МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2007 года по МПК B03C1/12 

Магнитный сепаратор предназначен для очистки любой инертной мелкодисперсной среды от примесей сильномагнитных, слабомагнитных, парамагнитных и диамагнитных токопроводящих частиц и может быть использован для обогащения отходов руды в горнодобывающей промышленности, а также для очистки от магнитных примесей в пищевой промышленности.

Магнитные методы обогащения основаны на магнитных свойствах минералов, которые возникают и проявляются в магнитном поле, причем у большинства из них только в сильном магнитном поле с высокой напряженностью.

Известна установка по обогащению отходов горнодобывающей промышленности, содержащая узел магнитного разделения отходов на фракции в виде загрузочного устройства, конвейера с бесконечной лентой, установленной на вращающихся барабанах, магнитной системы, выполненной в виде магнитного ротора внутри ведомого барабана конвейерной ленты, причем магнитный ротор снабжен своим приводом, с помощью которого осуществляется вращение ротора в двух противоположных направлениях, распределителя фракций отходов, приемника отделенной фракции отходов (патент на полезную модель №43197, В 03 С 7/00, публ. 10.01.2005 г.).

Недостатком этой установки является то, что в ней рабочий орган выполнен в виде конвейера с бесконечной лентой, которая часто выходит из строя, в результате чего уменьшается продолжительность безремонтной эксплуатации установки.

За прототип выбран магнитный сепаратор (патент на изобретение №1793971, В 03 С 1/02, публ. 07.02.1990 г.), включающий вращающийся барабан и расположенную внутри него неподвижную магнитную систему. Магнитная система состоит из закрепленных на ярме и соединенных в ряды блоков постоянных магнитов с одинаковой направленностью одноименных полярностей в ряду и чередующейся - между рядами. Ряды выполнены со смещением геометрических осей одноименных и разноименных полюсов на величину 0,1-0,2 длины блока постоянных магнитов. Ряды постоянных магнитов выполнены с шагом 0,6-0,8 ширины блока постоянных магнитов.

Недостатком этого технического решения является то, что такой магнитный сепаратор может быть использован для извлечения только магнитных примесей.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение арсенала устройств, принцип работы которых основан на различии магнитных свойств веществ, используемых при обогащении любой инертной мелкодисперсной среды или очистки от примесей как сильномагнитных, так и слабомагнитных, парамагнитных, диамагнитных токопроводящих частиц.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого магнитного сепаратора, содержащего внешний барабан и расположенную внутри него магнитную систему. Внешний барабан выполнен из диэлектрического материала в виде рабочего органа с фасонным профилем и возможностью фиксации в разных положениях относительно магнитной системы, а магнитная система выполнена с возможностью вращения и содержит внутренний магнитный барабан, на котором закреплены радиально расположенные с чередующейся полярностью ряды блоков постоянных магнитов, и внешний барабан, выполненный из немагнитного материала.

Новизна и изобретательский уровень заявляемого технического решения подтверждается тем, что в отличие от известного решения:

- магнитная система состоит из внутреннего магнитного барабана, на котором закреплены радиально расположенные с чередующейся полярностью ряды блоков постоянных магнитов, и внешнего барабана, выполненного немагнитного материала;

- магнитная система выполнена с возможностью вращения от электродвигателя со скоростью от 1500 об/мин до 10000 об/мин, что позволяет создавать поля большой напряженности и неоднородности;

- внешний барабан выполнен из диэлектрического материала в виде рабочего органа с фасонным профилем и возможностью фиксации в разных положениях относительно магнитной системы, что позволяет менять магнитное воздействие на обогащаемый материал, а также увеличивать или уменьшать длину рабочего пространства. Кроме того, отпадает необходимость наличия конвейерной ленты и второго ведущего барабана с электродвигателем;

- вибропитатель подачи исходного материала выполнен с возможностью регулирования его положения в рабочем пространстве в зависимости от типа магнитных свойств обогащаемого материала.

Такое техническое решение магнитного сепаратора позволяет увеличить напряженность и неоднородность поля магнитной системы, что обеспечивает достаточно эффективное разделение частиц магнитных и немагнитных минералов в рабочей зоне сепаратора. За счет высокой скорости вращения магнитной системы создается переменное магнитное поле, которое вызывает в электропроводящих частицах вихревые токи и действующие поочередно на магнитные и электропроводящие частицы силы магнитного притяжения и силы магнитного отталкивания. В результате магнитные частицы в виде «кипящего» слоя двигаются по внешнему барабану, выполненному из диэлектрического материала в виде рабочего органа с фасонным профилем в направлении, противоположном вращению магнитной системы, причем в результате воздействия на частицы мелкодисперсного порошка магнитной и механической сил частицы с разными магнитными свойствами приобретают разные траектории движения и выводятся из магнитного поля в виде отдельных продуктов, отличающихся по величине магнитной проницаемости.

Предложенное изобретение представлено на фиг.1 и фиг.2.

Магнитный сепаратор содержит регулируемый вибропитатель 1 с регулятором 2 для подачи исходного материала, внешний барабан, выполненный из диэлектрического материала в виде рабочего органа 3 с фасонным профилем и возможностью фиксации в разных положениях относительно вращающейся магнитной системы 4, состоящую из внешнего барабана 5, выполненного из немагнитного материала, и внутреннего магнитного барабана 6, на котором закреплены радиально расположенные с чередующейся полярностью ряды блоков постоянных магнитов 7, керамический разделитель 8, пылеотсос 9.

Устройство работает следующим образом.

Мелкодисперсный порошок, которому требуется высокая степень очистки, подается в регулируемый вибропитатель 1, откуда вертикально ссыпается вниз, не касаясь рабочего органа 3, этот поток попадает в переменное вихревое бегущее магнитное поле, создаваемое магнитной системой 4, вращающейся от электродвигателя (не показан). В зависимости от магнитных свойств обогащаемого материала скорость вращения магнитной системы 4 изменяется от 1500 об/мин до 10000 об/мин. За счет высокой скорости вращения магнитной системы 4 создается переменное магнитное поле, которое вызывает в электропроводящих частицах вихревые токи и действующие поочередно на магнитные и электропроводящие частицы силы магнитного притяжения и силы магнитного отталкивания. В результате магнитные частицы А непрерывно двигаются в виде «кипящего» слоя по рабочему органу 3 в направлении, противоположном вращению магнитной системы 4, причем в результате воздействия на частицы мелкодисперсного порошка магнитной и механической сил частицы с разными магнитными свойствами приобретают разные траектории движения и выводятся из магнитного поля в виде отдельных продуктов, отличающихся по величине магнитной проницаемости. Инертный материал В отводится вертикально вниз, а образовавшаяся в процессе работы пыль удаляется из рабочего пространства пылеотсосом 9. Керамический разделитель 8 препятствует смешению разделенных фракций после прекращения действия магнитного поля. В зависимости от типа магнитных свойств обогащаемого материала и примесей регулятором 2 устанавливается нужное положение питателя 1.

Магнитный сепаратор может быть использован как для сухой, так и для мокрой сепарации.

Такое техническое решение позволяет создать частотное бегущее поле, под действием которого магнитные частицы в виде «кипящего» слоя непрерывно двигаются по рабочему органу в направлении, противоположном вращению магнитной системы, и за счет интенсивного магнитного перемешивания препятствует образованию магнитных флокул и обеспечивает качественное разделение свободных частиц и сростков.

Магнитный сепаратор предназначен для очистки любой инертной мелкодисперсной среды от примесей сильномагнитных, слабомагнитных, парамагнитных и диамагнитных токопроводящих частиц и может быть использован для обогащения отходов руды в горнодобывающей промышленности, а также для очистки от магнитных примесей в пищевой промышленности. Позволяет препятствовать образованию магнитных флокул и обеспечивает качественное разделение свободных частиц и сростков. Сепаратор содержит регулируемый вибробункер для подачи исходного материала, внешний барабан, выполненный из диэлектрического материала в виде рабочего органа с фасонным профилем и возможностью фиксации его в разных положениях относительно магнитной системы. Магнитная система состоит из внешнего немагнитного барабана и внутреннего барабана из магнитного материала, на котором закреплены радиально расположенные с чередующейся полярностью ряды блоков постоянных магнитов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Магнитный сепаратор, содержащий внешний барабан и расположенную внутри него магнитную систему, отличающийся тем, что внешний барабан выполнен из диэлектрического материала в виде рабочего органа с фасонным профилем и возможностью фиксации его в разных положениях относительно магнитной системы, а магнитная система выполнена с возможностью вращения и содержит внутренний магнитный барабан, на котором закреплены радиально расположенные с чередующейся полярностью ряды блоков постоянных магнитов, и внешний барабан, выполненный из немагнитного материала.2. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что он имеет вибропитатель для подачи исходного материала, выполненный с возможностью регулирования.