ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ СМЕСЕЙ МИНЕРАЛОВ

Полезная модель относится к устройствам для сепарации мелкозернистых материалов в электрическом поле и может быть использована для разделения минеральных смесей по электрическим свойствам.
Известен электрический сепаратор для разделения смесей минералов, включающий корпус с поворотным приспособлением, систему установленных друг над другом электродов, нижний из которых плоский, а верхний криволинейный, выполненный цилиндрическим, и установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и в плоскости, параллельной плоскому электроду. Рабочая поверхность плоского электрода выполнена с рифлями, расположенными параллельно цилиндрическому электроду. Также сепаратор может быть снабжен лотком, вибратором, а радиус закругления рифлей составляет 0,75-1,25 радиуса цилиндрического электрода (АС 1144726, опубл. 1985 г.).
Однако известный сепаратор характеризуется недостаточной регулировкой сепарации процесса и соответственно низкой производительностью.
Задача полезной модели - разработка электрического сепаратора для разделения минеральных смесей с более эффективным управлением и точностью процесса сепарации.
Технический результат полезной модели - повышение уровня регулировки процесса, эффективное выделение промежуточных продуктов и повышение производительности процесса сепарации.
Заявляемый технический результат достигается тем, что электрический сепаратор для разделения минеральных смесей, включающий корпус с поворотным приспособлением и вибратором, на который установлен съемный лоток с отсекателями, в котором расположена система установленных друг над другом электродов, нижний из которых выполнен из медной фольги с рифлями, а верхний - криволинейным цилиндрическим и установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости параллельно плоскому электроду, согласно заявляемой полезной модели нижний электрод выполнен выгнутым по форме съемного лотка прямоугольной формы со скруглением в точках перегиба, при этом рабочая поверхность электрода выполнена с обособленной зоной загрузки материала, расположенной в межрифельном пространстве соосно с центральным межэлектродным желобом и образованной криволинейными направляющими, причем радиус закругления рифлей составляет 0,75-1,5 радиуса цилиндрического электрода.
Полезная модель характеризуется чертежами:
фиг. 1 - электрический сепаратор, продольный разрез;
фиг. 2 - конфигурация нижнего электрода с обособленной зоной загрузки;
фиг.3 - расположение цилиндрического электрода над центральной частью нижнего электрода;
фиг. 4 - расположение цилиндрического электрода над центральной частью нижнего электрода с направляющими плоскостями.
Электрический сепаратор содержит бункер 1 со съемными насадками, съемный лоток 2 с системой электродов 3 и 4 и отсекатели 5, вибратор 6, поворотное приспособление 7, корпус 8. Система электродов 3 и 4 и направляющие плоскости 13 располагаются в съемном лотке 2 прямоугольной формы с отсекателями 5 на конце. Съемный лоток 2 установлен на вибраторе 6. Система электродов состоит из верхнего цилиндрического подвижного электрода 4 с винтом контактом для подвода высокого напряжения и нижнего электрода 3 выполненного по форме лотка с рифленой 14 распределительной 15 поверхностью. Верхний электрод 4 выполнен из алюминиевой трубки с возможностью перемещения в вертикальной плоскости параллельно плоскому электроду 3, при помощи вертикальных стоек крепления 9 и крепежных винтов. Один из винтов является винтом контактом для подвода высокого напряжения 10. Нижний электрод 3 с винтом контактом 10 закреплен в лотке 2. Сепаратор содержит сборник продуктов разделения 11, через тяги 12 соединенный с опорами вибратора. Электрический сепаратор в сборе помещают в прозрачный с дверцами и блокировкой шкаф из оргстекла.
Устройство работает следующим образом:
В соответствии со свойствами разделяемых минералов выбираются технологические параметры и устанавливаются продольный угол наклона, задается расстояние между верхним и нижним электродами, после чего минеральная смесь засыпается в бункер, и закрываются дверцы шкафа, где находится сепаратор.
Выполнив все подготовительные операции, на систему электродов через пульт управления подают высокое напряжение частотой 50 Гц, и включают дистанционный блок вибратора. В результате вибрации частицы из бункера вносятся в пространство неоднородного электрического поля, создаваемого системой электродов 3 и 4, при этом частицы с разными величинами электропроводности и диэлектрической проницаемости подвергаются воздействию электрических сил поля и, вылетая из межэлектродного пространства, избирательно распределяются по желобам нижнего электрода 3, согласно присущим им свойствам. Затем под действием вибрации продукты стекают в соответствующие отделения сборника продуктов 11. По окончании процесса отключают высокое напряжение и вибратор, затем продукты сепарации анализируются микроскопически.
В зависимости от размеров частиц и свойств, переменное напряжение, подаваемое на электроды, регулируется через блок питания, расстояние между электродами задается перемещением верхнего электрода 4 относительно нижнего 3, изменение продольного угла наклона осуществляется с помощью поворотного устройства. Поворотное устройство состоит из корпуса и втулки скольжения, жестко закрепленной на основании сепаратора. При приложении сил, создающих крутящий момент, сепаратор поворачивается под определенный угол и занимает одно из рабочих положений, которое фиксируется гайкой - фиксатором.
Нижний электрод 3 выполнен из медной фольги и выгнут по форме лотка в виде прямоугольной формы со скруглением в точках перегиба. Боковые стенки нижнего электрода гладкие, а горизонтальная часть - рифленая транспортирующая сепарируемые частицы. Это позволяет получать более равномерное распределение напряженности и повысить производительность процесса сепарации.
Напряжение, подаваемое на верхний цилиндрический и нижний рифленый электроды, создает неоднородное электрическое поле, в котором частицы по мере продвижения неоднократно перезаряжаются, что увеличивает чистоту их разделения. Отношение радиуса закругления рифлей распределительной поверхности нижнего электрода к радиусу верхнего электрода, равное 0,75-1,5, позволяет получать необходимое распределение градиента напряженности, при этом воздействие пондеромоторных сил на частицы максимальное. Если указанное отношение радиусов закругления ниже значения 0,75, то эффективность сепарации снижается, так как отсутствует четкое разделение частиц по их электрическим свойствам, если же соотношение радиусов более 1,5, то ухудшается процесс разгрузки частиц, находящихся под верхним цилиндрическим электродом. Увеличение радиуса с 1,25 до 1,5 по сравнению с прототипом позволяет улучшить эффект сепарации селективного извлечения полезного минерала.
Перемещение верхнего электрода в вертикальном направлении позволяет увеличивать либо уменьшать градиент напряженности между электродами, кроме того, устанавливать разные режимы работы. Так при установке верхнего цилиндрического электрода над центром рифленого электрода и изменении продольного угла наклона сепаратора разделение происходит с использование электрических и гравитационных сил и увеличивается либо уменьшается производительность сепаратора.
Рифленая поверхность нижнего электрода позволяет не только создавать неоднородное электрическое поле, но и распределять продукты сепарации по желобкам в зависимости от свойств электропроводности и диэлектрической проницаемости частиц и транспортировать указанные частицы к сборникам продуктов.
Наложение виброполя приводит минеральные частицы в псевдовзвешенное состояние, что облегчает воздействие на них электрических сил поля и транспортирует их по нижнему электроду к разгрузки в свои приемники. Предлагаемая форма нижнего электрода позволяет получить уже не 4 как в прототипе, а 7 продуктов, разнящиеся попарно - симметрично свойствами электропроводности, диэлектрической проницаемости и содержанием полезного компонента
в них, т.е. разделить минеральные смеси проводники - непроводники, проводники-полупроводники, непроводники между собой. Например, установлена возможность получения мономинеральных фракций граната и ильменита в доводочных операциях при обогащении их коллективных концентратов, а также циркона - сульфидов, циркона и апатита на разновидности, что существенно снижает долю ручного труда и себестоимость.
С помощью поворотного приспособления лоток с системой электродов, верхний из которых цилиндрический, а нижний с рифленой поверхностью и с обособленной зоной загрузки, устанавливается под определенным углом наклона, что позволяет осуществлять регулируемый непрерывный процесс сепарации вдоль всей протяженности рабочей зоны сепаратора, что не только увеличивает производительность, но и эффективность сепарации.
Соосность зоны загрузки с центральным межэлектродным желобом за счет криволинейных направляющих и съемных дозирующих насадок бункера обеспечивают необходимую технологичность, состоящую в том, что при сепарации исходных минералогических проб разных пород необходима тщательная очистка сепаратора от инородных зерен.
Смена различных дозируемых насадок бункера в совокупности со сменой лотков и с системой электродов позволяет производить эти операции с минимальными затратами времени.
Таким образом, применение заявляемой полезной модели позволяет повысить уровень регулировки сепарации при эффективном разделении смеси минералов, повышение производительности и надежности работы устройства, за счет выполнения нижнего электрода из медной фольги, выгнутым по форме лотка в виде прямоугольной формы со скруглением в точках перегиба, а также за счет применения криволинейных направляющих. Увеличение радиуса до 1,5 закругления рифлей распределительной поверхности нижнего электрода к радиусу верхнего электрода позволяет получать необходимое распределение градиента напряженности.