содержанием 9 — 13Ъ влаги или пульпу, содержащую 30 — 50Ъ железорудного концентрата. Диспергатор

6 предназначен для диспергирсвания влажного материала или пульпы и после— дующей подачи его в зону действия магнитного поля напряженностью 500 †100.

Диспергирование матери ала необхОдимо

749405 транспортируется лентой конвейера 2 к разгрузочной части, проходя затво

8. Об работанный газ удаляется через

P газ оход 5 .

В свя связи с тем, что потоки флокул и удаляемой воды противоположно направлены, немагнитные частицы могут уноситься,с потоком воды, чем достигается дополнительный эффект магнитной сепарации железорудного концентрата.

При обезвоживании пульпы по данному способу создаются условия существенного упрощения существующей технологии, так как процессы обезвоживания и сушки можно проводить одновременно в одном агрегате; кроме того, при обезвоживании в противотоке расход энергии сокращается более чем в 10 раз.

О

Данный способ поз воляет полность ю автоматизировать процесс обезвоживания путем использования датчика влажности высушенного продукта, связанного с агрегатом для обезвоживания через управляющие устройства, позво5 ля ющее регулировать скорость сушки.

Формула изобретения для формирования в магнитном поле высокопористой газопроницаемой структуры из ферромагнитного материала. Рас"тояния между полюсными наконечниками магнитной системы 1 и лентой конвейера 2 выбраны таким образом, что внесенные в магнитное поле частицы выстраиваются вдоль силовых магнитных линий, образуя пористые конические структуры, так называемые флокулы 11, опирающиеся своим основанием на лен— ту конвейера 2. При этом флокулы 11 удерживают в порах лишь капиплярную влагу, а вся излишняя вода стекает с них на ленту конвейера 2 и удаляется из эоны флокулообразования под действием силы тяжести по ленте конвейера

2 в водосборник 7.Лента конвейера 2 пе ремещает флокулы 11 перпендикулярно направлению силовых магнитных линий в кожухе 3 к разгрузочной части установки.Через.газоход 4 в кожух 3 пода- 2 ют газ-теплоноситель навстречу перемещающимся флокулам 11 При контакте газа-теплоносителя с влажными флокулами за счет его тепла с поверхности флокул происходит испарение капиляр- 2 ной влаги, которая вместе с потоком охлаждающегося газа-теплоносителя переносится в холодную зону. Испарение влаги с поверхности флокул сопровождают диффузия воды из объема . Я() флокул на их поверхность, диффузия паров воды с поверхности флокул в окружающее пространство и транспорт водяных паров газом-теплоносителем иэ зоны испарения. В холодной зоне проис ходит конденсация воды на поверхнос35 ти флокул, стекание воды с флокул под действием силы тяжести на ленту конвейера 2 и удаление воцы самотеком по наклонной поверхности ленты конвейера 2 в водосборник 7. Скорость ленты конвейера 2 выбирают такой, чтобы процессы сушки заканчивались в зоне действия магнитного поля. Обезвоженные флокулы, выходя из магнитной системы, разрушаются, а образующийся 4 слой концентрата влажностью б-9Ъ

Способ обезвоживания измельченных ферромагнитных материалов под воздействием постоянного магнитного поля, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения эффективности обезвоживания и снижения энергетических затрат, сфлокулированный в пос. тоянном магнитном поле материал перемещают перпендикулярно силовым магнитным линиям в противотоке с гаэомтеплоносителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кулибин B.А. Подготовка руд к плавке. M °, Кеталлургиздат, 1959, с. 482-483.

2. Кулибин В.A. Подготовка руд к плавке. M., Металлургиздат, 1959, с. 481-482 (прототип).

749405

Составитель С.Иванков

Техред Н.Ковалева Корректор Г. Решетник

Редактор И.Мырдина

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул . Проектная, 4

Заказ 4391/1 Тираж 809 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5