МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2000 года по МПК B03C1/30 B03C1/06 

Изобретение относится к аппаратам для разделения магнитной и немагнитной фракций и может использоваться при обогащении полезных ископаемых, а также при извлечении ферромагнитных компонентов из многокомпонентных пульп и суспензий.

Известен магнитный сепаратор по А.С. СССР N194677, B 03 C 1/30, 1967 г., содержащий корпус в виде цилиндроконической ванны, цилиндрическую магнитную систему с постоянными магнитами, установленную снаружи цилиндрической части с возможностью вращения. Внутри цилиндрической части ванны установлен вращающийся немагнитный барабан. Для разгрузки магнитной фракции предусмотрен вращающийся индукционный диск. Исходный материал через патрубок поступает на распределительный конус, с которого перемещается в цилиндрическую часть ванны.

Сепарация исходного материала осуществляется в водной среде за счет разрушения магнитных прядей "бегущим" магнитным полем, создаваемым постоянными магнитами, расположенными по винтовой линии. Магнитные частицы под действием "бегущего" магнитного поля поднимаются по вращающемуся магнитоинертному цилиндрическому барабану к разгрузочному диску, отрываясь от которого, выводятся через патрубок.

Этот сепаратор не обеспечивает полного извлечения магнитной фракции из смеси, что обусловлено конструктивным выполнением ванны, создающим условия для образования застойных зон. При этом большинство элементов и узлов сепаратора выполнены вращающимися, что значительно усложняет его конструкцию и снижает надежность работы.

Наиболее близким к предлагаемому сепаратору является устройство для транспортирования намагничивающихся предметов с одновременным отделением их от жидкой среды, А.С. СССР N426704, B 03 C 1/06, 1974 г. - прототип.

Устройство содержит корпус, установленный с уклоном к горизонтали. Внутри корпуса с зазором установлена магнитоинертная труба, в которой с возможностью вращения размещен вал с постоянными магнитами на его поверхности, закрепленными по винтовой линии. На наружной поверхности трубы расположена магнитоинертная направляющая для перемещения магнитной стружки, выполненная также по винтовой линии, но с углом подъема, противоположным углу подъема винтовой линии расположения магнитов. На одном конце (нижнем) корпус имеет приемник смеси, на противоположном конце в днище корпуса выполнено отверстие для слива немагнитной жидкости, отделенной от стружки. Узел разгрузки магнитной фракции (стружки) выполнен в виде стружкосбрасывателя и соединен с направляющей для перемещения магнитной стружки.

Стружка из смеси смазочно-охлаждающей жидкости притягивается к наружной поверхности магнитоинертной трубы и при вращении магнитов перемещается вместе с ними по винтовой линии вдоль магнитоинертной направляющей в зону стружкосбрасывателя. Очищенная от стружки жидкость вытекает через отверстие в корпусе.

В результате размещения магнитной системы в магнитоинертной трубе и исключения ее вращения, а также исключения вращения деталей разгрузочного узла, описанное устройство конструктивно проще и надежнее, чем приведенный аналог.

Однако использование этого устройства для разделения многокомпонентных пульп и суспензий невозможно. Это обусловлено наличием застойной зоны в нижней части корпуса в результате расположения корпуса устройства с уклоном к горизонту и отсутствия патрубка для вывода немагнитной твердой фракции. Кроме того, конструктивное выполнение устройства предполагает незначительный объем перерабатываемой смеси.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в исключении перечисленных недостатков устройства-прототипа.

Поставленная задача решается тем, что магнитный сепаратор, включающий корпус, цилиндрическую систему, постоянные магниты, расположенные по винтовой линии на поверхности цилиндрической системы, установленной с уклоном с возможностью вращения внутри цилиндрической магнитоинертной трубы, на внешней поверхности которой выполнена направляющая для перемещения магнитной фракции к узлу разгрузки, патрубки подачи разделяемой смеси и отвода немагнитиой фракции, снабжен установленной в корпусе пульсационной камерой с патрубком подачи импульсов, магнитная система установлена с уклоном, а узел разгрузки магнитной фракции смеси выполнен в виде установленного на верхнем конце магнитоинертной трубы и закрепленного кронштейном на корпусе усеченного конуса с ребрами, расположенными вдоль образующей конуса со стороны разгрузочного отверстия в кронштейне, дно корпуса выполнено с уклоном (3-5)^o в сторону патрубка отвода немагнитного осадка, а перед патрубком отвода осветленной немагнитной фракции закреплен отбойный щиток.

На фиг. 1 изображен продольный разрез сепаратора; на фиг.2 - поперечный разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.2; на фиг.4 - выносной элемент В на фиг.1 - узел разгрузки; на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг. 1.

Сепаратор содержит корпус 1 с патрубками: 2 - подачи разделяемой смеси, 3 - отвода осветленного раствора и 4 - отвода немагнитного осадка. Внутри корпуса 1 расположена пульсационная камера 5 с патрубком 6 подачи импульсов сжатого воздуха и магнитная система 7, выполненная в виде ферромагнитного цилиндрического основания 8, на поверхности которого по винтовой линии закреплены постоянные магниты 9. Магнитная система 7 размещена внутри, соосно и с минимальным зазором магнитоинертной трубы 10, на поверхности которой выполнены направляющие - продольные пазы 11. Труба 10 в корпусе 1 установлена так, что ее верхний конец установлен выше уровня разделяемой смеси. Магнитная система 7 нижним концом установлена в подшипнике 12, а верхним соединена с приводом 13. В корпусе 1 перед патрубком 3 отвода осветленного раствора закреплен отбойный щиток 14. Узел разгрузки 15 магнитной фракции выполнен в виде усеченного конуса 16 с ребрами 17, установленного на верхнем конце трубы 10, соединенного со стороны большого основания с кольцом 18 и закрепленного кронштейном 19 на корпусе 1. Ребра 17 конуса 16 расположены вдоль образующей конуса со стороны разгрузочного отверстия 20 для магнитной фракции, выполненного в кронштейне 19.

Сепаратор работает следующим образом.

В корпус 1 через патрубок 2 подают исходную разделяемую смесь (водная суспензия частиц ферромагнитного материала с немагнитной порошкообразной составляющей), а через патрубок 6 в пульсационную камеру 5 - импульсы сжатого воздуха. Для вращения магнитной системы 7 включают привод 13. Под воздействием импульсов разделяемая смесь постоянно перемешивается. При этом твердые частицы магнитной и немагнитной фракций находятся во взвешенном состоянии. Постоянные магниты 9 расположены по спирали на вращающемся основании 8 и создают "бегущее" магнитное поле. Под воздействием этого поля магнитные частицы притягиваются к магнитоинертной трубе 10 и по ее направляющим - продольным пазам 11 - перемещаются к узлу разгрузки 15 магнитной фракции. На гладкой поверхности конуса 16 магнитные частицы вращаются вместе с магнитным полем до ребер 17, а затем, перемещаясь вдоль ребер 17, отдаляются от воздействия магнитного поля. У большего основания конуса 16 магнитное поле отсутствует и магнитные частицы, находясь напротив отверстия 20 в кронштейне 19, падают в приемный бункер.

Твердые немагнитные частицы водной смеси за счет наклона дна корпуса 1 (3 - 5)^o перемещаются в зону отстоя, где оседают на дно и отводятся из сепаратора через патрубок 4.

Осветленная жидкая фракция отводится из корпуса 1 через патрубок 3. Отбойный щиток 14 позволяет более полно осветлять разделяемую смесь от немагнитной фракции.

Подачу исходного раствора проводят исходя из условия сохранения постоянного уровня разделяемой смеси в сепараторе.

Предложенный сепаратор позволяет повысить эффективность разделения магнитных и немагнитных частиц из многокомпонентных пульп и суспензий за счет интенсивного перемешивания, увеличения времени нахождения разделяемой смеси в зоне действия магнитного поля и, таким образом, более полного улавливания и отвода магнитных частиц.

Предложенный магнитный сепаратор прост в изготовлении, обслуживании и эксплуатации.

Изобретение может быть использовано при обогащении полезных ископаемых, а также при извлечении ферромагнитных компонентов и разделении многокомпонентных пульп и суспензий. Сепаратор содержит корпус, в котором размещены пульсационная камера с патрубком подачи импульсов и расположенная с уклоном; магнитная система в виде ферромагнитного основания с постоянными магнитами на поверхности, закрепленными по винтовой линии. Магнитная система установлена с возможностью вращения внутри магнитоинертной трубы, на поверхности которой выполнена направляющая для перемещения магнитной фракции - продольные пазы. Узел разгрузки выполнен в виде усеченного конуса, установленного на верхнем конце магнитоинертной трубы, и закреплен кронштейном на корпусе. Конус выполнен с ребрами, расположенными вдоль образующей конуса со стороны разгрузочного отверстия в кронштейне Изобретение повышает эффективность разделения многокомпонентных пульп и суспензий за счет более полного улавливания магнитных частиц "бегущим" магнитным полем. При этом сепаратор прост в изготовлении, обслуживании и эксплуатации. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Магнитный сепаратор, включающий корпус, постоянные магниты, расположенные по винтовой линии на поверхности цилиндрической системы, установленной с уклоном с возможностью вращения внутри магнитоинертной трубы, на внешней поверхности которой выполнена направляющая для перемещения магнитной фракции смеси к узлу разгрузки, патрубки подачи разделяемой смеси и отвода немагнитной фракции, отличающийся тем, что сепаратор снабжен установленной в корпусе пульсационной камерой с патрубком подачи импульсов, магнитная система установлена с уклоном относительно корпуса, а узел разгрузки магнитной фракции смеси выполнен в виде установленного на верхнем конце магнитоинертной трубы и закрепленного кронштейном на корпусе, усеченного конуса с ребрами, расположенными вдоль образующей конуса со стороны разгрузочного отверстия в кронштейне. 2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что дно корпуса выполнено с уклоном 3 - 5^o в сторону патрубка отвода немагнитного осадка. 3. Сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что в корпусе перед патрубком отвода осветленной немагнитной фракции закреплен отбойный щиток.