Магнитный сепаратор Советский патент 1992 года по МПК B03C1/10 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для разделения минералов по магнитным свойствам.

Для магнитного обогащения железных руд в современной технике используются магнитные сепараторы различной конструкции.

Известен магнитный сепаратор, содержащий немагнитный барабан, установленный с возможностью вращения, и расположенную внутри него магнитную систему, сепаратор снабжен по крайней мере одной спиральной направляющей, выполненной из немагнитного материала и закрепленной на внешней поверхности барабана.

Однако при использований указанного сепаратора для обогащения слабомагнитных руд, содержащих небольшое количество магнитного минерала (10-25%), спиральные направляющие мало способствуют взмучиванию материала в рабочей зоне, в связи с этим часть рудных зерен, оседая на дне ванны, не попадает в зону сильного магнитного поля, что создает неблагоприятные условия для более полного

VI

ю о VI

го ю

извлечения магнитных частиц и приводит к снижению эффективности обогащения.

Известен магнитный сепаратор, включающий рабочий орган, расположенную внутри него магнитную систему и полиградиентные элементы, установленные на поверхности рабочего органа, выполненные в виде стержней из немагнитного материала с резьбой, в углублениях которой размещена проволока из магнитомягкого материала. При использовании этого сепаратора для обогащения разжиженного продукта, содержащего небольшое количество магнитного минерала, в рабочей зоне сепаратора также происходит недостаточное взмучивание пульпы, вместе с этим мала вероятность захвата магнитных частиц, так как здесь даже при небольших скоростях потока пульпы, гидромеханические силы оказывают существенное влияние на магнитные силы, в результате этого часть магнитных частиц вымывается из области магнитного поля и разгружается в хвосты.

Кроме этого, устройство для увеличения градиента магнитного поля существенно усложняет конструкцию сепаратора и требует дополнительных эксплуатационных затрат. Наиболее близким к изобретению является магнитный сепаратор для обогащения преимущественно слабомагнитных руд, включающий загрузочное устройство, барабан, футерованный с внешней стороны ре-, зиной, с установленной внутри него магнитной системой, который размещен в ванне, имеющей отверстие для-вывода хвостов, и концентратный лоток, при этом сепаратор снабжен резиновыми пластинами, которые размещены на барабане по его образующей под углом 8-12° к его окружности и толщина которых в 4-8 раз больше толщины резиновой футеровки,

Опыт эксплуатации данного сепаратора показал, что при использовании его для обогащения слабомагнитных руд эффективность обогащения недостаточна из-за малого градиента магнитного поля е рабочей зоне сепаратора, в результате чего наблюдаются потс-ри слабомагнитных минералов с хвостами.

Цель изобретения -устранениеуказанных недостатков, а именно повышение эффективности обогащения.

Поставленная цель достигается тем, что магнитный сепаратор, содержащий загрузочное приспособление, ванну с концент- ратным лотком и отверстием для вывода хвостов, барабан с магнитной системой, футерованный с внешней стороны резиной, на котором размещены вдоль образующей под углом к окружности резиновые пластины,

барабан по его образующей снабжен прли- градиентными элементами, размещенными равномерно между резиновыми пластинами и выполненными в виде резиновых полос

шириной, равной 0.35-0,45 ширины резиновой пластины, на каждой из которых закреплены магнитомягкая сетка с площадью квадратной ячейки, равной 1,42 -10 a-5,67 -10 площади поперечного сечения барабана, шириной, равной 0,30-0,40 ширины резиновой пластины, при равной толщине резиновых полос и пластин, угле их наклона к окружности барабана 30-50° и суммарной площади резиновых полос равной 1,05-1,75 суммарной площади резиновых пластин.

В каждой серии опытов изменяется один из параметров и размеров сепаратора, остальные не изменяются.

Первую серию опытов проводят при различной ширине резиновых полос, равной 0,30; 0,35; 0,40; 0,45 и 0,50 ширины пла- стины Ь,

Во второй серии опытов изменяется площадь квадратной ячейки пластины из сетки, она составляет соответственно 0,63 Ю 6;

1,42 -10 6; 2,52- 5,67- Ю 6; 10.1- площади поперечного сечения барабана сепаратора S.

В третьей серии опытов изменяется ширина пластин из сетки, она составляет 0,25;

0,30; 0,35; 0,40 и 0,45 ширины резиновой пластины Ь.

В четвертой серии опытов изменяется угол наклона резиновых пластин к окружности барабана, он равняется 20; 30; 40 и 60°.

В пятой серии опытов изменяется угол наклона полиградиентных элементоов к окружности барабана, он равняется 20; 30; 40; 50 и 60°. В шестой серии опытов различная суммарная площадь резиновых полос, она

равняется 0,70; 1,05; 1,40; 1.75 и 2,10 суммарной площади резиновых пластин Si.

Для сравнения в каждой серии опытов на идентичной руде проведены исследования с использованием известного сепаратора.

Все опыты проводят на представительной пробе окисленной руды крупностью 2-0 мм с содержанием железа 29,1-34,7%.

Результаты опытов приведены в табл. 1. Как видно из данных табл. 1, оптимальными размерами и параметрами являются: ширина резиновых полос 0,35-0,45 Ь; площадь квадратной ячейки сетки 1,42- 5 5,67 ширина пластины из сетки 0,30- 0,40 Ь; угол наклона резиновых пластин к окружности барабана 30-50°; угол наклона полиградиентных элементов1 к окружности

барабана 30-50°; суммарная площадь резиновых пластин 1,05-1,75 Si.

При указанных оптимальных размерах и параметрах (табл. 1, опыты 4,10,16,22,28, 34) эффективность обогащения составляет соответственно 18,6; 19,5; 15,9; 18,0; 17,2 и 16,6%.

Что касается обогащения руды на известном сепараторе (табл. 1, опыты 1,7,13,19, 25,31), то здесь в сравнении с результатами, полученными на сепараторе, снабженном резиновыми пластинами .и полиградиент- ными элементами, расположенными равномерно по всей длине образующих барабанов между резиновыми пластинами (табл. 1, опыты 4,10,16,22,28,34) в среднем эффективность обогащения ниже в 3,2 раза.

На фиг. 1 представлен предлагаемый магнитный сепаратор, общий вид; на фиг. 2 - барабан магнитного сепаратора и разрез А-А.

Магнитный сепаратор состоит из загрузочного приспособления 1 (фиг. 1), барабана 2. футерованного с внешней стороны резиной 3, где прикреплены резиновые пластины 4 и полиградиентные элементы 5 в виде резиновых полос 6, на каждой из которых по длине закреплена магнитомягкая сетка 7, магнитной системы 8, ванны 9, кон- центратного лотка 10 и хвостового отверстия 11.

Загрузочное приспособление предназначено для равномерного распределения пульпы по ширине барабана, Барабан сепаратор-рабочий орган предназначен для транспортировки магнитного продукта из ванны на концентратный лоток. Для предотвращения износа поверхность барабана футерована резиной. Магнитная система служит для сепарации магнитных и немагнитных зерен. Процесс сепарации происходит непосредственно в ванне сепаратора. Концентратный лоток предназначен для приема магнитных зерен, а хвостовое отверстие - для разгрузки немагнитных зерен.

Полиградиентные элементы 5 (фиг, 2), состоят из резиновых полос, на каждой из которых крепится пластина из магнитомя- кой сетки с площадью квадратной ячейки, равной 1,42 -10 - 5,67 -10 6 S, толщина резиновых полос д равна толщине резиновых пластин 5i, а ширина их bi и сетки 02 составляет соответственно 0,35-0,40 и 0,30-0,40 ширины резиновых пластин Ь.

На фиг. 2 показано 12 полиградиентных элементов и четыре резиновые пластины. Полиградиентные элементы и резиновые пластины прикреплены к футеровочному

слою (резине) 3 под углом а, равным 30-50°. При этом отношение суммарной площади резиновых пластин к суммарной площади резиновых полос равно 1,05-1,75 SL

Резиновые полосы предназначены для 5 крепления магнитомягкой сетки к барабану. Магнитомягкая сетка предназначена для увеличения градиента магнитного поля.

Сепаратор работает следующим образом.

0 Окисленная железная руда в виде пульпы подается в загрузочное устройство 1, откуда равномерным слоем направляется в ванну 9 сепаратора под вращающийся барабан 2, футерованный резиной 3. Здесь ис5 ходный материал попадает в зону действия магнитного поля, создаваемого магнитной, системой 8, на полиградиентные элементы 5. Резиновые пластины 4, прикрепленные к барабану, создают в рабочей зоне сепарато0 ра взмучивание пульпы, что интенсифицирует процесс сепарации. Они также способствуют разгрузке концентрата на концентратный лоток. Немагнитные частицы вместе с основным количеством воды

5 уходят в хвостовое отверстие 11. Магнитные и слабомагнитные частицы притягиваются к барабану 2 и сетке 7 полиградиентных элементов равномерно по всей их поверхности и перемещаются к краю магнитной системы

0 8, где они отцепляются от барабана и сетки полиградиентных элементов и самотеком поступают нз концентратный лоток 10.

Таким образом, наличие на барабане сепаратора резиновых пластин, прикреп5 ленных под углом 30-50° к его окружности и полиградиентных элементов позволяет увеличить эффективность обогащения.

Пример 1 (касается минимальных значений размеров и параметров резйно0 вых пластин и полиградиентных элементов барабана сепаратора).

Барабан магнитного сепаратора футерован резиной толщиной 2 мм, длина его 2440 мм, диаметр барабана 900 мм. Ширина

5 резиновой пластины 100 мм, а толщина ее

12 мм, количество пластин 4. Ширина пла- стины из сетки 0,30 ширины резиновой пластины и равняется 30 мм, площадь

квадратной ячейки сетки 1,42 -10 площади

0 поперечного сечения барабана сепаратора и равняется 9 мм , ширина резиновой полосы составляет 0,35 ширины резиновой пластины и равняется 35 мм, отсюда площадь резиновой полосы равняется 2440x35

5 85400 мм . Пластины из резины и полиградиентные элементы прикрепляются к резиновой футеровке под углом 30°. Количество полиградиентных элементов выбрано из условия: суммарная площадь резиновых полос равна 1,05 суммарной площади резиновых пластин, что согласно расчету соответствует 12 полиградиентным элементам

85400 -п- 1,05(2240.100-4), где п - число полиградиентных элементов, отсюда

„ 1.05 976000 ,д

-8540012шт

Эффективность Обогащения составляет 19,0%, что более чем в 3 раза превышает эффективность у прототипа (6,1 %).

. Пример 2 (касается средних значений размеров и параметров полиградиент- ных элементов и резиновых пластин барабана сепаратора).

Ширина резиновых полос составляет 0.40 ширины резиновых пластин и равняется 40 мм; площадь квадратной ячейки в пластинках из сетки соответствует 2,52- 10 площади поперечного сечения барабана сепаратора и равняется 16 мм2; ширина пластин из сетки составляет 0,35 ширины резиновых пластин и соответствует 35 мм; угол наклона пластин из резины и полиградиентных элементов к окружности барабана 40°;. суммарная площадь резиновых пластин составляет 1,40 суммарной площади резиновых полос, что соответствует 16 полиградиентным элементам.

Условия проведения рпытов и расчеты в. примере 2 аналогичны принятым в примере 1, Эффективность обогащения 18,6%.

Пример 3 (касается максимальных значений размеров и параметров полиградиентных элементов и резиновых пластин барабана сепаратора).

Ширина резиновых полос составляет 0,45 ширины резиновых пластин и равняется 45 мм; площадь квадратной ячейки в пластинах из сетки равняется 5,67 10 площади поперечного сечения барабана сепаратора и составляет 36 мм ; ширина пластин из сетки составляет 0,40 ширины резиновых пластин и равняется 40 мм; угол наклона пластин из резины и полиградиентных элементов к окружности барабана 50°; .суммарная площадь резиновых пластин составляет 1,75 суммарной площади резиновых полос, что соответствует 20

полиградиентным элементам; эффективность обогащения 15,2%.

Условия проведения опытов и расчеты в примере 3 аналогичны принятым в примере

1.

Результаты примеров конкретного выполнения приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что примене- .ние в сепараторе предлагаемого устройства

в виде резиновых пластин, прикрепленных под углом 30-50° к окружности барабана сепаратора, и полиградиентных элементов позволяет получить эффективность обогащения 15,2-19,0%.

Как видно из результатов опытов, при работе магнитного сепаратора по изобретению (табл. 2, примеры 1-3) в сравнении с известным магнитным сепаратором (табл. 1, опыты 1, 7, 13, 19, 25, 31) эффективность

обогащения увеличивается в 3,2 раза. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить положительный эффект, выражающийся в повышении эффективности обогащения.,

Формула изобретения

Магнитный сепаратор, включающий загрузочное приспособление, ванну с концен- тратным лотком и отверстием для вывода хвостов, установленный в ванне с возможностью вращения барабан с магнитной системой, футерованный с внешней стороны резиной, на котором размещены вдоль образующей под углом к окружности резиновые пластины, отличающийся тем,

что, с целью повышения .эффективности обогащения, он снабжен полиградиентными элементами, расположенными вдоль образующей барабана между резиновыми пластинами и выполненными в виде закрепленных резиновых полос и магнитомягкой сетки с площадью квадратной ячейки, равной 1,42 -10 - 5,67 площади поперечного сечения барабана и шириной, равной 0,30-0,40 ширины резиновой пластины, при

этом ширина резиновой полосы равна 0,35- 0,45 ширины резиновой пластины, а их толщина равна толщине пластин, причем угол наклона полос и пластин к окружности барабана равен 30-50°, а суммарная площадь

0 резиновых полос равна 1,0В 1,75 суммарной площади резиновых пластин.

Опыты проведены при различных значениях S, Ъ, 5,

Таблица 2

Изобретение относится к технике для обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для разделения минералов по магнитным свойствам. Цель изобретения - повышение эффективности обогащения. Сепаратор включает футерованный резиной барабан с расположенными по его образующей полиградиентными элементами, размещенными равномерно между резиновыми пластинами и выполненными в виде резиновых полос шириной .0,35-0,45 ширины резиновой пластины, на каждой из которых закреплена магнитомяг- кая сетка с площадью квадратной ячейки, равной 1,42- ,67 -10 площади поперечного сечения барабана, шириной 0,30- 0,40 ширины резиновой пластины, при равной толщине резиновых полос и пла- cfnH, угле их наклона к окружности барабана 30-50° и суммарной площади резиновых полос, равной 1,05-1,75 суммарной площади резиновых пластин. Барабан находится в ванне и внутри него находится магнитная система. Пульпа из питателя поступает в ванну, где магнитные частицы притягиваются к барабану, а немагнитные удаляются через отверстие для вывода хвостов. 2 ил„ 2 табл.

Фиг.1