Магнитогидростатический способ обогащения полезных ископаемых

(088.8) У.Ц. Маг ация эерн т, 1967, ША 9 3788 О, опубли итогидростастых смесей6.65,1974 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(прототип) . 54)(57) МАГНИТОГИДРОСТАТИЧЕСКИЙПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕ включающий квазиутяжеленне магнитной жидкости, подачу в нее исходного материала и разгрузку продуктов обога. щения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения производительности процесса и повышения точности сепарации за счет дифференциального изменения скорости и траектории движения частиц материала в зависимости от их плотности, одновременно с квазиутяжелением магнитной жидкости на нее дополнительно воздействуют магнитным полем с убывающим в направлении движения материала градиентом модуля напряженности, а подачу исходного материала на поверхность рабочего слоя производят в месте максимальной плотности магнитной жидкости,Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для сепарации по плотности минеральных смесей и других не- магнитных материалов.Известен способ магнитогидравлической сепарации, заключающийся в том, что магнитную жидкость помещают н магнитное поле с постоянным градиентом модуля напряженности, обеспечивающим заданную эффективную (О плотность всего рабочего слоя.магнитной. жидкости, подают в,нее исходный материал и производят выгрузку продуктов разделения ( 1 3.Наиболее близким по технической 15 сущности и достигаемому результату к предлагаемому является магнитогидростатический способ обогащения полезных ископаемых, включающий квази- утяжеление магнитной жидкости, подачу в нее исходного материала и разгрузку продуктов обогащения ( 2 3Недостатки способов - низкая производительность процесса обогащенияи невысокая точность разделения, обусловленные тем, что процесс разде- ", ления исходного материала по заданной плотности в квазиутяжеленной маг,нитной жидкости происходит медленно 1как и в тяжелых жидкостях.Цель изобретения - повышение про 30 изводительности процесса и повышение точности сепарации за счет дифферен- . циального изменения скорости и траектории дникения частиц материала в зависимости от их плотности.35Поставленная цель достигается тем, что согласно магнитогидростатическому способу обогащения, полезных ископаемых, включающему квазиутяжеление магнитной жидкости, подачу в нее ис О ходного материала и разгрузку продуктов обогащения, одновременно с квазиутяжелением магнитной жидкости на нее дополнительно воздействуют магнитным полем с убывающим н направлении движения материала градиентом ,модуля напряженности, а подачу исходного материала на поверхность рабочего слоя производят н месте максимальной плотности магнитной жидкости.Способ осуществляют следующим образом.Одновременно с квазиутяжелением магнитной жидкости путем помещения ее в магнитное поле с постоянным градиентом модуля напряженности на нее дополнительно воздействуют магнитным полем с убывающим в направлении движения материала градиентом модуля напряженности, а подачу исходного материала на поверхность рабо чего слоя производят в месте максимальной плотности магнитной жидкости.Такое воздействие на квазиутяжеленную магнитную жидкость обеспечивает квазиутяжеление участка рабочего слоя магнитной жидкости с монотонно возрастающей эффективной плотностьо, соответстненно с нозрастанием которой возрастают выталкивающая сила и сила гидравлического сопротив-, ления, действующие на частицы разделяемого материала. В результате происходит дифференциальное изменение скорости и траектории движения частиц исходного материала н зависимости от их плотности.Монотонное увеличение эффективной плотности от заданной величины (т.е. плотности разделения) производят до величины эффективной плотности, превышающей разность плотностей тяжелой и легкой фракций в к раз, где 1,0 50,0. При этом участок рабочего слоя с монотонно возрастающей эфФектинной лотностью представляет собой слой магнитной жидкости, монотонно возрастающий по высоте, поверхность которого наклонена к поверхности рабочего слоя с заданной эф- Фективной плотностью в направлении движения исходного материала. В этом слое вместе с монотонным изменением его эфФективной плотности изменяется монотонно и выталкивающая сила, дейстнующая на частицу, а также сила гидравлического сопротинления квазиутяжеленной магнитной жидкости, которая пропорциональна эффективной плотности магнитной жидкости, препятствует движению частицы н жидкости, растет вместе со скоростью движения частицы и направлена против нее. Причем выталкивающая сила кроме изменения по величине, монотонноменяет и угол наклона относительносилы тяжести н пределах 0-800, так как на этом участке н связи с возрастанием градиента модуля напряженности магнитного поля, т.е, в связи с возрастанием появляется горизонтальная составляющая выталкивающей силы в направлении, противоположном направлению возрастания градиента модуля напряженности Таким образом, предлагаемый способобогащения предусматривает созданиерабочего слоя квазиутяжеленной магнитной жидкости, состоящего из двух частей с различными физическими свойствами, Одна часть (как в изнестном способе) - слой квазиутяжеленной магнитной жидкости с заданной эффективной плотностью, другая - слой кназиутяжеленной магнитной жидкости смонотонно возрастающей эФфективной плотностью. Обе эти части составляют единое целое - рабочий слой магнитной жидкости. Магнитная жидкость в обеих частях одна и та же, а отличие в эффективных плотностях и законах их распределения обусловлено параметрами магнитного поля н соответствующих зонах. Параметры магнит1044335 ВНИИПИ. Заказ 7410/б Тираж 580 Подписное Филиал ППП "Патевтф, г. Ужгород,ул.Проектная,4 ного поля с убывающим в направлении движения материала градиентом модуля напряженности, т.е. в зоне, где создают часть рабочего слоя с монотон-. но изменяющейся (убывающей или возрастающей) эффективной плотностью, выбирают с учетом крупности исходного материала заданной плотности разделения, разности плотностей тя- . желой и легкой фракций, требуемой точности разделения, последняя и оп" 1 О ределяет величину о .Такая структура рабочего слоя магнитной жидкости обеспечивает дифференциальное изменение скорости и траектории движения частиц в зави симости от их плотности за счет того, что движение частиц легкой и тяжелой Фракций происходит в разных условиях. Максимальная плотность ра- бочего слоя магнитной жидкости, на поверхность которого производят подачу исходного материала, выбрана по. расчету такой величины, при которой легкая частица, падая на наклонную поверхность магнитной жидкости, не погружается в нее, а скользит по ней. Затем за счет равнодействующей силы тяжести, гидравлического сопротивления и выталкивающей силы она выносится на поверхность рабочего слоя с заданной эффективной плотностью, не погружаясь в него, так как его эффективная плотность больше или равна плотности легкой частицы, которая потом уходит в зону разгрузки легких фракций. В то же . 35 время при этой величине эффективной плотности магнитной жидкости тяже.лая частица, падая с той же высоты, что и легкая, полностью погружается в магнитную жидкость и за счет равно действующей силы тяжести, гидравлического сопротивления (которые будут уже иными, чем в случае легкой частицы) и выталкивающей силы движется по траектории, отличнойот траектории 45 легкой частицы, в зону разгрузки тяжелых фракций.После попадания частиц исходного материала на наклонную поверхность магнитной жидкости происходит упорядочение движения основной массы час"5 тиц в зависимости от их плотностей, увеличивается их подвижность друг относительно друга, так как они дви-. жутся по разным траекториям и во все ,более отличающихся условиях. Случайно захваченные тяжелые частицы легкими, в части рабочего слоя с заданной эффективной плотностью выпадут в зону разгрузки тяжелых фракций, а случайно попавшие легкие частицы в поток тяжелых всплывут на поверхность рабочего слоя с заданной эффективной плотностью, т.е. в последнем происходит повторная перечистка от случайных взаимозасорений. Таким образом обеспечивается повышение точности сепарации, т,е. улучшается качество разделения.При .этом происходит и повышение производительности процесса обога" щения, потому что увеличение относи-: тельной подвижности частиц уменьшает время одновременного пребывания частиц в зоне разделения, что позволяет повысить допустимое количество исходного материала в единицу времени в зоне разделения, которое успевает точно разделиться в рабочем слое магнитной жидкости соответственно плотностям фракций, т.епозволяет повысить удельную нагрузку по исходному материалу при неизменной зоне разделения,На чертеже схематически изображена структура рабочего слоя квазиутяжеленной магнитной жидкости в вертикальной плоскости симметрии.Способ осуществляют следующим образом.Исходный материал подают в направлении, указанном стрелкой 1, на наклонном участке рабочего слоя магнитной жидкости 2 с эффективной плотностью - происходит изменение траекторий и упорядочение движения частиц в соответствии с их плотностью. Частицы легкой фракции, двигаясь дальше по поверхности участка рабочего слоя с эффективной плотностьюразгружаются в сборник 3. Частицы тяжелой фракции, пройдя через рабочий слой магнитной жидкости, разгружаются в сборник 4.Предлагаемый способ обогащения реализуется в существующих иагнитогидростатических сепараторах, в которых производят сепарацию по из-. вестному способу, имеющих полюсные наконечники с гиперболическим или другим профилем, путем изменения конфигурации профилей полюсных ваконечников, обеспечивающих на выбранной длине зону магнитного поля с убывающим в направлении движения исходного материала градиентом модуля напряженности.