УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕПАРАЦИИ МИНЕРАЛЬНЫХ СМЕСЕЙ Российский патент 2013 года по МПК B03C1/24 

Изобретение относится к магнитному обогащению и может быть использовано для селективного разделения широкого класса минеральных смесей по их магнитным свойствам. Устройство для сепарации минеральных смесей включает статор асинхронного электродвигателя с многосекционными токовыми обмотками, позволяющими изменять интенсивность бегущего магнитного поля в различных частях статора, системы загрузки и разгрузки магнитного концентрата, промпродукта и хвостов магнитной сепарации. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса сепарации с возможностью получения продуктов с заданным содержанием полезного магнитного минерала в них.

Известны попытки использовать статор асинхронного электродвигателя, питаемого трехфазным током, для магнитной сепарации минеральных смесей [1]. Однако конструкция магнитной системы статора и используемые токовые обмотки электродвигателя не позволяли получить бегущие магнитные поля достаточной интенсивности для эффективного разделения тонкодисперсных магнитных и немагнитных минералов.

Наиболее близким к предложенному по совокупности существенных признаков является устройство для сепарации и разделения минеральных смесей, включающее электромагнитную систему, создающую бегущее магнитное поле, питаемую трехфазным переменным током с токовыми обмотками, выполненными с уменьшающимся числом витков и надетыми на полюсные наконечники [2].

Недостатком этого устройства является низкая производительность процесса сепарации, возможность использования только для сильномагнитных минералов и сложность в изготовлении сепарационной поверхности большой площади.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является простота в изготовлении за счет использование статора промышленного электродвигателя, низкие затраты на оснащение его новым типом многосекционных токовых катушек, повышение удельной производительности с единицы площади рабочей поверхности сепаратора, а также возможность изменять напряженность бегущего магнитного поля и магнитную силу в различных частях статора в зависимости от задач сепарации и вида сепарируемого продукта.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для сепарации минеральных смесей, включающем электромагнитную систему, создающую бегущее магнитное поле, питаемую трехфазным переменным током, сепарирующую поверхность и приемники продуктов разделения, в качестве индуктора бегущего магнитного поля используется статор асинхронного электродвигателя, на внутренней поверхности которого размещены токовые катушки, каждая из которых надета на полюсные наконечники, образованные прорезями в статоре, и состоит из трех последовательно подключенных секций с различным числом витков, с возможностью изменения напряженности бегущего магнитного поля в различных частях статора, причем устройство снабжено вибролотком, расположенным в нижней части сепарационной поверхности для подачи сепарационного продукта и в верхней части - разгрузочными лотками для сбора магнитного концентрата и промпродукта.

На фиг.1 представлен схематический вид устройства (вид с торца), а на фиг.2 - вид сбоку в разрезе.

На внутренней поверхности статора асинхронного двигателя 1 в прорезях электромагнитной системы 2 размещены токовые катушки, каждая из которых состоит из трех последовательно подключенных секций с различным числом витков и охватывает только один полюсной наконечник, образуемый прорезями статора. Катушки статора разделены по количеству фаз на три группы (А, В, С). В каждой группе катушки соединены последовательно. На статоре катушки полюсных наконечников чередуются А, В, С, А, В, С и т.д. Подобное подключение обеспечивает эффективное продвижение сепарируемого продукта бегущим магнитным полем по сепарационной поверхности. Концы проводов каждой секции выведены на контактную панель, что позволяет с помощью токовых перемычек постепенно изменять напряженность бегущего магнитного поля в различных частях статора в направлении движения сепарируемого продукта. Сепарационная поверхность 3 изготовлена из износоустойчивого пластика и в верхней части соединена с лотком для сбора и разгрузки магнитного концентрата 4 и промпродукта 5. Для загрузки устройства и вывода немагнитной фракции (хвостов) используется нижняя часть сепарационной поверхности 3. Устройство имеет возможность изменять угол наклона α относительно горизонтали от 0 до 90°. Питание устройства осуществляется от трехфазного автотрансформатора с возможностью изменения напряжения.

Работает устройство следующим образом. Подлежащий сепарации продукт в виде сухого порошка 0-10 мм подается вибролотком 6 в нижнюю часть сепарационной поверхности. На фиг.2 (условно) мономинеральные магнитные частицы показаны в виде закрашенных кружков 7, промпродукт - в виде наполовину закрашенных кружков 8 и немагнитные частицы - в виде незакрашенных кружков 9.

Под действием бегущего электромагнитного поля обладающие магнитными моментами частицы начинают вращаться и перемещаться по сепарационной поверхности против часовой стрелки (фиг.1), а немагнитные частицы под действием силы тяжести перемещаются по сепарационной поверхности в зону разгрузки 10. В зоне а (фиг.1) все три секции токовых обмоток подключены последовательно, что обеспечивает максимальную напряженность бегущего магнитного поля и максимальные магнитные силы, прижимающие бегущие частицы к сепарационной поверхности. В зоне б и в секции токовых катушек переключаются таким образом, чтобы обеспечить постепенное уменьшение магнитной силы. При этом первоначально имеет место падение вниз в лоток 5 частиц, содержащих примеси немагнитных включений (промпродукт), а мономинеральные магнитные частицы перемещаются в зону в, где осыпаются в лоток 4.

Проведенные лабораторные испытания опытного образца устройства на магнетитовых рудах класса 10-0 мм с содержанием класса 5-0 мм до 40-50% позволили дополнительно извлечь 15-20% породных шламов в хвосты.

Отключая или переключая то или иное количество секций токовых катушек, появляется возможность получать в магнитном концентрате, промпродукте и в хвостах различное соотношение магнитных и немагнитных минералов, т.е. регулировать степень чистоты концентрата и извлечения полезного продукта для различных типов сепарируемых руд.

Литература

1. Кармазин В.В., Кармазин В.И. Магнитные, электрические и специальные методы обогащения полезных ископаемых. - М.: Издательство МГГУ, 2005 г.

2. Патент RU 2159156 С1, 20.11.2000.

Изобретение относится к магнитному обогащению и может быть использовано для селективного разделения широкого класса минеральных смесей по их магнитным свойствам. Устройство для сепарации минеральных смесей включает электромагнитную систему, создающую бегущее магнитное поле, питаемую трехфазным переменным током, сепарирующую поверхность и приемники продуктов разделения. В качестве индуктора бегущего магнитного поля используется статор асинхронного электродвигателя, на внутренней поверхности которого размещены токовые катушки, каждая из которых состоит из трех последовательно подключенных секций с различным числом витков, с возможностью изменения напряженности бегущего магнитного поля в различных частях статора. Устройство снабжено вибролотком, расположенным в нижней части сепарационной поверхности для подачи сепарационного продукта и в верхней части - разгрузочными лотками для сбора магнитного концентрата и промпродукта. Изобретение позволяет снизить затраты на оснащение сепаратора и повысить производительность. 2 ил.

Устройство для сепарации минеральных смесей, включающее электромагнитную систему, создающую бегущее магнитное поле, питаемую трехфазным переменным током, сепарирующую поверхность и приемники продуктов разделения, отличающееся тем, что в качестве индуктора бегущего магнитного поля используется статор асинхронного электродвигателя, на внутренней поверхности которого размещены токовые катушки, каждая из которых состоит из трех последовательно подключенных секций с различным числом витков, с возможностью изменения напряженности бегущего магнитного поля в различных частях статора, причем устройство снабжено вибролотком, расположенным в нижней части сепарационной поверхности для подачи сепарационного продукта и в верхней части - разгрузочными лотками для сбора магнитного концентрата и промпродукта.