МНОГОКАМЕРНЫЙ МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР С БЕГУЩИМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ
MULTICHAMBER MAGNETIC SEPARATOR WITH TRAVELLING MAGNETIC FIELD

Предложение относится к области обогащения магнитных ископаемых методами магнитной сепарации, селективного разделения по магнитным свойствам тонкодисперсных порошковых минеральных смесей в виде пульп.
Известен сепаратор минеральных смесей с вращающимися дисками, расположенными по обе стороны сепарационной камеры, на которых под углом 90° размещены постоянные магниты в виде прямоугольных призм [1]. Недостатком этого сепаратора является низкая производительность и потери части полезного продукта с хвостами сепарации из-за недостаточной интенсивности магнитного потока в сепарационной камере.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение интенсивности бегущего магнитного поля в зоне сепарации за счет размещения постоянных магнитов с чередующейся магнитной полярностью с двух сторон сепарационной камеры, обеспечивающее совмещение эффективного разрушения магнитных флоккул во вращающихся магнитных полях с высокой производительностью и селективностью разделения сепарируемых продуктов при одновременном снижении себестоимости процесса обогащения.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в магнитном сепараторе магнитная система размещена с двух сторон от сепарационной камеры и выполнена из магнитных блоков с чередующейся магнитной полярностью или из чередующихся единичных и сдвоенных с минимальным зазором магнитных блоков с магнитной полярностью единичных блоков, противоположных магнитной полярности сдвоенных блоков, причем магнитные блоки размещены между немагнитными дисками по дуге окружности дисков на 360° на расстоянии между блоками меньше их ширины, если магнитная система выполнена с чередующейся магнитной полярностью, то расположенные по обе стороны от сепарационной камеры и находящиеся на одной линии блоки имеют сонаправленное расположение векторов магнитной индукции, при этом если магнитная система выполнена из чередующихся единичных и сдвоенных магнитных блоков, то магнитные блоки по обе стороны сепарационных камер смещены по дуге окружности на угол, обеспечивающий нахождение одиночных блоков на линии, проходящей через центр деления сдвоенных блоков и имеющих сонаправленные векторы магнитной индукции.
На фиг.1 представлен схематический вид многокамерного магнитного сепаратора (вид с торца) и по разрезу А-А (фиг 2). Между немагнитными дисками 1, закрепленными на оси вращения 2, размещены магнитные блоки 3, изготовленные из намагниченных пластин феррита бария. Магнитные блоки имеют чередующуюся магнитную полярность и расположены по окружности диска на 360° с векторами магнитной индукции, направленными параллельно оси вращения. Частота вращения может регулироваться в широких пределах с помощью блока с изменяемой частотой питания электропривода (на фиг.1 не показан).
Сепарационная камера 4, выполненная из немагнитного материала, расположена между дисками с магнитами и снабжена каналом загрузки сепарируемого продукта 5, вывода немагнитных хвостов 6 и магнитного концентрата 7. Внутренние стенки покрыты износостойкой пластмассой с шероховатой поверхностью. В зоне разгрузки размещены диски из магнитной стали 8, снабженные прорезями и предназначенные для вывода магнитного концентрата за пределы магнитной системы и приводимые во вращение от оси вращения дисков 2. Количество сепарационных камер определяется проектируемой производительностью сепаратора и его габаритами.
В зависимости от задач сепарации магнитные блоки имеют различное размещение на дисках.
На фиг.2 представлен схематический вид сепаратора, состоящего из трех дисков и двух сепарационных камер. Магнитные блоки, расположенные по обе стороны каждой камеры, имеют одинаковое направление магнитных моментов 9, 10 вдоль образующей диска. На фиг.3 магнитная система имеет сдвоенные магнитные блоки 11, 12 с одинаковой магнитной полярностью, чередующиеся с единичными блоками противоположной магнитной полярности. Магнитные блоки по другую сторону сепарационной камеры смещены таким образом, что единичные блоки 14 расположены напротив сдвоенных блоков 11, 12 и имеют одинаковое направление векторов магнитной индукции.
Работает сепаратор следующим образом. Сепарируемый продукт в виде пульпы подается через загрузочные патрубки 5 в сепарационные камеры. Под действием бегущего магнитного поля, создаваемого вращающимися дисками с закрепленными на них постоянными магнитами, происходит разделение продукта на магнитные и немагнитные компоненты. При этом имеет место многократное перемагничивание и вращение магнитных частиц, способствующие разделению магнитных, слабомагнитных и немагнитных зерен. Дальнейшее перемещение частиц (за счет их вращения) происходит навстречу движению магнитов вдоль стенок камеры до зоны разгрузки, где они притягиваются к вращающимся ферромагнитным дискам и выводятся из зоны действия магнитов.
При использовании магнитной системы второго варианта в зоне сепарации создается знакопеременные магнитные силы (векторы магнитной индукции 15, 16 направлены под углом, что приводит к созданию знакопеременного градиента магнитного поля), приводящие к дополнительному многократному перемещению магнитных частиц от одной стенки камеры к другой (эффект «отполаскивания»), что способствует увеличению селективности разделения частиц и получению магнитных концентратов высокой чистоты.
Первый тип магнитной системы наиболее подходит для первой стадии магнитной сепарации, а второй - для последней перечистки.
Использование нескольких сепарационных камер и магнитов, расположенных по обе стороны их боковых поверхностей с использованием одной магнитной системы для создания магнитных полей в двух камерах, а также создание условий, обеспечивающих многократное перемещение магнитных частиц между стенками сепарационных камер, позволяет вести высокопроизводительный процесс сепарации с высокой селективностью разделения.
Таким образом, данное техническое решение позволит следующее.
1. Увеличить интенсивности бегущего магнитного поля в зоне сепарации за счет размещения постоянных магнитов с чередующейся магнитной полярностью с двух сторон сепарационной камеры.
2. Совместить эффективное разрушение магнитных флоккул во вращающихся магнитных полях с высокой производительностью и селективностью разделения сепарируемых продуктов.
3. Снизить себестоимость процесса обогащения.
4. Повысить удельную производительность сепаратора.
Источники информации
Патент RU 2170620 С1,
В03С 1/12, 2001.