центробежный магнитожидкостный сепаратор

Формула изобретения

Центробежный магнитожидкостный сепаратор, включающий корпус, ротор с магнитной жидкостью, магнитную систему с внешней стороны ротора, а также устройства для подачи сырья, слива легкой и слива тяжелой фракций, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде чаши из немагнитного материала с кольцевой канавкой на внутренней поверхности чаши, при этом магнитная система размещена вокруг кольцевой канавки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и предназначено для разделения сырья по плотности, в частности может быть использовано при переработке гравитационных концентратов золота и алмазов в горной промышленности.

Известен ряд конструкций магнитожидкостных сепараторов, включающих магнитную систему с полюсными наконечниками, между которыми расположена камера с магнитной жидкостью. Магнитная жидкость, находясь в неоднородном магнитном поле, приобретает различное квазиутяжеление. Частицы сырья различной плотности, поступая в камеру через патрубок подачи, либо опускаются на дно под действием веса, либо всплывают на поверхность, либо занимают промежуточное положение в камере. На разных уровнях в камере расположены приемники продуктов разделения, где собираются различные фракции.

Недостатком таких сепараторов является малая производительность и резкое снижение их эффективности при разделении тонких классов сырья.

Известны также центробежные магнитожидкостные сепараторы (патент РФ N 2038161, М.кл. B 03 C 1/30 и патент РФ N 2038162, М.кл. B 03 C 1/30), содержащие ротор с установленной в нем системой из постоянных магнитов, расположенных с зазором между собой, в которых магнитная жидкость приобретает квазиутяжеление. Исходное сырье подается в ротор вместе с магнитной жидкостью, частицы сырья высокой плотности проникают в междуполюсные зазоры и накапливаются там, а частицы меньшей плотности уходят в слив.

Недостатком таких сепараторов является необходимость точной калибровки постоянных магнитов по своим магнитным характеристикам при разделении компонентов сырья с близкими плотностями.

Ближайшим техническим решением является центробежный магнитожидкостный сепаратор, включающий корпус, ротор с магнитной жидкостью, магнитную систему с внешней стороны ротора, а также устройства для подачи сырья, слива легкой и слива тяжелой фракций (см. SU 829186 A, 15.05.1981, B 03 C 1/30).

С уменьшением размера частиц резко увеличивается время их перераспределения в роторе в соответствии с их плотностью, во-вторых, незначительное нарушение равномерности выхода потоков пульпы в приемники приводит к нарушению процесса деления мелких частиц.

Техническим результатом предлагаемого устройства является разделение по плотности тонкодисперсных частиц сырья при одновременном увеличении удельной производительности и упрощении конструкции сепаратора.

Сущность изобретения заключается в том, что в сепараторе, включающем корпус, ротор с магнитной жидкостью, магнитную систему с внешней стороны ротора, устройства подачи сырья, слива легкой и слива тяжелой фракций, ротор выполнен в виде чаши из немагнитного материала с кольцевой канавкой на ее внутренней поверхности в верхней части, при этом магнитная система размещена вокруг кольцевой канавки.

Благодаря тому что ротор выполнен в виде чаши с кольцевой канавкой на внутренней поверхности, а магнитная система генерирует высокое поле лишь в самой канавке, заполненной магнитной жидкостью, процесс разделения происходит лишь во время прохождения сырья через кольцевую канавку. Причем так как сырье подается на дно чаши, то за время подхода к канавке оно распределяется тонким слоем и процесс разделения происходит очень быстро, частица либо проваливается в канавку, либо уходит в слив. Магнитная система при этом очень короткая в аксиальном направлении и не требует больших затрат на изготовление. А вместо делителей приемников с системой регулирования выходящих потоков сепаратор снабжен устройством простого слива.

На фиг. 1 представлен общий вид сепаратора, на фиг. 2 - разрез А-А.

Сепаратор содержит корпус 1, в котором установлена кольцевая многополюсная магнитная система 2, патрубок подачи сырья 3 и устройство слива 4. Чаша 5, выполненная из немагнитного неэлектропроводного материала, установлена на валу, который связан с приводом вращения через шкив 6, на внутренней поверхности чаши выполнена кольцевая канавка 7, а на дне чаша содержит сливное отверстие 8 с запирающим клапаном 9.

Сепаратор работает следующим образом. Чаша 5 приводится во вращение, через питающий патрубок 3 в чашу подается магнитная жидкость, которая заполняет кольцевую канавку 7, установленную сверху в чаши. Магнитная жидкость, находящаяся в кольцевой канавке, под действием неоднородного магнитного поля, генерируемого магнитной системой 2, приобретает квазиутяжеление. После этого через питающий патрубок на дно чаши подается смесь исходного материала с магнитной жидкостью. Под действием центробежных сил исходная смесь отбрасывается к стенкам чаши и движется вверх тонким слоем. При прохождении данного слоя над кольцевой канавкой тяжелые частицы сырья преодолевают выталкивающую силу квазиутяжеленной магнитной жидкости и проваливаются в канавку, а легкие частицы сырья проходят над канавкой и уходят далее в слив. По мере накопления тяжелой фракции в канавке подача питания в чашу прекращается, чаша останавливается в результате того, что действие центробежных сил на частицы, накопленные в канавке, прекращается, они выжимаются из канавки магнитной жидкостью. После этого открывается клапан на дне чаши и тяжелая фракция смывается через отверстие 8. Регулируя частоту вращения, можно подбирать плотность тех частиц, которые будут накапливаться в канавке чаши.

Примером конкретного выполнения может служить центробежный магнитожидкостный сепаратор для разделения сырья класса крупности менее 70 микрон производительностью 3 кг в час. Сепаратор содержит чашу с коническими стенками, внутренний диаметр в верхней части чаши составляет 80 мм. Глубина канавки 5 мм, частота вращения чаши 350 об/мин. В результате эксперимента по разделению золотосодержащих концентратов вышеуказанной крупности извлечение золота составило 98% при содержании 92%.

Для специалистов в этой области техники очевидно, что в конструкцию устройства могут быть внесены изменения и дополнения, не выходящие за рамки сути изобретения, объем которых определен в формуле изобретения.