BR102015031762A2 - matriz magnética, separador magnético de alta intensidade e método de ajuste do campo magnético gerado dentro desse separador - Google Patents

Abstract

"matriz magnética, separador magnético de alta intensidade e método de ajuste do campo magnético gerado dentro desse separador". descreve-se uma matriz magnética (6) para um separador magnético de alta intensidade, compreendendo uma série de placas de material magnetizável (21) dotadas de ranhuras longitudinais em pelo menos uma das suas duas faces, as placas ranhuradas (21) sendo alojadas enfileiradas e com uma distância de espaçamento entre elas dentro de um alojamento, e compreendendo ainda pelo menos um calço magnético (14) disposto dentro do alojamento, enfileirado com as placas ranhuradas (21), sendo essas matrizes (6) usadas em um separador magnético compreendendo pelo menos um par de polos magnéticos (3), e pelo menos um rotor (4) ao qual são conectadas uma pluralidade dessas matrizes magnéticas, dentro das quais flui uma polpa de minério alimentada ao referido separador magnético, sendo que as placas de material magnetizável (21) e o calço magnético (14) são magnetizados pelos polos (3) quando do movimento rotativo do rotor (4).

Description

Relatório Descritivo da Patente de invenção para "MATRIZ MAGNÉTICA, SEPARADOR MAGNÉTICO DE ALTA INTENSIDADE E MÉTODO DE AJUSTE DO CAMPO MAGNÉTICO GERADO DENTRO DESSE SEPARADOR".

[001] A invenção se refere a uma matriz magnética para um separador magnético de alta intensidade usado na recuperação de partículas de minério a partir de rejeitos gerados no processo de mineração, evitando danos ambientais em decorrência de seu armazenamento em barragens. Essa matriz magnética possui uma estrutural tal, que permite que um campo magnético bastante elevado, da ordem de 18.000 Gauss, seja gerado pelo separador magnético dentro da matriz magnética, aumentando sensivelmente sua capacidade de extrair partículas de minério a partir do rejeito.

Descrição do estado da técnica [002] No processo de mineração, o minério na forma como é extraído das minas está misturado com impurezas, barro e/ou areia. Esse minério deve ser purificado, de modo a aumentar o teor de minério de ferro e elevar seu valor agregado. Antes de ser purificado, o minério é peneirado com água e é transformado em uma polpa, a qual, em seguida, é alimentada às matrizes magnéticas de separadores.

[003] Já são conhecidos do estado da técnica separadores magnéticos usados no processo de concentração magnética para separar as partículas magnéticas misturadas na polpa, obtendo um produto de boa qualidade. Esses separadores combinam eficiência e praticidade, sendo utilizados na separação de finos de minérios magnéticos e de minérios não magnéticos. Exemplos de separadores magnéticos são descritos nos documentos US 3,830,367 e CA 717.830.

[004] No interior desses separadores magnéticos são dispostas matrizes magnéticas constituídas por placas de metal magnetizável, dotadas de ranhuras longitudinais ao longo de toda a sua superfície, em ambas as faces. Cada matriz possui diversas placas dispostas verticalmente e paralelas entre si face a face, formando canais entre as ranhuras de placas vizinhas, que são atravessados pela polpa de minério. As ranhuras tem o formato de triângulos, em cujos vértices externos concentram as linhas de força e geram o alto campo magnético. As placas ranhuradas são distanciadas umas das outras por espaça-dores que mantêm os vértices dos triângulos das ranhuras de placas opostas a uma distância definida. Este espaçamento entre os vértices opostos define a abertura da matriz, em mm, por onde passa a polpa de minério a ser separada e em linguagem técnica da separação magnética de alta intensidade é denominada “Gap”.

[005] O Gap ou espaçamento entre as placas ranhuradas define o espaço de ar por onde devem passar as linhas de força do campo magnético e é, portanto, um fator fundamental a ser definido para realizar o processo de separação magnética, pois dele depende a intensidade de campo magnético que pode ser gerado. O Gap também define o tamanho máximo da partícula do mineral que pode passar pela matriz. Tipicamente os Gaps estão disponíveis em algumas dimensões típicas como, por exemplo, 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,2; 3,8, chegando ás vezes até 5,0 mm.

[006] Essas matrizes são magnetizadas por indução através dos polos magnéticos dos separadores. Devido ao campo magnético induzido pelos polos, as partículas magnetizáveis da polpa de minério despejada sobre as matrizes magnéticas ficam grudadas nas placas dessas matrizes, enquanto os rejeitos contendo partículas não magnéticas atravessam os canais formados entre as ranhuras e são desviados para uma saída de rejeitos.

[007] Atualmente, as tecnologias de separação magnética de alto campo (WHIMS) exigem que a separação seja feita em canais ou aberturas muito estreitas como condição para poder produzir altos campos e altos gradientes magnéticos. O empobrecimento das reservas minerais e o reaproveitamento de resíduos tem aumentado a demanda por processamento de minerais cada vez mais finos e que exigem campos magnéticos e gradientes cada vez mais elevados, implicando assim, cada vez mais, na diminuição das aberturas das matrizes magnéticas onde as partículas devem passar para serem separadas.

[008] Nos separadores magnéticos conhecidos, a intensidade máxima do campo magnético apresenta um limite prático em torno de 15.000 Gauss obtido com o uso do Gap de 1,5 mm. No entanto, essa limitação de intensidade do campo inviabiliza a separação magnética de algumas partículas de minério contidas na polpa que só geram produtos em campos magnéticos acima de 15.000 Gauss, devido à gra-nulometria ultrafina e a sua baixa susceptibilidade magnética, decorrente do seu processamento prévio em diversas intensidades de campo. Consequentemente, essas partículas magnéticas que possuem valor comercial acabam ficando armazenadas em barragens de rejeitos, causando danos ao ambiente.

[009] Uma solução para obter campos acima de 15.000 Gauss nos equipamentos atuais seria diminuir o espaçamento das matrizes magnéticas usando dimensões menores que 1,5 mm, pois a diminuição do espaçamento reduz o espaço de ar da matriz, facilitando a passagem das linhas de força magnética. Entretanto, a solução de reduzir o espaçamento abaixo de 1,5 mm teria como consequência grave o aumento da possibilidade de entupimento dos canais entre as placas ranhuradas, impedindo a passagem do minério e paralisando a produção. O entupimento das matrizes causa frequentes paralisações da planta e exige uma complexa manutenção do equipamento.

[0010] Até o momento, não são conhecidos do estado da técnica recursos para se aumentar a intensidade do campo magnético dentro das matrizes dos separadores magnéticos de alto campo, sem reduzir os canais de passagem da polpa de minério, evitando o entupimento dessas matrizes.

Objetivos da invenção [0011] O objetivo da invenção é de proporcionar separadores magnéticos que alcancem campos magnéticos com intensidade mais elevada, em torno de 18.000 Gauss, e que não impliquem em redução do espaçamento entre as placas das matrizes. Preferivelmente, o espaçamento mínimo entre as matrizes deve ser mantido no mínimo na ordem 1,5 mm.

[0012] A presente invenção também tem o objetivo de melhorar o desempenho de separadores magnéticos, aumentando a quantidade e a variedade de partículas magnéticas que são extraídas e recuperadas da polpa de minério, permitindo a extração de partículas com menor granulometria e susceptibilidade magnética mais baixa. Consequentemente, a presente invenção objetiva também diminuir a quantidade de resíduos e rejeitos minerais armazenados em barragens, e reduzindo o desperdício de água no processo de mineração.

[0013] Outro objetivo da invenção é maximizar a quantidade de material com valor comercial extraído do minério de ferro, elevando-se, assim, o valor dessa matéria prima.

Breve descrição da invenção [0014] Os objetivos da invenção são alcançados por meio de uma matriz magnética para separador magnético de alta intensidade, compreendendo uma série de placas de material magnetizável dotadas de ranhuras longitudinais em pelo menos uma das suas duas faces, as placas ranhuradas sendo alojadas enfileiradas e com uma distância de espaçamento entre elas dentro de um alojamento, a matriz compreendendo ainda pelo menos um calço magnético disposto dentro do alojamento, enfileirado com as placas ranhuradas.

[0015] O calço magnético é preferivelmente uma chapa de aço com permeabilidade maior ou igual a 500, e possui a mesma largura e altura que as placas ranhuradas.

[0016] Pelo menos um calço magnético pode ser disposto em qualquer posição na direção de enfileiramento das placas ranhuradas, adjacente a uma face isenta de ranhuras de pelo menos uma das placas ranhuradas, ou ainda pelo menos um calço magnético pode ser disposto em cada extremidade do alojamento, na direção de enfileiramento das placas ranhuradas. Alternativamente, uma pluralidade de calços magnéticos são dispostos entre as placas ranhuradas em diferentes posições na direção de enfileiramento das placas ranhuradas. Os calços magnéticos podem ocupar de 10 a 40%, preferivelmente de 30 a 35%, da largura da matriz magnética, na direção de enfileiramento das placas ranhuradas. A matriz pode compreender elementos de proteção montados no topo dos calços magnéticos, os elementos de proteção sendo constituídos de chapas de material resistente à a brasão.

[0017] Os objetivos da invenção podem ser ainda alcançados por um separador magnético de alta intensidade compreendendo pelo menos um par de poios magnéticos, e pelo menos um rotor ao qual são conectadas uma pluralidade de matrizes magnéticas do tipo anteriormente descrito, dentro das quais flui uma polpa de minério alimentada ao referido separador magnético, sendo que o rotor realiza um movimento rotativo na região interna aos poios magnéticos, sendo que as placas de material magnetizável e o pelo menos um calço magnético das matrizes magnéticas são magnetizados pelos poios quando do movimento rotativo do rotor. O campo magnético induzido dentro das matrizes magnéticas é capaz de alcançar pelo menos 18.000 Gauss.

[0018] Os objetivos da invenção são, ainda, alcançados por um método de ajuste do campo magnético gerado dentro de um separador magnético de alta intensidade do tipo aqui descrito, o método compreendendo as etapas de: [0019] calcular um campo magnético alvo a ser gerado pelo separador magnético (1) em função da polpa de minério a ser alimentada ao separador, e [0020] preencher o alojamento da matriz magnética com uma quantidade de placas ranhuradas e calços magnéticos necessários para gerar o campo magnético alvo calculado.

[0021] O método preferivelmente compreende, após a etapa de calcular o campo magnético alvo, uma etapa de dimensionar os valores de largura da matriz magnética a ser ocupada por placas ranhuradas e de largura da matriz magnética a ser ocupada por calços magnéticos.

Descrição resumida dos desenhos [0022] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram: [0023] Figura 1 - é uma vista de um separador magnético de alta intensidade ao qual são aplicadas as matrizes magnéticas de acordo com a presente invenção;

[0024] Figura 2 - é uma vista em seção transversal do separador da figura 1, mostrando a circulação de campo magnético dentro dele;

[0025] Figura 3 - é uma vista em seção transversal ampliada das matrizes magnéticas dispostas no separador, ilustrando a circulação de campo magnético na interface das matrizes com a estrutura do separador magnético;

[0026] Figura 4 - é uma vista em perspectiva esquemática de uma matriz magnética do separador, mostrando ainda uma vista superior ampliada de um detalhe dessa matriz e da circulação de campo magnético através das placas ranhuradas;

[0027] Figura 5 - é uma vista em seção transversal do circuito magnético unitário formado entre um polo, a matriz magnética usualmente empregada em separadores magnéticos e o rotor do separador, mostrando as linhas de força que circulam entre esses elementos;

[0028] Figura 6 - é uma vista em seção transversal do circuito magnético unitário mostrado na figura 1, empregando uma matriz magnética de acordo com uma primeira modalidade da invenção, com um calço magnético em cada extremidade da matriz;

[0029] Figura 7 - é uma vista em seção transversal do circuito magnético unitário mostrado na figura 1, empregando uma matriz magnética de acordo com uma segunda modalidade da invenção, com dois calços magnéticos em uma mesma extremidade da matriz;

[0030] Figura 8a - é um gráfico mostrando a variação do campo magnético máximo gerado pelo separador magnético em função da largura da matriz magnética ocupada por placas magnéticas; e [0031] Figura 8b - é gráfico mostrando a mesma variação do campo magnético máximo gerado pelo separador magnético em função da largura da matriz magnética ocupada por placas magnéticas, porém em valores percentuais.

Descrição Detalhada das Figuras [0032] As figuras 1 e 2 ilustram separadores magnéticos de alta intensidade 1, aos quais são aplicadas as matrizes magnéticas 6 de acordo com a presente invenção, e que são usados para a separação de partículas de minério e redução de rejeitos resultantes do processo de mineração.

[0033] Os separadores magnéticos 1 possuem um ou mais pares de polos magnéticos 3, cada um desses polos sendo envolvido por uma bobina 2 que gera o seu respectivo campo magnético. Como pode ser visto nas figuras 1 e 2, o separador é configurado com 2 pares de polos que ficam alinhados verticalmente, sendo que os polos de um mesmo par são dispostos diametralmente opostos na direção horizontal. O separador de acordo com a invenção também pode ser configurado com 8 polos, dispostos em forma de duas cruzes empilhadas, ou quantos pares de polos se desejar. Os polos alinhados verticaimente são opostos, e os polos alinhados horizontalmente também são opostos, conforme indicado na figura 2. Os polos alinhados verticalmente são conectados entre eles, por exemplo, por meio de placas de metal, e os polos alinhados horizontalmente são conectados entre eles por meio da estrutura do separador. Por meio dessa disposição, é formado um circuito fechado, no qual circula o fluxo magnético conforme ilustrado pelas setas mostradas na figura 2, para se obter maior permeabilidade magnética possível e reduzir o fluxo de dispersão, visando maior eficiência energética.

[0034] Nessa modalidade do separador 1 com dois pares de polos empilhados, são utilizados dois rotores 4 suportados por um eixo central 5 que aciona esses dois rotores simultaneamente. O conjunto dos rotores 4 com o eixo central 5 fica disposto entre os pares de polos magnéticos, sendo que cada um dos rotores fica disposto no mesmo plano horizontal que um dos pares de polo. Cada rotor tem montado em sua periferia diversas matrizes magnéticas 6 que que são atravessadas pela polpa de minério, e onde ficam retidas as partículas de minério separadas dessa polpa. Essas matrizes possuem uma série de placas de material magnetizável 21 dotadas de ranhuras longitudinais (placas ranhuradas) que são melhor vistas na figura 4. Essas placas ranhuradas 21 são arranjadas dentro de um alojamento, onde ficam enfileiradas verticalmente, com uma distância de espaçamento entre elas, também chamada de “gap”. Por meio dessa disposição das placas ranhuradas 21, as ranhuras geralmente com perfil em “V” de placas vizinhas ficam com os seus vértices e seus vales respectivamente alinhados, formando canais verticais que são atravessados pelo fluxo da polpa de minério derramada sobre as matrizes magnéticas. Os canais entre as placas ranhuradas 21 podem ser melhor vistos no detalhe ampliado mostrado na figura 4. O espaçamento 18 ou gap formado entre as placas consiste na distância entre os vértices das ranhuras de placas vizinhas, que corresponde à menor distância entre elas.

[0035] O alojamento onde ficam arranjadas as placas ranhuradas 21 da matriz delimitado por duas cunhas de bronze 8 (não-magnéticas) nas laterais, pela a borda do rotor na extremidade de fundo, e por uma placa de fechamento 7 na extremidade da frente, como pode ser visto na figura 3. Essas matrizes magnéticas são dispostas ao redor de toda a circunferência dos rotores, como pode ser visto nas figuras 1 e 2. As cunhas 8 dispostas entre cada conjunto de placas ranhuradas enfileiradas auxiliam a formar a disposição circular das matrizes 6 ao redor do rotor e prendem a placa de fixação 7 ao rotor 4. Esse rotor gira na região interna aos polos, de modo que ao passarem na frente dos polos magnéticos 3, as matrizes magnéticas 6 são submetidas aos campos magnéticos norte e sul e são magnetizadas por indução.

[0036] A polpa de minério é despejada sobre as matrizes magnéticas 6 do separador em uma posição próxima ao início de cada um dos polos 3 do separador, no sentido de rotação do rotor. Devido ao campo magnético induzido pelos polos 3, as partículas magnetizáveis da polpa de minério despejada ficam grudadas nas matrizes 6, enquanto os rejeitos contendo partículas não magnéticas atravessam os canais dessas matrizes e são desviados para uma saída de rejeitos. À medida que as matrizes se deslocam entre os polos devido ao movimento de rotação, essas partículas magnetizáveis de minério passam por uma região de campo neutro entre dois polos adjacentes e, então, se soltam das placas e são desviadas para uma saída de minério purificado do separador.

[0037] O espaçamento 18 entre as placas ranhuradas 21 das matrizes 6 e as dimensões de abertura dos canais formados entre elas são requisitos importantes para o funcionamento do separador magnético e seu desempenho em termos de quantidade de partículas de minério a serem extraídas da polpa. Os vértices das ranhuras concentram as linhas de força 12 mostradas na figura 4, e geram o alto campo magnético dentro das matrizes magnéticas 6. O espaçamento 18 entre os vértices das placas ranhuradas 21 corresponde ao espaço de ar por onde passam as linhas de força 12 do campo magnético e, portanto, o tamanho do desse espaçamento interfere na intensidade de campo magnético que pode ser gerado. Ao mesmo tempo, a dimensão desse espaçamento 18 limita o tamanho máximo da partícula do mineral que pode passar pela matriz.

[0038] A redução desse espaçamento aumenta a intensidade do fluxo magnético dentro da matriz, o que ajuda na separação de partículas muito finas e com baixa susceptibilidade magnética, uma vez que a permeabilidade do ar é inferior à das placas ranhuradas. No entanto, um espaçamento muito reduzido impede a passagem de partículas de maior granulometria, ou causa entupimentos frequentes das matrizes, o que exige a interrupção do processo de separação magnética, para limpeza das placas ranhuradas. Os espaçamentos entre as matrizes ranhuradas normalmente utilizados são de 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,2; 3,8 mm, chegando às vezes até 5,0 mm. A intensidade máxima do campo magnético, por sua vez, apresenta um limite prático em torno de 15.000 Gauss obtido com o uso do espaçamento de 1,5 mm nos separadores do estado da técnica. Um espaçamento 18 menor do que 1,5 mm limita demasiadamente a granulometria das partículas de magnéticas e é bastante suscetível a entupimento.

[0039] A fim de elevar a intensidade do campo magnético gerado pelo separador, as matrizes magnéticas 6 de acordo com a invenção possuem um ou mais calços magnéticos 14 dispostos dentro do alojamento, enfileirados com as placas ranhuradas, conforme ilustrado nas figuras 6 e 7. Os calços magnéticos são chapas de aço com permeabilidade magnética maior ou igual a 500, por exemplo, aço tipo ABNT 1006. A inclusão desses calços 14 diminui a largura total da matriz magnética ocupada pelas placas ranhuradas, na direção de enfilei-ramento das placas ranhuradas 21 e, consequentemente, a quantidade de espaçamentos 18 entre as placas ranhuradas é também diminuída dentro das matrizes 6. Como os calços 14 são constituídos de materiais com alta permeabilidade magnética, cerca de pelo menos 500 vezes maior do que a permeabilidade magnética do ar, com isso, re-duz-se o caminho de ar por onde as linhas de força 12 devem circular, e as consequentes perdas de intensidade do campo magnético devidas à elevada relutância magnética do ar. As linhas de força e o campo magnético passam a ser intensificados pelos calços magnéticos 14, sem haver necessidade de modificar a energia das bobinas 2 nos po-los.

[0040] Preferivelmente, os calços magnéticos 14 possuem as mesmas dimensões de largura e altura que as placas ranhuradas, no entanto, a espessura desses calços pode ser diferente das placas ranhuradas. Em uma mesma matriz magnética, podem ser encaixados calços magnéticos 14 com diferentes espessuras e em diferentes posições, entre as chapas ranhuradas 21. Na modalidade mostrada na figura 6, são colocados dois calços magnéticos dentro da matriz, um deles na extremidade de fundo voltada para a interface com o rotor 4, e o outro na extremidade da frente, voltado para a interface com os polos 3 e bobinas 2. As placas ranhuradas 21 ficam centralizadas dentro da matriz 6. Já na modalidade mostrada na figura 7, os dois calços 14 são encaixados lado a lado na extremidade de fundo da matriz magnética 6 voltada para o rotor 4, de modo que as placas ranhuradas ficam mais próximas dos polos do que na modalidade da figura 6. Em ambas as modalidades das figuras 6 e 7, os dois calços 14 possuem a mesma espessura, porém, podem ser usados calços de espessuras variadas.

[0041] Os calços magnéticos 14 possuem as duas faces lisas. As placas ranhuradas 21 que ficam dispostas vizinhas a esses calços preferivelmente possuem uma de suas faces lisas, isentas de ranhura, do lado voltado para o respectivo calço, para melhor acomodação dentro da matriz magnética e para reduzir a quantidade de ar dentro da matriz. Nas modalidades da invenção mostradas nas figuras 6 e 7, como os calços 14 são dispostos nas extremidades dos alojamentos das matrizes magnéticas, somente as placas ranhuradas 21 dispostas nessas extremidades possuem uma face lisa. No entanto, os calços magnéticos podem ser dispostos dentro da matriz magnética em qualquer posição na direção de enfileiramento das placas ranhuradas. Nesses casos, as placas ranhuradas 21 adjacentes a eles dentro da matriz devem possuir uma face isenta de ranhuras do lado voltado para os calços 14.

[0042] Preferivelmente, elementos de proteção 15 constituídos de chapas de material resistente à abrasão são montados sobre o topo dos calços magnéticos 14, para evitar ocorrência de desgaste nos calços magnéticos e aumentar a vida útil destes.

[0043] Para se ajustar o campo magnético dentro das matrizes, podem ser usados diversos calços magnéticos 14 de espessuras diferentes, dispostos lado a lado, o que permite grande facilidade de montagem e de dimensionamento dessas matrizes, bastando desacoplar algumas placas ranhuradas 21 de dentro das matrizes e substituí-las por calços magnéticos ocupando o espaço aberto por elas na matriz magnética 6.

[0044] Os gráficos das figuras 8a e 8b mostram a variação do campo magnético máximo gerado pelo separador magnético dentro das matrizes 6, em função da largura da matriz magnética ocupada por placas magnéticas. Na figura 8a, o eixo das abscissas mostra a largura em milímetros da matriz magnética 6 ocupada por placas ra-nhuradas, na direção de enfileiramento das placas ranhuradas. Essa largura reduz da esquerda para a direita no gráfico, ficando claro que a redução se deve à correspondente substituição das placas ranhuradas por calços magnéticos. O eixo das ordenadas mostra a variação do campo magnético em Gauss dentro das matrizes em função da variação da largura ocupada pelas placas ranhuradas. A figura 8b ilustra essa mesma relação, porém, em valores percentuais. Os dois gráficos foram gerados a partir de dados experimentais obtidos em matrizes magnéticas com espaçamentos entre as placas ranhuradas de cerca de 1,5 mm. Nota-se que uma redução de 85 mm (ou de 33,3%) da largura da matriz ocupada por placas ranhuradas causa um aumento de 4.900 Gauss (ou de 37,1%) do campo magnético nas matrizes.

[0045] Os separadores magnéticos usando as matrizes magnéticas de acordo com a invenção são capazes de alcançar campos magnéticos de cerca de 15.000 a 18.000 Gauss ou até superiores. O valor de 18.000 Gauss é suficiente para permitir a separação de partículas com baixa suscetibilidade magnética e, eventualmente, baixa granu-lometria, as quais, normalmente, permaneciam na polpa de minério e eram enviadas para barragens na forma de rejeitos. Como não há necessidade de reduzir o espaçamento entre as placas ranhuradas para alcançar esse efeito, não há aumento de incidência de entupimentos das matrizes e nem limitação de granuiometria das partículas que atravessam o separador.

[0046] Dependendo dos valores de campo magnéticos que se deseja obter, os calços magnéticos podem ocupar cerca de 10 a 40% da largura da matriz magnética 6, na direção de enfileiramento das placas ranhuradas, sendo que preferivelmente esses calços magnéticos ocupam cerca de 30 a 35% da largura da matriz magnética 6, para se alcançar valores de campo magnético suficientemente eficientes para separar partículas magnéticas de granulometria ultrafina e baixa sus-cetibilidade presentes na polpa de minério.

[0047] A presente invenção também se refere a um método para ajustar o campo magnético gerado dentro de um separador magnético de alta intensidade do tipo aqui descrito, o qual compreende uma primeira etapa de calcular um campo magnético alvo que deve ser gerado pelo separador magnético, para se obter o desempenho de separação magnética desejado, em função da polpa de minério a ser alimentada ao separador.

[0048] Em seguida, é preciso dimensionar qual parcela da largura da matriz magnética deve ser ocupada por placas ranhuradas 21, e qual parcela da largura da matriz magnética a ser ocupada por calços magnéticos 14. Esse dimensionamento dependerá também do espaçamento 18 que será aplicado às placas ranhuradas 21, entre outros parâmetros. Após o cálculo desses valores, preenche-se o alojamento das matrizes magnéticas do separador com uma quantidade de placas ranhuradas 21 e de calços magnéticos 14 correspondentes ao resultado do referido cálculo, os quais serão capazes de gerar o campo magnético alvo calculado.

[0049] O preenchimento da parcela das matrizes destinada aos calços magnéticos 14 pode ser feito com um ou mais calços de espessuras variadas, sendo alojados em posições diversas entre as placas ranhuradas, ou nas extremidades do alojamento onde ficam dispostas essas placas, na direção de enfileiramento.

[0050] A consequência da troca do espaço de ar que apresenta alta relutância magnética, por calços de aço de alta permeabilidade tem como resultado o aumento da permeabilidade total do circuito magnético, facilitando e deixando passar mais linhas de força.

[0051] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

REIVINDICAÇÕES

Claims (16)

1. Matriz magnética (6) para separador magnético de alta intensidade (1), compreendendo uma série de placas de material magnetizável (21) dotadas de ranhuras longitudinais, as placas ranhu-radas (21) sendo alojadas enfileiradas e com uma distância de espaçamento entre elas dentro de um alojamento, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um calço magnético (14) disposto dentro do alojamento, enfileirado com as placas ranhuradas, e em que as placas ranhuradas (21) possuem ranhuras em pelo menos uma das suas duas faces.

2. Matriz magnética (6) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o calço magnético é uma chapa de aço com permeabilidade maior ou igual a 500.

3. Matriz magnética (6) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o calço magnético possui a mesma largura e altura que as placas ranhuradas.

4. Matriz magnética (6) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que pelo menos um calço magnético (14) é disposto em qualquer posição na direção de enfileiramento das placas ranhuradas, adjacente a uma face isenta de ranhuras de pelo menos uma das placas ranhuradas (21).

5. Matriz magnética (6) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um calço magnético (14) em cada extremidade do alojamento, na direção de enfileiramento das placas ranhuradas.

6. Matriz magnética (6) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de compreender uma pluralidade de calços magnéticos (14) dispostos entre as placas ranhuradas (21) em diferentes posições na direção de enfileiramento das pia- cas ranhuradas.

7. Matriz magnética (6) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que os calços magnéticos ocupam de 10 a 40% da largura da matriz magnética (6), na direção de enfileiramento das placas ranhuradas.

8. Matriz magnética (6) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que os calços magnéticos ocupam de 30 a 35% da largura do alojamento da matriz magnética (6), na direção de enfileiramento das placas ranhuradas.

9. Matriz magnética (6) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de compreender elementos de proteção (15) montados no topo dos calços magnéticos (14), os elementos de proteção (15) sendo constituídos de chapas de material resistente à abrasão.

10. Separador magnético de alta intensidade (1) compreendendo pelo menos um par de polos magnéticos, e pelo menos um rotor (4) ao qual são conectadas uma pluralidade de matrizes magnéticas (6) dentro das quais flui uma polpa de minério alimentada ao referido separador magnético (1), sendo que o rotor (4) realiza um movimento rotativo na região interna aos polos magnéticos, caracterizado pelo fato de que as matrizes magnéticas (6) são matrizes como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, sendo que as placas de material magnetizável (21) e o pelo menos um calço magnético (14) das matrizes magnéticas (6) são magnetiza-dos pelos polos (3) quando do movimento rotativo do rotor (4).

11. Separador magnético de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos um calço magnético (14) é disposto dentro do alojamento na extremidade da matriz magnética (6) voltada para o rotor.

12. Separador magnético de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos um calço magnético (14) é disposto dentro do alojamento na extremidade da matriz magnética (6) voltada para os polos magnéticos.

13. Separador magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos um calço magnético (14) é disposto entre placas ranhuradas (21) em qualquer posição na direção de enfileiramento das placas ranhuradas, adjacente a uma face isenta de ranhuras de pelo menos uma das placas ranhuradas (21).

14. Separador magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que o campo magnético induzido dentro das matrizes magnéticas (6) alcança pelo menos 18.000 Gauss.

15. Método de ajuste do campo magnético gerado dentro de um separador magnético de alta intensidade (1) como definido em qualquer uma das reivindicações 10 a 14, o método caracterizado por compreender as etapas de: calcular um campo magnético alvo a ser gerado pelo separador magnético (1) em função da polpa de minério a ser alimentada ao separador, e preencher o alojamento da matriz magnética (6) com uma quantidade de placas ranhuradas (21) e calços magnéticos (14) necessários para gerar o campo magnético alvo calculado.

17. Método de ajuste do campo magnético de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender, após a etapa de calcular o campo magnético alvo, uma etapa de dimensionar os valores de largura da matriz magnética (6) a ser ocupada por placas ranhuradas (21) e de largura da matriz magnética a ser ocupada por calços magnéticos (14).