СЕПАРАТОР ДЛЯ МОКРОГО МАГНИТНОГО ОБОГАЩЕНИЯ

Полезная модель относится к разделению материалов по магнитным свойствам и может быть применена при обогащении руд черных металлов.
Известен магнитный сепаратор, включающий подачу пульпы в рабочую зону - пространство между дном ванны и вращающимся немагнитным барабаном с размещенной внутри магнитной системой из постоянных магнитов. Устройство для магнитной сепарации - магнитный сепаратор содержит также загрузочное приспособление, приемник для магнитного продукта и приемник для немагнитного продукта с последовательной перечисткой магнитного концентрата и выделением отвальных хвостов в каждом приеме. (Справочник по обогащению руд. Основные процессы. / Под ред. О.С.Богданова. 2-е изд. М.: Недра, 1983, с.167-175).
Устройство для мокрого магнитного обогащения тонкоизмельченных руд с магнитными минералами, включающее немагнитный барабан с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, расположенную внутри него на неподвижном ярме магнитную систему с магнитными блоками, выполненными в виде прямоугольных призм, намагниченными по радиусам, систему загрузки и разгрузки сепарируемых продуктов, причем 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 (RU №2446892 С2, 10.04.2012).
Недостатком сепараторов для мокрой магнитной сепарации является значительные суммарные потери магнитного железа в хвосты и невысокое качество концентрата, что особенно проявляется при увеличении производительности сепараторов, т.к. при этом возрастает плотность питания, что повышает сопротивление продвижению магнитных частиц к корпусу магнитного барабана, вызывает повышение скорости и турбулентности потока пульпы, что приводит к увеличению захвата немагнитных частиц во флокулы, увеличивает скорость потока пульпы к хвостовой щели ванны, в результате чего магнитные частицы не успевают притянуться к поверхности корпуса магнитного барабана и разгружаются в хвосты.
Целью предложенного технического решения является повышение производительности сепарации, качества магнитного продукта за счет эффективного отделения пустой породы, снижение потерь магнитного железа в хвосты, а также снижение расхода электроэнергии.
Это достигается тем, что в сепараторе для мокрого магнитного обогащения, включающем два установленных с возможностью вращения немагнитных барабана, расположенные в них магнитные системы, ванны, а также приемники для немагнитного и магнитного продуктов, сепаратор первого приема из установленных последовательно в одном уровне барабанных магнитных сепараторов оборудован желобом разгрузки концентрата первого приема и не имеет устройства для разгрузки отвальных хвостов, а ванны сепараторов первого и второго приемов соединены промежуточным лотком для подачи хвостов сепарации первого приема в сепаратор второго приема. В сепараторе первого приема зазор между магнитным барабаном и дном ванны увеличен в пределах от полутора до трех раз,, чем в сепараторе второго приема, а часть рабочей зоны магнитного барабана сепаратора первого приема имеет неоднородный градиент магнитного поля, и ванна сепаратора первого приема оборудована устройством регулирования уровня пульпы.
Мокрая магнитная сепарация проводится на двух барабанных сепараторах, установленных последовательно. При этом на сепараторе первого приема, ванна которого оборудована устройством регулирования уровня пульпы, извлекается в магнитный концентрат от 10 до 60% железа в виде наиболее раскрытых зерен магнетита, а хвосты сепарации первого приема направляются на дополнительную очистку на сепараторе второго приема, на котором извлекаются концентрат второго приема и отвальные хвосты.
Измельченная руда в виде пульпы подается в загрузочный короб сепаратора первого приема и через питающий канал попадает в зазор между магнитным барабаном и дном ванны. Магнитные частицы, попадая в зону действия магнитного поля, притягиваются к вращающемуся корпусу барабана, перемещаются по ходу его вращения в зону ослабления магнитного поля и под действием силы тяжести разгружаются в лоток для разгрузки магнитного концентрата первого приема, а немагнитные частицы и неизвлеченные в первом приеме магнитные частицы попадают в ванну сепаратора второго приема, где так же разделяются на магнитный концентрат, разгружаемый через лоток для разгрузки концентрата второго приема, и немагнитный продукт, разгружаемый через устройство разгрузки хвостов.
Таким образом, выделяются три продукта магнитной сепарации - отвальные немагнитные хвосты второго приема и магнитный концентрат первого и второго приемов.
На фиг.1 схематически представлен общий вид сепаратора для мокрого магнитного обогащения.
Сепаратор первого приема 1 имеет прямоточную ванну 2 с закрепленным на ней загрузочным коробом 3, разгрузочным желобом 4 для приема концентрата первого приема и лотком 5 для подачи хвостов сепарации первого приема в ванну 6 сепаратора второго приема 7, имеющую устройство для разгрузки хвостов 8 и закрепленный на ней желоб 9 для разгрузки магнитного концентрата второго приема. Оба сепаратора имеют магнитные барабаны 10 и 11, выполненные в виде полых цилиндров из немагнитного материала, установленные в ванны 2 и 6 с возможностью вращения вокруг неподвижно установленных магнитных систем 12 и 13, выполненных в виде секторов магнитопроводов с закрепленными на них магнитными полюсами 14 и 15 с чередующейся по образующей барабана полярностью. Магнитные полюса 14 сепаратора первого приема 1 имеют пониженную магнитную индукцию по сравнению с магнитными полюсами 15 сепаратора второго приема. Так же часть магнитных полюсов 14 имеют в 1,5-2 раза меньшую ширину и шаг установки на ярме магнитной системы 12, а часть из них выполнена таким образом, что на поверхности барабана 10 напротив магнитной системы 12 возникают зоны с неоднородным градиентом магнитного поля.
Также в сепараторе первого приема 1 зазор между дном ванны 2 и барабаном 10 в 1,5-2 раза больше, чем между дном ванны 6 и барабаном 11 в сепараторе второго приема 7. Перед лотком 5 для подачи хвостов в ванне 2 установлен порог регулирования уровня пульпы 16.
Предлагаемый сепаратор для мокрого магнитного обогащения работает следующим образом.
Исходное питание в виде пульпы из загрузочного короба 3 поступает в зазор между ванной 2 и барабаном 10 сепаратора 1 первого приема, при этом магнитные частицы, попадая в зону действия магнитного поля магнитной системы 12 притягиваются к вращающейся поверхности магнитного барабана 10 и разгружаются в разгрузочный желоб концентрата первого приема 4. Увеличенный зазор между дном ванны 2 и барабаном 10 способствует повышению пропускной способности, а, следовательно, производительности сепаратора первого приема, но при этом только наиболее раскрытые богатые частицы магнетита успевают притянуться к барабану, а менее раскрытые выносятся через лоток подачи хвостов 5 в ванну 6 сепаратора второго приема 7. Зазор между ванной и барабаном сепаратора первого приема регулируется по высоте, а чтобы процесс сепарации постоянно проходил в водной среде регулируется и уровень пульпы в ванне при помощи регулировочного порога 16. Зазор и уровень пульпы устанавливаются в зависимости от необходимой производительности, характеристик исходной пульпы, стадии обогащения и др. Извлечению наиболее богатых сростков магнетита так же способствует ослабленное поле магнитной системы 10, а так же интенсивное разрушение притянутых к барабану флоккул с выделением немагнитных частиц при интенсивном магнитном перемешивании напротив полюсов магнитной системы 10 с уменьшенной шириной и шагом между ними и их периодическое отскакивание от поверхности барабана в зоне неоднородного градиента магнитного поля с последующим притяжением. Хвосты сепарации первого приема, поступающие в ванну 6 сепаратора второго приема 7 имеют меньшую плотность, чем исходное питание сепаратора первого приема за счет снижения содержания магнетитового железа и подачи дополнительной воды в питающий канал ванны 6 сепаратора второго приема, что способствует повышению качества магнитного концентрата второго приема, выделяемого в желоб разгрузки магнитного концентрата 9 и снижению потерь магнетита в отвальные хвосты, выделяемые через устройство разгрузки хвостов 8.
Таким образом, заявляемый сепаратор для мокрого магнитного обогащения позволяет:
- повысить производительность мокрой магнитной сепарации;
- получить качественные магнитные концентраты сепарации первого и второго приемов, которые могут быть объединены или направлены в разные технологические стадии;
- снизить потери магнитного железа в хвосты;
- снизить расход электроэнергии,
- повысить надежность работы и снизить затраты на эксплуатацию и ремонт.