СЕПАРАТОР Российский патент 2005 года по МПК B03C1/26 

Изобретение относится к магнитному обогащению и позволяет повысить эффективность извлечения железосодержащих частиц в широком диапазоне магнитных свойств.

Известны магнитные сепараторы для сухого обогащения слабомагнитных руд. Например, электромагнитный валковый сепаратор 164-СЭ (Остапенко П.Е. Обогащение железных руд, М., Недра, 1977).

Недостаток сепаратора - сложность конструкции и низкий коэффициент извлечения.

Наиболее близкая конструкция сепаратора - “Магнитный сепаратор”, ав.св. 1577839, содержащий магнитную систему с полюсными наконечниками, загрузочное и разгрузочное приспособление, авторы Ландик В.В., Смолкин Р.Д., Крохмаль B.C., Гарин Ю.М., Сайко О.П. и Угаров В.Б., опубликованное 15.07.90, бюлл. №26.

Недостатки устройства - низкая производительность и качество извлечения, узкий диапазон напряженности магнитного поля, что влияет на качество извлечения.

Создание сепаратора направлено на увеличение производительности, качества извлечения в полиградиентном режиме, очистки извлекаемых частиц по всему тракту перемещения разделяемой смеси.

Это достигается тем, что в сепараторе, содержащем корпус, магнит с полюсным наконечником, устройство загрузки разделяемой смеси и устройства разгрузки продуктов разделения, согласно предлагаемому решению, что корпус выполнен герметичным с закрепленным в его верхней части бункером с разгрузочным окном, расположенным в нижней части передней стенки бункера, под которым закреплен с возможностью колебаний перпендикулярно вектору скорости разделяемой смеси лоток, выполненный в виде плоского полого элемента с верхней крышкой из проницаемой для рабочего тела металлокерамики и нижней крышкой из прочноплотного материала, причем полость лотка соединена с источником рабочего тела, а магнит закреплен на стенке корпуса регулируемо в вертикальной плоскости, рабочая сторона полюсного наконечника выполнена дугообразной, а между полюсным наконечником и разделяемой смесью расположен экран, выполненный в виде изогнутого по дуге окружности с центром, смещенным в вертикальной плоскости относительно центра окружности полюсного наконечника, плоского полого элемента, состоящего из наружной крышки, выполненной из проницаемой для рабочего тела металлокерамики и герметично связанной с ней внутренней крышки - немагнитного прочноплотного материала, закрепленный упругоподвижно на стенках корпуса с возможностью колебаний перпендикулярно вектору скорости разделяемой смеси и расположенный таким образом, чтобы извлекаемые частицы перемещались по экрану в направлении разгрузки, при этом полость экрана соединена с источником рабочего тела, а разгрузочные устройства выполнены в виде течек, оборудованных шлюзовыми затворами.

Заявляемый сепаратор содержит следующие отличия по сравнению с прототипом.

1. Загрузочное устройство выполнено в виде бункера с выходным окном в нижней части передней стенки, под которым расположен лоток, подвешенный шарнирно к передней стенке бункера, состоящий из плоского полого элемента с верхней крышкой из проницаемой для рабочего тела металлокерамики и герметично соединенной с ней нижней крышки из прочноплотного материала, при этом полость лотка соединена с источником рабочего тела. С лотком кинематически соединен вибропривод, закрепленный на стенке корпуса.

2. Магнит закреплен регулируемо в вертикальной плоскости на стенке корпуса, а рабочая сторона полюсного наконечника выполнена по дуге окружности. Между полюсным наконечником и разделяемой смесью расположен экран, выполненный в виде изогнутого по дуге окружности с центром, смещенным в вертикальной плоскости относительно центра окружности полюсного наконечника, плоского полого элемента, закрепленный упругоподвижно на стенках корпуса, состоящий из наружной крышки из проницаемой для рабочего тела металлокерамики и герметично связанной с ней внутренней крышки из немагнитного прочноплотного материала, а полость экрана соединена с источником рабочего тела и экран закреплен с возможностью колебаний перпендикулярно вектору скорости разделяемой смеси.

3. Разгрузочные устройства выполнены в виде течек, снабженных затворами шлюзового типа.

Указанные отличия обеспечивают следующие преимущества заявляемого сепаратора:

1. Загрузочное устройство образует из разделяемой смеси широкую, по длине экрана, тонкую полость разделяемой смеси, при выходе из которой под действием магнитного поля магнитные частицы не захватывают немагнитные (нерудные) частицы, так как вероятность захвата немагнитных частиц магнитными, движущимися к полюсному наконечнику, пропорциональна длине пути движения магнитной частицы через среду с немагнитными частицами, ограниченную, в данном случае, малой толщиной вертикальной плоскости, движущейся под действием силы тяжести разделяемой смеси, коэффициенту заполнения этой среды немагнитными частицами, который, в данном случае, близок к нулю, что обеспечивает высокий коэффициент чистоты разделения.

2. Расположение экрана таким образом, чтобы извлекаемые частицы перемещались по экрану в направлении разгрузки в магнитном поле нарастающей напряженности обеспечивает раздельное последовательное, по мере снижения магнитных свойств частиц, их полиградиентное извлечение без примесей немагнитных частиц, что обеспечивается распределенным по пути движения смеси извлечением магнитных частиц и, соответственно, снижением удельной, на единицу поверхности плоскости разделяемой смеси, плотности сетки из магнитных частиц и количеством захватываемых этой сеткой немагнитных частиц.

3. Вибрирование лотка и экрана перпендикулярно вектору движения смеси в этой же плоскости обеспечивает периодическое перемещение частиц под микроструями рабочего тела, проходящего через металлокерамику, и соответственно очистку магнитных частиц, удерживаемых магнитным полем, от немагнитных и снижает сопротивление перемещению частиц по экрану в сторону разгрузки.

4. Выполнение разгрузочного устройства в виде течек, снабженных шлюзовыми затворами, обеспечивает поточный характер выпуска элементов смеси из корпуса бункера без нарушения его герметичности.

Отмеченные выше преимущества обеспечивают в сумме сверхсуммарный эффект процесса сепарации, заключающийся в высокой степени разделения частиц, высоком проценте извлечения магнитных частиц из смеси, получении немагнитных частиц из смеси в виде двух и более фракций, что повышает вероятность их раздельного применения в промышленности, строительстве и позволяет считать заявляемое решение изобретением.

Сепаратор состоит из следующих узлов и деталей (фиг.1 - вид сбоку, фиг.2 - вид сверху): герметичный корпус 1 с закрепленным в его верхней части бункером 2 с разгрузочным окном 3 в нижней части передней стенки 4 бункера 2, лоток 5, расположенный под окном 3 и закрепленный на передней стенке 4 с использованием, например, крестовидной консоли 6 и шарнирных подвесок 7, обеспечивающих колебания лотка 5 перпендикулярно движению разделяемой смеси источником колебаний, например, виброприводом 8, закрепленным на консоли 9 к корпусу 2 и кинематически связанным, например, тягой 10 с лотком 5, состоящим из образующих замкнутую полость верхней крышки 11, выполненной из проницаемой для рабочего тела, например, воздуха, жидкости металлокерамики, нижней крышки 12, выполненной, например, из прочноплотного материала, например, стали, прокладки 13 между крышками 11, 12, жестко соединяющей крышки с образованием полости, которая, например, патрубком 14, соединена с источником рабочего тела, магнита 15, закрепленного регулируемо в вертикальной плоскости, например, резьбовым элементом 16, сменной вставкой 17 на перемычке 18, закрепленной на стенках корпуса 1; полюсного наконечника 19, рабочая поверхность которого выполнена по дуге окружности; экрана 20, расположенного между разделяемой смесью и полюсным наконечником 19 таким образом, чтобы извлекаемые частицы перемещались по экрану в направлении разгрузки, выполненным в видеплоского полого элемента, изогнутого по дуге окружности с центром, смещенным в вертикальной плоскости относительно центра окружности полюсного наконечника 19, состоящего из прочноплотной крышки 21, например, из немагнитного материала алюминия, крышки 22 из проницаемой для рабочего тела металлокерамики, прокладки 23 между крышками 21 и 22, патрубка 24, соединяющего полость, образованную крышками 21 и 22 и прокладкой 23 с источником рабочего тела, закрепленного упругоподвижно, например, плоскими пружинами 25 и стойками 26 на стенках корпуса 1, кинематически, например, тягой 27, соединенного с виброприводом 28, установленным на кронштейне 29, прикрепленном к корпусу 1, разгрузочных узлов 30, выполненных, например, в виде течек с шлюзовыми затворами 31, например, барабанными питателями, патрубка 32, соединяющего полость корпуса 1 с системой аспирации (не показана).

Сепаратор работает следующим образом. Разделяемая смесь, например, тонкодисперсная железная руда, из бункера 2 через разгрузочное окно 3 в передней стенке 4 бункера 2 поступает на лоток 5, совершающий колебательные движения под действием вибропривода 8 через тягу 10, в результате чего разделяемая смесь преобразуется на лотке 5 в тонкое широкое, по длине экрана 20, полотно, продуваемое микроструями рабочего тела через патрубок 14, полость лотка 5, наружную поверхность крышки 11, и спадающее под действием силы тяжести к экрану 20, также совершающему колебания под действием вибропривода 28 через тягу 27, сквозь который на разделяемую смесь действует магнитное поле полюсного наконечника 19, напряженность которого повышается по мере приближения разделяемой смеси к полюсному наконечнику 19, при этом вначале при малой напряженности из смеси извлекаются сильномагнитные частицы, попадают на экран 20, в полость которого поступает по патрубку 24 от источника рабочее тело, далее проходит из полости экрана на наружную поверхность крышки 22 в виде микроструй, которые обдувают извлеченные частицы, создают между экранами и частицами слой скольжения, в результате чего частицы перемещаются под действием силы тяжести по экрану 20 к его нижнему концу, где снижается напряженность магнитного поля и частицы под действием силы тяжести и давления микроструй рабочего тела отделяются от экрана 20 и поступают в разгрузочный узел 30 и через шлюзовой затвор 31 выводятся из корпуса. Аналогично по мере приближения к полюсному наконечнику 19 движущейся разделяемой смеси повышается напряженность магнитного поля и происходит извлечение слабомагнитных частиц, их обдувка и перемещение по экрану к разгрузочному узлу, а немагнитные частицы поступают в свой разгрузочный узел 30 и также через шлюзовый затвор 31 выводятся из корпуса 1. Для последующего разделения продукты очистки частиц микроструями лотка 5 и экрана 20 удаляются под действием разрежения системой аспирации (не показана).

Описанный выше процесс разделения смеси, содержащей магнитные и немагнитные частицы обеспечивает высокий коэффициент разделения частиц по фракциям в полиградиентном режиме, высокую производительность и очистку извлекаемых частиц по всему тракту перемещения разделяемой смеси.

Относится к области обогащения (сепарации) тонкодисперсных смесей, в частности к горнорудной промышленности при обогащении железорудных концентратов. Позволяет увеличить производительность, качество извлечения в полиградиентном режиме. Сепаратор включает корпус, загрузочное и разгрузочное устройства, магнит с полюсным наконечником. Корпус выполнен герметичным с закрепленным в его верхней части бункером с разгрузочным окном, расположенным в нижней части передней стенки бункера. Под бункером закреплен с возможностью колебаний перпендикулярно вектору скорости разделяемой смеси лоток, выполненный в виде плоского полого элемента с верхней крышкой из проницаемой для рабочего тела металлокерамики и нижней крышкой из прочноплотного материала. Полость лотка соединена с источником рабочего тела, а магнит закреплен на стенке корпуса регулируемо в вертикальной плоскости. Рабочая сторона полюсного наконечника выполнена дугообразной, а между полюсным наконечником и разделяемой смесью расположен экран, выполненный в виде изогнутого по дуге окружности с центром, смещенным в вертикальной плоскости относительно центра окружности полюсного наконечника, плоского полого элемента. Последний состоит из наружной крышки, выполненной из проницаемой для рабочего тела металлокерамики и герметично связанной с ней внутренней крышки - немагнитного прочноплотного материала, закрепленный упруго подвижно на стенках корпуса с возможностью колебаний перпендикулярно вектору скорости разделяемой смеси. Полость экрана соединена с источником рабочего тела, а разгрузочные устройства выполнены в виде течек, оборудованных шлюзовыми затворами. 2 ил.

Сепаратор, содержащий корпус, загрузочное и разгрузочное устройства, магнит с полюсным наконечником, отличающийся тем, что корпус выполнен герметичным с закрепленным в его верхней части бункером с разгрузочным окном, расположенным в нижней части передней стенки бункера, под которым закреплен с возможностью колебаний перпендикулярно вектору скорости разделяемой смеси лоток, выполненный в виде плоского полого элемента с верхней крышкой из проницаемой для рабочего тела металлокерамики и нижней крышкой из прочноплотного материала, причем полость лотка соединена с источником рабочего тела, а магнит закреплен на стенке корпуса регулируемо в вертикальной плоскости, рабочая сторона полюсного наконечника выполнена дугообразной, а между полюсным наконечником и разделяемой смесью расположен экран, выполненный в виде изогнутой по дуге окружности с центром, смещенным в вертикальной плоскости относительно центра окружности полюсного наконечника, плоского полого элемента, состоящего из наружной крышки, выполненной из проницаемой для рабочего тела металлокерамики и герметично связанной с ней внутренней крышки - немагнитного прочноплотного материала, закрепленный упруго-подвижно на стенках корпуса с возможностью колебаний перпендикулярно вектору скорости разделяемой смеси и расположенный таким образом, чтобы извлекаемые частицы перемещались по экрану в направлении разгрузки, при этом полость экрана соединена с источником рабочего тела, а разгрузочные устройства выполнены в виде течек, оборудованных шлюзовыми затворами.