Способ феррогидростатической сепарации Советский патент 1984 года по МПК B03C1/32 

С

о

4

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к технологии обогащения полезных ископаемых по плотности, и может быть использовано в технологических процес сах, связанных с разделением емесей включающих немагнитные цветные металлы. Известен способ магнитной сепарации в бегущем магнитном поле, при котором производят нагрев исходной ; пульпы ij . Недостатком этого способа явля;ется невозможность его использовани ;при разделении по плотности. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ феррогидростатйческой сепарации, включающий создание квазиутяжеления ферромагнитной жидкости, размещенной в камере, расположенной между полюс ными наконечниками магнитной системы, подачу исходного материала в камеру и выгрузку продуктов .сепарации 2 ., . . . . . Однако известный способ феррогид ростаткческой сепарации не позволяет улучшить.чистоту.разделения исходного материала, так как при нем не меняются физические свойства фер ромагнитной жидкости, обеспечивается только удержание ферромагнитной (ЖИДКОСТИ в тех случаях, когда величина силы магнитного поля в межполю зазоре феррогидростатическогр сепаратора для этих целей недостато на..Это.обусловлено тем, что основным фактором, .определяющим чистоту и скорЬсть разделения частиц исходного материала, является вязкость .-ферромагнитной .жидкости, величина которой (при .неизменной .температуре в .магнитном поле возрастает. Это увеличение вязкости ферромаг нитной жидкости в магнитном поле, . в основном, связано с более жесткой ориентацией частиц магнетита, входя щих в коллоидный раствор таких жидкостей, приготовленных на керосиновой основе. Поэтому в магнитном поле у таких жидкостей наблюдается как бы увеличение вязкости, которую в отличии от обычной вязкости, прин то называть эффективной. Известный способ феррогидростати .ческой сепарации не обеспечива1ет уменьшения вязкости ферромагнитной жидкости, а следовательно, и высоко качественного и быстрого расслоения исходного материала, т.е. эффективность процесса сепарации у этого способа низкая. Цель изобретения - повышение эффективности процесса сепарации путе максимального снижения эффективной. вязкости ферромагнитной жидкости и последующей термостабилизации ее . параметров. Указанная цель достигается тем, что согласно способу феррогидростатической сепарации, включающему квазиутяжаление ферромагнитной жидкости, размещенной в камере,расположенной между полюсными наконечниками магнитной системы, подачу исходного материала в камеру и выгрузки продуктов сепарации,ферромагнитную жидкость перед сепарацией нагревают до 50-60°С, а в процессе сепарации периодически подогревают жидкость до указанной температуры. .Нагрев ферромагнитной жидкости позволяет существенно снизить вязкость жидкости, а последунзщая термостабилизация позволяет закрепить но-; вые свойства ферромагнитной жидкости и вести процесс в условиях, когда основные параметры ферромагнитной жидкости (ВЯзкость, намагниченность, плотность), влияющие на процесс разделения, остаются неизменными в течение всего технологического процесса, связанного .с .разделением исходного материала. . . Предлагаемый способ феррогйдростатической сепарации.осуществляется следующим образом. . В камеру, находящуюся в межполюсном зазоре магнитной системы феррогидростатического сепаратора, предназначенного для разделения немагнитной зернистой смеси, снабженную электронагревателем и контактным термометром, заливается ферромагнитная жидкость и нагревается до необходимой температуры. Затем жидкость термостабилизируется, т.е. температура .в каждой точке во всем объеме . феррожидкости поддерживается,стабильной на протяжении всего .процесса. сепарации за счет периодического ее подогрева до определенной температуры. Это позволяет исключить колеба-. ния различных параметров ферромаг-. нитной жидкости и стабилизировать (сделать постоянным) все параметры (физическую плотность, намагниченность, вязкость), характеризующие ее состояние, и, следовательно, вести весь процесс деления при стационарном (не меняющемся во времени, стабильном) состоянии феррожидкости. При этом благодаря тому, что при незначительном изменении при 60°С (по сравнению с первоначальными значениями) таких величин, как физическая плотность и Нс1магниченность, и при значительном уменьшении (по сравнению с первоначсшьными) численного значения вязкости (в 1,5 -3,5 раза) феррожидкости, условия для разделения немагнитных материалов стают оптимальнЕдми. Стабильность температуры поддерживается с помощью контактного термометра, который включает (или выключает) электронагреватели при изменении температуры. После то го, как жидкость нагревается до необходимой температуры, через обмотки электромагнита феррогидростатического сепаратора пропускается ток в феррожидкости создается необходимое утяжеление, в камеру засыпается сепарируемый материал. Крупность зернистой смеси находится в интерва ле 0,4-0,9 мм. Разница в плотностях сепар 1руемых частиц состаляет 0,15 г/см. В качестве ферромагнитной жидкости используют жидкости на основе керосина. Экспериментальное изучение зависимости вязкости и намагниченности насыщения ферромагнитных жидкостей на основе керосина различной плотности (в диапазоне 0,82-1,3 г/см) о температуры (диапазон изменения тем ператур 18-60°С) показывает, что при температурах выше 60°С для некоторых ферромагнитных жидкостей, изготавливаемых иЗ разных марок керосина, может наблюдаться нарушение структуры жидкости и поэтому температура 60°С является предельной, вьние которой, как экспериментально установлено, нагревать жидкость нецелесообразно. При изменении темпе- ратуры от 18 до 60°С вязкость феррожидкости уменьшается в зависимости от ее плотности в 1,5-3,5 раза, в то время как уменьшение намагниченности не превышает 3%, а физической плотности 2% при достижении предельной температуры , В таблице приведены результаты экспериментов для жидкостей с разли ной плотностью. .При температуре свыше 60°С вести обогащение в феррожидкости нецелесо образно из-за резкрго снижения эф-. фективности процесса сепарации, вызванного нарушением структуры ферро жидкости, приводящей в дальнейшем к ее коагуляции и даже распаду. Тер мостабилизация всего процесса разде ления исходного материала и реализу ляется путем нагрева ферромагнитной жидкости в повторноткратковременном режиме. .На практике это осуществляется путем нагрева жидкости до определен ной температуры нагревателем,а зате отключением последнего от источника питания с помощью прерывателя. В случае понижения температугял ферромагнитной жидкости, прерывател получив сигнал от контактного термометра; включает нагреватель и температура ферромагнитной жидкости поднимается до заданного значения (50-бО°С). В таком процессе температура ферромагнитной жидкости в различных точках рабочей зоны будет различной, но неизменной с течением времейи, а само поле температур будет стационарным, не меняющимся во времени. Такое поле легко поддерживать стационарньм, поддерживая постоянной Температуру только в одной точке. Эту температуру можно контролировать с помощью контактного термометра, а поддерживать постоянной с помощью нагревателя с прерывателем. Значение температуры в остальных точках будет отличным от температуры в контрольной точке, но все они не будут меняться с течением времени . Сам режим такого нагрева будет повторно-кратковременным. Контроль качества деления осуществляется каждый раз в жидкости Клеричи. Из таблицы можно сделать наиболее важный вывод о необходимости (до сепарации исходного материала) нагрева жидкости до 50-60с. С целью получения устойчивых тех нологических показателей процесса жидкость необходимо после нагрева термостабилизиравать, т.е. поддерживать тепловой процесс стационарным, не меняющимся.во времени..Это легко осуществить с помощью обычных терморегуляторов. . Поддержание после нагрева постоянной температуры обеспечивает .nor. стоянство вязкости,.намагниченности и плотности ферромагнитной.хидт кости, а следовательно, к показателей разделения исходного материала.... - . Таким образом, нагрев ферромагнитной жидкости на основе керосина перед сепарацией до 50-60с резко улучшает качество деления и эффективность процесса сепарации. Таким образом,использованиепредлагаемого способа феррогидростатИческой сепарации обеспечивает по сравнению с существенными способами возможность получения более чистых .концентратов или продуктов разделенияj достижение более высокой производительности при одних и тех же исходных данных; стабильность технологических результатов в течение всего процесса деления, а также возможHOCTb резкого увеличения эффективноети процесса сепарации.

10-0,2

0,835

Жидкость не термостабилизировалась. Ее температура

СПОСОБ ФЕРРОГИДРОСТАТИЧЕС-. КОЙ СЕПАРАЦИИ, вклюЧ|аю1аий квазиутяжеление ферромагнитной жидкости, размещенной в камере, расположенной между полюсньми наконечниками магнит. ной системы, подачу исходного матег риала в камеру и. выгрузку продуктов сепарации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сепарации путем мак симального снижения эффективной вязкости ферромагнитной жидкости и последующей стабилизации ее параметров, ферромагнитную.жидкость перед сепарацией нагревают до 50-60°С, а в процессе сепарации периодически подогревают жидкость до указанной температуры.