RU2486962C1 - Method of particles density separation - Google Patents
Method of particles density separation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2486962C1 RU2486962C1 RU2012107848/03A RU2012107848A RU2486962C1 RU 2486962 C1 RU2486962 C1 RU 2486962C1 RU 2012107848/03 A RU2012107848/03 A RU 2012107848/03A RU 2012107848 A RU2012107848 A RU 2012107848A RU 2486962 C1 RU2486962 C1 RU 2486962C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separation
- particles
- density
- ferromagnetic
- medium
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области разделения твердых частиц по плотности и может быть использовано в горнодобывающей, обогатительной, химической и других областях промышленности, в частности, для эффективного отделения пустой породы, ценных минералов и металлов из рудного минерального сырья.The invention relates to the field of separation of solid particles by density and can be used in mining, processing, chemical and other industries, in particular, for the effective separation of waste rock, valuable minerals and metals from ore mineral raw materials.
Известен способ для разделения твердых материалов по плотности в тяжелых средах (суспензиях различных утяжелителей или растворах тяжелых металлов), включающий подачу частиц разной плотности в тяжелую среду, расслоение смеси на легкую и тяжелую фракции, вывод их из объема тяжелой среды и промывку (Справочник по обогащению руд, т.2, ч. 1, 2. - М.: Недра, 1974 г.).A known method for separating solid materials by density in heavy media (suspensions of various weighting agents or solutions of heavy metals), comprising feeding particles of different densities into a heavy medium, stratifying the mixture into light and heavy fractions, removing them from the volume of the heavy medium and washing (Enrichment Handbook ore, vol. 2, part 1, 2. - M .: Nedra, 1974).
Известен также способ разделения частиц разной плотности с помощью ферромагнитной жидкости в магнитном поле, включающий подачу материала в объем ферромагнитной жидкости (коллоида магнетита), воздействие на нее неоднородным магнитным полем, расслаивание частиц по глубине рабочего объема ферроколлоида и вывод их из объема разделительной среды с разгрузкой в приемники продуктов сепарации (См. патент №2144432, опубл. 20.01.2000 г.).There is also a method of separating particles of different densities using a ferromagnetic fluid in a magnetic field, including feeding the material into the volume of the ferromagnetic fluid (magnetite colloid), exposing it to a non-uniform magnetic field, delaminating the particles along the depth of the working volume of the ferrocolloid and removing them from the volume of the separation medium with unloading in the receivers of separation products (See patent No. 2144432, publ. 01.20.2000).
Недостатком этого способа является большой расход ферромагнитной жидкости, что резко ограничивает производительность сепарации и снижает эффективность практического применения способа из-за низких экономических показателей и экологических проблем, связанных с высокой токсичностью и испаряемостью феррожидкости.The disadvantage of this method is the high consumption of ferromagnetic fluid, which sharply limits the separation performance and reduces the effectiveness of the practical application of the method due to low economic indicators and environmental problems associated with high toxicity and volatility of ferrofluid.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ разделения частиц разной плотности с помощью тяжелой разделительной жидкости в центробежном поле, включающий подачу смеси частиц разной плотности в разделительную среду, последующее расслоение частиц по глубине рабочего слоя среды и вывод их из ее объема, предварительное покрытие водой свободной поверхности разделительной жидкости, дробление или измельчение перед сепарацией разделяемых частиц (см. патент №2438787, МПК9 В03В 5/30, опубл. 10.01.2012 г.).Closest to the claimed technical solution is a method for separating particles of different densities using a heavy separating liquid in a centrifugal field, including feeding a mixture of particles of different densities into a separating medium, subsequent stratification of the particles along the depth of the working layer of the medium and their removal from its volume, preliminary coating with free water the surface of the separation fluid, crushing or grinding before separation of the particles to be separated (see patent No. 2438787, IPC 9 V03B 5/30, publ. 10.01.2012).
Недостатком этого способа является низкая производительность процесса при разделении крупнозернистого материала и техническая сложность организации непрерывной разгрузки тяжелой фракции. Эти факторы существенно ограничивают область практического применения способа из-за низких экономических показателей, что является немаловажным при большом выходе тяжелой фракции и больших нагрузках по исходному питанию.The disadvantage of this method is the low productivity of the process when separating coarse-grained material and the technical complexity of the organization of continuous unloading of the heavy fraction. These factors significantly limit the scope of the practical application of the method due to low economic indicators, which is important when there is a large yield of heavy fractions and high loads on the source of nutrition.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности сепарации и улучшение экономических и экологических показателей процесса.The objective of the proposed technical solution is to increase the separation performance and improve the economic and environmental performance of the process.
Решение технической задачи достигается тем, что в способе разделения частиц по плотности, включающим подачу смеси частиц разной плотности в разделительную среду, последующее расслоение частиц по глубине рабочего слоя среды и вывод их из ее объема, предварительное покрытие водой свободную поверхность разделительной жидкости, дробление или измельчение перед сепарацией разделяемых частиц, согласно изобретению в качестве разделительной среды используют квазиутяжеленные магнитным полем ферромагнитные коллоиды, покрытые слоем немагнитной жидкости, например водой, слабо растворяющие ферромагнитные коллоиды, при этом процесс осуществляют в ферромагнитном коллоиде с физической плотностью 0,96 г/см2, намагниченностью насыщения 18 кА/м и тока в катушках 3,5-8,5 А.The solution to the technical problem is achieved by the fact that in a method for separating particles by density, including feeding a mixture of particles of different densities into a separation medium, subsequent stratification of the particles along the depth of the working layer of the medium and removing them from its volume, preliminary coating the free surface of the separation liquid with water, crushing or grinding before separation of the particles to be separated, according to the invention, as a separation medium, quasi-magnetic fields ferromagnetic colloids coated with a non-magnetic layer are used liquid, for example water, slightly dissolving ferromagnetic colloids, while the process is carried out in a ferromagnetic colloid with a physical density of 0.96 g / cm 2 , a saturation magnetization of 18 kA / m and a current in coils of 3.5-8.5 A.
Данное техническое решение позволит повысить производительность сепарации и эффективность извлечения необходимых компонентов из разделяемого сырья, что в целом улучшит технико-экономические показатели процессаThis technical solution will improve the separation performance and the efficiency of extraction of the necessary components from the shared raw materials, which will generally improve the technical and economic indicators of the process
Сущность способа поясняется таблицей результатов разделения двухкомпонентных минеральных смесей.The essence of the method is illustrated by the table of the results of the separation of two-component mineral mixtures.
В заявленном способе разделение минералов происходит вначале на границе раздела ферромагнитной и немагнитной жидкостей, например воды, а затем в объеме ферромагнитной жидкости. Разделяемые частицы при подаче в рабочую зону окружены гидратной оболочкой, что делает их гидрофобными по отношению к ферромагнитной жидкости. В таких условиях, попадая в рабочую зону относительно мелкие частицы одинаковой крупности, независимо от плотности располагаются вдоль границы раздела двух жидкостей. Это обусловлено действием гравитационных и магнитных выталкивающих сил в условиях неоднородного магнитного поля, а также сил натяжения со стороны воды и ферромагнитной жидкости, удерживающих частицы в этой зоне на одном уровне. Под действием гравитационной силы тяжелые частицы, преодолевая силу натяжения ферромагнитной жидкости, проваливаются сквозь границу раздела жидкостей и опускаются на дно разделительной камеры. В балансе сил, уравновешивающих частицы на уровне границы раздела жидкостей, переменной является сила магнитного выталкивания частиц из объема ферромагнитной жидкости. Следовательно, напряженностью магнитного поля можно регулировать величину результирующей силы, действующей на частицы, то есть задавать режим выделения частиц нужной плотности. С уменьшением величины напряженности и градиента напряженности магнитного поля в объеме ферромагнитного коллоида последовательно выделяются частицы, начиная с самых тяжелых. Граничной плотностью частиц, выделяемых в тяжелую фракцию, является так называемая эффективная плотность ферромагнитной среды. Более крупные частицы, обладая большей массой, сразу проваливаются через граничный слой воды и феррожидкости, затем погружаются в объеме квазиутяжеленной раздел пчельной среды до уровня, соответствующего их плотности. Разделенные таким образом частицы отсекаются делительной перегородкой и направляются в разгрузочные устройства и соответствующие приемники.In the claimed method, the separation of minerals occurs first at the interface between ferromagnetic and non-magnetic fluids, such as water, and then in the volume of the ferromagnetic fluid. Separated particles, when fed into the working zone, are surrounded by a hydration shell, which makes them hydrophobic with respect to the ferromagnetic fluid. Under such conditions, relatively small particles of the same size falling into the working area, regardless of density, are located along the interface between two liquids. This is due to the action of gravitational and magnetic buoyancy forces under conditions of an inhomogeneous magnetic field, as well as tension forces from the side of water and ferromagnetic fluid, which keep particles in this zone at the same level. Under the influence of gravitational force, heavy particles, overcoming the tension force of a ferromagnetic fluid, fall through the fluid interface and sink to the bottom of the separation chamber. In the balance of forces balancing particles at the interface of liquids, the variable is the force of magnetic expulsion of particles from the volume of a ferromagnetic fluid. Therefore, the strength of the magnetic field can be used to control the magnitude of the resulting force acting on the particles, that is, to set the mode of separation of particles of the desired density. With a decrease in the magnitude of the intensity and gradient of the magnetic field in the volume of the ferromagnetic colloid, particles are sequentially released, starting with the heaviest. The boundary density of particles released into the heavy fraction is the so-called effective density of the ferromagnetic medium. Larger particles, having a larger mass, immediately fall through the boundary layer of water and ferrofluid, then they immerse into the quasi-heavy section of the bee medium to a level corresponding to their density. Particles so separated are cut off by a dividing wall and sent to unloading devices and corresponding receivers.
Способ разделения частиц по плотности осуществляли следующим образом.The method of separation of particles by density was carried out as follows.
Для разделения частиц использовали серийный лабораторный феррогидростатический сепаратор ФГС-1 с модернезированной сепарационной камерой. В качестве разделительной среды использовали коллоид магнетита в керосине, стабилизированный олеатом натрия. Физическая плотность ферроколлоида 0,96 г/см3, намагниченность насыщения 18 кА/м. Сепарационную камеру заполняли водой и магнитной жидкостью, которая под действием магнитного поля заполняла межполюсное пространство в виде рабочего слоя 300×130×75 мм, окруженного с четырех сторон водой. Материал подавали вибролотком в воду над слоем феррожидкостиFor the separation of particles, a standard laboratory ferrohydrostatic separator FGS-1 with a modernized separation chamber was used. A colloid of magnetite in kerosene stabilized with sodium oleate was used as a separation medium. The physical density of the ferrocolloid is 0.96 g / cm 3 , the saturation magnetization is 18 kA / m. The separation chamber was filled with water and magnetic fluid, which under the influence of a magnetic field filled the interpolar space in the form of a working layer of 300 × 130 × 75 mm, surrounded on four sides by water. The material was fed by a vibrating tray into water above a layer of ferrofluid
Для разделения использовали смеси минералов: доломита (плотность - 2,9 г/см3), пирита (4,8 г/см3) и галенита (7,5 г/см3). Минеральные смеси предварительно дробили на валках до крупности 5-8 мм. Первую серию регулировочных опытов проводили на смеси доломита и пирита. Отобрав из приготовленной вышеописанным способом смеси навеску массой 1,0 кг, осторожно подавали материал вибролотком на поверхность раздела магнитной жидкости и воды в начало рабочего слоя с нагрузкой в пределах 6-8 кг/ч и током в катушках в пределах 3,5-8,5 А.For separation, mixtures of minerals were used: dolomite (density - 2.9 g / cm 3 ), pyrite (4.8 g / cm 3 ) and galena (7.5 g / cm 3 ). Mineral mixtures were previously crushed on rolls to a particle size of 5-8 mm. The first series of adjustment experiments was performed on a mixture of dolomite and pyrite. Taking a sample weighing 1.0 kg from the mixture prepared by the above method, the material was carefully fed with a vibrating tray to the interface of the magnetic fluid and water at the beginning of the working layer with a load of 6-8 kg / h and a current in coils of 3.5-8, 5 A.
Затем разгружали приемники продуктов сепарации и визуально анализировали состав тяжелой и легкой фракций. После этого снова повторяли опыты 2-3 раза, увеличивая ток в катушках электромагнита. Аналогично проводили опыты по разделению смеси пирита и галенита. Результаты экспериментов представлены ниже.Then the receivers of the separation products were unloaded and the composition of the heavy and light fractions was visually analyzed. After this, the experiments were again repeated 2-3 times, increasing the current in the coils of the electromagnet. Similarly conducted experiments on the separation of a mixture of pyrite and galena. The experimental results are presented below.
Результаты разделения двухкомпонентных минеральных смесей показаны в таблице, из которой видно, что максимальная величина критерия разделения соответствует оптимальному соотношению засорения тяжелых фракций и извлечения в них тяжелых минералов. По этому критерию выбирали силу тока в катушках сепаратора, который обеспечивает наиболее высокие показатели разделения.The results of the separation of two-component mineral mixtures are shown in the table, from which it can be seen that the maximum value of the separation criterion corresponds to the optimal ratio of clogging of heavy fractions and extraction of heavy minerals in them. According to this criterion, the current strength in the coils of the separator was chosen, which provides the highest separation rates.
Как видно из результатов, эффективность разделения искусственных смесей, имитирующих рудное сырье достаточно высока. Немаловажным результатом этих опытов является весьма незначительный расход ферромагнитной жидкости, составляющий не более 400 г/т разделяемого сырья (0,4%). Это вполне приемлемая величина для практики обогатительных фабрик.As can be seen from the results, the separation efficiency of artificial mixtures simulating ore raw materials is quite high. An important result of these experiments is a very insignificant consumption of ferromagnetic fluid, amounting to not more than 400 g / t of shared raw materials (0.4%). This is quite an acceptable value for the practice of concentration plants.
Использование предлагаемого способа позволит по сравнению с прототипом повысить производительность сепарации и улучшить технико-экономические показатели процесса.Using the proposed method will allow, in comparison with the prototype, to increase the separation performance and improve the technical and economic performance of the process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012107848/03A RU2486962C1 (en) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | Method of particles density separation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012107848/03A RU2486962C1 (en) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | Method of particles density separation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2486962C1 true RU2486962C1 (en) | 2013-07-10 |
Family
ID=48788147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012107848/03A RU2486962C1 (en) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | Method of particles density separation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2486962C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2816971C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-04-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB759393A (en) * | 1953-01-10 | 1956-10-17 | Schuechtermann & Kremer | Method and apparatus for dressing minerals, and particularly for grading coal, in liquid |
| SU862986A1 (en) * | 1977-11-18 | 1981-09-15 | Государственный Проектно-Конструкторский Институт Гипромашуглеобогащение | Method of magnetic-hydrostatic separation |
| SU1105233A1 (en) * | 1982-10-22 | 1984-07-30 | Государственный проектно-конструкторский институт "Гипромашуглеобогащение" | Method of ferrohydrostatic separation |
| DE3321102A1 (en) * | 1983-06-10 | 1984-12-13 | Gosudarstvennyj proektno-konstruktorskij institut "Gipromašugleobogaščenie, Vorošilovgrad | Magnetohydrostatic separator |
| SU1734853A1 (en) * | 1989-05-22 | 1992-05-23 | Государственный Всесоюзный Институт По Проектированию И Научно-Исследовательским Работам | Device for concentrating non-metallic bulk material, preferentially fuel |
| RU2069101C1 (en) * | 1994-09-16 | 1996-11-20 | Государственное научно-производственное предприятие "Грант" | Method of separating materials in ferromagnetic liquid and magnetohydrostatic separator |
| RU2144432C1 (en) * | 1999-04-08 | 2000-01-20 | Открытое акционерное общество "Грант" | Method of magnetic gravitational separation |
| RU2438787C1 (en) * | 2010-06-22 | 2012-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ)) | Method of grading particles to density by heavy medium in centrifugal field |
-
2012
- 2012-03-01 RU RU2012107848/03A patent/RU2486962C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB759393A (en) * | 1953-01-10 | 1956-10-17 | Schuechtermann & Kremer | Method and apparatus for dressing minerals, and particularly for grading coal, in liquid |
| SU862986A1 (en) * | 1977-11-18 | 1981-09-15 | Государственный Проектно-Конструкторский Институт Гипромашуглеобогащение | Method of magnetic-hydrostatic separation |
| SU1105233A1 (en) * | 1982-10-22 | 1984-07-30 | Государственный проектно-конструкторский институт "Гипромашуглеобогащение" | Method of ferrohydrostatic separation |
| DE3321102A1 (en) * | 1983-06-10 | 1984-12-13 | Gosudarstvennyj proektno-konstruktorskij institut "Gipromašugleobogaščenie, Vorošilovgrad | Magnetohydrostatic separator |
| SU1734853A1 (en) * | 1989-05-22 | 1992-05-23 | Государственный Всесоюзный Институт По Проектированию И Научно-Исследовательским Работам | Device for concentrating non-metallic bulk material, preferentially fuel |
| RU2069101C1 (en) * | 1994-09-16 | 1996-11-20 | Государственное научно-производственное предприятие "Грант" | Method of separating materials in ferromagnetic liquid and magnetohydrostatic separator |
| RU2144432C1 (en) * | 1999-04-08 | 2000-01-20 | Открытое акционерное общество "Грант" | Method of magnetic gravitational separation |
| RU2438787C1 (en) * | 2010-06-22 | 2012-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ)) | Method of grading particles to density by heavy medium in centrifugal field |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2816971C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-04-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores |
| RU2816959C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-04-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores |
| RU2816968C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-04-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores |
| RU2816958C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-04-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores |
| RU2816970C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-04-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores |
| RU2816972C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-04-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores |
| RU2816960C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-04-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores |
| RU2816969C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-04-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores |
| RU2817243C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores |
| RU2817242C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores |
| RU2817241C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2383392C2 (en) | Method for enrichment of hematite ores | |
| Awatey et al. | Optimization of operating parameters for coarse sphalerite flotation in the HydroFloat fluidised-bed separator | |
| Dixit et al. | Application of response surface methodology for modeling and optimization of spiral separator for processing of iron ore slime | |
| PE20210804A1 (en) | COMBINATION OF MAGNETIC CARRIER SEPARATION AND AN ADDITIONAL SEPARATION FOR MINERAL PROCESSING | |
| Xie et al. | Liberation characteristics of coal middlings comminuted by jaw crusher and ball mill | |
| CN106944249A (en) | A kind of beneficiation combined method method containing low-grade barite waste material | |
| Rao et al. | Recovery of iron values from iron ore slimes of Donimalai tailing dam | |
| Freitas et al. | Flotation of calcite from apatite of a uranium-carbonate phosphate ore using carbon dioxide | |
| Kromah et al. | Coarse particle separation by fluidized-bed flotation: A comprehensive review | |
| Han et al. | Research and application of fluidized flotation units: a review | |
| RU2486962C1 (en) | Method of particles density separation | |
| RU2629181C2 (en) | Method of production of non-magnetic ores containing non-magnetic particles of a suspension mass flow | |
| Mukherjee et al. | Application of liquid/solid fluidization technique in beneficiation of fines | |
| Balasubramanian | Overview of mineral processing methods | |
| CN114072235A (en) | Method for concentrating an iron ore stream | |
| Masiya et al. | Flotation of nickel-copper sulphide ore: optimisation of process parameters using Taguchi method | |
| RU2498859C1 (en) | Three-product hydropneumatic heavy-medium separator | |
| Aleksandrova et al. | Basis and development of gold loss reduction methods in processing gold-bearing clays in the Khabarovsk Territory | |
| Svoboda | Densimetric separation of coal using magnetic fluids | |
| Lu et al. | Study on pre-concentration efficiency of wolframite from tungsten ore using gravity and magnetic separations | |
| RU2491131C1 (en) | Method of particles density separation | |
| Jian et al. | Application of a biconical dense medium cyclone to pre-treat a low-grade Pb-Zn sulfide ore | |
| AU2012272068A1 (en) | Method for obtaining non-magnetic ores from a suspension containing ore particle-magnetic particle agglomerates | |
| RU2492933C2 (en) | Method of magnetic separation and device to this end | |
| RU2438787C1 (en) | Method of grading particles to density by heavy medium in centrifugal field |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150302 |