МАГНИТНЫЙ ГИДРОСЕПАРАТОР
MAGNETIC HYDROSEPARATOR

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении железных руд.
Известен магнитный гидросепаратор (патент №2185247, 18.10.2001, В03С 1/10), который включает вертикально ориентированный корпус с верхним сливом, с круговой магнитной системой, установленной ниже уровня сливного порога, гидросепаратор имеет разгрузочный конус с промывочным устройством, гидросепаратор также имеет в верхней части питающее устройство и приводное скребковое устройство с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью круговой магнитной системы.
Известен также магнитный дешламатор (патент №2001684, 24.02.92, В03С 1/10), который, кроме схожих признаков вышеназванного аналога, снабжен приспособлением для изменения и фиксации зазора между контрольной (круговой) магнитной системой и чистителями (скребками).
Разница между двумя аналогами состоит еще и в том, что в одном (патент №2001684) чистители (скребки) установлены на приводном валу с граблинами, а другой (патент №2185247) имеет самостоятельное скребковое устройство, не связанное с граблинами. Такое отличие является существенным с точки зрения интенсивности взаимодействия с круговой магнитной системой чистителей магнитных дешламаторов и скребковых устройств магнитных гидросепараторов.
Известен также магнитный гидросепаратор (патент US №7022224, В2).
К общим недостаткам аналогов можно отнести то, что для отделения от внутренней поверхности круговой магнитной системы осадка материала слива их скребкам или чистителям требуется контакт или взаимодействие с этой внутренней поверхностью. Кроме того, скребки или чистители имеют требующий периодичной замены скребок или деталь, его заменяющую из-за износа. Если износу подвергается при взаимодействии с круговой магнитной системой скребковый механизм, то износу подвержена и сама магнитная система.
Цель изобретения или достигаемый технический результат - повышение эффективности обогащения, упрощение конструкции магнитного гидросепаратора с одновременным увеличением его срока службы. Результат достигается за счет того, что магнитный гидросепаратор, содержащий вертикально ориентированный корпус с питающим устройством и верхним сливом, с круговой магнитной системой, установленной ниже уровня сливного порога, и имеющий разгрузочный конус с промывочным устройством, а его круговая магнитная система имеет устройство для удаления с ее поверхности осадка материала слива, согласно изобретению это устройство состоит по крайней мере из одного комплекта эластичных мембран, закрепленных на внутренней поверхности круговой магнитной системы, при этом эластичные мембраны установлены с возможностью подачи в пространство между мембраной и магнитной круговой системой сжатого воздуха.
На фиг.1 показан магнитный гидросепаратор (МТС), который содержит корпус (1), разгрузочный конус (2) с промывочным устройством (3) и регулируемым разгрузочным устройством (4), круговую магнитную систему (5) с устройством (6) для удаления с ее поверхности осадка материала слива и это устройство состоит из комплекта эластичных мембран, закрепленных на внутренней поверхности круговой магнитной системы, при этом эластичные мембраны установлены с возможностью подачи в пространство между мембраной и магнитной круговой системой сжатого воздуха.
Магнитный гидросепаратор (МТС) по настоящему изобретению работает следующим образом. Питание в виде концентратной пульпы поступает в МТС сверху в зону наиболее эффективного воздействия на концентратную пульпу промывочной жидкости и наименьших потерь железа со сливом. В этой зоне под действием сил гравитации происходит расслоение по плотности и осаждение полезного компонента (магнитной фракции). Концентратная пульпа представляет собой ферросуспензию, состоящую из зерен различной крупности, в основном из магнетита, кремнезема и их богатых и бедных сростков. В зоне действия промывочного устройства 3, выполненного с возможностью регулирования подачи промывочной жидкости, газа или их смеси, из ферросуспензии выделяются зерна кремнезема, бедных магнетитом сростков и восходящим потоком, например пузырьками воздуха, поднимаются вверх в зону слива. В зону слива восходящим потоком неизбежно будут увлекаться и тонкие частицы магнетита, а также более грубые его фракции. Они, а также богатые магнетитом сростки улавливаются установленной внутри верхней части корпуса 1 под уровнем сливного порога круговой магнитной системой 5, классифицируются, сепарируются, образуя при этом осадок из материала слива, и с помощью устройства 6 периодически удаляются с магнитной системы. Осадок из материала слива фактически образуется не на самой круговой магнитной системе, а на закрепленной на ней эластичной мембране. Этот осадок состоит из шламовых частиц, находящихся среди зерен магнетита в защемленном состоянии, а так же частиц магнетита и различных сростков. После подачи сжатого воздуха под мембрану этот конгломерат отрывается от мембраны, при этом частицы магнетита с богатыми сростками под воздействием сил гравитации и магнитных сил опускаются уровнем ниже и оседают на вернувшейся в исходное положение мембране, а бедные сростки вместе с частицами шлама восходящим потоком уносит в слив (фиг.2). Воздух под мембрану подается периодически и после каждой подачи воздуха происходит встряхивание и перечистка осадка. Зерна полезного компонента переходя вниз, накапливаются под магнитной системой, флокулируются и под действием сил гравитации опускаются в сторону разгрузки, где они совместно с полезным компонентом, осажденным за счет сил гравитации, удаляются через регулируемое разгрузочное устройство 4.
После прекращения поступления воздуха под мембрану возврат ее в прежнее положение осуществляется за счет ее эластичных свойств, а также за счет вмонтированных в тело мембраны металлических пластин. Металлические пластины притягиваются к магнитной системе и тем самым способствуют выходу остатков воздуха из пространства между мембраной и магнитной системой и способствуют плотному прилеганию мембраны к магнитной системе. Это НОУ-ХАУ изобретения.
Увеличение и уменьшение амплитуды мембраны за счет изменения давления подаваемого под мембрану воздуха, а также возможность изменения цикличности подачи воздуха позволяет более эффективно управлять магнитным гидросепаратором в комплексе с управляемым промывочным устройством и регулируемым разгрузочным устройством, а значит повышает эффективность обогащения.
При обогащении железорудных суспензий с разным грансоставом и минералогией возможно применение магнитных дешламаторов и магнитных гидросепараторов (МТС) с круговыми магнитными системами с различными величинами напряженности. На таких МТС возможно взаимодействие оборудованных мембранами круговых магнитных систем с приводными скребковыми устройствами этих же дешламаторов и магнитных гидросепараторов. При этом скребковые устройства могут быть снабжены приспособлением для изменения и фиксации зазора между магнитной системой и скребком (фиг.3).
При фиксированном положении скребка или чистителя относительно круговой магнитной системы с закрепленными на ней мембранами исключается трение скребков о внутреннюю поверхность круговой магнитной системы. При этом значительно возрастает эффективность возврата тонкого магнетита из зоны слива обратно в процесс.
Применение предлагаемого изобретения на разных стадиях сепарации, классификации и дешламации позволяет делать технологию обогащения управляемой, получать концентрат с заданными характеристиками, а также автоматизировать и компъютиризировать процесс обогащения.
За счет увеличения качества концентрата и снижения энергозатрат можно получить экономический эффект, исчисляемый десятками миллионов долларов США.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать заключение, что предложенное изобретение является полезным, новым, обладает изобретательским уровнем, повышает эффективность обогащения и может быть использовано при обогащении железных руд.