Магнитный сепаратор на постоянных магнитах для мокрого обогащения слабомагнитных материалов
MAGNETIC SEPARATOR ON PERMANENT MAGNETS FOR WET ENRICHMENT OF WEAKLY MAGNETIC MATERIALS

Изобретение предназначено для мокрого обогащения слабомагнитных материалов и может широко использоваться в горно-обогатительной, стекольной, пищевой, легкой, химической и других отраслях промышленности.
Известен «Валковый сепаратор на постоянных магнитах для обогащения слабомагнитных материалов», включающий загрузочное и разгрузочные устройства, корпус, поворотные шибера, съемник концентрата и выполненный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси магнитный валок, на поверхности которого закреплены постоянные магниты чередующейся полярности из сплава неодима с железом и бором, при этом магнитный валок выполнен в виде полого цилиндра, а магниты выполнены в виде колец с наклеенными на них кольцевыми дисками из магнитомягкой стали, а в случае мокрого обогащения устройство снабжено приспособлением для подачи воды. Патент РФ на ПМ №104487, МКИ: В03С1/00; дата публ. 20.05.2011 г. Известен «Магнитный сепаратор», содержащий корпус, внутри которого концентрично размещены немагнитный барабан, установленный с возможностью вращения, и магнитная система, жестко соединенная с основанием сепаратора, загрузочное и разгрузочные устройства, при этом магнитная система выполнена в виде постоянных магнитов с чередующейся полярностью и возрастающей амплитудой напряженности магнитного поля по направлению движения барабана в первой рабочей зоне сепаратора, во второй его зоне постоянные магниты имеют одинаковую амплитуду напряженности магнитного поля, а в третьей зоне сепаратора установлен постоянный магнит с амплитудой напряженности магнитного поля, обеспечивающей удержание магнетита над зоной разгрузки хвостов сепаратора, при этом в четвертой зоне сепаратора размещены постоянные магниты, величина амплитуды напряженности магнитного поля и шага полюсов меньше, чем во второй, причем в барабан встроены ферромагнитные стержни.
Патент РФ на изобретение №2460584, МКИ: В03С 1/10; д. публ. 10.09.2012 г.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является «Магнитный сепаратор», внутри которого расположена, магнитная система, расположенные над ванной загрузочную коробку, и под ванной разгрузочные коробки для концентрата и хвостов, и брызгало, размещенное над коробкой для концентрата, при этом сепаратор снабжен дополнительной магнитной системой, лотком для промпродукта и дополнительным брызгалом, причем дополнительная магнитная система расположена с зазором перед основной по ходу вращения барабана, а ее верхний край расположен на уровне загрузочной коробки, лоток для промпродукта расположен над основной магнитной системой, а разгрузочная коробка для хвостов - у нижнего края дополнительной магнитной системы, при этом основная магнитная система установлена с возможностью поворота вокруг оси барабана, а дополнительное брызгало расположено между коробкой для хвостов и дном ванны, причем в дне ванны выполнены отверстия, которые совпадают с отверстиями дополнительного брызгала. Авт. свид. СССР №1528564, МПК: ВО3С 1/00,15.12.89 г.
К недостаткам вышеописанных технических решений относятся недостаточная эффективность сепарации из за отсутствия регулирования направленности магнитных полей, создаваемых магнитными системами, создающей благодаря этому магнитное поле с неоднородной напряженностью.
К техническому результату относится улучшение эффективности процесса мокрого обогащения слабомагнитных материалов путем использования в устройстве магнитных систем, снабженных двумя узлами, регулирующими их положение относительно друг друга, соответственно это влияет на изменение индукции магнитных полей, создаваемых магнитными системами и помогает оптимальному ориентирования этих полей по отношению к потоку обрабатываемых материалов. Кроме того на эффективность процесса мокрого обогащения слабомагнитных материалов существенно влияет использование в устройстве успокоителя потока подаваемой пульпы и смывных форсунок, что способствует равномерному распределению рабочего потока на полюсные наконечники основной магнитной системы.
Технический результат достигается благодаря тому, что «Магнитный сепаратор на постоянных магнитах для мокрого обогащения слабомагнитных материалов» включает корпус с ванной, размещенные в нем с зазором две магнитные системы из постоянных магнитов основная и дополнительная. Основная магнитная система расположена в барабане, с приводом от электродвигателя, с возможностью поворота относительно оси барабана. Устройство снабжено также загрузочной коробкой и разгрузочными устройствами, в виде патрубков для отвода магнитной и немагнитной пульпы, а также трубопроводом для подачи жидкости, и электроприводом, При этом загрузочная коробка корпуса снабжена успокоителем потока подаваемой пульпы, который помогает равномерно распределить поступающую пульпу по всей рабочей длине сепаратора. Корпус устройства выполнен в виде коробчатой конструкции, снабженной двумя ножками, с дном в виде ванны. Барабан сепаратора расположен в центральной части корпуса, и снабжен приводным валом. Внутри немагнитного корпуса барабана расположен вал основной магнитной системы, выполненной в виде кольцевых сегментов постоянных магнитов, снабженных полюсными наконечниками, установленными в свою очередь на немагнитном корпусе барабана сепаратора. Основная магнитная система снабжена узлом регулировки ее положения внутри магнитного барабана, расположенном на торце вала основной магнитной системы. Корпус устройства снабжен системой смывных форсунок, расположенных на подающем трубопроводе и секторной выгнуто-вогнутой перегородкой, выполненной под барабаном сепаратора и обращенный выгнутой частью в сторону дна ванны. На внешней поверхности перегородки установлена дополнительная магнитная система из постоянных магнитов, кроме того устройство снабжено узлом регулирования рабочего зазора между магнитными системами, установленным с двух сторон от торца приводного вала основной магнитной системы. Между полюсными наконечниками основной магнитной системы выполнены каналы для прохождения сепарируемой жидкости в рабочий зазор полюсных наконечников, а между магнитными системами установлены проставки, служащие для снижения потерь жидкости вне магнитных наконечников.
Магнитный сепаратор на постоянных магнитах для обогащения слабомагнитных материалов поясняется на Фиг. 1, 2 и 3 Фиг 1 - Магнитный сепаратор на постоянных магнитах для мокрого обогащения слабомагнитных материалов (поперечный разрез сепаратора по вертикальной плоскости - общая схема);
Фиг 2 - Магнитный сепаратор на постоянных магнитах для мокрого обогащения слабомагнитных материалов (схема расположения узлов регулировки двух магнитных систем основной и дополнительной); Фиг 3 - Магнитный сепаратор на постоянных магнитах для мокрого обогащения слабомагнитных материалов (схема продольного разреза рабочей зоны корпуса сепаратора по горизонтальной оси). Согласно Фиг. 1, 2 и 3 магнитный сепаратор на постоянных магнитах для мокрого обогащения слабомагнитных материалов содержит корпус сепаратора 1 с ванной 2 и загрузочную коробку 3, снабженную успокоителем потока 4. Сепаратор также снабжен электродвигателем 5 с приводом и патрубками отвода немагнитной 6 и магнитной пульпы 7.Барабан сепаратора с немагнитным корпусом снабжен магнитной системой 9, содержащей кольцевые диски постоянных магнитов, которая является основной магнитной системой сепаратора, а также дополнительной магнитной системой 10, также содержащей постоянные магниты. В корпусе 1 сепаратора установлены смывные форсунки 11, а обе магнитные системы снабжены узлами регулирования, причем основная магнитная система узлом регулирования 12 ее расположения внутри барабана сепаратора, а дополнительная магнитная система узлом регулирования 13 рабочего зазора между магнитными системами, установленным с двух сторон от торца приводного вала 14 магнитного барабана. Основная магнитная система 9 в свою очередь снабжена приводным валом 15 с возможностью поворота относительно м барабана сепаратора 8. Узел регулирования 12 основной магнитной системы расположен на противоположном от приводного вала барабана сепаратора на торце вала 15 основной магнитной системы, при этом магниты основной магнитной системы снабжены полюсными наконечниками 16, между которыми выполнены каналы 17 для прохождения сепарируемой жидкости в зазор между полюсными наконечниками 16. Кроме того корпус устройства снабжен секторной выгнуто-вогнутой перегородкой 18, расположенной под магнитным барабаном 8 и обращенный выгнутой частью в стороны дна ванны 2, при этом на внешней поверхности перегородки 18 установлена дополнительная магнитная система 10 также из постоянных магнитов, Между магнитными системами 9 и 10 установлены проставки 19, служащие для снижения потерь жидкости вне магнитных наконечников.
Отличительные особенности конструкции:
- возможность регулирования положения магнитных систем для обеспечения наилучшего съема разделенного продукта в зоне разделения.
- возможность регулирования рабочего зазора между магнитными системами сепаратора, что позволяет обеспечить необходимую магнитную индукцию магнитных систем для разделения слабомагнитных руд.
- использование для сепарации слабомагнитных руд постоянных магнитов с обеспечением в рабочем зазоре магнитной индукции 1,2 Тл.
- использование специальной формы полюсных наконечников.
- использование для съема продукта смывающих форсунок. Магнитный сепаратор на постоянных магнитах для мокрого обогащения слабомагнитных материалов работает следующим образом: материал, имеющий в составе слабомагнитные частицы, предварительно смешивается с водой и направляется в загрузочную коробку 3 с успокоителем потока 4, представляющий специальной формы питающую горловину, успокоитель потока и питающие патрубки помогают равномерно распределить поступающую пульпу по всей рабочей длине сепаратора и разделить сепарируемую среду на отдельные потоки, которые подаются в ванну сепаратора в зоны максимального воздействия магнитного поля, что увеличивает эффективность магнитной сепарации. Далее в ванне 2 сепаратора под действием магнитного поля, создаваемого двумя магнитными системами 9 и 10, слабомагнитные частицы притягиваются к полюсным наконечникам 16 основной магнитной системы 9, которые являются концентраторами магнитного потока, и выполнены из магнитомягкой стали, затем слабомагнитные частицы проходят путь до конца магнитной системы 9 в зону разгрузки. Положение магнитных систем 9 и 10 относительно друг друга устанавливается таким образом, чтобы основная магнитная система 9 с полюсными наконечникам 16 к которым притягиваются слабомагнитные частицы, уводила магнитную фракцию в зону отсутствия действия магнитного поля второй магнитной системы 10.
Предлагаемый в качестве изобретения «Магнитный сепаратор на постоянных магнитах для мокрого обогащения слабомагнитных материалов» позволяет обеспечить наилучший съем сепарируемого продукта в зоне разделения за счет регулирования положения магнитных систем. Кроме того обеспечивает возможность регулирования рабочего зазора между магнитными системами сепаратора, что позволяет создать необходимую магнитную индукцию магнитных систем для разделения слабомагнитных руд.
Пример мокрой сепарации ильменитовых песков на описанной установке магнитном сепараторе в несколько стадий с последовательной перечисткой немагнитной фракции приведен в таблице 1.