ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2003 года по МПК B03C1/14 B03C1/16 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых.

Известно, что большинство сепараторов не позволяют получить высококачественный магнитный концентрат из-за образования в зоне сепарации за счет магнитостатического взаимодействия флокул и прядей, состоящих из рудных, нерудных частиц и их сростков.

Это объясняется тем, что в магнитных системах большинства как электромагнитных, так и сепараторов на постоянных магнитах, градиент поля, как правило, неизменен. Однако поля с постоянным градиентом недостаточно для разрушения сфлокулированного материала [1].

Наиболее близким к предложенному по совокупности существенных признаков является электромагнитный сепаратор с магнитной системой в виде двух электромагнитов, включенных в сеть переменного тока через выпрямляющие диоды с возможностью создания пульсирующего магнитного поля. Применение в сепараторе в качестве рабочего пульсирующего градиентного магнитного поля повышает селективность разделения тонкоизмельченных магнетитовых продуктов [2].

Недостатком этого сепаратора является низкая эффективность при разделении материала крупностью миллиметр и выше.

Техническим результатом предлагаемого электромагнитного сепаратора является повышение селективности разделения магнитных и немагнитных минералов крупностью до 10 миллиметров.

Указанный технический результат достигается тем, что электромагнитный сепаратор, содержащий магнитную систему в виде двух электромагнитов, расположенных с зазором относительно друг друга с двух сторон зоны сепарации с возможностью регулирования зазора между ними и включенных в сеть переменного тока через выпрямляющие диоды, к катоду одного из которых и аноду другого соответственно подключено начало обмоток одного и второго электромагнитов с возможностью создания пульсирующего магнитного поля, питатель и приемники продуктов разделения дополнительно снабжен барабанами, вращающимися в горизонтальной плоскости вокруг электромагнитов, а питатель выполнен в виде движущегося ленточного транспортера, при этом электромагниты и транспортер установлены с возможностью перемещения в горизонтальном и вертикальном направлениях для подбора рабочей зоны сепарации с максимальным градиентом поля.

В прототипе исходный материал просыпается в зону сепарации сверху, и крупные частицы не удерживаются магнитным полем. В предлагаемом магнитном сепараторе исходный материал вводится в зону сепарации ленточным питателем - транспортером.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема сепаратора, а на фиг. 2 - рабочая зона сепарации.

Сепаратор состоит из двух электромагнитов 1 (фиг. 1), магнитные системы которых изготовлены из П-образных пластин-магнитопроводов электротехнической стали с намотанными токовыми катушками 2, бункера исходной руды 3, ленточного транспортера 4, двух вращающихся в горизонтальной плоскости вокруг электромагнитов с обеих сторон зоны сепарации барабанов 5 для разгрузки концентрата и приемных бункеров для магнитного 6 и немагнитного 7 продуктов соответственно.

Сепаратор работает следующим образом.

Из бункера сырья 3 материал подается ленточным транспортером 4 в зону сепарации 8 (фиг. 2) между электромагнитами. В зоне сепарации под действием знакопеременного пульсирующего магнитного поля, образующегося за счет поочередного включения электромагнитов 1, происходит разделение исходного сырья на магнитную и немагнитную составляющие. При этом крупные сильномагнитные частицы руды за счет вибрации очищаются от налипших мелких немагнитных и слабомагнитных частиц. Магнитная фракция притягивается токовыми катушками 2, удерживается полем на барабанах 5 и одновременно непрерывно выносится вращающимися барабанами из рабочей зоны в "немагнитное пространство", разгружаясь в бункер 6 для концентрата; оставшийся на ленте немагнитный продукт транспортером сбрасывается в бункер 7 для хвостов. Перемещением электромагнитов и транспортера в горизонтальном и вертикальном направлениях подбирается рабочая зона сепарации с максимальным градиентом поля.

Качественные и количественные показатели процесса разделения исходного сырья могут регулироваться напряженностью поля сепарации, расстоянием между электромагнитами, скоростью транспортера. Тем самым возможно использование предлагаемого сепаратора как на основной стадии сепарации, так и на перечистке концентратов, хвостов, для доизвлечения железа из мелочи сухой сепарации дробильно-обогатительных фабрик.

Создан лабораторный макет предлагаемого сепаратора. Электромагнитная система изготовлена на основе двух П-образных магнитопроводов с размерами h = d= 150 мм, с = 50 мм, набранных из 200 пластин трансформаторной стали в каждом. Токовые катушки намотаны проводом ПЭТВ - 2 сечением 1,5 мм, число витков - 700. Величина пульсирующего поля в центре между катушками ~48•10³ А/м при зазоре 50 мм, 38,4•10³ А/м при 70 мм, 36•10³ А/м при 80 мм, 28•10³ А/м при зазоре 100 мм; на поверхности катушек - более 88•10³ А/м. Ширина транспортера в лабораторном макете - до 10 см.

Опыты проведены на первичных магнетитовых концентратах Абаканского и Таштагольского рудников крупностью -2+0 мм, -4+2 мм и -8+4 мм, содержащих соответственно ~ 36 и 34, 48 и 35, 49 и 38% железа, на ширине транспортера 50 мм. В экспериментах в режиме перечистки концентратов прирост содержания железа в концентрате на крупности -2+0 мм для Абазы составил ~9%, Таштагола ~ 21%, с выходом порядка 40%; на более крупном материале для Абазы - 4-5%, Таштагола 19-21% с выходом свыше 60%.

Таким образом, наличие транспортера и вращающихся барабанов для вывода концентрата из рабочей зоны позволяет непрерывно вести процесс сепарации в пульсирующих магнитных полях материала, крупностью несколько миллиметров.

Источники информации
1. Кармазин В.И., Кармазин В.В. Магнитные методы обогащения. М.: Недра, 1984.

2. Патент 2105613, кл. В 03 С 1/24, 1/16 (прототип).

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение селективности разделения магнитных и немагнитных минералов, крупностью до 10 мм. Электромагнитный сепаратор содержит магнитную систему в виде двух электромагнитов, расположенных с зазором относительно друг друга с двух сторон зоны сепарации с возможностью регулирования зазора между ними и включенных в сеть переменного тока через выпрямляющие диоды, к катоду одного из которых и аноду другого соответственно подключены начала обмоток первого и второго электромагнитов с возможностью создания пульсирующего магнитного поля, питатель и приемники продуктов разделения. Сепаратор снабжен барабанами, вращающимися в горизонтальной плоскости вокруг электромагнитов, а питатель выполнен в виде движущегося ленточного транспортера. Электромагниты и транспортер установлены с возможностью перемещения в горизонтальном и вертикальном направлениях для подбора рабочей зоны сепарации с максимальным градиентом поля. 2 ил.

Электромагнитный сепаратор, содержащий магнитную систему в виде двух электромагнитов, расположенных с зазором относительно друг друга с двух сторон зоны сепарации с возможностью регулирования зазора между ними и включенных в сеть переменного тока через выпрямляющие диоды, к катоду одного из которых и аноду другого соответственно подключены начала обмоток первого и второго электромагнитов с возможностью создания пульсирующего магнитного поля, питатель и приемники продуктов разделения, отличающийся тем, что снабжен барабанами, вращающимися в горизонтальной плоскости вокруг электромагнитов, а питатель выполнен в виде движущегося ленточного транспортера, при этом электромагниты и транспортер установлены с возможностью перемещения в горизонтальном и вертикальном направлениях для подбора рабочей зоны сепарации с максимальным градиентом поля.