способ магнитогравитационной сепарации

Формула изобретения

Способ магнитогравитационной сепарации включает квазиутяжеление рабочего объема ферромагнитной жидкости, находящейся в сепарационной камере, размещенной в неоднородном магнитном поле, подачу исходного материала, разгрузку продуктов сепарации, сопровождающуюся выносом ферромагнитной жидкости из сепарационной камеры, и непрерывную дополнительную подачу ферромагнитной жидкости в процессе сепарации для восстановления рабочего объема ферромагнитной жидкости, отличающийся тем, что в качестве рабочего объема используют максимально возможный объем ферромагнитной жидкости, который можно разместить в процессе сепарации в сепарационной камере, при этом для поддержания максимально возможного объема ферромагнитной жидкости дополнительную подачу ферромагнитной жидкости осуществляют в количестве, превышающем количество ферромагнитной жидкости, выносимое продуктами сепарации, а неиспользованную ферромагнитную жидкость удаляют из сепарационной камеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к разделению материалов по плотности, и может быть использовано в горнодобывающей, металлургической и других отраслях.

Известен способ магнитогравитационной сепарации, включающий создание квазиутяжеления ферромагнитной жидкости (ФМЖ), размещенной в камере, расположенной между полюсными наконечниками магнитной системы, подачу исходного материала в камеру и разгрузку продуктов разделения, в котором для уменьшения потерь ФМЖ на нижний слой последней воздействуют гидростатическим столбом отмывающей среды. Недостатком данного способа является то, что в процессе сепарации происходит уменьшение объема ФМЖ в рабочей камере за счет выноса ее продуктами разделения. Это приводит к изменению условий проведения сепарации, что оказывает влияние на точность разделения [1].

Известен способ магнитогравитационной сепарации, включающий квазиутяжеление ФМЖ, размещенной в камере, расположенной между полюсными наконечниками магнитной системы, подачу исходного материала в камеру и разгрузку продуктов разделения, в котором для снижения потерь ФМЖ на две свободные поверхности последней воздействуют гидростатическим столбом отмывающей среды. Недостатком данного способа является низкая эффективность обогащения мелкого материала, а зачастую и невозможность обогащения материалов крупностью менее 1 мм из-за смачивания материала отмывающей средой при его подаче в ФМЖ, являющуюся разделительной средой [2].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ, реализованный в магнитогравитационном сепараторе, включающем магнитную систему с полюсными наконечниками, в зазоре между которыми размещена ФМЖ, емкость-стабилизатор с ФМЖ, трубопровод, питатель, приемники продуктов разделения [3] . Существо данного способа заключается в квазиутяжелении рабочего объема ФМЖ, находящей в сепарационной камере, размещенной в неоднородном магнитном поле, подачу исходного материала, разгрузку продуктов разделения и непрерывную дополнительную подачу ФМЖ в процессе сепарации для восстановления рабочего объема ферромагнитной жидкости. Недостатком данного способа является необходимость обеспечения в процессе работы постоянного уровня ФМЖ в самой емкости-стабилизаторе, так как изменение уровня в последней приводит к изменению уровня ФМЖ в зоне сепарации, что сказывается на точности разделения.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности магнитогравитационной сепарации за счет обеспечения точности разделения в течение всего процесса сепарации.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в способе магнитогравитационной сепарации, включающем квазиутяжеление рабочего объема ферромагнитной жидкости, находящейся в сепарационной камере, размещенной в неоднородном магнитном поле, подачу исходного материала, разгрузку продуктов сепарации, сопровождающуюся выносом ферромагнитной жидкости из сепарационной камеры и непрерывную дополнительную подачу ферромагнитной жидкости в процессе сепарации для восстановления рабочего объема ФМЖ, в качестве рабочего объема используют максимально возможный объем ферромагнитной жидкости, который можно разместить в процессе сепарации в сепарационной камере, при этом для поддержания максимально возможного объема ФМЖ дополнительную подачу ФМЖ осуществляют в количестве, превышающем количество ферромагнитной жидкости, выносимое продуктами сепарации, а неиспользованную ферромагнитную жидкость удаляют из сепарационной камеры.

Суть изобретения заключается в том, что постоянство рабочего объема ФМЖ как максимально возможного обеспечивается либо силой магнитной системы (магнитная система не может удержать большее количество ФМЖ и она вытекает из сепарационной камеры), либо рабочий объем ограничивается специальными средствами, при использовании которых в сепарационной камере нельзя разместить количество ФМЖ больше заданного. За счет выноса ФМЖ продуктами сепарации во время обогащения рабочий объем ФМЖ постоянно уменьшается. Для поддержания его постоянства осуществляют дополнительную непрерывную подачу ФМЖ. Количество последней больше количества ФМЖ, выносимого продуктами сепарации. Так как в сепараторе нельзя разместить ФМЖ больше рабочего объема, то лишняя ФМЖ удаляется из сепаратора самотеком или с помощью выше упомянутых специальных средств. Таким образом, заявляемое изобретение позволяет обеспечить постоянство рабочего объеме ФМЖ в зоне сепарации и решить поставленную задачу.

По результатам проведенного заявителем анализа уровня техники не выявлен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение ее перечня выявленных аналогов прототипа позволит выявить совокупность существенных отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. Поэтому заявленное изобретение соответствует требованию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" проводилось сравнение с другими техническими решениями, известными из фондов патентной информации, специальной технической литературы и научных публикаций, включая источники, включенные в "уровень техники". Заявляемый способ магнитогравитационной сепарации соответствует требованию изобретательского уровня, так как совокупность его существенных признаков обеспечивает способу сепарации новое качество, выражающееся в повышении эффективности процесса сепарации, что не следует явным образом из известного уровня техники.

Возможность реализации заявляемого способа поясняется фиг. 1 и 2, на которых рабочий объем ФМЖ 1 квазиутяжеляют, помещая в сепарационную камеру 2, размещенную в неоднородном магнитном поле, сформированном магнитной системой 3. В объем ФМЖ подают исходный материал, который разделяется на легкую 4 и тяжелую 5 фракции. В камеру 2 из емкости 6 в процессе сепарации непрерывно подают дополнительную ФМЖ. На фиг.1 рабочим объемом ФМЖ является максимальный объем, который может удерживаться в данной магнитной системе. Учитывая, что дополнительная ФМЖ используется для восполнения ФМЖ, выносимой легкой и тяжелой фракциями и поддержания максимально возможного объема ФМЖ, и что подается ее заведомо больше, чем выносится, то неиспользованная ее часть вытекает по дну сепарационной камеры 2.

На фиг. 2 сепарационная камера 2 снабжена специальными средствами 7, которые осуществляют принудительное удаление ФМЖ из сепарационной камеры 2 с определенного ее уровня. Поэтому рабочий объем ФМЖ ограничен данным уровнем. Как и на фигуре 1, в камеру 2 в процессе сепарации непрерывно и с излишком подают дополнительную ФМЖ для компенсации ФМЖ, выносимой продуктами сепарации. Неиспользованная часть дополнительно подаваемой ФМЖ принудительно удаляется из сепаратора специальными средствами 7.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР N 862986, B 03 C 1/00, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР N 1553173, B 03 C 1/00, 1990.

3. Авторское свидетельство СССР N 1651969, B 03 C 1/32, 1991.