СПОСОБ МАГНИТНОГО ОБОГАЩЕНИЯ В МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ СО ЗНАКОПЕРЕМЕННЫМ ГРАДИЕНТОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF MAGNETIC DRESSING IN SIGN-VARIABLE GRADIENT MAGNETIC FIELDS AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к области магнитного обогащения руд.
Целью изобретения является повышение качества концентрата за счет удаления нераскрытых зерен, сростковых частиц и примесей, разбавляющих магнитный концентрат.
Известны способы и устройства для их осуществления, используемые для обогащения минеральных смесей мокрым способом, включающие подачу пульпы в ванну, отделение под действием постоянных магнитов магнитных частиц от немагнитных, прижатие их магнитными силами к поверхности вращающегося немагнитного барабана, перемещение в зону разгрузки и частичную очистку от немагнитных примесей за счет перемагничивания и переворота магнитных флокул (прядей) при их движении по поверхности барабана при его перемещении относительно расположенных внутри неподвижных постоянных магнитов с чередующейся магнитной полярностью [«Справочник по обогащению руд». «Основные процессы». Под редакцией Богданова, М., Недра, 1983, стр.172,175].
Конструктивные особенности устройства магнитных систем зависят от свойств перерабатываемых материалов [Кармазин В.В., Кармазин В.И. «Магнитные, электрические и специальные методы обогащения полезных ископаемых. М., Издательство МГГУ, 2005 г. Том 1, стр.509, 512].
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленных способа и устройства для его осуществления является способ, реализуемый в барабанном магнитном сепараторе, включающем немагнитный барабан, установленный с возможностью вращения, расположенную внутри барабана магнитную систему, выполненную из постоянных магнитов в виде прямоугольных призм со сквозными круглыми отверстиями, расположенными по центральной оси призмы (а.с. SU №1286288 А1, В03С 1/10).
Недостатком данного способа и устройства для его осуществления является невозможность получения высококачественных концентратов.
Целью изобретения является повышение качества концентрата при магнитной сепарации, снижение технологической нагрузки на оборудование и себестоимости за счет уменьшения количества повторных перечисток.
Поставленная цель достигается тем, что в способе магнитного обогащения, включающем подачу исходного материала в виде пульпы со стороны нижней части барабана, притяжение частиц, обладающих магнитными свойствами к поверхности вращающегося барабана, транспортировку магнитной фракции в зоны перечистки и разгрузки, новым является то, что очистка магнитного материала от немагнитных примесей осуществляется за счет периодического отбрасывания их в радиальном направлении от поверхности барабана с последующим возвращением. При этом имеет место разрушение магнитных флокул, их "отполаскивание" от немагнитных примесей и образование новых флокул.
Предлагаемое техническое решение, обеспечивающее реализацию нового способа магнитной сепарации, заключается в устройстве магнитной системы, обеспечивающей образование на поверхности барабана сепаратора областей, в которых максимум напряженности магнитного поля расположен на расстоянии 30-40 мм от магнитной системы. При перемещении сепарируемого продукта через эту область имеет место отброс магнитного продукта из-за изменения знака градиента магнитного поля на противоположный. При выходе из этой области происходит возврат очищенного магнитного продукта к поверхности барабана.
Результат, на достижение которого направлены предлагаемый способ и техническое решение для его реализации, заключается в повышении качества концентрата.
Указанный результат достигается за счет того, в способе мокрого магнитного обогащения руд с магнитными минералами, включающем извлечение зерен магнитных минералов из пульпы, перемещение их с помощью вращающегося немагнитного барабана относительно расположенных внутри барабана постоянных магнитов с чередующейся в направлении вращения магнитной полярностью, при этом происходит переворот (качение) флокул без отрыва от поверхности барабана с частичной очисткой от немагнитных включений, новым является то, что предложенная магнитная система обеспечивает периодический отброс магнитной фракции от поверхности барабана в радиальном направлении, при котором происходит интенсивное разрушение магнитных флокул и эффективная очистка магнитного концентрата от немагнитных примесей, а в устройстве для мокрого магнитного обогащения тонкоизмельченных руд с магнитными минералами, включающем немагнитный барабан с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, установленную внутри него на неподвижном ярме магнитную систему с магнитными блоками, намагниченными по радиусам, системы загрузки и разгрузки сепарируемых продуктов, новым является то, что магнитная система реализована в виде двух и более рядов магнитов с одинаковой магнитной полярностью в направлении движения пульпы и магнитными клиньями между рядами той же полярности с меньшей магнитной индукцией в зоне перечистки, а также рядов магнитов и клиньев с противоположной магнитной полярностью в зоне доизвлечения.
На фиг.1 схематически представлен общий вид устройства.
Магнитный сепаратор включает установленный с возможностью вращения на оси 1 немагнитный барабан 2, ванну 3, канал загрузки 4, устройство для смыва магнитного концентрата 5, канал его разгрузки 6 и немагнитных хвостов 7.
На ярме 8 размещены основные магниты из феррита бария, сгруппированные в ряды А-Ж с одинаковой магнитной полярностью в рядах. Расположенные между основными магнитами рядов Б и В магнитные клинья имеют противоположную магнитную полярность относительно основных магнитов, а магнитные клинья в рядах Г, Д, Е - одноименную (магнитная индукция направлена нормально к поверхности барабана). Между рядами А-Б; Б-В; В-Г; Г-Д; Д-Е; Е-Ж магнитные клинья намагничены тангенциально в сторону блоков с полярностью - N. Магнитная индукция клиньев составляет 30-50% от индукции основных магнитов.
Работает сепаратор следующим образом.
Исходное питание в виде пульпы поступает в ванну через канал 4. Под действием магнитных сил и напора струи пульпы питания основная часть магнитных частиц прижимается к поверхности барабана и вместе с ним перемещается в зону разгрузки концентрата 5. Оставшаяся часть перемещается в направлении зоны разгрузки, при этом под действием магнитных сил происходит доизвлечение магнитного продукта. Благодаря предложенной магнитной системе с использованием смежных рядов основных магнитных блоков и расположенных между ними магнитных клиньев с одинаковой магнитной полярностью происходит увеличение на 30-40% глубины извлечения, что способствует возрастанию производительности сепаратора. При этом между рядами блоков образуются зоны, в которых максимальная напряженность магнитного поля расположена не на поверхности барабана, а на расстоянии 30-40 мм от нее в радиальном направлении. Изменение направления градиента магнитного поля приводит к отрыву (отскоку) магнитных частиц, разрушению флокул и «ополаскиванию» их от немагнитных примесей с получением более качественного магнитного концентрата.
Таким образом, заявляемый способ магнитного обогащения в магнитных полях со знакопеременным градиентом и устройство для его реализации позволяют:
- увеличить производительность сепаратора за счет увеличения глубины извлечения;
- эффективно разрушать магнитные конгломераты, пряди и флокулы;
- обеспечить более высокую селективность разделения продуктов сепарации.