МАГНИТНЫЙ ГИДРОСЕПАРАТОР Российский патент 2002 года по МПК B03C1/02 B03B5/62 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении железных руд.

Известен гидромагнитный дешламатор (А.с. 1488004 А1, 23.06.89, В 03 С 1/10), включающий корпус с верхним сливом, питающее устройство, приводное скребковое устройство для взаимодействия с кольцевой магнитной системой, разгрузочное приспособление с промывочным устройством.

Известно, что в дешламаторах (гидросепараторах) под действием сил гравитации происходит сегрегация материала по слоям. В верхних слоях больше кремнезема и его сростков с железом, чем в нижних слоях. Поэтому на уровне сливного порога в сливе находится максимальное количество богатых кремнеземом (кварцем) сростков. В прототипе кольцевая магнитная система закреплена внутри, в верхней части корпуса, на уровне сливного порога. Такое расположение кольцевой магнитной системы делает работу дешламатора неэффективной, так как большую часть кварца (пустой породы), которую необходимо удалить в "хвосты", он возвращает обратно в процесс. Вторая вращающаяся часть магнитной системы вместе с брызгальной системой и неподвижно закрепленными скребками работает в относительно плотной железно-магнитной суспензии и поэтому из-за сложной конструкции обладает большой способностью к забивке и заклиниванию. К вышеперечисленным недостаткам можно отнести неэффективность работы разгрузочного приспособления прототипа.

Известно, что магнитный продукт в разгрузке дешламаторов обладает высокой плотностью, поэтому прохождение его через большое количество трубок и горизонтальных коллекторов будет весьма затруднительно.

Цель изобретения или достигаемый технический результат - повышение эффективности обогащения.

Результат достигается за счет того, что в магнитном гидросепараторе, содержащем корпус с верхним сливом, питающее устройство, приводное скребковое устройство для взаимодействия с кольцевой магнитной системой внутри верхней части корпуса, разгрузочное приспособление с промывочным устройством, согласно предложенному изобретению, кольцевую магнитную систему устанавливают под уровнем сливного порога, а приводное скребковое устройство - с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью магнитной системы и выполненное с изменяющимся числом оборотов, причем промывочное устройство выполнено с возможностью регулирования подачи промывочной жидкости, газа или их смеси, а нижняя часть корпуса - в виде конуса.

Кроме того, разгрузочное приспособление может быть выполнено в виде конуса с запорно-регулировочным устройством.

На фиг.1 схематически изображен магнитный гидросепаратор.

Магнитный гидросепаратор состоит из приводного, с изменяющимся числом оборотов, скребкового устройства 1, кольцевой магнитной системы 2, установленной под уровнем сливного порога, внутри корпуса 3 в верхней его части, промывочного устройства 4, с возможностью регулирования подачи промывочной жидкости, газа или их смеси и разгрузочного приспособления в виде конуса 5.

Магнитный гидросепаратор работает следующим образом. Питание в виде концентратной пульпы поступает сверху, где под действием сил гравитации происходит осаждение ее гранул. Концентратная пульпа представляет собой ферросуспензию, состоящую из зерен различной крупности в основном из магнетита, кремнезема и их богатых и бедных сростков. В зоне действия промывочного устройства 4, выполненного с возможностью регулирования подачи промывочной жидкости, газа или их смеси, из ферросуспензии выделяются зерна кремнезема, бедных магнетитом сростков и восходящим потоком промывочной жидкости, например, воды поднимаются вверх в зону слива. В зону слива восходящим потоком неизбежно будут попадать и тонкие частицы магнетита. Они, а также богатые железом сростки, улавливаются установленной внутри верхней части корпуса 3 под уровнем сливного порога кольцевой магнитной системой 2, классифицируются, сепарируются, флокулируются и с помощью приводного, с изменяющимся число оборотов скребкового устройства 1, опускаются в зону разгрузки. При этом в слив уходит пустая порода (кремнезем). Свободные зерна кремнезема, минуя магнитное поле, удаляются со сливом. Шламовые частицы, находящиеся среди зерен магнетита в защемленном состоянии, а также тонкие частицы магнетита и различные сростки составляют материал, из которого формируется осадок на контрольной магнитной системе. Под действием скребкового устройства этот конгломерат периодически отрывается от поверхности магнитной системы, при этом частицы магнетита с богатыми сростками под воздействием сил гравитации и магнитных сил опускаются уровнем ниже, а бедные сростки вместе с частицами шлама восходящим потоком уносятся в слив (фиг.2). После каждого прохода скребка, происходит встряхивание и перечистка осадка. Зерна полезного компонента, переходя вниз, флокулируются, накапливаются под магнитной системой и под действием сил гравитации опускаются в сторону разгрузки, где они совместно с полезным компонентом, осажденным за счет сил гравитации, удаляются через разгрузочное приспособление, выполненное в виде конуса 5.

На магнитном гидросепараторе, в зависимости от заданной величины, восходящий поток несет в зону действия кольцевой магнитной системы зерна минералов разной крупности. Крупные зерна кремнезема при этом уходят в слив, а крупные зерна магнетита задерживаются магнитной системой и возвращаются в технологию. Таким образом, магнитный гидросепаратор частично выполняет классифицирующие функции. Только разделение по крупности, в отличие от гидроциклона или тонкого грохота, он производит по магнитным свойствам. Любой классификатор, например, может отправить в мельницу наравне с крупным зерном магнетита, крупное зерно минерала, состоящее практически из кремнезема. Это обстоятельство является основным недостатком современных схем обогащения, магнитный гидросепаратор производит классификацию по магнитным свойствам не только зерен чистого магнетита или кварца, но и их богатых и бедных сростков. Качество разделения зависит от рабочих характеристик кольцевой магнитной системы, промывочного и скребкового устройств.

Магнитный гидросепаратор может выполнять функции и магнитного сепаратора, только эти функции он выполняет намного эффективней и экономичней. На магнитных сепараторах процесс обогащения ведется путем извлечения магнитного железа из концентратной пульпы, в которой количество железа увеличивается к концу процесса. На магнитных гидросепараторах процесс обогащения ведется путем извлечения кремнезема из концентратной пульпы, в которой количество кремнезема соответственно уменьшается к концу процесса обогащения. Например, после 2-й стадии мокрой магнитной сепарации (ММС) содержание общего железа (Fe_общ) в концентрате составляет 50-53%, кремнезема (SiО₂) - 22-19%, а после 3-й стадии ММС Fe_общ=63-65%, SiО₂=9-7%. Поэтому, аппарат работает эффективней магнитных сепараторов. Он ведет процесс обогащения, извлекая меньшее из большего.

Процессы классификации, сепарации, дешламации в магнитных гидросепараторах идут одновременно и зависят от сил гравитации, интенсивности восходящего потока, магнитного поля кольцевой магнитной системы и от скорости вращения скребкового устройства. Технологические параметры аппарата зависят от стадии обогащения и могут меняться и регулироваться, все кроме сил гравитации.

Интенсивность восходящего потока регулируется количеством подаваемой воды через промывочное устройство, например, с помощью электрозадвижки. Интенсивность и результативность восходящего потока увеличивается путем подачи в промывочное устройство сжатого воздуха. Количество подаваемого воздуха регулируется электроклапаном.

Толщина осадка на кольцевой магнитной системе регулируется изменением скорости вращения скребкового устройства. При малых оборотах скребкового устройства формирование осадка будет происходить быстрее и он будет замыкать на себя магнитно-силовые линии, тем самым будет меняться способность магнитной системы к извлечению из слива богатых или бедных сростков. Частота вращения скребкового устройства регулируется частотой вращения его электродвигателя.

Увеличение или снижение интенсивности восходящего потока дает возможность вести процесс обогащения в заданных параметрах по содержанию железа в концентрате и его удельной поверхности. Этого же результата, но в меньшей степени, можно достичь путем изменения числа оборотов скребкового устройства.

Все вышеназванное дает возможность автоматизировать обогатительные процессы путем измерения в потоке содержания железа или кремния в концентрате и сливе, с последующей подачей управляющего сигнала на электроприводы скребкового и промывочного устройств.

К достоинствам аппарата можно отнести и то, что с их помощью обогатительные процессы ведутся с эффективным выведением кремнезема различной крупности при низких потерях магнитного железа. При помощи аппаратов можно получить концентрат с любой удельной поверхностью без риска переизмельчения кварца. Это очень важно для эффективного ведения процессов окомкования.

Применение магнитных гидросепараторов на современных обогатительных фабриках позволит качественно изменить их технологию обогащения. За счет увеличения качества концентрата, снижения энергозатрат можно получить экономический эффект десятки миллионов долларов США.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать заключение, что предложенное изобретение является полезным, новым, обладает изобретательским уровнем, повышает эффективность обогащения и может быть использовано при обогащении железных руд.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении железных руд. Магнитный гидросепаратор включает корпус с верхним сливом, питающее устройство, приводное скребковое устройство, установленное с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью кольцевой магнитной системы и выполненное с изменяющимся числом оборотов, кольцевая магнитная система установлена внутри верхней части корпуса, разгрузочное приспособление с промывочным устройством, выполненным с возможностью регулирования подачи промывочной жидкости, газа или их смеси, нижняя часть корпуса выполнена в виде конуса. Заявленное изобретение позволяет повысить эффективность обогащения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Магнитный гидросепаратор, содержащий корпус с верхним сливом, питающее устройство, приводное скребковое устройство для взаимодействия с кольцевой магнитной системой, установленной внутри верхней части корпуса, разгрузочное приспособление с промывочным устройством, отличающийся тем, что кольцевая магнитная система установлена под уровнем сливного порога, а приводное скребковое устройство установлено с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью кольцевой магнитной системы и выполнено с изменяющимся числом оборотов, при этом промывочное устройство выполнено с возможностью регулирования подачи промывочной жидкости, газа или их смеси, а нижняя часть корпуса - в виде конуса. 2. Магнитный гидросепаратор по п. 1, отличающийся тем, что разгрузочное приспособление выполнено в виде конуса с запорно-регулировочным устройством.