СПОСОБ МАГНИТНОГО ОБОГАЩЕНИЯ РУД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК B03C1/14 

Описание патента на изобретение RU2554622C1

Изобретение относится к области магнитного обогащения железосодержащих руд и может быть использовано в горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности.

Магнитное обогащение руд осуществляется в магнитных сепараторах, содержащих закрепленный на основании корпус, внутри которого размещены немагнитный барабан, установленный с возможностью вращения, и магнитная система из постоянных магнитов, жестко соединенная с основанием сепаратора.

Однако магнитное обогащение данным способом неэффективно в связи с недостаточной степенью извлечения магнитной фракции и наличием в ней большого количества немагнитных примесей.

Известны способы и устройства для обогащения магнитных руд с применением магнитных систем с изменяемой напряженностью.

Известен магнитный сепаратор, содержащий корпус, внутри которого концентрично размещены немагнитный барабан, установленный с возможностью вращения, и магнитная система, жестко соединенная с основанием сепаратора, загрузочное и разгрузочные устройства, причем магнитная система выполнена в виде постоянных магнитов с чередующейся полярностью и возрастающей амплитудой напряженности магнитного поля по направлению движения барабана в первой рабочей зоне сепаратора, во второй его зоне постоянные магниты имеют одинаковую амплитуду напряженности магнитного поля, величина которой превышает величину амплитуды в первой зоне при заданном шаге полюсов в обеих зонах, а в третьей зоне сепаратора установлен постоянный магнит с амплитудой напряженности магнитного поля, обеспечивающей удержание магнетита над зоной разгрузки хвостов сепаратора, при этом в четвертой зоне сепаратора размещены постоянные магниты, величина амплитуды напряженности магнитного поля и шага полюсов меньше, чем во второй, причем в барабан встроены ферромагнитные стержни (RU 2460584, B03C 1/10 от 10.09.2012).

Недостатком этого магнитного сепаратора является сложность в изготовлении и эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности заявленных способа и устройства для его осуществления является способ мокрого магнитного обогащения руд, содержащих магнитные минералы, включающий извлечение зерен магнитных минералов из пульпы, перемещение их с помощью вращающегося немагнитного барабана относительно расположенных внутри барабана постоянных магнитов с чередующейся в направлении вращения магнитной полярностью, при этом происходит переворот (качение) флокул без отрыва от поверхности барабана с частичной очисткой от немагнитных включений, причем магнитная система обеспечивает периодический отброс магнитной фракции от поверхности барабана в радиальном направлении, при котором происходит интенсивное разрушение магнитных флокул и эффективная очистка магнитного концентрата от немагнитных примесей (RU 2446892, B03C 1/14 от 10.04.2012 г.).

Способ осуществляется с помощью устройства для мокрого магнитного обогащения тонкоизмельченных руд с магнитными минералами, включающего немагнитный барабан с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, расположенную внутри него на неподвижном ярме магнитную систему с магнитными блоками, выполненными в виде прямоугольных призм, намагниченными по радиусам, систему загрузки и разгрузки сепарируемых продуктов, причем магнитная система реализована в виде двух и более рядов магнитов с одинаковой магнитной полярностью в направлении движения пульпы и магнитными клиньями между рядами той же полярности с меньшей магнитной индукцией в зоне перечистки, а также рядов магнитов и клиньев с противоположной магнитной полярностью в зоне доизвлечения.

Недостатком этого способа является то, что отброс магнитной фракции происходит только в разбавленных пульпах (с содержанием твердого компонента: руды, магнитных минералов до ~10%), когда при ослаблении магнитного поля для частиц есть пространство для свободного перемещения, тогда как оптимальное содержание твердого компонента для максимального извлечения магнитной фракции составляет 30-40%, что сильно ограничивает движение частиц в плоскости действующих радиально направленных векторов магнитного поля. Кроме того, в устройстве для реализации указанного способа применение специальных клиновидных дополнительных магнитов с противоположной магнитной полярностью, расположенных между рядами основных магнитов, существенно уменьшает напряженность магнитного поля во всей зоне перечистки на барабане, что уменьшает степень извлечения железа из пульпы, попадания магнитной фракции "в пески" и полному "заиливанию" короба ванны при магнитном спекании магнитных частиц.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса магнитной сепарации и качества магнитного продукта за счет уменьшения содержания немагнитных примесей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе магнитного обогащения руд, содержащих магнитные минералы, включающем извлечение зерен магнитных минералов из пульпы, перемещение их с помощью вращающегося немагнитного барабана относительно расположенных внутри барабана постоянных магнитов с чередующейся относительно поверхности ярма в направлении вращения полярностью, обеспечивает периодическое последовательно-послойное изменение поверхностной плотности цепочек магнитных флокул путем их последовательного частичного укорачивания и перемещения по поверхности барабана в направлении градиента магнитного поля, совместно вызывающих отброс немагнитной фракции от поверхности барабана в радиальном направлении, повышая эффективность очистки магнитного концентрата от немагнитных примесей.

Способ осуществляется с помощью устройства для магнитного обогащения руд с магнитными минералами, включающего немагнитный барабан с возможностью вращения и расположенную внутри него на поверхности неподвижного ярма магнитную систему с рядами, систему загрузки и разгрузки сепарируемых продуктов, при этом в магнитной системе в зоне перечистки, по крайней мере, в двух поперечных параллельных рядах в каждом ряду чередуются одинаковые по ширине участки намагниченности блоков с постоянной величиной напряженности магнитного поля и участки с непрерывно уменьшаемой от двух до трех раз напряженностью магнитного поля на длине участка по ходу движения пульпы, причем участки в соседних рядах взаимно перекрывают друг друга, при этом ширина участков составляет не менее двойной ширины технологического зазора для разгрузки магнитного продукта, а длина пропорциональна времени перемещения частиц немагнитной примеси под воздействием центробежной силы от поверхности барабана до стенки ванны.

При этом изменение по ходу движения пульпы уровня напряженности магнитного поля осуществляют полюсным наконечником клиновидной формы отдельного блока.

На фиг.1 показан вертикальный разрез и частичное сечение предлагаемого устройства для магнитного обогащения руд, на фиг.2 - взаимное расположение полюсов магнитной системы, обращенных к поверхности барабана.

Устройство для магнитного обогащения руд включает немагнитный барабан 1 с возможностью вращения его вокруг горизонтальной оси и расположенную внутри него на поверхности неподвижного ярма 2 магнитную систему 3 с рядами магнитных призматических блоков, намагниченных ортогонально его цилиндрической поверхности, систему загрузки 4 и разгрузки магнитных 5 и немагнитных 6 продуктов, при этом магнитная система реализована в виде рядов магнитов с чередующейся магнитной полярностью по ходу движения пульпы, причем в зоне перечистки, по крайней мере, в двух поперечных параллельных рядах в каждом ряду чередуются одинаковые по ширине участки 7 намагниченности блоков с постоянной величиной напряженности и участки 8 с непрерывно уменьшаемой на длине участка по ходу движения пульпы напряженности магнитного поля от двух до трех раз, а участки в соседних поперечных параллельных рядах взаимно перекрывают друг друга, при этом ширина участков не менее двойной ширины технологического зазора для разгрузки магнитного продукта, а длина пропорциональна времени перемещения частиц немагнитной примеси под воздействием центробежной силы от поверхности барабана до стенки ванны.

При этом изменение по ходу движения пульпы уровня напряженности магнитного поля осуществляют полюсным наконечником 9 клиновидной формы отдельного блока.

Работает устройство - магнитный сепаратор, например, мокрого обогащения следующим образом.

В зоне загрузки магнитное поле блоков с чередующейся практически равномерной по ряду постоянной напряженностью магнитного поля формирует сплошной, слегка волнистый слой сгущенного магнитного продукта 10, который, перемещаясь на барабане в зону перечистки, попадает в зону прерывистого по фронту магнитного поля.

Уменьшение на участке отдельного магнитного блока напряженности магнитного поля в два раза не приводит к потере начального общего количества захваченных ранее по ходу движения магниточувствительных частиц пульпы 10, организованных по силовым линиям в цепочки флокул и образующих пакет наподобие волосяной щетки. Дальнейшее уменьшение напряженности магнитного поля осуществляют путем уменьшения в отдельном блоке числа магнитных пластин и установки клинообразного полюсного наконечника магнитопровода.

При прохождении участка с постепенно уменьшаемой от двух до трех раз постоянной напряженностью магнитного поля концы цепочки флокул 11, удаленные от поверхности барабана, начиная с самых длинных, последовательно-послойно отрываются и рассыпаются, освобождая для свободного перемещения под действием центробежной силы немагнитные частицы 12. А оторвавшиеся магнитные частицы перемещаются с этого участка по поверхности барабана в направлении градиента магнитного поля и перестраиваются, образуя новые цепочки на соседних участках с высокой напряженностью.

При этом ширина участков по фронту движения пульпы, чередующихся по уровню величины магнитного поля, ограничена толщиной захваченного магнитного продукта и временем перемещения и удержания дополнительного магнитного продукта с соседнего участка на время его перечистки до перемещения всего захваченного продукта до следующего ряда магнитной системы. Визуально участок перечистки выделяется при этом как углубление в слое магнитного продукта.

Уменьшение величины напряженности магнитного поля в 2 раза достаточно для локального временного полного удержания захваченного магнитного продукта на поверхности барабана. При уменьшении величины поля на поверхности барабана в 3 раза уже происходит локальное обнажение поверхности барабана с частичной потерей сформировавшегося на ней тонкого слоя магнитного продукта, свободного от частиц немагнитной примеси.

Применение полюсного наконечника клиновидной формы, выходящего верхней частью к началу участка изменяемой напряженности магнитного поля, приводит к увеличению градиента магнитного поля на поверхности барабана как вдоль, так и поперек движения пульпы на этом участке. В результате увеличивается сила магнитного поля, перемещающая рассыпающиеся концы цепочек флокул по поверхности барабана во все стороны, уменьшая их плотность и высвобождая немагнитные частицы, свободно уходящие на протяжении этого участка под действием центробежной силы по касательной траектории до стенки ванны.

Меньшее число пластин, вплоть до их отсутствия, снижает магнитное поле на поверхности барабана до нуля с обнажением его поверхности и потерей уже захваченных магнитных частиц, образовавших тонкий поверхностный слой, большее - оставляет нераскрываемый слой плотно прилегающих друг к другу цепочек флокул (как в волосяной щетке) с захваченными немагнитными частицами.

Результаты лабораторных испытаний по сравнению с прототипом показали уменьшение содержания немагнитных включений в магнитном продукте в 1,5-2 раза, увеличивая в нем относительное содержание железа на 3-5%.

Использование предлагаемого способа и устройства для магнитной сепарации позволит повысить эффективности процесса магнитной сепарации и качества магнитного продукта.

Похожие патенты RU2554622C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ МАГНИТНОГО ОБОГАЩЕНИЯ В МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ СО ЗНАКОПЕРЕМЕННЫМ ГРАДИЕНТОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2010
  • Звегинцев Анатолий Георгиевич
  • Чекменев Анатолий Николаевич
  • Свертков Александр Андреевич
  • Братусь Сергей Васильевич
RU2446892C2
СПОСОБ МАГНИТНОГО ОБОГАЩЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2005
  • Бородин Александр Алексеевич
  • Жилин Сергей Николаевич
  • Леонов Александр Сергеевич
  • Малявин Борис Яковлевич
  • Прадедов Александр Алексеевич
  • Кармазин Виктор Витальевич
  • Опалев Александр Сергеевич
  • Измалков Владимир Александрович
  • Ефремов Юрий Иннокентьевич
RU2288039C2
МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР 2011
  • Кармазин Виктор Витальевич
  • Андреев Виталий Геннадиевич
  • Кретов Сергей Иванович
  • Пожарский Юрий Михайлович
  • Кармазина Нина Павловна
RU2460584C1
Барабанный магнитный сепаратор 1990
  • Буряков Валерий Иванович
  • Давыдов Игорь Вячеславович
  • Губин Сергей Львович
  • Катыхин Юрий Георгиевич
SU1711975A1
СПОСОБ МАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2008
  • Измалков Владимир Александрович
  • Кармазин Виктор Витальевич
  • Тагунов Евгений Яковлевич
  • Тагунов Петр Евгеньевич
RU2438793C2
МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР 2005
  • Семенов Игорь Анатольевич
  • Лукьянов Дмитрий Дмитриевич
  • Воронов Владимир Николаевич
  • Голубев Юрий Николаевич
  • Рындин Александр Александрович
  • Еремян Игорь Георгиевич
  • Потапов Александр Иванович
RU2294243C1
Устройство для извлечения золота из магнетитсодержащих продуктов 2002
  • Закиев Р.Б.
  • Мязин В.П.
  • Закиева Н.И.
  • Рыбакова О.И.
RU2223150C1
Магнитный сепаратор 1983
  • Бикбов Азат Ахметович
  • Лагутин Александр Евдинович
  • Кинжитаев Батырхан Зулкарпаевич
  • Бикбов Марат Азатович
SU1143467A1
Барабанный магнитный сепаратор 1986
  • Бикбов Азат Ахметович
  • Кинжитаев Батырхан Зулкарпаевич
  • Лагутин Александр Евдинович
  • Жильцов Анатолий Васильевич
  • Шевцов Валерий Алексеевич
  • Младецкий Игорь Константинович
SU1424869A1
СПОСОБ МАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИИ СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ И СЕПАРАТОР МАГНИТНЫЙ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2002
  • Лозин Андрей Афоньевич
  • Лозин Дмитрий Андреевич
  • Нитяговский Валентин Владимирович
  • Арсенюк Виталий Михайлович
  • Зыгалов Владимир Васильевич
  • Абрамович Александр Васильевич
RU2229343C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 554 622 C1

Реферат патента 2015 года СПОСОБ МАГНИТНОГО ОБОГАЩЕНИЯ РУД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области магнитного обогащения железосодержащих руд и может быть использовано в горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности. Способ магнитного обогащения руд, содержащих магнитные минералы, включает извлечение зерен магнитных минералов из пульпы, перемещение их с помощью вращающегося немагнитного барабана относительно расположенных внутри барабана постоянных магнитов с чередующейся относительно поверхности ярма в направлении вращения полярностью. Воздействие на пульпу оказывают магнитным полем заданной напряженности таким образом, что обеспечивается периодическое последовательно-послойное изменение поверхностной плотности цепочек магнитных флокул путем их последовательного частичного укорачивания и перемещения по поверхности барабана в направлении градиента магнитного поля, совместно вызывающих освобождение и отброс немагнитной фракции от поверхности барабана в радиальном направлении, и, как следствие, эффективную очистку магнитного концентрата от немагнитных примесей. Способ осуществляют с помощью устройства, содержащего немагнитный барабан с возможностью вращения и расположенную внутри него на поверхности неподвижного ярма магнитную систему с рядами магнитов с чередующейся относительно поверхности ярма магнитной полярностью по ходу движения пульпы, систему загрузки и разгрузки сепарируемых продуктов. В магнитной системе в зоне перечистки, по крайней мере, в двух поперечных параллельных рядах чередуются одинаковые по ширине участки намагниченности блоков с постоянной величиной напряженности магнитного поля и участки с непрерывно уменьшаемой от двух до трех раз напряженности магнитного поля на длине участка по ходу движения пульпы. Участки в соседних рядах взаимно перекрывают друг друга, причем ширина участков не менее двойной ширины технологического зазора для разгрузки магнитного продукта, а длина пропорциональна времени перемещения частиц немагнитной примеси под воздействием центробежной силы от поверхности барабана до стенки ванны. Технический результат - повышение эффективности магнитной сепарации и качества магнитного продукта. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 554 622 C1

1. Способ магнитного обогащения руд, содержащих магнитные минералы, включающий извлечение зерен магнитных минералов из пульпы, перемещение их с помощью вращающегося немагнитного барабана относительно расположенных внутри барабана постоянных магнитов с чередующейся относительно поверхности ярма в направлении вращения полярностью, отличающийся тем, что воздействие на пульпу оказывают магнитным полем заданной напряженности таким образом, что обеспечивается периодическое последовательно-послойное изменение поверхностной плотности цепочек магнитных флокул путем их последовательного частичного укорачивания и перемещения по поверхности барабана в направлении градиента магнитного поля, совместно вызывающих освобождение и отброс немагнитной фракции от поверхности барабана в радиальном направлении и, как следствие, эффективную очистку магнитного концентрата от немагнитных примесей.

2. Устройство для магнитного обогащения руд с магнитными минералами, включающее немагнитный барабан с возможностью вращения и расположенную внутри него на поверхности неподвижного ярма, магнитную систему с рядами магнитов с чередующейся относительно поверхности ярма магнитной полярностью по ходу движения пульпы, систему загрузки и разгрузки сепарируемых продуктов, отличающееся тем, что в магнитной системе в зоне перечистки, по крайней мере, в двух поперечных параллельных рядах чередуются одинаковые по ширине участки намагниченности блоков с постоянной величиной напряженности магнитного поля и участки с непрерывно уменьшаемой от двух до трех раз напряженности магнитного поля на длине участка по ходу движения пульпы, при этом участки в соседних рядах взаимно перекрывают друг друга, причем ширина участков не менее двойной ширины технологического зазора для разгрузки магнитного продукта, а длина пропорциональна времени перемещения частиц немагнитной примеси под воздействием центробежной силы от поверхности барабана до стенки ванны.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что изменение по ходу движения пульпы уровня напряженности магнитного поля осуществляют полюсным наконечником клиновидной формы отдельного блока.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2554622C1

СПОСОБ МАГНИТНОГО ОБОГАЩЕНИЯ В МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ СО ЗНАКОПЕРЕМЕННЫМ ГРАДИЕНТОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2010
  • Звегинцев Анатолий Георгиевич
  • Чекменев Анатолий Николаевич
  • Свертков Александр Андреевич
  • Братусь Сергей Васильевич
RU2446892C2
Магнитный сепаратор 1983
  • Бикбов Азат Ахметович
  • Лагутин Александр Евдинович
  • Кинжитаев Батырхан Зулкарпаевич
  • Бикбов Марат Азатович
SU1143467A1
Барабанный магнитный сепаратор 1986
  • Бикбов Азат Ахметович
  • Кинжитаев Батырхан Зулкарпаевич
  • Лагутин Александр Евдинович
  • Жильцов Анатолий Васильевич
  • Шевцов Валерий Алексеевич
  • Младецкий Игорь Константинович
SU1424869A1
МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР 2011
  • Кармазин Виктор Витальевич
  • Андреев Виталий Геннадиевич
  • Кретов Сергей Иванович
  • Пожарский Юрий Михайлович
  • Кармазина Нина Павловна
RU2460584C1
БАРАБАННЫЙ МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР 2007
  • Килин Владимир Иванович
  • Конев Николай Николаевич
  • Якубайлик Эдуард Константинович
  • Килин Сергей Владимирович
RU2344879C1
Установка для питания током переменной частоты многофазных асинхронных двигателей 1932
  • Андреев В.П.
  • Костенко М.П.
SU98341A1
Прибор, автоматически замыкающий или размыкающий электрическую сигнальную цепь при повышении температуры 1926
  • Давыдов Р.И.
SU4133A1

RU 2 554 622 C1

Авторы

Красножон Александр Иванович

Даты

2015-06-27Публикация

2014-02-05Подача