СПОСОБ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ПУЛЬП И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF MAGNETIC PROCESSING OF PULPS AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к области магнитного обогащения руд.
Предлагаемый способ магнитной обработки пульп и устройство для его осуществления предназначены для интенсификации процессов обогащения полезных ископаемых. Использование данного способа магнитной обработки пульп на различных стадиях обогащения методами магнитной сепарации способствует более полному разрушению магнитных флоккул, очистки их от немагнитных включений и формированию новых флоккул, которые при последующей магнитной сепарации позволят извлечь из пульпы дополнительное количество тонкодисперсных магнитных минералов и получить высококачественный магнитный концентрат.
В настоящее время для достижения максимального извлечения полезного продукта, например магнетита, используется способ мокрой многостадийной магнитной сепарации, при которой магнитная часть сепарируемого продукта после первой стадии разделения подается на второй, затем на третий и т.д. сепараторы. Попадая в магнитное поле сепаратора, магнитные частицы за счет магнитостатического взаимодействия притягиваются друг к другу, образуя магнитные флоккулы.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ размагничивания пульп, который включает воздействие на пульпу переменного магнитного поля уменьшающейся интенсивности в направлении движения пульпы. При этом взаимное расположение магнитных и немагнитных частиц во флоккулах остается практически неизменным, и при попадании пульпы в зону действия магнитных полей сепаратора второй и последующих стадий сепарации вновь образующиеся флоккулы сохраняют немагнитные примеси. Вследствие этого эффективность размагничивания оказывается сильно заниженной. Данный способ осуществлен в размагничивающем аппарате, который состоит из токовой катушки, размещенной на пульпопроводе, с уменьшающимся числом витков в направлении ее движения и питаемой переменным током промышленной частоты (Справочник по обогащению руд. Основные процессы. М., Недра, 1983 г., стр.199).
Известен способ магнитной обработки пульп путем воздействия постоянным магнитным полем с целью их укрупнения и вовлечения во флоккулу тонкодисперсных частиц магнитного минерала (сгущения). При этом крупные флоккулы оседают на дно дешламатора, а мелкие частицы вмещающей породы выносятся в хвосты. Попавшие во флоккулы немагнитные частицы отделяются при последующих стадиях магнитной сепарации.
Известен также способ селективной магнитной флокуляции, предназначенный для объединения тонкодисперстных магнитных частиц, с целью предотвращения потерь в хвосты при магнитной сепарации пульп. Этот способ реализуется в специальных намагничивающих устройствах за счет постепенного нарастания интенсивности магнитного поля при движении пульпы. Постепенное возрастание магнитного поля позволяет предотвратить лавинообразное образование магнитных флоккул, при котором происходит захват частиц вмещающей породы.
Эти способы использованы в намагничивающем аппарате, который состоит из токовой катушки с увеличивающимся числом витков в направлении движения пульпы и питаемые постоянным током (Справочник по обогащению руд, Основные процессы, М., Недра, 1983 г., стр.198).
Недостатком этих способов является пространственное сохранение взаимного расположения магнитных и немагнитных частиц, приводящее к повторному образованию флоккул, содержащих немагнитные включения при попадании пульпы в намагничивающие устройства сгустителя дешламатора, а также в зону действия магнитных систем сепараторов.
Заявляемый способ магнитной обработки пульп состоит в одновременном воздействии на пульпу переменного магнитного поля, направленного по оси пульпопровода с убывающей амплитудой в направлении ее движения, и направленного перпендикулярно потоку пульпы постоянного магнитного поля с возрастающей интенсивностью в направлении движения пульпы, приводящем к возникновению вращательных механических моментов, способствующих интенсивному разрушению флоккул в зоне действия переменного магнитного поля и формированию новых флоккул в зоне нарастающего по интенсивности постоянного магнитного поля. Постепенное возрастание напряженности постоянного магнитного поля при наличии убывающего по амплитуде знакопеременного магнитного поля способствует образованию новых, более плотно упакованных магнитных флоккул, обладающих повышенной прочностью к разрушающему воздействию турбулентных потоков пульпы при ее дальнейшем движении в процессе сепарации.
При работе с пульпами, содержащими магнитные частицы с пониженной магнитной восприимчивостью для увеличения напряженности магнитного поля, используются дополнительные магниты, расположенные непосредственно вблизи пульпопровода, а при использовании пульп, содержащих частицы с высокой магнитной восприимчивостью, в целях предотвращения их залипания на стенках пульпопровода, напряженность постоянного магнитного поля уменьшается за счет отодвигания приспособлений от пульпопровода.
Способ осуществляется в устройстве, схематический вид которого в разрезе представлен на фиг.1.
На трубе пульпопровода из немагнитного материала 1 размещена катушка 2 в виде усеченного конуса с убывающим диаметром обмотки в направлении движения пульпы, питаемой переменным током промышленной частоты. Поверх катушки 2 расположены приспособления 3, 4, состоящие из немагнитных пластин с закрепленными на них постоянными магнитами 5 в виде призм с уменьшающейся шириной к нижней части устройства, размещенных с двух противоположных сторон катушки и охватывающих по части длины ее окружности в месте расположения магнитов. Приспособления могут менять ориентацию относительно пульпопровода за счет поворота вокруг осей 6, 7, при этом расстояние между магнитами и пульпопроводом изменяется. В нижней части приспособления, при необходимости, могут быть размещены дополнительные магниты 8, 9. Напряженность постоянного магнитного поля уменьшается за счет удаления приспособлений 10, 11 от пульпопровода.
На фиг.1 (б, в, г) представлен схематический вид устройства в разрезах по А-А; Б-Б; и В-В соответственно с указанием ориентации их магнитных моментов.
Работает устройство следующим образом.
Подлежащая магнитной обработке пульпа последовательно проходит по длине пульпопровода через зону с максимальными значениями переменного магнитного поля, зону с постепенно уменьшающейся амплитудой переменного размагничивающего поля и увеличивающейся напряженностью постоянного магнитного поля и зону с максимальными значениями постоянного поля.
Одновременное воздействие на магнитные флоккулы переменного магнитного поля, направленного по оси пульпопровода, и направленного перпендикулярно постоянного магнитного поля приводит к возникновению вращательных механических моментов, приводящих к интенсивному разрушению флоккул в верхней части устройства и формированию новых флоккул в нижней части. Постепенное возрастание напряженности постоянного магнитного поля при наличии убывающего по амплитуде знакопеременного магнитного поля способствует образованию новых, более плотно упакованных магнитных флоккул, обладающих повышенной прочностью к разрушающему воздействию турбулентных потоков пульпы при ее дальнейшем движении в процессе сепарации.
При работе с пульпами, содержащими магнитные частицы с пониженной магнитной восприимчивостью для увеличения напряженности магнитного поля, используются дополнительные магниты, расположенные непосредственно вблизи пульпопровода, а при использовании пульп, содержащих частицы с высокой магнитной восприимчивостью, в целях предотвращения залипания частиц на стенках пульпопровода, напряженность постоянного магнитного поля уменьшается за счет отодвигания приспособлений от пульпопровода.
Использование предлагаемого способа магнитной обработки пульп на различных стадиях обогащения методами магнитной сепарации способствует более полному разрушению магнитных флоккул, очистке их от немагнитных включений и формированию новых флоккул, которые при последующей магнитной сепарации позволят извлечь из пульпы дополнительное количество тонкодисперсных магнитных минералов и получить высококачественный магнитный концентрат.