МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР

Магнитный сепаратор
Полезная модель относится к разделению материалов по магнитным свойствам и может быть использована для комплексного извлечения соединений металлов, серы и фосфора из пульпы.
Известен магнитный сепаратор (патент РФ №1820527 МПК ВОЗС 1/00), включающий корпус с размещенной в нем ферромагнитной матрицей в виде гранулированной насадки и размещенных под ней стержней, ориентированных по ходу движения сепарируемой среды, намагничивающую систему и патрубки для подвода сепарируемой и отвода отсепарированной среды.
Недостатком известного сепаратора является относительная сложность его конструкции и невозможность его использования для извлечения из пульпы в одном технологическом процессе как сильно так и слабомагнитных веществ.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является известное устройство для отделения ферромагнитных материалов от текучих сред (авторское свидетельство СССР №1554196 МПК ВО ID 35/06, ВОЗС 1/00), содержащее рабочий канал, заполненный насадкой и разделенный перегородкой на секции, намагничивающую систему в виде соленоидов, устройство для возвратно-поступательного перемещения в виде жестко укрепленных на концах рабочих каналов электромагнитных тяговых катущек, устройство для снижения сил трения, входной и выходной патрубки, пластину, герметично установленную внутри рабочего канала на расстоянии от перегородки и по крайней мере один, размещенный на перегородке электромагнит, сердечник-магнитопровод которого установлен с возможностью перемещения между пластиной и перегородкой, а соленоид, на торцевой поверхности которого выполнена кольцевая проточка, выполнен криволинейной формы с увеличивающимися к обоим краям количеством витков.
Недостатком известного сепаратора является сложность конструкции и соответственно высокая стоимость устройства.
Недостатком известного сепаратора является относительная сложность его конструкции и невозможность его использования для извлечения из пульпы в одном технологическом процессе как сильно так и слабомагнитных веществ.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, заключается в повышении эффективности сепарации за счет обеспечения возможности комплексного извлечения веществ с различными магнитными свойствами, а также в создании простой и надежной конструкции сепаратора, в которой при насыщении матрицы не происходит перекрытие протока сепарируемой массы пульпы. I
.
,v-.-..-:.:;.-iS -- --- --- j;j;i j:j03C l/QO 1/02
Поставленная задача решается за счет того, что в магнитном сепараторе, содержащем первый корпус с намагничивающей системой, внутри которого расположена ферромагнитная матрица, снабженный отверстиями для подвода пульпы и воды и патрубками для вывода отсепарированной среды и пульпы, первый корпус соединен с по крайней мере еще одним таким же корпусом с намагничивающей системой так, что патрубок для вывода пульпы первого корпуса подключен к отверстию для подвода пульпы второго корпуса, внутри каждого из корпусов размещена система, предназначенная для перемешивания пульпы, горизонтально установлены, по крайней мере две перфорированные перегородки, на которых размещена ферромагнитная матрица, диаметр элементов ферромагнитной матрицы превышает диаметр отверстий в перегородках, при этом система намагничивания первого корпуса индуцирует постоянное магнитное поле, а система намагничивания второго корпуса индуцирует переменное магнитное поле.
Система, предназначенная для перемешивания пульпы, может содержать трубку и патрубок для подвода к трубке сжатого воздуха из компрессора.
Системы намагничивания первого и второго корпусов могут быть выполнены в виде соленоидов, при этом система намагничивания первого корпуса подключена к источнику постоянного тока, а второго корпуса к источнику переменного тока, либо система намагничивания первого корпуса выполнена в виде периодически раскрывающихся и закрывающихся полуцилиндров из постоянных магнитов.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена общая схема предлагаемого магнитного сепаратора. На фиг.2 представлен первый корпус, входящий в состав магнитного сепаратора.
Магнитный сепаратор содержит первый корпус 1 и второй корпус 2, выполненные одинаково в виде цилиндров и соединенные между собой (фиг.1).
Боковая поверхность корпуса 1 выполнена из диамагнитного материала в виде соленоида 3; в верхней части корпуса 1 имеются отверстие для подвода пульпы 4 и отверстие для подвода воды 5, в нижней части расположены патрубки с установленными на них вентилями, соответственно для отвода очищенной пульпы 6 и отсепарированной среды 7 (фиг. 2). Внутри корпуса 1 размещена система, предназначенная для перемешивания пульпы, содержащая трубку 8 и патрубок 9, подводящий к ней сжатый воздух из компрессора 10. Горизонтально в корпусе 1 установлены, например, четыре перфорированные перегородки И, на которых размещена матрица 12 из ферромагнитного материала (феррита), диаметр элементов матрицы 12 значительно превышает диаметр отверстий в перегородках 11. Корпус 1 установлен на подставке (на фиг. не показана). Соленоид 3 подключен к источнику питания постоянного тока 13. Патрубок 6, предназначенный для вывода пульпы из корпуса 1, соединен
с отверстием для подвода пульпы 4 в корпусе 2. Соленоид (на фиг. не показан) корпуса 2 подключен к источнику питания переменного тока (на фиг. не показан).
Устройство работает следующим образом. Порцию пульпы через отверстие, предназначенное для подвода пульпы 4, вводят в корпус 1, включив при этом компрессор 10 и источник питания постоянного тока 13. Компрессор 10 подает через патрубок 9 в трубку 8 сжатый воздух, который втягивает за собой пульпу, проводит ее через трубку 8 и выпускает её из верхнего отверстия трубки 8, обеспечивая тем самым циркуляцию пульпы внутри корпуса 1. Пульпа свободно проходит сквозь перегородки 11, так как, во-первых, диаметр частиц в пульпе существенно (приблизительно на порядок) меньще диаметра отверстий в перегородках И, что обеспечивается предварительной обработкой пульпы, во-вторых, площадь поверхности матрицы 12 меньше площади поверхности перегородки 11 (например, первая составляет приблизительно 50 % от второй). При циклическом прохождении пульпы сквозь перегородки 11 улавливаемые частицы за счет индуцированного магнитного поля осаждаются на матрице 12. За счет намагничивания элементов матрицы 12, в результате воздействия на них постоянного магнитного поля, образованного при протекании через соленоид 3 постоянного электрического тока, на элементы матрицы 12 осаждаются ферромагнитные и сильные парамагнитные частицы (например, железо, окислы железа, марганец, никель, окислы марганца, окислы никеля, кобальт). По завершении процесса очистки пульпы, длительность которого определяется опытным путем, отключают компрессор 10 и открывают вентиль, расположенный на патрубке для слива пульпы 6. При этом пульпа поступает в корпус 2, расположенный в каскаде ниже корпуса 1. После слива пульпы указанный вентиль закрывают. Затем открывают вентиль, расположенный на патрубке для слива отсепарированной среды 7, отключают источник питания постоянного тока 13 и через отверстие для подвода воды 5 подают промывочную воду. Вода смывает частицы, осажденные ранее на матрице 12, и вместе с частицами поступает через вентиль, расположенный на патрубке для слива отсепарированной среды 7, в накопительную емкость (на фиг. не показана).
После попадания пульпы из корпуса 1 в корпус 2 включают источник питания переменного тока (на фиг. не показан), подключенный к корпусу 2, и компрессор, соединенный с корпусом 2 (на фиг. не показан). Процесс при этом полностью повторяется. Однако в данном случае из пульпы на матрицу 12 осаждаются диамагнитные и слабые парамагнитные (проводящие) частицы (например, цинк, медь, драгоценные металлы, фосфорные, кальциевые и серные соединения). Это происходит за счет индуцированных вихревых потоков в частицах переменным магнитным полем, образованным за счет прохождения переменного тока через соленоид второго корпуса 2.
(