универсальный магнитный сепаратор

Формула изобретения

Универсальный магнитный сепаратор для магнитной обработки и разделения минеральных смесей, включающий магнитную систему, выполненную из постоянных магнитов с возможностью их вращения с регулируемой частотой, отличающийся тем, что магнитная система выполнена из трех слоев постоянных магнитов, центрального - с магнитами в виде прямоугольных призм и дополнительных - с магнитами в виде усеченных призм, и снабжен расположенной сбоку сепарационной камерой с подвижной заслонкой, разделяющей зону размагничивания и разрушения магнитных флокул от зоны дополнительной очистки и сепарации, с возможностью разделения минеральных смесей как в виде пульп, так и в сухом виде.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых методом мокрой магнитной сепарации, а также путем селективного разделения по магнитным свойствам тонкодисперсных сухих порошковых минеральных смесей.

Известны различные типы барабанных магнитных сепараторов, предназначенных для обогащения магнетитовых руд в виде пульп, так и работающих с сухими минеральными смесями [В.В.Кармазин, В.И.Кармазин. Магнитные и электрические методы обогащения. - М., Недра, 1988 г.].

Общим недостатком этих аппаратов является невысокая эффективность разделения магнитных минералов и минералов породы, а также сростков вследствие магнитной флокуляции.

Известны также аппараты, предназначенные для предварительного размагничивания материалов переменными магнитными полями с целью разрушения магнитных флоккул перед сепарацией [А.А.Ломовцев, Н.А.Нестерова, Л.А.Дробченко. Магнитное обогащение сильно магнитных руд. - М.: Недра, 1979 г.].

Общим недостатком этих аппаратов является невозможность работы с пульпами и материалами в сухом виде, низкая эффективность магнитной обработки сепарируемых продуктов перед сепарацией и неполное извлечение магнитных минералов.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является барабанный магнитный сепаратор с инверсными магнитными полями, создаваемыми вращающимися постоянными магнитами вблизи внутренней поверхности барабана [Звегинцев А.Г. Патент RU 2220775 С1, Бюл.№1, 10.01.2002] (прототип).

Недостатком этого аппарата является неприспособленность его для работы с жидкими пульпами и невозможность совмещения процесса размагничивания и разрушения магнитных флокул с селективной магнитной сепарацией.

Техническим результатом предлагаемого универсального магнитного сепаратора является совмещение эффективного разрушения магнитных конгломератов и флокул с высокой селективностью магнитной сепарации пульп или тонкодисперсных сухих порошковых минеральных смесей.

Указанный технический результат достигается тем, что в универсальном магнитном сепараторе для магнитной обработки и разделения минеральных смесей, включающем магнитную систему, выполненную из постоянных магнитов с возможностью их вращения с регулируемой частотой, новым является то, что магнитная система выполнена из трех слоев постоянных магнитов, центрального - с магнитами в виде прямоугольных призм и дополнительными - с магнитами в виде усеченных призм и снабжен расположенной сбоку сепарационной камерой с подвижной заслонкой, разделяющей зону размагничивания и разрушения магнитных флокул от зоны дополнительной очистки и сепарации, с возможностью разделения минеральных смесей как в виде пульп, так и в сухом виде.

На чертеже представлен схематический вид универсального магнитного сепаратора. Описываемый аппарат включает вращающийся с регулируемым числом оборотов немагнитный цилиндр 1, внутри которого размещена магнитная система, состоящая из соединенных боковыми гранями постоянных магнитов в виде прямоугольных параллелепипедов 2 (центральная полоса) и двух боковых полос 3, 4, состоящих из магнитов в виде усеченных призм. Магнитные моменты всех магнитов направлены в одну сторону. Цилиндр располагается внутри корпуса сепаратора 5, изготовленного из немагнитной нержавеющей стали, снабженного сливным краном 6 и подвижной заслонкой 7, могущей перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлениях и разделяющей сепарационную камеру на две зоны - зону размагничивания и разрушения флокул, и зону разделения магнитных частиц от сростков и немагнитных частиц. Вращение цилиндра с магнитами происходит в направлении стрелки 8.

Работает магнитный сепаратор следующим образом. Сепарируемая минеральная смесь в виде пульпы подается в направлении стрелки 9 в заполненную водой камеру 10. Под действием создаваемого магнитной системой вращающегося магнитного поля происходит интенсивное разрушение магнитных флокул 11. Движение магнитных частиц в направлении магнитной системы сопровождается их вращением с частотой вращения магнитной системы. Магнитные частицы 12 прижимаются к стенке сепарационной камеры и, вращаясь по часовой стрелке, поднимаются вверх и вместе с излишками воды выводятся в направлении стрелки 13 из сепаратора.

Немагнитные частицы минералов 14, а также магнитные со значениями магнитной восприимчивости ниже некоторой критической величины (устанавливаемой положением заслонки 7) накапливаются в нижней части сепарационной камеры и периодически выводятся через сливной кран 6 в направлении стрелки 15.

Перемещение заслонки 7 позволяет регулировать качество сепарируемого продукта. При подъеме ее вверх и приближении к магнитной системе происходит увеличение напряженности действующего на сепарируемый продукт вращающегося магнитного поля, что приводит к увеличению извлечения магнитных минералов при снижении качества концентрата, а при опускании заслонки и ее удалении от магнитной системы имеет место уменьшение магнитных сил, приводящее к выделению только мономинеральных частиц с наибольшими значениями удельной магнитной восприимчивости, увеличение качества концентрата. При сепарации продуктов, состоящих из нескольких магнитных минералов с различными магнитными свойствами, появляется возможность их селективного разделения.

Предложенный универсальный магнитный сепаратор позволяет производить также сепарацию тонкодисперсных сухих порошковых минеральных смесей. Для этого сепарационная камера освобождается от воды, кран 6 находится в открытом положении, перемещением заслонки 7 подбирается требуемое качество магнитного концентрата.

Заявляемый универсальный магнитный сепаратор отличается от других аналогичных аппаратов и от прототипа тем, что отсутствует вращающийся барабан. Сепаратор снабжен сепарационной камерой, расположенной сбоку, позволяющей производить сепарацию как мокрым, так и сухим способом. Конструкция магнитной системы обеспечивает интенсивное вращение отдельных частиц магнитных минералов. Процесс сепарации разделен на два этапа. На первом этапе в сепарационной камере происходит разрушение магнитных флокул, а на втором - имеет место дополнительное очищение магнитных минералов, способствующее получению суперконцентратов.

При испытаниях опытного образца универсального магнитного сепаратора в режиме перечистки магнетитовых концентратов в виде пульп обогатительных фабрик ОАО “Лебединского”, “Стойленского” и ряда других ГОКов содержание железа в концентрате было увеличено до 2-3%.