Электромагнитный сепаратор Советский патент 1990 года по МПК B03C1/253 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к разделению минералов по магнитным свойствам в жидкой среде, и может быть использовано в горнорудной промышленности.

Цель изобретения - повышение выхода и качества концентрата путем дополнительного перемещения пульпы и улучшения отделения слабомагнитных частиц от немагнитных,

На фиг. 1 представлен сепаратор, общий вид на фиг. 2 - то же, вертикальный разрез, на фиг, 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Электромагнитный сепаратор включает цилиндрический корпус 1 из немагнитного материала с входным 2 и выходным 3 патрубками для пульпы, размещенными в верхней его части с противоположных сторон. В нижней части корпуса 1 размещен разгрузочный патрубок 4 для выпуска концентра- та. Корпус 1 в верхней части закрыт крышкой 5 с закрепленной на ней разделительной перегородкой 6, делящей корпус 1 в вертикальной плоскости на две камеры 7 и 8 и образующей гаранитрованный зазор с дном 9, выполненным наклонным в сторону разгрузочного патрубка 4. С противоположной стороны от патрубка 4 размещен патрубок 10 для подвода гидроазрирующей смеси, снабженный барбртером 11с соплами для ее распыления, перемешивания пульпы и смыва концентрата с дна 9 к разгрузочному патрубку 4. В донной части корпуса 1 размещен электромагнит 12с сердечником 13, жестко соединенным с дном 9, являющимся его по- люсом.

На внешней поверхности корпуса 1 размещены дополнительные злектромагниты 14 с зазором друг относительно друга, равным примерно 0,5 длины сердечника, по винтовой линии с шагом, равным двум ширинам сердечника. Каждый из дополнительных электромагнитов 14 выполнен, например, из П-образного сердечника, на котором размещают электрическую катуш- ку. Посредством дополнительных электромагнитов 14 создают будущее магнитное поле за счет поочередной подачи на них питающего напряжения по заданной программе. Бегущее магнитное поле формируют сверху вниз для направленного транспортирования ферромагнитных частиц из верхней части корпуса 1 в донную часть и далее к разгрузочному патрубку 4.

Электромагнитный сепаратор работает следующим образом.

Пульпа, содержащая, например, магнитные (магнетит и окисное железо) и немагнитные (кварцевый песок) частицы, поступает в корпус 1 через входной патрубок 2 при заданных давлении (до 3-4 МПа) и скорости до 1,5 м/с. Поток пульпы поступает в камеру 7 и движется сверху вниз (направление движения на фиг. 2- показано пунктирными линиями со стрелками).

Одновременно с подачей пульпы в корпус 1 подают питающее напряжение на электромагнит 12 и дополнительные электромагниты 14. На дополнительные электромагниты 14 напряжение питания подают дискретно по заданной программе, формируемой, например, посредством шагового двигателя. Время включенного состояния каждого из электромагнитов 14 выбирают экспериментально в пределах 2с из расчета достижения максимального магнитного поля (насыщения сердечника). Время его отключенного состояния также выбирают экспериментально из расчета времени размагничивания сердечника и времени на перемещение ферромагнитных частиц от одного электромагнита к другому, которое находится в пределах 0,3-0,5 с. Таким образом, при дискретном, поочередном включении дополнительных электромагнитов 14 создают бегущее магнитное поле, направленное сверху вниз, по направлению винтовой линии их размещения на поверхности корпуса 1 (в камере 7 это будет прямоточное магнитное поле, совпадающее с направлением движения пульпы).

Находящиеся в движущейся в камере 7 пульпе ферромагнитные частицы (преимущественно сильномагнитные) притягиваются магнитными силами включенного дополнительного электромагнита 14 в верхнем витке к стенке корпуса 1. При отключении предыдущего дополнительного электромагнита 14 ферромагнитные частицы под действием гравитационных сил и давления потока пульпы перемещаются вниз и притягиваются магнитными силами последующего очередного включенного электромагнита 14, находящегося в последующем витке. В зоне включенного электромагнита дополнительно притягиваются к стенке корпуса 1 ферромагнитные частицы из нижележащего уровня пульпы. Дальнейшее извлечение из пульпы и перемещение ферромагнитных частиц в нижнюю часть емкости происходит аналогично бегущим магнитным полем дополнительных электромагнитов 14. В нижней части корпуса 1 ферромагнитные частицы попадают в зону действия электромагнита 12 и притягиваются к его полюсу 9, являющемуся одновременно и дном корпуса 1, и удерживаются на его поверхности полем, направленным перпендикулярно направлению движения пульпы.

Таким образом в предлагаемом сепараторе осуществляют извлечение из потока пульпы и транспортирование в донную часть корпуса 1 преимущественно сильно- магнитных частиц, движущихся в камере 7.

Далее поток пульпы поступает через гарантированный зазор в камеру 8. Слабомагнитные частицы, находящиеся в пульпе, и сильномагнитные частицы, оставшиеся неизвлеченными из пульпы, поступают в зону действия поля электромагнита 12, притяги- ваютсякегополюсуЭипрочноудерживаются магнитными силами на его поверхности.

В камере 8 поток пульпы поднимается вверх под действием первоначального на- пора- на входе в корпус 1. При свобод- новходящем перемещении пульпы не представляется возможным разделить оставшиеся магнитные и немагнитные частицы и вывести последние в выходной патрубок 3. Для обеспечения разделения магнитных и немагнитных частиц в камеру 8 подают через патрубок 10 гидроаэрирую- щую смесь (около 90% воды и до 10% воздуха). Посредством барботера 11 через сопла создается заданное количество восходящих гидроаэрационных струй, которые тщательно перемешивают пульпу и создают турбулентное движение твердых частиц в горизонтальной плоскости. Кроме того, гид- роаэрирующий поток при заданном давлении транспортирует немагнитные частицы (песок) вверх к выходному патрубку 3, так как их удельный вес почти в 2 раза меньше чем ферромагнитных.

Ферромагнитные частицы аналогичным образом, как и в камере 7, попадают в зону действия бегущего поля, притягиваются к стенке и перемещаются магнитными силами в нижнюю часть корпуса 1 (в этом случае поле противоточное). В нижней части емкости ферромагнитные частицы притягиваются магнитными силами к полюсу 9.

Смыв концентрата с полюса 9 (дна) и транспортирование его по наклонной пло- 4 скости к разгрузочному патрубку 4 осуществляют непрерывно посредством струй гидроаэрирующей смеси, поступающих через специально предусмотренные в барбо- тере 11 сопла. При необходимости, для 5

облегчения условий смыва и транспортирования их к разгрузке, на дне корпуса 1 может быть установлена механическая мешалка или гребки. Выпуск концентрата из емкости осуществляют через разгрузочный патрубок 4. Конечными продуктами разделения на магнитных сепараторах являются магнитный концентрат и немагнитная фракция. Концентрат, получаемый на данном сепараторе, характеризуется повышенным выходом по сравнению с известными за счет доизвлечения магнитных частиц бегущим магнитным полем вследствие того, что на пульпу воздействуют электромагнитные поля разных направлений (прямоточное, противоточное и перпендикулярное) и различного времени воздействия (непрерывное, импульсное),

Соответственно немагнитная фракция, представленная, в основном, кварцем, получа- ется очищенной от примесей железных окислов.

Формула изобретения 1. Электромагнитный сепаратор, включающий цилиндрический корпус из немагнитного материала с верхними входным, и выходным патрубками для пульпы, нижний разгрузочный патрубок для концентрата, крышку с разделительной перегородкой и электромагнитную систему, размещенную в данной частм корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и качества концентрата путем дополнительного перемешивания пульпы и улучшения отделения слабомагнитных частиц от немагн -гт- ных, он снабжен дополнительными электромагнитами для создания бегущего магнитного Ноля и патрубком для поднодг гидрозэрирующей смеси, при зтом дно кор- пуса выполнено наклонным в сторону разгрузочного патрубка, дополнительные электромагкеты закреплены на наружной поаерхности корпуса по винтовой линии,с зазором друг относительно друга, а патрубок для подвода гидроаэрирующей смеси расположен напротив патрубка для разгрузки концентрата.

2. Сепаратор по п. 1,отличающий- с я тем, что, патрубок для подвода гндро- аэ п-1рующей смеси снабжен барботером.

Хвосты

Изобретение относится к мокрой магнитной сепарации в бегущем поле. Цель - повышение выхода и качества концентрата путем дополнительного перемешивания пульпы и улучшение отделения слабомагнитных частиц от немагнитных. Сепаратор включает цилиндрический корпус /К/ 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками /П/ для пульпы. В нижней части К1 расположен разгрузочный П 4 для концентрата и П 10 с барботером 11 для подачи гидроаэрирующей смеси. Дно К 1 выполнено наклонным в сторону П 4. Под дном К 1 расположен электромагнит /ЭМ/ 12 с сердечником 13. На внешней поверхности К 1 по винтовой линии расположены дополнительные ЭМ 14 для создания бегущего вниз магнитного поля. Перегородка 6 делит К 1 на две камеры 7 и 8. Пульпа поступает через П 2. Создаваемое ЭМ 14 бегущее поле транспортирует магнитные частицы к дну К 1. В нижней части К 1 они притягиваются к дну за счет ЭМ 12. В камере 8 пульпа движется навстречу магнитному полю, создаваемому ЭМ 14. Здесь происходит в основном доизвлечение слабомагнитных частиц. Гидроаэрирующая смесь, подаваемая через П 10, способствует турбулентной промывке пульпы. Кроме того, ее струи выносят вверх немагнитную фракцию и смывают концентрат с дна 9 в сторону П 4. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

,,-Q сЬ

ВодоВо ушная смесь

Ю д

70

ПуАЬпа

сгЬ

онцен/прат