МАГНИТНЫЙ ФЛОКУЛЯТОР ДЕШЛАМАТОРА

Полезная модель относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использована при обесшламливании и сгущении тонкоизмельченных магнетитовых руд.
Одним из основных этапов магнитного обогащения полезных ископаемых является процесс магнитной дешламации, при котором находящиеся в пульпе магнитные частицы, проходя через специальное намагничивающее устройство (магнитный флокулятор), объединяются в конгломераты (флокулы) и под действием силы тяжести осаждаются на дно дешламатора, а тонкодисперсные частицы вмещающей породы потоком воды выносятся вверх в систему слива.
Известен магнитный флокулятор дешламатора (RU №101655 U1, B03C 1/08, 27.01.2011), состоящий из цилиндрического ферромагнитного корпуса с магнитной системой, состоящей из постоянных магнитов с магнитной индукцией, направленной по оси цилиндра и размещенной на верхней части ферромагнитного концентратора, изготовленного в виде усеченного конуса, отличающийся тем, что ферромагнитный концентратор имеет полость в виде усеченного конуса и снабжен дополнительным кольцевым постоянным магнитом с радиально направленной магнитной индукцией, расположенным в нижней его части.
Недостатком этого решение является неэффективное использование создаваемого магнитного поля из-за шунтирования поля кольцевых магнитов телом конического концентратора и, соответственно, низкой эффективностью процесса флокуляции.
Наиболее близким к предложенному по совокупности существенных признаков из известных технических решений, применяемых для извлечения железа из обедненной пульпы, является намагничивающий аппарат конструкции Механобрчермета (Справочник по обогащению руд. Основные процессы, М. «Недра»., 1983 г., стр. 198), установленный на магнитный дешламатор и состоящий из цилиндрического корпуса, в котором коаксиально расположены кольцевые постоянные магниты с индукцией, направленной паралелльно оси цилиндра. При этом магниты закреплены на входе аппарата на коаксиальной втулке, а на выходе на них установлен ферромагнитный полюсный наконечник в виде усеченного конуса, вершиной к магнитам.
Недостатком этого устройства является неполное извлечение магнетита в концентрат из-за относительно низкого одноступенчатого уровня напряженности магнитного поля в рабочем зазоре аппарата, что приводит к потере части полезного продукта.
Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение эффективности процесса дешламации за счет использования усовершенствованной магнитной системы флокулятора.
Указанный технический результат достигается тем, что на полюсном наконечнике, выполненном в виде коаксиального ферромагнитного диска, размещена многоуровневая магнитная система, в которой постоянные магниты с магнитной индукцией, направленной паралелльно оси цилиндра, установлены на ферромагнитные основания, повторяющие форму площади контакта магнитов с наконечником, причем на магниты первого слоя установлены магниты второго и последующего слоев с основаниями, повторяющими форму предыдущего слоя магнитов, при этом магнитная система ограничена цельнолитой оболочкой из неферромагнитного материала и имеет форму цилиндра, сопряженного с вершиной усеченного конуса, в основании которого расположен полюсный наконечник, а магнитная система выполнена с возможностью чередования направления индукции в слоях магнитов на противоположное.
На фиг. 1 представлен разрез магнитного флокулятора, состоящего из цилиндрического корпуса 1, изготовленного из ферромагнитной стали. По оси корпуса на ферромагнитных спицах 2 и втулке 3 закреплена осевая магнитная система. Магнитная система состоит из полюсного наконечника в виде диска 4, установленных на нем плоских магнитов 5 с ферромагнитными основаниями 6, магнитов 7 второго и последующих слоев со своими основаниями 8 и магнитопровода 9. Магнитопровод 9 прикреплен к осевой втулке 3. Магнитная система защищена от коррозии и износа оболочкой из неферромагнитного материала 10 и геометрически выполнена в виде цилиндра, сопряженного с вершиной усеченного конуса с полюсным наконечником, расположенным в основании конуса. Магнитная система выполнена с возможностью чередования направления индукции в слоях магнитов на противоположное. Направление индукции в слоях магнитов изменяют в зависимости от требований технологии.
Работает флокулятор следующим образом. Железосодержащая пульпа на последней стадии извлечения металла поступает сверху в коаксиальный зазор флокулятора между осевой магнитной системой и цилиндрическим корпусом. Так как осевая магнитная система состоит из не менее, чем двух слоев магнитов, разделенных ферромагнитными основаниями, то на конической поверхности ее защитного слоя по окружности выходят зоны, чередующиеся по величине, а над полюсами и по направлению, с локальной повышенной и межполюсной пониженной напряженностью магнитного поля. В неоднородном магнитном поле гелеобразные магнитные частицы пульпы смещаются в общем потоке по направлению увеличения градиента магнитного поля, в частности, - к полюсам магнитов магнитной системы. Магнитные частицы, сближаясь в зонах повышенной напряженности, образуют флокулы, в которые неизбежно захватываются немагнитные частицы суспензии пустой породы (кремнийсодержащий песок). Движущийся поток пульпы смещает образовавшиеся флокулы по конической части защитной оболочки магнитной системы в зону с уменьшенным магнитным полем, где флокулы частично распадаются, а при передвижении к противоположному полюсу, совершая еще и вращательное движение при переориентации магнитных частей флокул, освобождаются от немагнитных включений. При дальнейшем движении к следующему полюсу, проходя еще один этап вращательного освобождения от немагнитных включений, флокулы попадают в зону последнего полюса в виде диска, создающего в рабочем зазоре магнитное поле с максимальной напряженностью, где происходит окончательное уплотнение флокул и смыв их через узкую часть коаксиального зазора вниз, в отстойник дешламатора. Применение плоских магнитов полигонального типа, с углами, выходящими к конической поверхности защитного покрытия, усиливает неоднородность магнитного поля в поперечном сечении и способствует более эффективному раскрытию флокул при освобождении их от немагнитных включений.
Использование опытного образца предложенного магнитного флокулятора дешламатора на российской обогатительной фабрике ГОКа позволило повысить эффективность процесса извлечения железа из пульпы.