Высокоградиентный магнитный сепаратор

)ю ВОЗС 1 ПИСАНИ ОБРЕТЕН К ПАТЕН и элекйковый н с раса ндажами из гнитных ого сече располо итатель згрузоч ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-исследовательский и проектныйинститут обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмеханобр"(73) Научно-исследовательский и проектныйинститут обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмеханобр"(56) Авторское свидетельство СССР1 ч. 290770, кл, В ОЗ С 1/10, 1966,Авторское свидетельство СССРМ 1069859, кл. В 03 С 1/10. 1982.Авторское свидетельство СССР Ь 1669557, кл. В 03 С 1/10, 1989. Изобретение относится к магнитному обогащению, в частности к конструкциям высокоградиентных магнитных сепараторов на постоянных магнитах и может быть использовано при сухой сепарации слабо- магнитных руд крупностью 1-10 мм. Известен высокоградиентнь тромагнитный барабанноруче сепЭратор, включающий бараба положенными на его поверхности б ми, выполненными составнь чередующихся магнитных и нема элементов трапециевидного или ин ния, электромагнитную систему,. женную внутри барабана, ванну, и сита, полиградиентную среду и ра ные устройства. 54) ВЫСОКОГРАДИЕНТНЫЙ МАГННЫЙ СЕПАРАТОР(57) Использование; сухая магнитная сепарация слабомагнитных руд крупностью 1-10 мм. Сущность изобретения: рабочий орган. магнитного высокоградиентного сепаратора выполнен в виде барабана, поперечное сечение которого - многогранник. На гранях рабочего органа расположень 1 ряды постоянных магнитов с чередующейся поверхностью полюсов, Постоянные магниты выполнены со смещением геометрических осей одноименных полюсов между рядами на половину полюса магнита, Крайние магниты выполнены с осями, перпендикулярными осям остальных магнитов, На поверхности рабочего органа имеется поли- градиентная средав виде сплошной ферромагнитной ленты, 2 з.п. ф-лы, 4 ил. Недостатками сепаратора являются повышенная массовая доля железа в немагнитном продукте, обусловленная малыми градиентами и силой магнитного поля в рабочей зоне, большой вес электромагнитной системы и высокое потребление электроэнергии. Известен высокоградиентныи магнитный сепаратор, включающий рабочий орган в виде горизонтального ротора, выполненного в виде двух концентричных кольцевых полостей, в которых размещена полиградиентная среда, магнитную систему, установленную между кольцевыми полостями и состоящую из обмоток возбуждения и сердечников, питатель, приемники продуктов разделения с шиберами и брызгала, 1795910Недостатком устройства является повышенная массовая доля железа в немагнитном продукте из-за небольших величинградиентов и силы магнитного поля, создаваемого намагничивающими катушкамиэлектромагнитной системы в рабочей зонесепаратора. Это приводит к слабому удерживанию слабомагнитных частиц руды наповерхности намагниченной полиградиентной среды и попаданию слабомагнитных частиц при вращении рабочего органа вразгрузочное устройство для немагнитногопродукта (хвостов).За прототип принят магнитный сепаратор, включающий установленный с возможностью вращения рабочий орган,выполненный в поперечном сечении в видемногограннйка, на гранях которого внутрирабочего органа установлены ряда постояннь 1 х магнитов, вь 1 полненные в виде прямоугольных шестиполюсных и квадратныхвосьмиполюсных магнитов с чередующейсяполярностью в ряду и между рядами, немагнитные клинья, установленные междурядами, полиградиентные элементы, выполненные в виде плоских ферромагнитныхпластин, сть 1 кующихся под центром верхних граней немагнитных клиньев, питатель,расположенный симметрично относительновертикальной оси рабочего органа сепара торэ, вращающийся сьемник концентрата,выполненный с возможностью перемещения в радиальном направлении, защитныйэкран, выполненный с возможностью горизонтального перемещения, корпус, патрубок для отвода пыли, прозрачные окна,шиберы и приемники продуктов разделениядля немагнитного продукта, промпродуктэи концентрата,Недостатком прототипа является высокая массовая доля железа в немагнитномпродукте из-за понижения величин градиентов и силы магнитного поля в рабочейзоне при увеличении расстояния от поверхности полюсов в радиальном направлении,обусловленное замыканием магнитного потока вблизи полюсов, что приводит к болееслабому удерживанию крупных частиц рудыразмером 5 мм и попаданию их в приемникдля немагнитного продукта,Целью изобретения является снижениемассовой доли железа в немагнитном продукте за счет повышения величины градиента напряженности и силы магнитного поляв рабочей зоне сепаратора,Это достигается тем, что в сепараторе,включающем установленный с возможностью вращения рабочий орган, выполненный в поперечном сечении в видемногогранника, на гранях которого установ 455055 Снабжение устройства дополнительными воздушным и плоским сьемниками позволяет снизить массовую долю железа в немэгнитном продукте за счет удаления с поверхности рабочего органа магнитных частиц в приемник для концентрата и подготовки поверхности рабочего органа кприему поступающих слабомагнитных частиц руды, которые удерживаются нэ поверхности магнитной силой и снижаются.вразгрузочное устройство для концентрата. При недостаточной очистке рабочей пОверхности от магнитных частиц образуется слой руды из мелких частиц, который снижает силу магнитного взаимодействия частиц руды с рабочей поверхностью, что приводит. к срыву магнитных частиц в разгрузочноеустройство для немагнитного продукта. лены ряды постоянных магнитов с чередующейся полярностью полюсов внутри ряда, полигрэдиентные элементы, основной съемник магнитного продукта, расположенный в горизонтальной плоскости рабочего органа, немагнитный экран, питатель и приемники продуктов разделения, постоянные магниты между рядами, а в каждых двухсоседних рядах с противоположных торцовых сторон крайние магниты выполнены сосями перпендикулярными осям остальныхмагнитов ряда,Устройство также снабжено дополнительными сьемниками магнитного продук 15 та, один из которых выполнен воздушным, адругой. - йлоским, при этом дополнител ьн ыесьемники расположены перед основным и ввертикальной плоскости рабочего органа,Выполнение магнитов со смещением20 геометрических осей постоянных магнитовпозволяет достигнуть большей величинынапряженности магнитного поля на одинаковом удалении от поверхности полюсовмагнитной системы по длине и по окружно 25 сти рабочего органа,Выполнение крайних магнитов с осямиперпендикулярнь 1 ми осям остальных магни тов ряда и поставленных таким образом, чтоони обращены к поверхности рабочего оргаЗ 0 на по ломаной линии одноименными полюсами позволяет повысить величиныградиентов и силу магнитного поля на болеедальнем расстоянии от поверхности полюсов за счет повышения глубины проникноЗ 5 вения магнитного поля в рабочую зону, чтоприводит к более сильному удерживаниюкрупных частиц руды размером 5-12 мм ипопаданию их в разгрузочное устройстводля концентрата. Это приводит к снижению40 массовой доли железа в немагнитном продукте.10 15 20 На фиг, 1 показан поперечный разрез. 25 30 35 Основной съемник. расположенный ввертикальной плоскости вала, позволяет снимать с рабочей поверхности более крупные магнитные частицы руды, Более мелкие частицы руды и пыль удаляются с поверхности ротора потоком сжатого воздуха из сопел воздушного съемника, Наиболее магнитные частицы снимаются с поверхности плоским съемником, расположенным после воздушного съемника. Установка основного вращающегося съемника в вертикальной плоскости оси вала барабана позволяет более тщательно очистить поверхность рабочего органа от магнитных частиц. Выполнение полиградиентной среды в виде сплошной тонкой ленты из ферромагнитного материала, расположенной на по-. люсах магнитной системы по ее окружности в несколько слоев, позволяет повысить градиент напряженности и силу магнитного по. ля в рабочей зоне за счет намагничивания ленты, что приводит к снижению массовой доли железа.в немагнитном продукте,предлагаемого сепаратора: на фиг, 2 - расположение полюсов магнитов на фиг,3,4 -сечение А-А и Б-Б на фиг. 2. Ориентация намагниченности 1 в магнитах показана стрелками. Ломаные. линии на фиг, 2 соединяют одноименные полюса магнитов между их рядами по ходу вращения магнитной системы.Высокоградиентный магнитный сепаратор включает установленный на валу.1 рабочий орган 2, выполненный в поперечном сечении в виде многогранника (магнитопровод), на плоских гранях которого расположены ряды постоянных магнитов 3, с высокой магнитной энергией. Полярность магнитов в ряду чередуется. Геометрические оси одноименных полюсов между рядами смещены примерно на половину полюса, а в каждых двух соседних рядах с противоположных торцовых сторон крайние магниты выполнены с осями перпендикулярными осям остальных магнитов. Таким образом, полярность вдоль ряда - одноименная, а к поверхности рабочего органа магниты по ломаной линии обращены одноименными полюсами,Кроме того, сепаратор включает поли- градиентную среду 4 в виде сплошной тонкой ферромагнитной ленты (может быть несколько слоев), охватывающей полюса магнитной системы, экран 5 формирования рудного потока, питающее устройство 6, поворотную заслонку 7, вращающийся съемник концентрата 8, воздушный сьемник 9, плоский съемник 10, шибер 11, канал 12 для 40 45 50 55 отвода пыли, смотровые люки 13, корпус 14,раму 15, разгрузочные устройства 16 и 17соответственно для немагнитного продуктаи концентрата,Высокоградиентный магнитный сепаратор работает следующим образом,Исходная слабомагнитная сидеритоваяруда крупностью 10-0 мм подается черезпитающее устройство 6 на намагниченнуюферромагнитную полиградиентную среду 4,.расположенную в виде тонких слоев с толщиной 0,3-1,0 мм на поверхности разноименных полюсов магнитной системы 1 соткрытым градиентом напряженности магнитного поля в рабочей зоне, Частицы рудынамагничиваются в сильном магнитном поле. Под действием магнитной силы слабомагнитный материал наиболее сильнопритягивается к рабочей поверхности намагниченной полиградиентной среды припрямом механическом контакте между ними. Под действием центробежной и гравитационной силы при вращении магнитнойсистемы немэгнитные частицы руды срываются по касательной с поверхности полиградиентной среды и попадают вразгрузочное устройство для немагнитногопродукта 16.Магнитный продуктудаляется с рабочей поверхности при помощи различных механических съемников 8, 9 и 10,Магнитный сепаратор испытан в производственных условиях аглоцеха Бакальского рудоуправления ПО "Уралруда" присухом обогащении отсевов сидеритовой руды крупностью 10-0 мм при напряженностимагнитного поля 320-400 кА/м на поверхно-.сти намагниченной ферромагнитной средыв рабочей зоне сепаратора,Результаты сравнительных испытанийизвестного и предлагаемого сепараторовприведены в таблице.Выход концентрата определялся поформулеу, -- -. 100%,где а - массовая доля железа в исходном питании, %;Р- массовая доля железа в концентрате %О - массовая доля железа в немагнитном продукте, %,Извлечение железа в концентрат определяется по формулеХ%аЭффективность процесса определяется по формуле1795910 Результаты технологических испытаний известного и предлагаемого выссепаратора иентного- а 48а(48 - а) где коэффициент 48 - теоретическая массовая доля железа в чистом силерите, %,Анализ результатов таблицы показывает; что предлагаемый высокоградиентный магнитный сепаратор позволяет по сравнеформула изобретения151. Высокоградиентный магнитный сепаратор, вкл очающий установленный на валу горизонтально с возможностью вращения рабочий орган, выполненный в поперечном сечейии в виде многогранника, на гранях 20 которого установлены ряды постоянных магниТов с чередующейся полярностью полюсов внутри ряда, немагнитный экран, пи- . татель, сьемник магнитного продукта, установленный" нагоризонтальной оси с 25 возможностью вращения, приемники про-. дукТов разделения и полиградиентные элементы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышеййя эффективности работы высоко- градиентного сепаратора аа счет снижения 30 массовой доли железа в немагнитном продукте путем повышенйя градиента напряженности и силы магнитного поля в рабочей зоне сейаратора, постоянные магниты рас 35 нию с известным устройством снизить массовую долю железа в немагнитном продукте нв 2,6 оь (с 12,8% до 10,2%), повысить массовую долю железа в концентрат на 1,4% (с 30,4% до 31,8%), извлечение железа в концентрат на 0,4% (с 91,8% до 92,2%), а эффективность процесса сухой магнитной сепарации на 8,6% (с 21,7% до 30,3%). положены со смещением геометрических осей одноименных полюсов между рядами, а в каждых двух соседних рядах с противоположных торцовых сторон крайние магниты выполнены с осями, перпендикулярными осям остальных магнитов ряда, при этом съемник магнитного продукта расположен в одной вертикальной плоскости с горизонтальной осью рабочего органа.2,Сепаратор. по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что он снабжен дополнительйыми съемниками магнитного продукта, один из которых выполнен в виде воздушного сопла, а другой - в виде ножа, при этом дополнительные съемники установлены за основ- ным съемником по направлейию вращения рабочего органа.3. Сепаратор по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем; что полиградиентная среда выполнена в виде сплошной ленты, охватывающей полюса магнитной системы,