Лабораторный магнитный сепаратор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 587 А 9) С 1/О Я нского гнит 19 СЕП ералов зобре 5 заНа ее ередуГОСУДАРСТВЕННЫЙКОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ийститут физики им. Л,В. КирСО АН СССР(56) Кармазин В.И; и Кармазин В.В.ные методы обогащения. М.; НедраАвторское свидетельство СССРйт 940849, кл. В 03 С 1/02, 1980.(57) Использование: разделение мипо магнитным свойствам. Сущностьтения: на вертикальном полом валкреплена немагнитная обойма 3поверхности закреплены магниты 4 Изобретение относится к обогащению железных руд и может быть использовано для разделения магнитных минералов .по магнитным свойствам, т.е. для селективного разделения и обогащения минерального сырья.Известные магнитные сепараторы, содержащие рабочую камеру и систему движущихся постоянных магнитов или электромагнитовразделяют магнитное сырье на магнитную и немагнитную компоненты.Недостатком сепараторов такого типа является отсутствие воэможности селективного разделения магнитной фракции на отдельные компоненты.Наиболее близким по техническому принципу действия к предлагаемому сепаратору является лабораторный магнитный сепаратор периодического действия, вклю. чающий в себя магнитную систему, состояющейся полярности. Они расположены радиально. Над магнитной системой расположена неподвижная сепарационная камера 1. На ее конической поверхности закреплены под углом к образующей конуса немагнитные направляющие 2. Камера 1 установлена с воэможностью вертикального перемещения. Вал 5 вращается от двигателя 6. Над камерой расположен конический распределитель питания 7.Он выполнен из немагнитного материала и обращен вершиной вверх. Немагнитный отражатель питания 8 выполнен в виде усеченного конуса, обращенного вверх большим основанием. Под валом 5 установлен приемник магнитной фракции. Под нижним торцом камеры 1 расположен приемник немагнитной фракции. 3 ил. щую из магнитов с полюсами чередующеися полярности, радиально размещенными по периферии плоской обоймы, закрепленной на валу, соединенном с электродвигателем, и.размещенную на столе сепарационную камеру.Недостатком такого сепаратора является его низкая производительность, обусловленная периодичностью действия,Цель изобретения - повышение производительности сепаратора путем непрерывности его работы.Поставленная цель достигается тем, что в известном лабораторном магнитном сепараторе, содержащем магнитную систему с полюсами чередующейся полярности, радиально размещенными по поверхности обоймы; закрепленной на вертикальном валу, соединенном с электродвигателем, и сепарационную камеру в виде усеченного конуса, установленную с зазором и соосно с1722587 5 10 15 20 30 35 40 50 магнитной системой, при этом зазор выполнен регулируемым, сепаратор снабжен направляющими пластинами, установленными в верхней части сепарационной камеры перпендикулярно ее поверхности и под углом к образующим конуса, и выполненными из немагнитного материала, конусным немагнитным распределителем питания, установленным над камерой вершиной вверх, и немагнитным отражателем питания в виде усеченного конуса, обращенного вверх большим основанием, и установленного под распределителем, обойма выполнена в виде усеченного конуса, поверхность которого параллельна поверхности камеры, а вал выполнен полым, при этом камера установлена с возможностью вертикального перемещения.На фиг,1 изображен предлагаемый лабораторный магнитный сепаратор, общий вид; на фиг,2 - магнитная система, видсверху; на фиг,З - сепарационная камера, вид сверху.Магнитный сепаратор содержит сепарационную камеру 1, на которой установле- . 25 ны направляющие пластины 2, обойму магнитной системы 3, на наружной поверхности которой расположены постоянные магниты 4. Магнитная система закреплена на валу 5 и приводится во вращение электродвигателем 6, вал выполнены полым. Над сепарационной камерой находится конусный распределитель 7 питания, у основания которого укреплен отражатель 8, Контейнер 9 для магнитной фракции установлен под полым валом. Устройство содержит контейнер 10 для немагнитной фракции и подъемное устройство 11, обеспечивающее вертикальное перемещение сепарационной камеры относительно магнитной системы,Магнитная система (фиг,2) представляет собой усеченный конус, на наружной поверхности которого закреплены радиально расположенные постоянные магниты чередующейся полярности. Сепаратор работает следующим образом.Подлежащий разделению материал в виде порошка с размером частиц 0 - 100 мкм с помощью контейнера-воронки, конусного распределителя 7 питания и отражателя 8 попадает на боковую поверхность конусо. образной сепарационной камеры в область "В" (фиг.2) Немагнитные частицы под действием силы тяжести скатываются с наклонной поверхносТи сепарационной камеры в приемник 10, Магнитные частицы под действием знакопеременного бегущего магнитного поля, возникшего в результате вращения магнитной системы электродвигателем, начинают перемещаться навстречу движущимся магнитам в результате вращения вокруг своих горизонтальных осей по спиральной траектории к центру сепарационной камеры и, стремясь сконцентрироваться в области "Б" (фиг,З), Для того, чтобы магнитные частицы из области "Б" продолжали движение к центру и через отверстие в валу попадали в контейнер 9, на боковой поверхности сепарационной камеры вертикально закреплены направляющие пластины 2, расположенные под углом к радиусу и выполненные из не- магнитного материала. Эти пластины заставляют магнитные частицы двигаться по поверхности конуса внутрь полого вала вплоть до отрыва и падения в приемник 9.Конусный распределитель 7 питания снабжен отражателем 8, который служит для того, чтобы вещество, подлежащее сепарации, не попало в область "А" (фиг,2) сепарационной камеры, Наиболее эффективно разделение вещества происходит, когда область "В" расположена на расстоянии, равном 1/3 длины магнита от его нижнего конца,Изменение расстояния между сепарационной камерой и магнитной системой с помощью подъемного устройства 11 приводит к изменению напряженности и градиента магнитного поля на поверхности сепарационной камеры. При минимальном зазоре между сепарационной камерой и магнитной системой величина магнитного поля и его градиент на поверхности сепарационной камеры принимают максимальные значения, сепаратор извлекает из породы все магнитные вещества вплоть до самых слабомагнитных. При большом зазоре извлекаются только сильномагнитные минералы,Таким образом, изменяя расстояние между сепарационной камерой и магнитной системой и производя каждый раз сепарацию, из породы можно извлечь вещество с определенными магнитными свойствами или провести разделение магнитной фракции на отдельные компоненты. Аналогичный результат можно получить, если постоянные магниты заменить на электромагниты, а величину поля регулироватьсилой тока в обмотках, Однако такой способ удобен только в стационарных условиях при наличии источников электрической энергии. В полевых геологических условиях наиболее подходит первый вариант, тем более, что вращение магнитной системы три этомзаменить на ручное не представляет особойсложности.П р и м е р, На внешней поверхностинемагнитного усеченного конуса с диаметором основания 210 мм и углом наклона 40 5закреплены радиально восемь постоянныхмагнитов прямоугольной формы (15 х 15 х 80)мм . Магниты имеют одинаковую длину, наружные торцы их расположены на окружности одного радиуса. Постоянные магниты 10намагничены. в плоскости, перпендикулярной боковой поверхности конуса. Соседниемагниты имеют противоположную полярность. Постоянные магниты изготовлены избариевых ферритовых пластин. Максимальная напряженность магнитного поля в месте расположения разделяемого веществасоставляет 1,б.10 А/м,5Электродвигатель приводит во вращение магнитную систему с частотой 5-10 20об/с. Угол наклона сепарационной камеры,равный 40 о, является оптимальным, т.е. приуменьшении этого угла немэгнитные частицы удерживаются. на поверхности конуса ине скатываются в приемник 10, что снижает 25производительность сепаратора. При увеличении этого угла снижается извлекательнаяспособность сепаратора слабомагнитных минералов, Чем больше угол наклона конусамагнитной системы, тем должна быть больше 30напряженность магнитного поля в области. сепарируемого вещества для извлечения слабомагнитных фракций.Для избежания потерь на токи Фукосепарэционная камера выполнена из немагнитного непроводящего материала - оргстекла. Направляющие пластинывыполнены из листовой меди толщиной 0,2мм и высотой 5 мм и расположены под углом15 к радиусу сепарационной камеры. 40Для проверки эффективности работысепаратора была изготовлена искусственносмесь - мэгнетит, пирротин, речной песок ссоотношением масс 1;1:1. При зазоре 10 мммежду сепэрэционной камерой и магнитной 45системой из смеси был извлечен магнетит вколичестве 99,8 г, что составляет 99,8 О магнетита, содержащегося в смеси, Время сепарации 120 с. Оставшийся продукт послепервой сепарации был подвергнут. вторичной сепарации при зазоре 5 мм между сепарационной камерой и магнитной системой.Через 90 с из смеси было извлечено 99,7 гпирротина, т.е. 99,7исходного продукта.При вторичном опыте в качестве естественных образцов был использован порошокминерального продукта Михайловского месторождения окисленных кварцитов с размером частиц 0,01 - 0,1 мм, Сепарацияпроводилась при различных зазорах между сепарационной камерой и магнитной систе- :мой. Это позволило определить наиболееслабомагнитную фазу, которую сепараторконкретного исполнения может извлечь иэпороды,Опыты показали, что если намагничен 2ность насыщения (Ь) меньше 0,4 А м /кг вполе 8 10 5 А/м, то такое вещество сепаратор конкретного исполнения извлекать неможет. Для того, чтобы извлечь вещество с1, меньшей 0;4 А м /кг, необходимо посто 2янные бариевые ферритовые магниты заменить на самарий-кобальтовые илиэлекТромагниты, создающие поля большейнапряженности.Таким образом, предлагаемая конструкция магнитного сепаратора позволяетувеличить его производительность в результате непрерывного действия. Кроме того,предлагаемый сепаратор сохраняет и лучшие свойства прототипа - разбивание флокул при вращении магнитных частиц иочищение материала от немэгнитных примесей.Предлагаемый магнитный сепараторможет найти широкое применение в научноисследовательских лабораториях, в геологических партиях при экспресс-анализеминералов, Использование указанногопринципа разделения или обогащения минералов в промышленных сепараторах позволяет увеличить эффективностьпроцессов обогащения, что, в свою очередь,приводит к снижению себестоимости промп родукта,Формула изобретения Лабораторный магнитный сепаратор, включающий магнитную систему с полюсами чередующейся полярности, радиально размещенными на поверхности обоймы, закрепленной на вертикальном валу, соединенном с электродвигателем, и сепарационную камеру в виде усеченного конуса, установленную с зазором относительно магнитной системы и соосно с ней, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности сепаратора путем обеспечения непрерывности его работы, он снабжен направляющими пластинами, установленными в верхней части сепарационной камеры перпендикулярно к ее поверхности и под углом к образующим конуса и выполненными из немагнитного материала, конусным немагнитным распределителем питания, установленным над камерой вершиной вверх,и немагнитным отражателем питания в виде усеченноГо конуса. обращенного вверхбольшим основанием и установленного подраспределителем, обойма выполнена в виде усеченного конуса, поверхность которого параллельна поверхности камеры, а вал выполнен полым, при этом камера установлеиа с возможностью вертикального перемещения.1122587 Составитель Б. ЛевчаТехред М, Моргентал Корректор М, Кучерявая Редак исина Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1016 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рэушская наб 4/5