Магнитный гидроциклон

О П И С А Н И Е1973163ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскинСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(51 Кл.3 С 1/02 присоединением заявки Геоударстаенный комитет СССР по делам нэобретеннй н откритнй3) Приоритет -убликовано 15,1 ата опубликован Бюллетеньнсання 25,11.8(71) Заявитель ы р тр кр Ъцю горный институт ГНИТНо 1 Й ГИ 1 РОЦИКЛОН Изобретение относиолезных ископаемых,итному разделению,Известен магнитньаюший цилиндроконичитную систему, загруный патрубки 1. ся к обогащениюв частности к маг Ф гидроциклон, вилюский корпус, магзочный и раэгруэочмаги нное ом равномерное пост оле небольшой напряж Э), вследствие чего о солено нитное (до Э т ой высо ля руивость лько применят стномагнитной воспри сти магнетитовых руд.Наиболее близким поности и достигаемому. тению является магнитныйвхлючаюший цилинд роконичиэ немагнитного материалразмещенной в нем магнитсостоящей из катушек, илом, загрузочный и разгруки 21. технической суш. эффекту к иэобрегидроциклон,еский корпус а, криостат сной системой,рабочим каназочные патруб едостатком его яеляется, создаваемое Недостатком этого магнитного гидро циклона является неудовлетворительный процесс разделения, так как градиент напряженности поля по оси гидроциклона распределен таким образом, что при одной и той же напряженности поля величина магнитной силы ( Р = Нго 3 Н) в зоне разделения магнитных и немагнитных частиц меньше величины магнитной силы в зоне разгрузки песков. Это вызывает повы шенные потери тонких магнитных частиц в сливе, а также затрудняет разгрузку ,песков через патрубок, вплоть до образования в нем "пробки из разгружаемого материала, особенно в случае напряженности поля свыше 50 кЭ. Односекционная магнитная система трапециевидной формы имеет нерегулируемую топографию магнитного поля и не позволяет изменением силы тока в обмотке качественно изменить указанное соотношение градиентов и магнитных сил во всем диапазоне напряженности поля, чтобы добиться эффек. тивного режима работы гидроциклона, Кро ме того, цилиндрический профиль рабочегокапала крпостата затрудняет изменениеположения гидроцпклона В нем в случаенеобходимости для оптимального совмещения максимума магнитного поля с зоной 5разделения частиц в гидроциклоне,Цель изобретения - повышение эффективности процесса сепарации минераловслабомагнитных тонковкрапленных руд засчет увеличения грщиента напряженности магнитного поля в зоне разделения,улучшепие разгрузки магнитного продукта через песковый патрубок, а, следовательно, и стабилизация, непрерывного режима работы гидроциклона за счет уменьщения градиента напряженности поля взоне разгрузки песков.Цель достигается тем, что коническая часть гидроциклона выполнена с кольцообразпыми прорезями и снабжена вставками из ферромагнитного материала, размещенными в прорезях, а катушки установлены ступенчато, при этом рабочийканал крпостата юеет цилиндрическуюформу. 25На чертеже изображен гидроциклон,общий вид.Магнитный гидроциклон включает криостат 1 с рабочим каналом 2 цилиндрической формы, сверхпроводящую магнитную систему 3, состоящую иэ прямоугольных катушек 4 и 5 установленных ступенчато и выполненных из сверхпроводящего материала, цилиндроконический корпус 6 из немагнитного материала,имеющий цилиндрическую 7 и коническую8 части, причем коническая часть выполнена с кольцеобразньми прорезями, в которых размещены ферромагнитные вставки 9, загрузочный спиралеобразный патрубок 10 и разгрузочные патрубки 11 и12, соответственно сливной и песковый,Магнитный гидроциклон работает следующим образом,Исходное питание (пульпа) подаетсяпод давлением в загрузочный спиралеобразный патрубок 10, предварительно намагничиваясь в нем за счет полей рассеивания, тангенциально входит в цилиндрическую 7, а затем н в коническую 8части гидроциклона, где под влиянием гидродинамических и магнитных сил происходит процесс сепарации содержащихся впульпе магнитных и немагнитных частицминералов. Магнитная фракция (пески)выходит через разгрузочный песковыйпатрубок 12 в нижней части гидроциклона, а немагнитная фракция (слив) выносится через разгрузочный сливной патрубок 11, При этом вставки 9 из ферромагнитного материала, которыми снабжена коническая часть 8 гидроциклонанамагничиваются под влиянием внешнего поля магнитной системы 3, увеличивают неоднородность магнитного поля за счет создания дополнительного радиального градиента напряженности и тем самым повышают уровень пондеромоторных сил у стенок гидроциклона. Это способствует более эффективному удержанию магнитных частиц, особенно тонких фракций, в пристенных слоях .пульпы и, следовательно, их более полному извлечению в песковый продукт, Ширина 3 кольцевых вставок 9 и зазор 6 между ними выбирается в соответствии с оптимальными соотношениями этих параметров, принятыми при расчетах поля электромагнитных систем с чередующимися открытыми полюсами плоской формы, так чтобы напряженность поля была примерно одинаковой против середины полюсов и середины зазоров, Учитывая, что величина индукции насыщения магнитомягких сталей соответствует максимальной напряженности поля у полюсов, равной 20 кЭ, то величина дополнительного радиального градиента поля, создаваемого в нашем случае чередующимися ферромагнитными кольцевыми вставками 9, достигает 20- 30 кЭ/см (при ширине вставок от 3 см и ниже). Количество кольцевых вставок будет зависеть от их ширины,и параметров гидроциклона, причем с целью оптимального соотношения величины магнитных и гидродинамических сил разделения по всей высоте гидроциклона коническая часть последнего может быть выполнена с переменным соотношением ширины и шага вставок.Эффективность разделения частиц в гидроциклоне и стабильность непрерывного процесса разгрузки песков повышается также эа счет магнитнойсистемы 3, сос тояшей из прямоугольных катушек, установленных ступенчато, создающей поле такой конфигурации, при которой величина магнитной силы в зоне разделения превышает величину магнитной силы в зоне разгрузки песков, что обеспечивается более высокими градиентами магнит його поля в зоне разделения частиц (в 2- 3 раза по сравнению с прототипом) и одновременно пониженными градиентами поля в зоне разгрузки песков. Наличие нескольких катушек 4 и 5 магнитной системы с раздельной регулировкой позволяет дополнительно оптимизировать величины градиента поля и магнитных сил5 9731в разных зонах по оси гидроциклона взависимости от типа обогащаемого минерального сырья, режимов работы и параметров гидроциклона. Кроме того, цилиндрическая форма рабочего канала 2криостата 1 дает возможность изменитьпри необходимости положение гидроциклона относительно максимума поля и за счетэтого также улучшить процесс разделения частиц в гидроциклоне.ОЭкономическая эффективность предлагаемого технического решения при обогащении руд редких металлов, в частноститанталитколумбитовых и вольфрамовых,составит для одного магнитного гидроцик лона диаметром 100 мм примерно100 тыс. руб. в год,формула изобретения 20 1. Магнитный гидроциклон, включаю- . щий цилиндроконический корпус из немат- нитного материала, криостат с размешен 63 6ной в нем магнитной системой, состоящей из катушек, выполненных из сверхпроводящего материала и рабочим каналом, загрузочный и разгрузочные патрубки, отличающийся тем,что,с целью повышения эффективности процесса сепарации слабомагнитных тонковкрапленных руд за счет увеличения градиента напряженности магнитного поля в зонеразделения, коническая часть гидроциклона выполнена с кольцеобразными прорезями и снабжена ферромагнитными вставками, размещенными в прорезях, а катушкиустановлены ступенчато.2, Гидроциклон по п. 1, о т л и ч аю ш и й с я тем, что канал криостатаимеет цилиндрическую форму.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 138544, кл. В 03 С 1/08, 1960,2. Авторское свидетельство СССРМо 522857, кл. В 03 С 1/02, 1972Филиал ППП "Патент", г. Ужгррод, ул. Проектная ИПИ Заказ 8569/7 973163 ираж 594 Подписно