BR112013026824B1

BR112013026824B1 - Dispositivo e sistema de separação magnética de alta intensidade

Info

Publication number: BR112013026824B1
Application number: BR112013026824-7A
Authority: BR
Inventors: Lucas Lehtinen; Shawn Henriksen; David Chappie; Travis Edward Cunningham; Danilo Bibancos
Original assignee: Magglobal Llc
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2021-06-29
Also published as: CL2013001570A1; US8708152B2; AU2012245294B2; US20120325726A1; WO2012145658A1; BR112013026824A2; AU2012245294A1

Abstract

dispositivo e sistema de separação magnética de alta intensidade. a invenção refere-se a dispositivos, sistemas e processos para tratar misturas que incluem partículas magnéticas e não magnéticas suspensas em água de tal modo a separar certos elementos e/ou minerais valiosos de minerais ou elementos menos valiosos. um separador magnético (100) de alta intensidade inclui pelo menos uma grande mesa giratória rotativa que define pelo menos um canal circular através da mesma dentro do qual um material de matriz está posicionado. a mesa giratória está configurada para girar em um plano geralmente horizontal ao redor de um eixo geométrico virtual geralmente vertical, fazendo com que o pelo menos um canal circular gire através de uma pluralidade de zonas magnéticas e não magnéticas intermitentes geradas por uma pluralidade de membros de ímã permanente. uma mistura de tratamento é direcionada para dentro do canal ou canais em uma ou mais das zonas magnéticas conforme a mesa giratória gira.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisória U.S. Número 61/477.590 depositado em 20 de Abril de 2011, o qual está aqui incorporado por referência na sua totalidade.

FUNDAMENTOS

[0002] A demanda corrente commodities é muito alta, pelo menos em parte como um resultado da revolução industrial que ocorre na China e em um menor grau na Índia e outros países em desenvolvimento. Esta demanda levou a uma pesquisa do Globo para ocorrências de concentrações econômicas de uma ampla variedade de minerais e elementos incluindo, mas não limitados a óxidos de ferro. As ocorrências de óxidos de ferro, tanto presentes no seu estado natural quanto em resíduos de mineração ou operações de processamento de minerais anteriores, podem ser economicamente recuperáveis se sistemas de processamento de minerais de baixo custo forem desenvolvidos que possam isolar os óxidos de ferro em concentrações comercialmente valiosas. De interesse econômico específico são as concentrações de ferro que ocorrem naturalmente em certas formações de rochas e minerais ao redor do planeta e concentrações de ferro que resultam da criação de bacias de depósito de resíduos de dejetos ou estoques de minério pobre que resultam de operações de mineração e processamento de minerais passadas. Estas bacias e estoques de resíduos representam uma coleção de elementos em uma forma que já tem uma considerável energia, mão de obra e "pegada de carbono" investidas na mineração e redução de tamanho da rocha envolvida e portanto tais ocorrências têm ainda maior atração econômica e ambiental na falta de commodities permanente e preocupações referentes à mudança de clima. No entanto, até agora os sistemas de processamento de minerais efetivos para isolar os óxidos de ferro de tais ocorrências têm sido indisponíveis, desconhecidos, ou proibitivamente dispendiosos para construir e operar. Existe uma necessidade permanente, portanto, para avanços relativos à recuperação de óxido de ferro de tais ocorrências. O presente pedido resolve esta necessidade.

SUMÁRIO

[0003] Estão providos dispositivos e sistemas de separador magnético, e métodos para utilizar os mesmos, os quais separam as partículas magnéticas de partículas não magnéticas onde ambos os tipos de partículas estão presentes em uma mistura. A mistura é transportada através dos dispositivos e sistemas de separador aqui descritos em uma suspensão de água - mineral aqui referida como uma "mistura". Como aqui utilizado, o termo "magnético", quando referindo a uma partícula ou mineral, é utilizado intercambiavelmente com o termo "magneticamente susceptível", e refere à propriedade de ser um material que é susceptível à influência por um campo magnético. Isto pode ser separado e distinto de, e/ou inclusivo de, um material que é referido como um "ímã".

[0004] Em um aspecto, o presente pedido provê um dispositivo de separação magnética de alta intensidade para separar uma pasta fluida de tratamento que inclui partículas magnéticas e partículas não magnéticas suspensas em água em uma fração de concentrado e uma fração de resíduos. O dispositivo inclui: (1) um rotor geralmente horizontal rotativo ao redor de um eixo geométrico geralmente vertical, o rotor definindo um canal circular rotativo ao redor do eixo geométrico, o canal definindo um percurso de fluxo através do rotor e contendo um material de matriz no mesmo, em que o canal está configurado para permitir a passagem de um fluxo de fluido que move descendente através do mesmo em contato com o material de matriz; (2) uma estrutura de suporte rígida operável para suportar o rotor; (3) um acionador montado na estrutura de suporte, o acionador operável para girar o rotor a uma taxa geralmente constante; (4) uma pluralidade de membros de ímã permanente fixamente presa na estrutura de suporte, os membros de ímã permanente posicionados para atravessar o canal em uma pluralidade de localizações espaçadas ao longo do percurso circular do canal, os membros de ímã efetivos para aplicar campos magnéticos através de uma pluralidade de porções do percurso onde o canal é atravessado pelos membros de ímã permanente, as porções definindo uma pluralidade de zonas magnéticas, as zonas magnéticas sendo separadas ao longo do percurso circular por zonas não magnéticas, por meio disto provendo uma série repetida de zonas magnéticas e zonas não magnéticas ao longo do percurso circular; (5) uma pluralidade de condutos de alimentação para fornecer uma pasta fluida de tratamento para o canal em uma pluralidade de localizações de entrada, cada localização de entrada estando posicionada dentro de uma da pluralidade de zonas magnéticas definidas pela primeira pluralidade de membros de ímã permanente; (6) uma pluralidade de condutos de fornecimento de água para fornecer água para o canal em uma pluralidade de localizações dentro das zonas magnéticas e dentro das zonas não magnéticas definidas pela pluralidade de membros de ímã permanente; e (7) uma pluralidade de lavadores de resíduos e uma pluralidade de lavadores de concentrado posicionadas sob o canal; os lavadores de resíduos posicionados sob as zonas magnéticas para receber uma fração de resíduos da pasta fluida de tratamento que passa através do canal nas zonas magnéticas; e os lavadores de concentrado posicionados sob as zonas não magnéticas para receber uma fração de concentrado da pasta fluida de tratamento que passa através do canal nas ditas zonas não magnéticas. Em outra modalidade, os lavadores de resíduos e os lavadores de concentrados estão conectados a mangueiras que transportam as frações de resíduos e as frações de concentrados coletadas, respectivamente, dos lavadores de coletamento para reservatórios de recebimento de mistura e bombas/tubulações de sistemas de fornecimento como aqui descrito.

[0005] Estes e outros aspectos dos dispositivos, sistemas e processos inventivos estão adicionalmente abaixo discutidos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0006] Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de separador magnético do presente pedido.

[0007] Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma estrutura de rotor estrutural da modalidade de separador magnético da Figura 1.

[0008] Figura 3 é uma vista plana de topo que mostra uma estrutura de rotor estrutural da modalidade de separador magnético da Figura 1 com cinco rodas de impulsão orientadas para acoplar o componente de estrutura de suporte externo.

[0009] Figura 4 é uma vista em perspectiva de um componente de calha da modalidade de separador magnético da Figura 1.

[00010] Figura 5 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de tela de filtração adequada para colocação dentro de um segmento de canal de uma modalidade de separador magnético aqui descrita.

[00011] Figura 6 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de tela de filtração adequada para colocação dentro de um segmento de canal de uma modalidade de separador magnético aqui descrita.

[00012] Figura 7 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de tela de filtração adequada para colocação dentro de um segmento de canal de uma modalidade de separador magnético aqui descrita.

[00013] Figura 8 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de tela de filtração adequada para colocação dentro de um segmento de canal de uma modalidade de separador magnético aqui descrita.

[00014] Figura 9 é uma seção transversal da modalidade de tela de filtração mostrada na Figura 8.

[00015] Figura 10 é uma vista em perspectiva de um membro de ímã permanente curvo da modalidade de separador magnético da Figura 1.

[00016] Figura 11 é uma vista plana de topo do membro de ímã permanente mostrado na Figura 10.

[00017] Figura 12 é uma vista em corte do membro de ímã permanente mostrado nas Figuras 10 e 11 ao longo da linha de seção 12 na Figura 10.

[00018] Figura 13 é uma vista em perspectiva de um ímã de salto da modalidade de separador magnético da Figura 1.

[00019] Figura 14 é uma vista em perspectiva de lavadores de coletamento que estão posicionados sob os rotores de separador de uma modalidade de separador magnético que tem dez setores.

[00020] Figura 15 é uma vista em perspectiva ampliada de lavadores de coletamento apresentados na Figura 14 que mostra um divisor ajustável em posição.

[00021] Figura 16 é uma vista plana de topo de bandejas de suporte de mangueira de uma modalidade de separador magnético que tem dez setores.

[00022] Figura 17 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de separador magnético do presente pedido.

[00023] Figura 18 é uma vista em elevação da modalidade de separador mostrada na Figura 17.

[00024] Figura 19 é uma vista plana de topo em corte do estágio de separação superior da modalidade de separador mostrada nas Figuras 17 e 18.

[00025] Figura 20 é uma vista em perspectiva em corte do estágio de separação inferior da modalidade de separador mostrada nas Figuras 17 e 18.

[00026] Figura 21 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema para agitar uma modalidade de separador magnético.

[00027] Figura 22 é um diagrama de blocos esquemático de um aparelho para controlar um sistema de agitação.

[00028] Figura 23 apresenta um fluxograma esquemático de procedimento para agitar uma modalidade de separador magnético.

[00029] Figura 24 é um fluxograma que mostra uma modalidade de processo de separação que utiliza a modalidade de separador mostrada nas Figuras 17-20.

[00030] Figura 25 é um fluxograma que mostra outra modalidade de processo de separação que utiliza a modalidade de separador mostrada nas Figuras 17-20.

[00031] Figura 26 é um fluxograma que mostra ainda outra modalidade de processo de separação que utiliza a modalidade de separador mostrada nas Figuras 17-20.

[00032] Figura 27 é uma vista em perspectiva aproximadamente em elevação do testador de bancada descrito nos Exemplos.

[00033] Figura 28 é outra vista em perspectiva do testador de bancada da Figura 27.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00034] Para os propósitos de promover uma compreensão dos princípios da invenção, referência será agora feita às modalidades ilustradas nas figuras e uma linguagem específica será utilizada para descrever a mesma. Será apesar de tudo compreendido que nenhuma limitação do escopo da invenção é por meio disto pretendido. Quaisquer tais alterações e modificações adicionais nos dispositivos, sistemas, processos e métodos descritos, e tais aplicações adicionais dos princípios da invenção como aqui descrita são contempladas como normalmente ocorreria a alguém versado na técnica à qual o presente pedido refere-se.

[00035] O presente pedido provê dispositivos, sistemas, métodos e processos para tratar misturas de tratamento que contêm ferro em tal modo a separar partículas magneticamente susceptíveis de partículas não magnéticas. Em um aspecto da aplicação, um dispositivo de separação magnética único está descrito que é útil para separar uma mistura que inclui partículas magnéticas e partículas não magnéticas em frações, pelo menos uma, referida como uma fração de concentrado, que tem um conteúdo de partículas magnéticas mais alto do que a pasta fluida de tratamento e pelo menos uma, referida como uma fração de resíduos, que tem conteúdo de partículas magnéticas mais baixo do que a pasta fluida de tratamento. Para propósitos da presente descrição, o termo "pasta fluida de tratamento" refere-se a uma suspensão aquosa de partículas que é introduzida em um separador magnético como aqui descrito.

[00036] Uma pasta fluida de tratamento a ser introduzida em um separador magnético como aqui descrito pode ser uma suspensão de partículas dimensionadas obtida de uma assembleia mineral por telamento ou outro processo de classificação de tamanho. O termo "assembleia mineral"é aqui utilizado para referir a um material que contém tanto partículas magnéticas quanto partículas não magnéticas, exemplos dos quais incluem misturas de partículas que resultam de mineração, fabricação, processamento mineral, ou outros processos ou sistemas de tratamento. Uma assembleia mineral especificamente contemplada pelo presente pedido é uma mistura de partículas que resulta de operações de mineração de ferro, tal como, por exemplo, material sólido descartado, ou resíduos, que inclui minério de grau relativamente baixo e/ou material que inclui uma proporção significativa de material rochoso não ferroso. As assembleias minerais podem também ser assembleias minerais que são extraídas para tratamento de seu estado natural em formações rochosas ou coletamentos de mineral aluvial. O presente pedido também contempla que certas assembleias minerais podem incluir grandes rochas ou outras porções sólidas que incluem os minerais alvo, as quais se beneficiariam de um processamento de redução de tamanho para extrair os minerais alvo destas. Assim, a aplicação contempla passar tais materiais através de um dispositivo triturador ou moedor, ou outro dispositivo de redução de tamanho adequado, antes da formação de uma pasta fluida de tratamento para o tratamento como aqui descrito. As assembleias minerais a serem tratadas podem incluir, por exemplo, óxido de ferro de processamento de taconita; óxido de ferro de minério de ferro natural, separação de densidade, usinas de lavagem, ou usinas de processamento de mídia pesada; estoques de óxido de ferro que contém concentrações de sílica, magnetita e/ou hematita e possivelmente outros minerais; ou formações de ferro que incluem concentrações de hematita, magnetita, sílica e possivelmente outros minerais. Em uma modalidade, a mistura é primeiro passada através de um dispositivo de telamento molhado para remover as partículas e detritos relativamente grandes da assembleia mineral.

[00037] O dispositivo de separação magnética é um separador de alta intensidade que utiliza um campo magnético amplificado gerado por uma pluralidade de membros de ímã permanente. O dispositivo de separação é efetivo para recuperar até partículas fracamente magnéticas de uma pasta fluida de tratamento que inclui as mesmas em uma admistura com partículas não magnéticas. Geralmente, o dispositivo compreende pelo menos uma grande mesa giratória rotativa, também aqui referida como um rotor, que define pelo menos um canal circular e de preferência um conjunto de canais concêntricos, conectados, espaçados, através do mesmo. Para propósitos da presente descrição, as modalidades que têm múltiplos canais concêntricos espaçados sobre um único rotor estão descritas; no entanto, o presente pedido contempla modalidades que têm somente um único canal, ou que têm mais ou menos canais do que as modalidades ilustradas nos desenhos. A mesa giratória está suportada sobre uma estrutura de separador fixa e gira o canal, ou cada um dos canais em uma modalidade que inclui mais de um canal, em um plano geralmente horizontal ao redor de um eixo geométrico virtual vertical, e uma pasta fluida de tratamento é direcionada através do canal ou canais conforme a mesa giratória gira. Cada canal está definido por uma parede lateral vertical circular externa, uma parede lateral vertical circular interna e um fundo foraminoso, de tecido de tela, fendado ou poroso. Uma ou mais das paredes laterais externas e internas e o fundo podem opcionalmente ser compostos de um material magneticamente susceptível, por exemplo, um aço magneticamente susceptível. Em outras modalidades, as paredes laterais externas e internas e o fundo são compostos de materiais não magneticamente susceptíveis, tal como, por exemplo, aço inoxidável, alumínio, fibra de vidro, composto de carbono, poliuretano de alta densidade ou outro material plástico durável. Pelo menos um dos canais, e de preferência cada um dos canais, também inclui uma pluralidade de paredes de separação verticais espaçadas que separam o canal circular em seções de arco compartimentadas (também aqui referidas como "seções de canal arqueadas" ou "seções de canal"). As seções de canal contêm um material de matriz magneticamente susceptível que é efetivo quando posicionado dentro de um campo magnético para atrair e pelo menos parcialmente reter as partículas magneticamente susceptíveis na pasta fluida de tratamento conforme a pasta fluida de tratamento passa em uma direção geralmente descendente através do canal.

[00038] Conforme a mesa giratória é girada, o canal ou canais são concorrentemente girados através de um arco de 360°, e uma única rotação completa dos canais através de um arco de 360° faz com que cada ponto do canal ou canais passe através de uma pluralidade de zonas magnéticas passando o ponto através de uma pluralidade de campos magnéticos aplicados espaçados radialmente ao redor do eixo geométrico. Deste modo uma única rotação da mesa giratória através de um arco de 360° passa um dado ponto de cada canal (isto é, cada seção de canal) para dentro e para fora de uma pluralidade de zonas magnéticas. Em uma modalidade preferida, abaixo descrita em mais detalhes, o separador magnético inclui nove zonas magnéticas separadas por nove zonas não magnéticas, cada par de zonas magnéticas e não magnéticas adjacentes sendo aqui referido como um setor do dispositivo de separação. Não é pretendido, no entanto, que o presente pedido seja limitado a este número específico de zonas magnéticas e zonas não magnéticas, sendo compreendido que separadores magnéticos que têm um maior ou menor número de setores estão também contemplados.

[00039] O campo magnético em cada zona magnética é produzido por membros de ímã permanente localizados em posições fixas em relação ao percurso circular de rotação do canal ou canais. Em uma modalidade preferida, os membros de ímã permanente são colocados em justaposição com a parede lateral interna e a parede lateral externa que definem um dado canal, de modo que a rotação da mesa giratória, e assim a rotação do canal, ao redor do eixo geométrico vertical, passe o canal entre dois membros de ímã permanente, os quais definem uma zona magnética, abrangendo uma porção da rotação de arco. De modo a aplicar um campo magnético através de um dado comprimento de arco do canal, os membros de ímã permanente podem ser curvos em um raio de curvatura predeterminado, e podem ter um comprimento de arco predeterminado para prover uma zona magnética que tem um comprimento de arco desejado. Os membros de ímã permanente são mantidos em tais localizações fixas por fixação a uma porção da estrutura de separador fixa que está posicionada acima da mesa giratória. A porção da estrutura de separador fixa na qual os membros de ímã permanente estão presos está rigidamente conectada na porção da estrutura de separador fixa sobre a qual a mesa giratória está suportada de modo que a orientação relativa dos membros de ímã permanente para o canal rotativo permaneça substancialmente uniforme durante a rotação da mesa giratória e a operação do separador magnético.

[00040] Em modalidades nas quais a mesa giratória define múltiplos canais espaçados concêntricos, a pluralidade de canais definida pela mesa giratória está de preferência posicionada suficientemente próximo uns dos outros de modo que um membro de ímã permanente justaposto à parede circular interna de um canal esteja também justaposto à outra parede circular de outro canal (com a exceção do membro de ímã justaposto à parede interna do canal mais interno). Deste modo, um único membro de ímã permanente posicionado entre dois canais aplica um campo magnético através de ambos os canais. Orientando cada um dos canais e membros de ímã deste modo, o número de membros de ímã permanente requerido para prover um campo magnético através de múltiplos canais em um dado setor é representado pela equação: M = C + 1 onde "C" representa o número de canais na zona magnética, recipientes magnéticos, ou contentores magnéticos no setor de zona magnética. Nas modalidades ilustradas nos desenhos, por exemplo, cada setor inclui seis canais e sete membros de ímã permanente. A orientação dos membros de ímã permanente deste modo define uma única zona magnética que atravessa cada um dos canais em uma seção radial do separador. Mais ainda, com múltiplos membros de ímã permanente posicionados em um dado setor da mesa giratória, os membros magnéticos em um dado setor melhoram os efeitos magnéticos uns dos outros, por meio disto gerando um campo magnético intensificado em um dado setor da mesa giratória.

[00041] Durante a porção de movimento de arco quando uma dada seção de canal está dentro do campo magnético aplicado (isto é, dentro da zona magnética), os materiais magnéticos dentro da pasta fluida de tratamento introduzida no canal na zona magnética são atraídos para o material de matriz posicionado dentro do canal, e tendem a tornar-se aprisionados pelo material de matriz. Os materiais não magnéticos, no entanto, não são afetados pelo campo magnético e tendem a passar através do material de matriz e do canal na zona magnética. As partículas magnéticas aprisionadas pelo material de matriz dentro do canal tendem a permanecer associadas com o material de matriz dentro do canal enquanto estiver no seu campo magnético, mas podem ser liberadas do material de matriz na seção de canal após este girar para fora da zona magnética e para dentro de uma zona não magnética. Devido ao diferente comportamento das respectivas partículas magnéticas e não magnéticas com relação ao material de matriz, a separação das partículas pode ser conseguida conforme a pasta fluida de tratamento passa através do material de matriz dentro do canal.

[00042] Em uma operação típica do separador magnético, uma pasta fluida de tratamento é direcionada para dentro de cada canal em posições dentro de um ou mais, e de preferência cada um dos, campos magnéticos aplicados (por exemplo, dentro das zonas magnéticas). De preferência, a pasta fluida de tratamento é direcionada para dentro da cada canal em posições onde um canal primeiro entra nas zonas magnéticas em relação à rotação do canal através das zonas magnéticas. Uma vez que a pasta fluida de tratamento é introduzida no canal, as partículas magnéticas na pasta fluida de tratamento começam a tornar-se presas no e aprisionadas dentro do canal por atração magnética na matriz que reside dentro do canal. As partículas não magnéticas, no entanto, passam através da matriz. A rotação continuada do canal traz as partículas magnéticas aprisionadas para fora da zona magnética e para dentro de uma zona não magnética, e as partículas magnéticas são então liberadas da matriz e lavadas para fora da seção de canal. Coletores separados, também referidos aqui como lavadores, podem estar posicionados sob a mesa giratória e utilizados para receber as partículas magnéticas e as partículas não magnéticas separadamente. A construção circular dos canais individuais permite uma eficiente operação como um sistema contínuo, ao invés de um lote.

[00043] A Figura 1 apresenta uma vista em perspectiva de uma modalidade do separador magnético 100, omitindo (para o bem da clareza) a estrutura de separador fixa sobre a qual vários componentes do separador magnético estão suportados ou montados (ver, por exemplo, a estrutura de separador fixa 201 do separador 200 apresentado na Figura 17), também omitindo (para o bem da clareza) o aparelho de fornecimento de pasta fluida de tratamento, o aparelho de fornecimento de enxágue/limpeza e o aparelho de lavagem para coletar as frações separadas da pasta fluida de tratamento. No separador magnético 100 (ver também a Figura 2) seis calhas anulares 121, 122, 123, 124, 125, 126. Em uma modalidade, o rotor 105 tem um diâmetro externo de aproximadamente 6,7 metros (vinte e dois pés). A estrutura de rotor estrutural 110 compreende um componente de estrutura de suporte interno 112, um componente de estrutura de suporte externo 114 e múltiplos componentes de estrutura de suporte radiais 116 rigidamente conectados no componente de estrutura de suporte interno 112 e no componente de estrutura de suporte externo 114. Na modalidade mostrada, os componentes de estrutura de suporte radiais 116 estão apresentados como tendo uma configuração de "viga I". Em uma modalidade alternativa, os componentes de estrutura de suporte radiais 116 compreendem tubos radiais que proveem o suporte necessário, enquanto causando menos interferência ao fluxo de frações de concentrado e de resíduos que passam através do rotor 106. Em uma modalidade, os tubos radiais têm uma seção transversal circular. Em outra modalidade os tubos radiais têm uma seção transversal retangular. Outras configurações alternativas são também contempladas. As calhas anulares 121, 122, 123, 124, 125, 126 estão espaçadas umas das outras em anéis concêntricos, estão montadas sobre a e carregadas pela estrutura de rotor estrutural 110, e definem canais, também referidos como pistas, para a passagem de uma pasta fluida de tratamento através das mesmas como aqui abaixo adicionalmente descrito.

[00044] Como apresentado na Figura 2, cada um do componente de estrutura de suporte interno 112 e do componente de estrutura de suporte externo 114 está suportado por rodas de carro rotativas 115, as quais estão por sua vez montadas ou na estrutura de separador fixa (não mostrada) ou nos componentes de estrutura de suporte de rotor 112 e 114. Na modalidade mostrada, o separador 100 inclui quatorze rodas de carro 115. Em outras modalidades, mais ou menos rodas de carro estão incluídas. Por exemplo, em uma modalidade na qual o rotor 105 tem um diâmetro de aproximadamente 7,6 metros (vinte e cinco pés), como abaixo adicionalmente descrito, o separador 100 inclui vinte rodas de carro suportando cada estrutura de rotor. Estruturas adicionais (não mostradas podem também estar incluídas para guiar o rotor 105 e manter a rotação para as calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126 através de arcos de rotação apropriados. Por exemplo, rodas de guia ou rodas de controle de impulsão (não mostradas) estão opcionalmente posicionadas sobre ou a estrutura de rotor 110 ou a estrutura de suporte estrutural para guiar e manter a rotação apropriada do rotor 105 ao redor do eixo geométrico vertical de rotação. Apesar de uma modalidade específica do rotor 105 ser mostrada e descrita, o presente pedido não pretende estar limitado pelos elementos de carro específicos mostrados e descritos, sendo compreendido que uma variedade de disposições alternativas pode prontamente ser imaginada por uma pessoa versada na técnica para assegurar uma rotação apropriada do rotor 105 ao redor do eixo geométrico vertical. Tendo o benefício da descrição aqui, alguém versado na técnicas mecânicas pode prontamente imaginar e implementar uma variedade de projetos alternativos para prover um rotor suportado e guiado em sua rotação por, por exemplo, por rodas de suporte e impulsão presas ou na estrutura fixa ou na estrutura de rotor e se deslocando sobre placas ou trilhos ou similares.

[00045] Na operação do separador magnético 100, o rotor 105 é feito girar na direção indicada pela seta R pelo acionamento 118, cujo acionamento 118 pode ser, por exemplo, e sem limitação, um motor elétrico. Em certas modalidades, a rotação é em uma taxa geralmente constante, apesar do perfil de velocidade da rotação poder ser qualquer configuração. O acionador 118 pode estar configurado para acoplar e acionar o rotor 115 em uma ampla variedade de modos como seria contemplado por uma pessoa versada na técnica. Por exemplo, e sem limitação, em uma modalidade, o acionador 118 está configurado para acionar uma roda dentada (não mostrada) através de um redutor (não mostrado), com a roda dentada acoplando uma pluralidade de elos de corrente (não mostrados) presos na estrutura de rotor 110. Alternativamente, o acionador 118 pode estar configurado para acionar uma roda de borracha que acopla uma superfície da estrutura de rotor 110 para acionar a rotação do rotor 105 por atrito. Em outra modalidade, o acionador 118 está configurado para acionar o rotor 105 utilizando uma engrenagem principal (não mostrada) presa na estrutura de rotor 110 de modo que a engrenagem principal seja acoplada por uma engrenagem pinhão (não mostrada) acionada por um redutor o qual é acionado pelo motor elétrico.

[00046] Apesar da modalidade apresentada na Figura 1 incluir o acionador 118 posicionado para acoplar o componente de estrutura de suporte interno 112, em outras modalidades um acionador está posicionado para acoplar o componente de estrutura de suporte externo 114. Em outras palavras, o acionador pode acoplar e girar o rotor 105 de fora do componente de estrutura de suporte 114 ou de dentro do componente de estrutura de suporte 112. Em uma modalidade, o separador 100 inclui três rodas de impulso para acionar o rotor 105. As três rodas de impulso estão posicionadas para acoplar o componente de estrutura de suporte interno 112 em uma modalidade e estão posicionadas para acoplar o componente de estrutura de suporte externo 114 em outra modalidade. Em ainda outra modalidade, o separador 100 inclui cinco rodas de impulso para acionar o rotor 105. Em uma modalidade, apresentada na Figura 3, as cinco rodas de impulso 117 estão posicionadas para acoplar o componente de estrutura de suporte externo 114, e estão de preferência espaçadas a distâncias geralmente iguais umas das outras ao longo do arco do componente de estrutura de suporte externo 114. Em outra modalidade, as cinco rodas de impulso estão posicionadas para acoplar o componente de estrutura de suporte interno 112. Apesar de modalidades que incluem três e cinco rodas de impulso, respectivamente, terem sido acima descritas, não é pretendido que o presente pedido esteja limitado a estes números, sendo compreendido que números alternativos de rodas de impulso ou outros acionadores podem estar incluídos em outras modalidades. Em uma modalidade, o acionador 118 é um motor elétrico de acionamento variável.

[00047] A Figura 1 também apresenta nove conjuntos 140 de membros de ímã permanente, cada um dos conjuntos 140 incluindo múltiplos membros de ímã permanente curvos 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 em uma relação espaçada para definir um espaço anular geralmente constante entre estes. Cada um dos conjuntos de ímã permanente 140 define uma zona magnética e, juntamente com as zonas não magnéticas 178 (adicionalmente abaixo discutidas) sobre a borda traseira da zona magnética em relação à rotação do rotor 105, define um setor do separador 100. Os membros de ímã curvos 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 estão montados sobre uma porção da estrutura de separador fixa (não mostrada) acima do rotor 105, e são mantidos em posições fixas conforme o rotor 105 gira. Cada um dos membros de ímã curvos 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 está posicionado de modo que o espaço anular entre uns adjacentes dos membros de ímã 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 provê um percurso para a passagem de uma das calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126 conforme o rotor 105 gira. Mais especificamente, em cada conjunto de ímã permanente 140, os membros de ímã 141 e 142 estão posicionados de modo que a calha 121 passe entre estes conforme o rotor 105 gira. Similarmente, os membros de ímã 142 e 143 estão posicionados de modo que a calha 122 passe entre estes conforme o rotor 105 gira, os membros de ímã 143 e 144 estão posicionados de modo que a calha 123 passe entre estes conforme o rotor 105 gira, os membros de ímã 144 e 145 estão posicionados de modo que a calha 124 passe entre estes conforme o rotor 105 gira, os membros de ímã 145 e 146 estão posicionados de modo que a calha 125 passe entre estes conforme o rotor 105 gira, e os membros de ímã 146 e 147 estão posicionados de modo que a calha 126 passe entre estes conforme o rotor 105 gira.

[00048] A Figura 4 apresenta um componente representativo 130 que pode ser utilizado para a montagem de uma das calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126 sobre o rotor 105, o qual compreende um segmento arqueado de uma das calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126. O componente 130 inclui uma parede vertical interna curva 131 e uma parede vertical externa curva 132 que definem um canal 133 entre estas. Em uma modalidade, o canal 133 é de aproximadamente 101,6 mm (quatro polegadas) de largura (isto é, a distância entre a parede interna 131 e a parede externa 132 é de aproximadamente 101,6 mm (quatro polegadas) e tem uma altura de aproximadamente 304,8 mm (doze polegadas). Em outra modalidade (não mostrada) os componentes 130 estão formados para terem uma maior altura e por meio disto definir uma calha mais profunda. As calhas mais profundas podem ser desejáveis, por exemplo, para impedir o transbordamento de mistura que é introduzida nas calhas durante a utilização do separador 100, como abaixo discutido em maiores detalhes. Em outra modalidade, os componentes 130 definem um canal 113 que tem uma altura de aproximadamente 533,4 mm (vinte e uma polegadas). Em uma modalidade, a altura do canal 133 está dimensionada de modo que o canal 133 provenha uma distância de pelo menos 152,4 mm (seis polegadas) entre o topo do material de matriz magnético posicionado dentro dos canais e o topo do componente 130. Em outra modalidade, a altura do canal 133 está dimensionada de modo que o canal 133 provenha uma distância de pelo menos 228,6 mm (nove polegadas) entre o topo dos objetos magnéticos posicionados dentro dos canais e o topo do componente 130. Em ainda outra modalidade, a distância é de pelo menos 304,8 mm (doze polegadas). Em outras modalidades, várias alturas alternativas podem ser empregadas. Por exemplo, em uma modalidade, a altura do canal 133 é de aproximadamente 304,8 mm (doze polegadas) a aproximadamente 609,6 mm (vinte e quatro polegadas). Em outra modalidade, a altura é de aproximadamente 355,6 mm (quatorze polegadas) a aproximadamente 558,8 mm (vinte e duas polegadas).

[00049] O componente 130 também inclui uma pluralidade de paredes de separação verticais 134 espaçadas radialmente orientadas que separam o canal 133 em seções de canal 135. As paredes de separação 134 de preferência estendem de próximo do topo até próximo do fundo das calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126. Em uma modalidade, tal como uma modalidade na qual o canal 133 tem uma altura de aproximadamente 304,8 mm (doze polegadas), as paredes 134 têm uma altura de aproximadamente 203,2 mm (oito polegadas). Em outra modalidade na qual o canal 133 tem uma maior altura, é preferido que as paredes de separação também tenham uma altura similarmente maior. Por exemplo, em uma modalidade, os topos das paredes de separação estão de aproximadamente 50,8 mm (duas polegadas) a aproximadamente 152,4 mm (seis polegadas) abaixo dos topos das paredes laterais 131, 132. Em uma modalidade, as paredes 134 estão espaçadas uma da outra por aproximadamente 152,4 mm (seis polegadas), por meio disto provendo segmentos de canal 135 que têm comprimentos de ardo de aproximadamente 152,4 mm (seis polegadas). Em outras modalidades, as paredes 134 estão espaçadas por menores ou maiores distâncias, por meio disto provendo segmentos de canal 135 que têm menores ou maiores comprimentos de arco. O componente 130 também inclui flanges 136 posicionados e orientados para fixação nos componentes de estrutura de suporte radiais 116, por exemplo, aparafusando os flanges nos componentes de estrutura 116 ou por outro meio de fixação como ocorreria a uma pessoa versada na técnica.

[00050] Como acima discutido, o componente 130 apresentado na Figura 4 é um exemplo representativo de uma porção de calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126; e é compreendido que múltiplas partes que têm a forma geral do componente 130 são utilizadas para montar uma calha de 360° inteira. Mais ainda, é compreendido que os componentes para montar umas diferentes das calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126 no exemplo da Figura 1 têm diferentes raios de curvatura e diferentes comprimentos de arco devido às distâncias variáveis das respectivas calhas do eixo geométrico vertical. Especificamente, e como exemplo, como a calha 121 está posicionada mais próximo do eixo geométrico vertical do que a calha 122, a calha 121 terá um menor raio de curvatura e um comprimento de arco mais curto do que a calha 122, a qual está posicionada mais distante do eixo geométrico vertical.

[00051] Na operação do separador magnético 100, as seções de canal 135 (ou canal 133 geralmente se as paredes de separação 134 forem omitidas) contêm um material de matriz magneticamente susceptível (não mostrado). O material de matriz posicionado dentro dos canais podem ser composto de uma ampla variedade de materiais magneticamente susceptíveis. Em uma modalidade o material de matriz compreende uma tela de aço carbono padrão, uma malha de arame, ou malha de aço que está dobrada sobre si mesma em um número de dobras, ou "pregas" que, quando bem compactadas, formam um bloco de material foraminoso ou reticulado que monta ajustadamente dentro dos canais ou alternativamente monta ajustadamente dentro de cestas removíveis posicionadas dentro dos compartimentos de canal. Em uma modalidade, a malha de arame é dobrada com pelo menos duas e não mais que seis pregas e inclui pelo menos quatro mas não do que vinte aberturas por polegada quadrada. Em outra modalidade, o material matriz compreende lã de aço. Em uma modalidade que inclui as cestas removíveis para conter a matriz de tecido de malha de arame dobrada ou lã de aço, as cestas podem ser prontamente removidas e substituídas para facilitar uma rápida troca do material de matriz, o que é útil, por exemplo, no caso de obstrução (tal como detritos ou partículas acima do tamanho), um evento de manutenção programa, e/ou deterioração do material matriz (tal como por oxidação ou corrosão).

[00052] Em outra modalidade, os segmentos de canal 135 estão configurados para conter uma quantidade por segmento de objetos discretos, tal como, por exemplo, porcas hexagonais, grãos de aço, bolas ou esferas de ferro, com alta susceptibilidade magnética. Os objetos discretos funcionam como amplificadores de campo magnético, e podem ser utilizados como o material de matriz no lugar da matriz de malha de arame acima descrita. Apesar de paredes de separação 134 estarem presentes em modalidades que empregam um material matriz composto de objetos discretos, as paredes 134 podem estar presentes ou ausentes em modalidades que empregam outros tipos de materiais de matriz, tal como, por exemplo, uma tela dobrada, ou lã de aço como descrito no parágrafo precedente. Para conveniência, as modalidades abaixo descritas incluem materiais de matriz de objetos discretos e, portanto, incluem as paredes 134; no entanto, o presente pedido expressamente abrange modalidades nas quais as paredes 134 estão ausentes.

[00053] Apesar de não mostrado na Figura 4, é compreendido que, onde o material matriz selecionado para utilização em uma dada operação é uma matriz de objetos discretos ou uma matriz de lã de aço, o componente 130 ainda incluir um fundo permeável à pasta fluida (por exemplo, um fundo perfurado ou foraminoso - não mostrado) que tem elementos de fluxo dimensionados para permitir que a pasta fluida de tratamento ou uma sua fração saia do canal 133 sem impedância significativa, mas que retém a matriz de objetos discretos ou a matriz de lã de aço dentro do canal 133. Em uma modalidade, o fundo foraminoso compreende uma tela que consiste em aberturas fendadas feitas utilizando um fio em forma de V invertido para permitir a retenção dos elementos de matriz discretos enquanto permitindo a passagem de partículas na pasta fluida de tratamento. Quando os objetos discretos estão incluídos nos segmentos de canal 135, quaisquer aberturas no fundo foraminoso dos canais 134 que permitem o fluxo de uma mistura para fora do canal 133 devem estar estruturadas para impedir a passagem dos objetos discretos para fora dos segmentos 135 conforme a mistura passa através dos mesmos. Por exemplo, em uma modalidade, as aberturas providas nos fundos dos canais 133 (não mostrados) estão cobertas por uma camada de tecido de tela (não mostrado) que define aberturas ou larguras de fenda menores do que o tamanho de menor dimensão dos objetos discretos, e por meio disto operativas para reter os objetos discretos dentro dos segmentos 135 conforme a mistura passa através dos segmentos 135. Em uma modalidade, o fundo foraminoso compreende uma pluralidade de telas de filtração, cada uma das quais está dimensionada e formada para montar dentro de um dos segmentos de canal 135. A utilização de telas de filtração, as quais são prontamente removíveis dos segmentos de canal, permite uma eficiência aperfeiçoada de manutenção normal, de limpeza no caso de, por exemplo, falha de tela, problemas de obstrução, eventos de contaminação ou a necessidade de mudar o tamanho de abertura de tela para uma abertura maior ou menor. Uma tela de filtração, como aqui utilizada, deve ser compreendida amplamente. Qualquer tela que seja removível sem maiores modificações estruturais do segmento 135 é compreendida ser uma tela de filtração, incluindo as telas que são mantidas dentro dos segmentos de canal somente por gravidade, dispositivos de conexão rápida parafusos manuais, que deslizam dentro de uma luva por baixo, ou mesmo telas que requerem uma ferramenta para remoção (tal como uma chave de parafuso) mas que podem apesar de tudo ser mudadas rapidamente sem maiores modificações estruturais ao segmento de canal 135 correspondente.

[00054] Em certas modalidades, as telas de filtração são feitas de um material não magnético substancialmente rígido tal como aço inoxidável, alumínio ou poliuretano. Em uma modalidade, cada uma das telas de filtração inclui um conjunto de barras geralmente paralelas, cujo conjunto de barras provê a função de telamento, e pelo menos dois membros de reforço afixados nas barras em uma orientação por meio de que os membros de reforço estão geralmente perpendiculares às barras. Os membros de reforço podem estar localizados ou no topo do conjunto de barras em relação à orientação da tela em uso ou no fundo do conjunto de barras. Alternativamente, os membros de reforço podem estar posicionados tanto no topo quanto no fundo do conjunto de barras. Em uma modalidade, cada uma das barras geralmente paralelas tem uma seção transversal em forma de cunha ou em forma de V com a borda pontuda da cunha ou da forma de V orientada de modo que esta aponte para baixo. Deste modo, a área das aberturas na tela aumenta conforme a mistura prossegue para baixo através da tela ao longo de seu percurso de fluxo vertical.

[00055] Uma modalidade de uma tela de filtração, também referida como "tecido de tela de filtração"ou "tecido de tela" como mostrado na Figura 5, na qual a tela 137 inclui três barras de suporte 138 geralmente redondas orientadas ao no sentido de comprimento ao longo da tela 137 e uma pluralidade de barras de tela 139 geralmente em forma de cunha orientadas geralmente perpendiculares às barras de suporte 138 e afixadas no lado inferior das barras de suporte 138 quando a tela 137 está posicionada para utilização. A instalação da tela 137 com as barras de suporte redondas orientadas para cima orienta as barras de tela 139 em forma de cunha em um modo por meio de que as superfícies S1 e S2 das barras de tela 139 definem ângulos de inclinação que têm uma orientação de abertura descendente. Como aqui utilizado, o termo "ângulo de inclinação"refere-se a um ângulo entre as superfícies S1 e S2 e uma linha vertical que passa através da tela 137 perpendicular a um plano definido pela tela 137, o qual corresponde geralmente à corrente de fluxo perpendicular de uma mistura que passa através de um canal. O descritor "abertura descendente" quando referindo a estes ângulos de inclinação refere-se a uma orientação das superfícies S1 e S2 por meio de que as dimensões do espaço entre as superfícies S1 e S2 é maior no lado inferior da tela 137 do que no lado superior da tela 137, como mostrado na Figura 5, isto é, as dimensões de um percurso de fluxo através da tela 137 aumentam conforme uma mistura flui para baixo através da mesma. Como apresentado na Figura 5, a tela 137 também inclui bordas curvas E1, E2 (isto é, as respectivas extremidades das barras de tela 139 estão cortadas ou de outro modo providas de modo que as extremidades que correspondem às bordas E1 e E2 formem arcos que correspondem às paredes laterais de um canal separador correspondente) de modo que a forma geral da tela 137 corresponda à forma de um segmento de canal arqueado.

[00056] Outra modalidade de tela de filtração está apresentada na Figura 6. A tela 137A inclui seis barras de suporte 138A geralmente redondas orientadas no sentido de comprimento ao longo da tela 137A. Como seis barras de suporte 138A estão incluídas nesta modalidade, as barras de suporte 138A estão posicionadas mais próximas do que as barras de suporte 138 da tela 137. Esta orientação mais próxima reduz a extensão não suportada das barras de tela 139A, o que correspondentemente reduz a susceptibilidade das barras de tela 139A tornarem-se dobradas ou de outro modo danificadas durante a manipulação e utilização. A tela 137A está configurada para instalação com as barras de suporte 138A orientadas para cima em relação às barras de tela 139A em um modo por meio de que as superfícies S1A e S2A das barras de tela 139A definem um ângulo de inclinação que tem uma orientação de abertura descendente.

[00057] Ainda outra modalidade de tela de filtração 137B, apresentada na Figura 7, inclui seis barras de suporte 138B geralmente redondas orientadas no sentido de comprimento ao longo da tela 137B, e inclui barras de tela 139B que tem formas geralmente como cunha. A tela 137B difere da tela 137A na orientação relativa das barras de tela 138B, 139A e das barras de suporte 138B, 138A. Na tela 137A, as barras de suporte 138A estão posicionadas acima das barras de tela 139A quando a tela 137A está apropriadamente instalada para utilização (isto é, com o ângulo de inclinação abrindo para baixo). Na tela 137B, as barras de suporte 138B estão posicionadas abaixo das barras de tela 139B quando a tela 137B está apropriadamente instalada para utilização (isto é, com o ângulo de inclinação abrindo para baixo).

[00058] Ainda outra modalidade de tela de filtração, está apresentada nas Figuras 8-9. A tela 137C é feita de uma chapa de material integral, tal como, por exemplo, aço inoxidável, alumínio, liga de alumínio, ou outra liga metálica ou um polímero robusto tal como poliuretano. Em uma modalidade, a tela 137C é cortada de uma placa de aço inoxidável 304L de 6,35 mm (1/4 de polegada). A tela 137C pode ser feita, por exemplo, cortando fendas que têm dimensões e localizações predeterminadas da placa utilizando, por exemplo, uma máquina de jato de água de dois eixos geométricos. As fendas 138C incluem superfícies laterais inclinadas S1C e S2C para prover ângulos de inclinação de abertura descendente como acima descrito em conexão com as telas 137, 137A, 137B. Apesar das fendas 138C serem apresentadas nas Figuras 8 e 9 como tendo certos tamanhos, formas e posições, deve ser compreendido que as dimensões e localizações das fendas 138C são variáveis, desde que as fendas 138C sejam dimensionadas para conter um material de matriz selecionado dentro dos segmentos de canal 135. Por exemplo, em uma modalidade, as fendas 138C estão posicionadas mais próximas do perímetro da tela. Em outra modalidade, mais ou menos do que três filas de fendas podem estar incluídas.Em uma modalidade, a tela 137C tem duas filas de fendas, deixando somente uma seção de suporte no meio da tela. A tela 137C pode também opcionalmente incluir abas 139C ao longo de suas bordas se desejável para manter a tela no lugar dentro de um segmento de canal. As abas 139C podem ser polidas ou recalcadas de modo a respectivamente afrouxar ou apertar o ajuste de uma dada tela dentro de um dado segmento de canal 135.

[00059] Apesar de não ser pretendido que a presente invenção seja limitada por uma teoria por meio de que esta alcança qualquer resultado, acredita-se que os objetos discretos dentro dos segmentos de canal 135, quando passando através dos campos magnéticos gerados pelos membros de ímã permanente 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, tornam-se compactados em posições fixas dentro dos segmentos de canal 135, tal como, por exemplo, em uma camada relativamente horizontal como um resultado das forças de gravidade e dos campos magnéticos aplicados, cuja compactação provê uma matriz eficiente para separar as partículas magnéticas de partículas não magnéticas conforme a pasta fluida de tratamento passa através dos segmentos 135. Após um dado segmento 135 sair do campo magnético, os objetos discretos dentro dos segmentos de canal 135 são liberados da orientação compactada. Como um resultado, a utilização dos objetos discretos dentro dos segmentos de canal 135 provê uma excelente matriz para separar as partículas magnéticas que tem um excelente grau, enquanto também conseguindo uma excelente recuperação e rendimento juntamente com excelentes características de autolimpeza devido à liberdade dos objetos discretos moverem uns em relação aos outros.

[00060] Em uma modalidade, a matriz utilizada para amplificar o campo magnético produzido pelos membros de ímã permanente 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 está composta de uma mistura de grãos de aço ou ferro (esferas) tal como os grãos utilizados em cartuchos de espingarda ou coleções similares de esferas ou bolas de ferro ou aço com diâmetros de, por exemplo, 7,94 mm (5/16 de polegada), 6,35 mm (1/4 de polegada), 4,76 mm (3/16 de polegada) ou menores até um tamanho de grão #8. Em outra modalidade, os objetos discretos são porcas hexagonais, tal como, por exemplo, porcas hexagonais de 6,35 mm (1/4 de polegada) de tamanho.

[00061] Em uma modalidade, combinações de grãos de diferentes tamanhos estão incluídas nos segmentos 135. Por exemplo, em uma modalidade uma combinação de um grão de maior tamanho, tal como, por exemplo, grãos de 7,94 mm (5/16 de polegada), 6,35 mm (1/4 de polegada), F, FF, B, #00, #0, #BB, #1, #2 ou 3# juntamente com um grão de menor tamanho, tal como, por exemplo, um grão #4, #5, #6, #7 ou #8 está incluído nos segmentos 135. Em uma modalidade, a combinação inclui grãos #2 ou #3 juntos em uma razão de 1:1 com um grão de menor tamanho como um grão #4 ou #5. A combinação de bolas ou grãos maiores, tal como, por exemplo, um grão #2 misturado em uma razão de 1:1 com um grão #5, são esperadas fornecer uma excelente recuperação mais excelentes taxas de fluxo e ainda ofereciam os benefícios de uma matriz de autolimpeza conforme os rotores do separador giram e a água de lavagem atinge a matriz. Em outra modalidade, a combinação inclui um grão de grande tamanho, tal como, por exemplo, um grão de 7,94 mm (5/16 de polegada) de diâmetro juntamente com uma razão de 1:1 com um grão de menor diâmetro, tal como, por exemplo, um grão F. Em modalidade, que inclui uma mistura de grãos de diferentes tamanhos, o grão é carregado no segmento 135 primeiro introduzindo o grão de menor tamanho e então introduzindo o grão de maior tamanho, o que resulta em uma formação em camadas ou uma formação estratificada com o grão grande no topo e o grão menor no fundo. Apesar de não ser pretendido que o assunto do presente pedido seja limitado por qualquer teoria, acredita-se que esta estratificação permite um fluxo para taxa melhorado enquanto maximizando a recuperação e consequentemente o produto final total. Acredita-se também que os grãos de diferentes tamanhos permanecem geralmente em camadas deste modo mesmo durante a operação do separador 100 devido às forças gravitacionais e físicas que atuam sobre a matriz.

[00062] Em ainda outra modalidade, o material de matriz compreende objetos discretos de diferentes formas, tal como, por exemplo, grãos de aço misturados com porcas hexagonais, parafusos, pregos ou similares. Deve ser apreciado que uma variedade de tamanhos, formas e/ou razões pode ser empregada, e variações nos tamanhos, formas e/ou razões podem ser úteis para obter uma combinação ótima de grau e recuperação dependendo das características reais de uma mistura sendo tratada, tal como, por exemplo, o tamanho de grão mineral, grau de liberação, conteúdo de hematita e conteúdo não magnético. Mais ainda, em modalidades nas quais múltiplas diferentes operações de separador são executadas (isto é, operações grosseiras, de acabamento, de limpeza e/ou catação, como adicionalmente abaixo discutido), é possível utilizar diferentes tamanhos, formar e/ou razões de objetos de discretos em diferentes fases de separação. Como será apreciado por alguém versado na técnica onde diferentes fases de separação são executadas em uma única mesa giratória, a utilização de materiais de matriz de diferentes tamanhos, formas e/ou razões para as diferentes operações requererá que as operações sejam executadas em diferentes canais da mesa giratória ao invés de diferentes setores da mesa giratória (ver descrição abaixo para mais detalhes).

[00063] As Figuras 10-12 apresentam um exemplo representativo de um dos membros de ímã permanente curvos 141, 142, 143, 144,145, 146, 147. Cada um dos membros de ímã 141, 142, 143, 144,145, 146, 147 inclui um corpo oco 150, também aqui referido como um "recipiente de ímã", na forma de um tubo retangular curvo e placas de extremidades 154, 156 afixadas no corpo 150. Cada uma das placas de extremidades 154, 156 inclui um flange 155, 157 configurado para ser preso em membros radiais da estrutura de separador fixa (não mostrada) do separado magnético 100 para montar os membros de ímã 141, 142, 143, 144,145, 146, 147 na estrutura. O corpo 150 também inclui membros de suporte estruturais 151. O corpo 150, as placas de extremidade 154, 156 e os membros de suporte 151 podem ser, por exemplo, compostos de aço inoxidável. Como mostrado mais claramente na seção transversal apresentada na Figura 12, um conjunto de membros de ímã permanente 158 está contido no corpo 150. Os ímãs 158 podem ser posicionados dentro do corpo 150 através de uma sua extremidade, e então mantidos no lugar pela fixação das placas de extremidade 154, 156 no corpo 150. Na seção transversal mostrada na Figura 12, seis ímãs permanentes separados estão contidos em uma relação lado a lado e empilhada dentro do corpo 150. Uma modalidade exemplar inclui múltiplos ímãs contidos em cada recipiente de ímã para substancialmente encher o corpo 150 ao longo de seu comprimento em arco, isto é, da placa de extremidade 154 até a placa de extremidade 156. Alternativamente ou adicionalmente, os membros de ímã permanentes 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 são feitos utilizando ímãs permanentes individuais que têm dimensões de aproximadamente 25,4 mm (1 polegada) x 101,6 mm (4 polegadas) x 152,4 mm (6 polegadas) (não mostrado). Um exemplo adicional inclui dez tais ímãs formados em um bloco de ímãs que tem dimensões de aproximadamente 127,0 mm (5 polegadas) x 203,2 mm (8 polegadas) x 152,4 mm (6 polegadas) colando os dez ímãs uns nos outros em uma disposição empilhada de 2 x 5. Um exemplo ainda especificamente adicional inclui dois grupos de cinco ímãs, cada um colado em uma relação de lado a lado com os polos dos respectivos ímãs alinhados, e então um dos grupos é colado no outro grupo em uma relação empilhada, novamente, com os polos dos ímãs alinhados. Múltiplos blocos de ímãs feitos deste modo são então empurrados para dentro do recipiente de ímã através de uma extremidade com os polos dos ímãs alinhados, e mantidos no lugar pela fixação das placas de extremidade 154, 156 no corpo 150.

[00064] Em uma modalidade, os membros de ímã permanente 141, 142, 143, 144,145, 146, 147 estão orientados de modo que o polo norte magnético dos ímãs coletivos em cada membro de ímã permanente faceie na direção do eixo geométrico virtual do rotor, e o polo sul faceia afastando do eixo geométrico virtual do rotor. A orientação dos membros de ímãs permanente deste modo define uma única zona magnética que atravessa cada um dos canais em uma seção radial do separador. Com múltiplos membros de ímã permanente posicionados em um dado setor do separador, os membros magnéticos em um dado setor melhoram os efeitos magnéticos uns dos outros, por meio disto gerando um campo magnético intensificado em um dado setor do separador. Utilizando os ímãs feitos no modo aqui descrito, e dispostos como mostrado na Figura 1, cada zona magnética 140 é capaz de gerar um campo magnético que tem uma força de campo localizada de aproximadamente 50.000 a aproximadamente 70.000 gauss nos pontos de contato entre os materiais de matriz discretos presentes no centro da zona magnética 140. Em outra modalidade, os membros de ímã permanente 141, 142, 143, 144,145, 146, 147 estão orientados de modo que o polo sul magnético dos ímãs coletivos em cada membro de ímã permanente faceie na direção do eixo geométrico virtual do rotor, e o polo norte faceia afastando do eixo geométrico virtual do rotor.

[00065] Apesar das zonas magnéticas apresentadas na Figura 1 parecerem ter maiores comprimentos de arco do que as zonas não magnéticas correspondentes, não é pretendido que o presente pedido seja limitado a qualquer tais proporções. Em uma modalidade, os comprimentos de arco das zonas magnéticas 140 são menores do que os comprimentos de arco das zonas não magnéticas 178. Em outra modalidade, os comprimentos de arco das zonas magnéticas 140 são de aproximadamente 50% a aproximadamente 200% dos comprimentos das zonas não magnéticas 178 correspondentes.

[00066] Em uma modalidade, o separador magnético 100 inclui um sistema de maximização de campo (não mostrado) configurado para desviar as linhas de campo magnético de modo que uma densidade do campo máxima seja conseguida dentro dos intervalos entre os membros de ímã permanente 141, 142, 143, 144,145, 146, 147, isto é, os intervalos através dos quais as calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126 passam. O sistema de maximização de campo pode incluir, por exemplo, uma primeira placa de apoio (não mostrada) presa na parede interna do membro de ímã permanente mais interno (isto é, o membro de ímã 141), uma segunda placa de apoio (não mostrada) presa na parede externa do membro de ímã permanente mais externo (isto é, o membro de ímã 147), e um membro de aço de conexão (não mostrada) que conecta a primeira e a segunda placas de apoio e por meio disto transmitindo o campo magnético entre a primeira e a segunda placas de apoio. Uma modalidade exemplar inclui uma viga de suporte estrutural da estrutura estrutural fixa da qual os membros de ímã permanente estão suportados operando como o membro de aço de conexão. Deste modo a primeira e a segunda placas de apoio e o membro de aço de conexão desviam as linhas de campo magnético de modo que uma densidade de campo máxima seja conseguida dentro dos intervalos entre os membros de ímã permanente e por meio disto o material de matriz que passa através dos mesmos está sujeito a uma densidade de campo magnético melhorada para uma amplificação máxima nos pontos de toque entre os objetos de matriz discretos. Estes pontos de toque, com amplificação máxima, exibem uma forte atração para as partículas magnéticas na pasta fluida de tratamento, e operam como pontos de captação para atrair e reter as partículas magnéticas. Como será apreciado por uma pessoa versada na técnica, qualquer um dos nove conjuntos de ímãs permanentes 140 no separador 100 pode opcionalmente incluir um sistema de maximização de campo como acima descrito. Alternativamente, alguns, mas não todos os conjuntos de ímã permanente 140 podem incluir um sistema de maximização de campo.

[00067] O separador magnético 100 também inclui ímãs de salto 160 opcionais. Com referência à Figura 1, os ímãs de saldo 160 estão presos na extremidade traseira dos membros de ímã 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, em relação à direção de rotação R do rotor 105. Como aqui utilizado, o termo "extremidade traseira" pretende indicar a extremidade dos membros de ímã 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 que é passada por último por um dado ponto das calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126, conforme o rotor 105 gira na direção R. Como mostrado na Figura 13, suportes para ímãs de saldo 160 individuais estão providos com aberturas para aparafusar ou de outro modo afixar os ímãs de saldos nos membros de ímã. Em uma modalidade, as aberturas nos suportes estão providas como fendas verticais e/ou horizontais para permitir um ajuste vertical e/ou horizontal da posição dos ímãs de salto em relação aos membros magnéticos, e assim em relação às calhas e aos compartimentos que contêm os objetos de matriz discretos que passam por meio destas. Os ímãs de salto estão desejavelmente incluídos em modalidades nas quais o material de matriz contido em um ou mais dos canais 133 é uma matriz de objetos discretos, e operam para prover um golpe para a matriz logo que ou imediatamente após um dado segmento de canal 135 passa para fora da zona magnética definida por um dado conjunto de ímãs permanentes 140, por meio disto ajudando a deslocar as partículas magnéticas aderidas na matriz na zona magnética para recuperação conforme o canal passa para dentro de uma zona não magnética entre conjuntos de ímã permanente 140 adjacentes. O "golpe" como aqui utilizado, inclui uma agitação, uma manipulação física da posição relativa de elementos individuais da matriz de objetos discretos dentro do canal 133, e/ou um movimento de impulso de elementos individuais da matriz de objetos discretos dentro do canal 133.

[00068] O golpe produzido pelos ímãs de salto, adicionalmente ou alternativamente acompanhado por pulverização de água, efetivamente remove as partículas aprisionadas da matriz em uma zona não magnética. Apesar dos ímãs de salto poderem estar presos a cada um dos membros de ímã 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 em cada setor do separador, em modalidades alternativas os ímãs de salto 160 estão incluídos em alguns, mas não todos, os conjuntos de ímã 140, ou estão presos a alguns, mas não todos, os membros de ímã 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 em um dado conjunto de imãs 140. Por exemplo, em uma modalidade que inclui dez setores, os ímãs de salto podem estar instalados sobre cada membro de ímã em cinco dos dez conjuntos de ímãs em um exemplo sobre cada membro de ímã em cada segundo conjuntos de ímãs ao redor do rotor. Outras modalidades são contempladas nas quais os ímãs de salto estão ausentes, e outras fontes de força são utilizadas para sacudir ou agitar os objetos de matriz discretos para desalojar e efetivamente limpar a matriz de partículas aprisionadas. Outro método de solavanco inclui a utilização de vibradores ou osciladores rápidos presos em localizações estratégicas nas ou ao redor das zonas não magnéticas. Outro método inclui a utilização de tiras de trepidação ou ressaltos intencionalmente criados sobre a superfície sobre a qual as rodas de carro 115 rolam, a qual pode ser, por exemplo, uma placa de apoio ou um trilho. Tais ressaltos ou tiras de trepidação também serviriam para agitar mecanicamente a matriz discreta o que, juntamente com os tubos e bocais de água de pulverização de alta pressão estrategicamente posicionados, ajudam com o desalojamento de partículas da matriz magnética nas zonas não magnéticas.

[00069] Como será apreciado por uma pessoa versada na técnica, na operação do separador magnético 100, a rotação do rotor 105 é conseguida pela operação do acionador 118. Conforme o rotor 105 gira, um pasta fluida de tratamento é introduzido nos segmentos de canal 135 em uma pluralidade de localizações dentro de uma ou mais zonas magnéticas. Como aqui utilizando, o termo "zona magnética" é utilizado para referir a uma área através da qual os segmentos de canal 135 passam durante a rotação do rotor 105 na qual os membros de ímã 141, 142, 143, 144,145, 146, 147 atravessam o canal 133 e aplicam um campo magnético através dos segmentos de canal 135, e está identificada nos desenhos pelo mesmo número de referência que utilizado para identificar o conjunto de membros de ímã permanente 140. Com referência à modalidade apresentada na Figura 1, com o rotor girando na direção R, um pasta fluida de tratamento está de preferência direcionado para dentro dos canais 133 em zonas de influxo adjacentes à borda dianteira das zonas magnéticas 140, exemplos das quais estão representados pelo número de referência 170. Como aqui utilizado, o termo "borda dianteira" pretende indicar a borda de zonas magnéticas 140 que é passada primeiro por um dado ponto das calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126 conforme o rotor 105 gira na direção R. O fornecimento de pasta fluida de tratamento para dentro dos canais 133 nas zonas de influxo 170 pode ser executado, por exemplo, utilizando um ou uma pluralidade de sistemas de fornecimento de fluido de tratamento (não mostrado), o qual pode estar configurado em uma ampla variedade de disposições como ocorreria a uma pessoa versada na técnica tendo o benefício da descrição aqui. Uma disposição exemplar inclui sistemas de fornecimento de fluido de tratamento que têm um ou mais tanques divisores de coletor (também referidos como distribuidores) posicionados acima do rotor 150 e montados sobre a estrutura de separador fixa (não mostrada), a qual tem uma pluralidade de divisores, seções e saídas conectadas a uma pluralidade de condutos de tratamento de fluido para fornecer um fluxo de fluido de tratamento para dentro dos canais 133 em localizações fixas conforme os canais 133 giram através das zonas de influxo 170. Outra disposição exemplar inclui distribuidores que têm barreiras ajustáveis (não mostradas) que podem ser feitas de uma variedade de materiais resistentes ao desgaste tal como uretano, poliuretano de alta densidade ou aço de alta resistência ao desgaste para prover um controle aperfeiçoado da distribuição da mistura. Em uma modalidade, os distribuidores podem também inclui telas similares às telas de filtração 137, 137A, 137B, 137C aqui descritas (apesar de que com diferentes formas que correspondem à forma do respectivo distribuidor), as quais proveem uma segurança adicional contra detritos ou outras partículas superdimensionadas sendo introduzidas em um canal do separador.

[00070] O separador magnético 100 também inclui um sistema de fornecimento de água (não mostrado) para introduzir um fluxo de água nos canais 133 em várias posições. Por exemplo, com referência à modalidade apresentada na Figura 1, um fluxo de água de enxágue pode ser direcionado para dentro de canais em zonas de água de enxágue, exemplos das quais estão representados pelo número de referência 175. Cada uma das zonas 175 está dentro das zonas magnéticas do separador 100, e um fluxo de água através dos canais 133 na zona 175 podem ajudar a lavar as partículas não magnéticas dos canais 133 enquanto o material de matriz dentro dos canais 133 está em um estado magneticamente energizado, e assim continua a aderir nas partículas magnéticas capturadas da pasta fluida de tratamento. Um exemplo de sistema de fornecimento de água (não mostrado) está também configurado para introduzir um fluxo de água através dos canais 133 nas zonas de água de lavagem, exemplos das quais estão representados pelo número de referência 178, os quais são coextensivos com as zonas não magnéticas acima discutidas. Apesar de ser compreendido que algum campo magnético residual possa existir nas zonas de lavagem 178 em virtude da proximidade dos membros de ímã 141, 142, 143, 144,145, 146, 147, as zonas não magnéticas 178 representam áreas onde as seções de canal 135 não estão atravessadas por membros magnéticos, e assim representam área de influência mais baixa de membros de ímã 141, 142, 143, 144,145, 146, 147 dentro dos canais 133. Assim, as zonas 178 alternativamente podem ser referidas como zonas de campo magnético zero ou mais fraco, e a presente descrição deve ser lida à luz das mesmas.

[00071] Nas zonas de lavagem 178, o fluxo de água de lavagem através dos segmentos de canal 135 é efetivo para lavar as partículas magnéticas dos segmentos de canal 135 enquanto o material de matriz nos segmentos de canal 135 está em um estado não magnético (ou somente fracamente magnético). Os ímãs de salto 160, como acima discutido, operam para ajudar a lavagem de partículas magnéticas de segmentos de canal 135 em zonas 178 fazendo com que o material de matriz seja sacudido, de preferência dentro, ou logo antes de um ponto onde a água de lavagem está passando através dos segmentos de canal 135. O fornecimento de água para dentro dos segmentos de canal 135 nas zonas 175 e/ou 178 pode ser executado, por exemplo, utilizando um ou uma pluralidade de sistemas de fornecimento de água (não mostrados), os quais podem estar configurados em uma ampla variedade de modos como ocorreria para uma pessoa versada na técnica. Por exemplo, os sistemas de fornecimento de água podem estar na forma de um ou mais tanques de contenção de coletor (também referidos como distribuidores) posicionados acima do rotor 105 e montados na estrutura de separador fixa, os quais têm uma pluralidade de saídas conectadas a uma pluralidade de condutos de água para fornecer um fluxo de água para dentro dos canais 133 em localizações fixas conforme os segmentos de canal 135 giram através das zonas 175 e/ou 178. Alternativamente, os sistemas de fornecimento de água podem estar na forma de mangueiras e bocais que são supridos com água em uma pressão desejada utilizando um aparelho de tubulação convencional, e o qual fornece água para dentro dos canais 133 em localizações fixas conforme os segmentos de canal 135 giram através das zonas 175 e/ou 178. Em teoria, após um dado segmento de canal 135 mover de zonas de lavagem 178 e para dentro de uma subsequente zona magnética 140, nenhuma porção da pasta fluida de tratamento permanece dentro do segmento de canal 135 naquele ponto.

[00072] As modalidades alternativas do sistema de fornecimento de água podem ter uma variedade de diferentes características. Por exemplo, em uma modalidade os componentes do sistema de fornecimento de água que estão configurados para o fornecimento de água para os segmentos de canal 135 nas zonas 178 para lavar as partículas magnéticas dos segmentos de canal 135 podem estar dispostos para fornecer um volume de água mais alto e/ou fornecer a água em uma velocidade mais alta em uma ou mais destas zonas para desalojar mais completamente as partículas magneticamente susceptíveis dos materiais de matriz nestas zonas e mover estar partículas para dentro dos lavadores de concentrado abaixo destas.

[00073] Em outra modalidade, os componentes do sistema de fornecimento de água que estão configurados e posicionados para o fornecimento de água para dentro dos segmentos de canal 135 nas zonas 178 para enxaguar as partículas magneticamente susceptíveis das segmentos de canal 135 podem estar dispostos para fornecer pulverizações de água dentro dos segmentos de canal 135 por baixo (referidos aqui como "pulverizadores inferiores"). Por exemplo, um bocal de pulverização inferior pode estar posicionado acima de um lavador de concentrado e abaixo de uma ou mais das calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126, 221, 222, 223, 224, 225, 226 e orientado para pulverizar água para dentro de uma ou mais das calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126, 221, 222, 223, 224, 225, 226 em uma direção ascendente. Em uma modalidade, por exemplo, os bocais de pulverização inferior podem estar providos sob cada calha em cada outro setor dos rotores tanto grosseiro quanto limpador/acabador. Os bocais de pulverização inferior estão de preferência posicionados de modo que os fluxos de água fornecidos através dos bocais de pulverização inferior impactem o lado inferior da matriz de materiais contida dentro dos segmentos de canal 135 conforme um dado segmento de canal 135 passa sobre os mesmos. Em uma modalidade, estes bocais de pulverização estão posicionados lateralmente de aproximadamente 152,4 mm (6 polegadas) a aproximadamente 457,2 mm (18 polegadas) de um limite entre uma zona magnética e uma zona não magnética na direção de rotação do canal. Em uma modalidade, os bocais de pulverização inferior estão configurados e posicionados para disparar água para dentro de segmentos de canal 135 em uma direção diretamente ascendente (isto é, vertical). Em outra modalidade, os bocais de pulverização inferior são bocais de pulverização de zero graus e fluxo total de tamanho de capacidade 80 que operam entre 103,4 e 133,9 kPa (15 e 20 psi) de pressão. Os bocais deste tipo são prontamente comercialmente disponíveis. Por exemplo, os bocais de pulverização inferior adequados comercialmente é o número de peça H3/8U-0080 de Spraying Systems Inc.

[00074] Como será também apreciado por uma pessoa versada na técnica, o separador magnético 100 também inclui lavadores posicionados abaixo do rotor 105 em uma disposição por meio da qual uma fração da pasta fluida de tratamento que passa através de uma zona magnética é coletada em um ou mais lavadores posicionados sob os conjuntos de ímã permanente 140 como uma fração de resíduos, e uma fração da pasta fluida de tratamento que é lavada dos segmentos de canal 135 sob as zonas não magnéticas 178 é coletada em um ou mais lavadores posicionados sob as zonas não magnéticas 178 como uma fração de concentrado. A fração de concentrado tem um conteúdo mais alto de partículas magnéticas do que a pasta fluida de tratamento, e pode ser armazenada, transportada, vendida como uma commodity ou adicionalmente concentrada em operações de separação subsequentes. A fração de resíduos tem um conteúdo mais baixo de partículas magnéticas do que a pasta fluida de tratamento, e pode ser descartada, vendida como uma commodity ou passada através de operações de separação adicionais para recolher as partículas magnéticas da mesma.

[00075] Os lavadores podem ter uma ampla variedade de configurações que ocorreriam a uma pessoa versada na técnica. Por exemplo, lavadores circulares podem estar providos sob, e tendo dimensões similares a, cada um dos canais 133. Em uma modalidade as dimensões dos lavadores circulares são maiores do que as dimensões do canal acima. Como uma mistura ou água que passa através dos canais ou segmentos de canal tende a aderir nos lados dos canais antes de cair verticalmente devido à tensão superficial da água, a utilização de lavadores que têm maiores dimensões aperfeiçoa a probabilidade que a mistura ou a água que cai de um dito canal seja ainda captada no lavador abaixo. Alguém versado na técnica pode facilmente determinar quão maiores as dimensões de um dado lavador deve ser em relação aos canais correspondentes para captar toda ou quase toda a mistura que passa. Em uma modalidade, as dimensões dos lavadores circulares são de pelo menos 50,8 mm (duas polegadas) e de preferência aproximadamente 152,4 mm (6 polegadas) maiores do que as dimensões do canal acima; no entanto, não é pretendido que a invenção seja limitada às dimensões acima.

[00076] Os lavadores deste tipo incluem paredes divisórias posicionadas próximo da borda dianteira de cada uma das zonas magnéticas e próximo da borda traseira de cada uma das zonas magnéticas 140, em relação à rotação do rotor 105. Como o separador magnético 100 inclui nove zonas magnéticas 140 e nove zonas não magnéticas 179, esta disposição separa cada lavador circular em dezoito seções de lavador. Cada seção de lavador pode ter um fundo do estilo de funil inclinando na direção de uma saída de lavador, à qual uma mangueira ou outro conduto pode estar preso para transportar a fração coletada em cada lavador individual para um receptáculo apropriado, tal como, por exemplo, um tanque ou um distribuidor de mistura.

[00077] Alternativamente, em algumas modalidades, não há necessidade de separar as respectivas frações obtidas de cada canal individualmente, e portanto lavadores radialmente configurados e posicionados podem estar providos que coletam as frações de resíduos de todos os seis canais em um dado setor do separador em um único lavador de resíduos, e coletam as frações de concentrado de todos os seis canais em um dado setor do separador em um único lavador de concentrado. Dado que existem nove setores no separador magnético 100, em uma modalidade que utiliza lavadores radialmente configurados e posicionados, o separador 100 incluiria nove lavadores de resíduos sob as, e que têm dimensões geralmente correspondendo às, dimensões de cada uma das zonas magnéticas 140, e incluiria nove lavadores de concentrado sob as, e que têm dimensões geralmente correspondendo às, dimensões de cada uma das zonas não magnéticas 178. Em outra modalidade, na qual o separador magnético inclui dez setores, o lavador incluiria dez lavadores de resíduos sob as, e que têm dimensões geralmente correspondendo às, dimensões de cada uma das dez zonas magnéticas, e incluiria dez lavadores de concentrado sob as, e que têm dimensões geralmente correspondendo às, dimensões de cada uma das dez zonas não magnéticas. Apresentado alternativamente, esta modalidade de separador inclui dez seções de lavador de coletamento, cada seção de lavador de coletamento incluindo uma seção de lavador de resíduos e uma seção de lavador de concentrado. Uma modalidade de um sistema de lavador deste tipo está mostrada nas Figuras 14 e 15.

[00078] Na modalidade mostrada nas Figuras 14 e 15, paredes divisórias separam cada seção de lavador de resíduos de cada seção de lavador de concentrado adjacente. As paredes divisórias compreendem uma placa divisória em forma de V invertido 505 que tem porções de extremidade que apoiam sobre as, mas não estão rigidamente afixadas nas, paredes laterais internas e externas do sistema de lavagem. Com esta configurações, as placas divisórias 505 estão configuradas para serem horizontalmente ajustáveis de modo que o posicionamento das paredes divisórias, definido pelo vértice V invertido, pode ser alterado se desejado para otimizar a separação de concentrado e resíduos em diferentes seções de lavador dependendo dos parâmetros de processo específicos sendo empregados. A modalidade apresentada nas Figuras 14 e 15 está configurada para um separador que inclui dez setores, e por meio disto inclui dez zonas magnéticas e 10 zonas não magnéticas. Esta disposição separa o sistema de lavagem em vinte seções de lavagem, a qual inclui uma seção de lavagem de resíduos e uma seção de lavagem de concentrado em cada seção de lavagem de coletamento que corresponde a um dos dez setores do separador.

[00079] Com referência à modalidade de sistema de lavagem apresentada nas Figuras 14 e 15, a seção de lavador de coletamento 500 inclui uma seção de lavador de resíduos que coleta os resíduos sob uma respectiva zona magnética do separador e descarrega os resíduos através da porta de descarga de resíduos 501, a uma seção de lavador de concentrado que coleta o concentrado sob uma respectiva zona não magnética do separador e descarrega o concentrado através da porta de descarga de concentrado 502.

[00080] Como com os lavadores circulares acima descritos, os lavadores radialmente orientados desta modalidade podem ter um fundo no estilo de funil inclinando na direção de uma saída de lavador, à qual uma mangueira ou outro conduto pode estar preso para fornecer a fração coletada em cada lavador individual a ser transportada para um receptáculo apropriado, tal como, por exemplo, um tanque ou um distribuidor de mistura. Em uma modalidade, pelo menos uma porção do fundo inclinado dos lavadores tem uma configuração de fundo ranhurada ou em ziguezague. A configuração em ziguezague foi descoberta facilitar o fluxo da mistura para as respectivas portas de descarga 501, 502 e para as respectivas mangueiras e reduzir o grau no qual as partículas suspensas depositam de misturas de resíduos ou de concentrado conforme seja o caso. Em uma modalidade, o fundo inclinado dos lavadores está composto de peças em forma de V de cantoneira, ou chapas similarmente formadas em cantoneira, as quais são soldadas juntas para formar um fundo com uma forma de ziguezague.

[00081] Em uma modalidade, como acima discutido, as saídas das seções de lavagem de resíduos e das seções de lavagem de concentrado estão conectadas a mangueiras que transportam as frações de resíduos e as frações de concentrado coletadas, respectivamente, dos respectivos lavadores para os sistemas de fornecimento de mistura ou tanques equipados com bombas e tubulações como aqui descrito. As mangueiras são de preferência mangueiras reforçadas devido às forças significativas colocadas sobre as mangueiras pelo peso das frações de mistura carregadas nas mesmas e as pressões positivas e/ou negativas às quais as mangueiras estão sujeitas conforme os fluidos são carregados, em alguns casos por distâncias significativas e sobre quedas de elevação significativas. Em uma modalidade, algumas ou todas estas mangueiras compreendem uma mangueira reforçada com fio enrolado espiral. Em outra modalidade, uma ou mais, e de preferência cada uma, das saídas de lavador (isto é, as portas de descarga de resíduos 501 e as portas de descarga de concentrado 202) têm um redutor (não mostrado) conectado a estas para prover um fluxo aperfeiçoado da respectiva mistura do lavador de coletamento e para dentro e através da mangueira ou outro conduto conectado a este. A presença do redutor aperfeiçoa a taxa de fluxo da mistura para fora do lavador de coletamento, por meio disto assegurando ótimas taxas de fluxo de pasta fluidas através do separador. Em uma modalidade, os redutores são redutores concêntricos; no entanto, redutores excêntricos podem também ser utilizados.

[00082] Além disso, devido ao peso significativo das mangueiras e das frações de mistura carregadas nas mesmas, o separador 100 inclui suportes de mangueira posicionados ao longo do percurso dos respectivos lavadores para os respectivos tanques para os quais as respectivas frações de mistura devem ser transportadas. Em uma modalidade, os suportes de mangueira compreendem bandejas de suporte sobre as quais as mangueiras apoiam, tal como, por exemplo, bandejas de cabos elétricos, as quais são bem conhecidas e prontamente comercialmente disponíveis. As bandejas de suporte estão fixas na estrutura de separador, e podem estar configuradas, por exemplo, em percursos em espiral que têm uma inclinação que permite taxas de fluxo aceitáveis das frações de mistura nas mesmas sob a força de gravidade, enquanto também suportando uma proporção suficiente do peso das mangueiras e das frações de mistura contidas nestas permitindo uma operação confiável. Com referência à Figura 16, uma bandeja de suporte de mangueira 503 está mostrada para uma modalidade de separador magnético que inclui dez setores. Também mostradas esquematicamente na Figura 16 estão representações de portas de descarga de resíduos 501 e portas de descarga de concentrado 502 e um exemplo de extensão de mangueira 504. Em outra modalidade uma mangueira reforçada é utilizada para transportar a mistura do fundo dos distribuidores para os canais que contêm objetos magnéticos discretos girando sobre o rotor.

[00083] Como o separador magnético 100 inclui nove setores, cada um incluindo uma zona magnética 140 e uma zona não magnética 178, os setores individuais do separador 100 podem opcionalmente ser utilizados para conduzir diferentes operações de separação, tal como, por exemplo, separações referidas como separações grosseiras, separações de acabamento, separações de limpeza e separações de catação. O termo "grosseiro"é aqui utilizado para referir a um processo de separação aplicado a um material de partida de pasta fluida de tratamento; o termo "acabamento"é utilizado para referir a um estágio de separação intermediário opcional aplicado a uma primeira fração de concentrado obtida de um estágio de separação grosseiro para concentrar adicionalmente as partículas magnéticas na primeira fração de concentrado; o termo "limpeza"é aqui utilizado para referir a uma separação final aplicada a uma fração de concentrado, ou de um estágio grosseiro ou de um estágio de limpeza, dependendo do projeto de processo sendo empregado, o qual produziu um produto concentrado final; e o termo "catação" é utilizar para referir a uma separação opcional aplicada a uma fração de resíduo do estado grosseiro, e é utilizado para catar as partículas magnéticas que podem ter encontrado o seu caminho para dentro dos resíduos grosseiros. Como será apreciado por uma pessoa versada na técnica, o separador 100 pode ser utilizado para executar uma pluralidade destas funções sobre uma única mesa giratória simplesmente dispondo os lavadores e os sistemas de alimentação de material para passar frações selecionadas de volta através do separador em diferentes zonas magnéticas 140, por meio disto utilizando diferentes setores para diferentes operações de separação.

[00084] Por exemplo, em uma modalidade na qual as operações grosseira, de limpeza e catação são desejadas, o separador 100 pode ser configurado para fornecer a pasta fluida de tratamento para três das nove zonas magnéticas 140, por meio disto utilizando três setores do separador 100 como uma fase de separação grosseira, abaixo dos quais uma primeira fração de concentrado e uma primeira fração de resíduos podem ser coletadas em lavadores como acima descrito. A primeira fração de concentrado (também referida como uma fração de concentrado grosseira) pode ser transportada para uma posição acima do rotor 105, e fornecida para um segundo conjunto de três zonas magnéticas 140, por meio disto utilizando três setores de separação em uma operação de limpeza. Abaixo destes três setores se separação, uma segunda fração de concentrado (também referida como uma fração de concentrado de limpador) e uma segunda fração de resíduos (também referida como uma fração de resíduos de limpador) pode ser coletada em lavadores como acima descrito. A segunda fração de concentrado é um produto final da separação. A segunda fração de resíduos pode ser descartada, ou pode opcionalmente ser misturada na pasta fluida de tratamento e reciclada para a fase grosseira para um tratamento adicional. A primeira fração de resíduos (coletada sob a porção do rotor 105 que está sendo utilizada para a separação grosseira, também referida como uma fração de resíduos grosseira) pode ser transportada para uma posição acima do rotor 105 e fornecida para um terceiro conjunto de três zonas magnéticas 140, por meio disto utilizando três setores de separação em uma operação de catação. Abaixo destes três setores de separação, uma terceira fração de concentrado (também referida como uma fração de concentrado de catação) e uma terceira fração de resíduos (também referida como uma fração de resíduos de catação) podem ser coletadas em lavadores. A terceira fração pode ser combinada com a segunda fração de concentrado como um produto final da separação, ou pode opcionalmente ser misturada com a pasta fluida de tratamento e reciclada para a fase grosseira para tratamento adicional. A terceira fração de resíduos pode ser descartada, ou vendida como uma commodity.

[00085] A utilização de mangueira para fornecer as frações de mistura dos lavadores para os vários tanques ou dos vários distribuidores para os canais como acima descrito também provê a vantagem de flexibilidade do separador para prontamente alterar o diagrama de fluxo de sistema simplesmente reposicionando a extremidade de saída de fluxo de uma mangueira para um diferente tanque ou receptáculo, por meio disto rerroteando a corrente de fluxo de um dado setor ou canal do rotor de separador. Por exemplo, como abaixo discutido em maiores detalhes, se um operador do separador desejar enviar alguma porção do concentrado de limpeza através do separador novamente para um melhoramento adicional do concentrado, isto pode eficientemente ser feito movendo a extremidade de saída de fluxo da mangueira que carrega o concentrado de limpeza para um tanque que contém uma mistura que deve ser passada novamente através de um setor do separador ao invés de para o receptáculo ou tanque de produto de concentrado final. Similarmente, se o operador desejar executar uma operação de catação de uma fração de resíduos grosseiros, ou resíduos finais, a extremidade de saída de fluxo de uma ou mais mangueiras que carregam esta fração pode ser reposicionada para dentro de um tanque que contém uma mistura de alimentação para uma das passadas subsequentes através de um setor do separador, tal como, por exemplo, uma etapa de acabamento ou limpeza, para tentar catar algum valor de ferro adicional dos resíduos grosseiros, ao invés de enviar esta fração para um receptáculo de resíduos final.

[00086] Como ainda outra opção, a extremidade de saída de fluxo de uma ou mais mangueiras que carregam a fração de resíduos grosseiros/finais pode ser reposicionada para transportar esta fração para um receptáculo (isto é, um tanque), que é utilizado para alimentar um separador separado que está dedicado a uma operação de catação ou para uma porção de alimentação do separador que produz os resíduos grosseiros com tal porção do separador dedicada à função de catação. Tal operação de catação pode ser executada, por exemplo, utilizando um separador de configuração similar àqueles aqui descritos, os quais podem ser operados utilizando parâmetros adequados para separar uma fração de concentrado de catação. Nesta modalidade, a concentração de catação pode ser moída, por exemplo, em um moinho de esferas ou um moinho vertical, para prover um concentrado de catação liberado. O concentrado de catação liberado pode então ser roteado de volta para o separador principal e combinado, por exemplo, com uma alimentação grosseira ou acabada para um melhoramento adicional para um produto de concentrado final.

[00087] Em outra modalidade a porção grosseira do separador é operada em um percentual de sólidos relativamente alto tal como, por exemplo, 50% de sólidos mais ou menos 10% de modo que a velocidade de fluxo das partículas suspensas na mistura seja reduzida, e as forças hidrodinâmicas ou arraste e a energia cinética das partículas que passam são reduzidas em relação às forças de atração magnética para os objetos magnéticos discretos. Nesta modalidade, as partículas marginalmente magnéticas podem ser atraídas e capturadas na matriz. Nesta modalidade, a recuperação grosseira é maximizada para um material de alimentação específico. Os resíduos grosseiros quando o separado é operado deste modo podem ser os resíduos finais não requerendo nenhuma separação de catação adicional. O concentrado grosseiro será geralmente de um grau de ferro mais baixo quando o grosseiro é operado neste modo de alta recuperação assim requerendo mais melhorias no estágio de acabamento, limpeza ou mesmo um quarto estágio de polimento. Os resíduos dos estágios de melhoria de acabamento, limpeza ou polimento são de preferência roteados para um tanque separado e bombeados para um moinho de esferas para uma moagem adicional para liberar partículas médias. O termo "partículas médias"como aqui utilizado refere-se a partículas que contêm tanto minerais magnéticos, tal como, por exemplo, hematita e/ou goetita, juntamente com minerais não magnéticos, tal como, por exemplo, sílica e/ou alumina. Uma determinação se moer os resíduos de acabamento, limpeza e/ou polimento pode ser feita dependendo da concentração desejada do elemento alvo, tal como, por exemplo, o ferro, no caso de recuperação de hematita. Alguém versado na técnica pode prontamente determinar com base nos critérios geralmente compreendidos, e com base nas descrições aqui, se seria ou não desejado sujeitar os resíduos de acabamento, limpeza ou polimento a uma moagem adicional, ou simplesmente descartar uma ou mais destas correntes de fluxo para os resíduos finais.

[00088] Em outra modalidade, o separador magnético é utilizado em um processo que inclui as operações grosseira, de acabamento e de limpeza, mas sem operação de catação. Nesta modalidade, o separador 100 pode estar configurado para passar a pasta fluida de tratamento através de três dos nove setores de separação do separador 100 como uma fase de separação grosseira, abaixo dos quais uma primeira fração de concentrado e uma primeira fração de resíduos podem ser coletadas em lavadores como acima descrito. A primeira fração de concentrado pode ser transportada para uma posição acima do rotor 105, e passada através de um segundo conjunto de três setores de separação em uma operação de acabamento. Abaixo destes três setores de separação, uma segunda fração de concentrado e uma segunda fração de resíduos são coletadas em lavadores. A segunda fração de concentrado é transportada para uma posição acima do rotor 105 e passada através de um terceiro conjunto de três setores de separação em uma operação de limpeza. Abaixo destes três setores de separação, uma terceira fração de concentrado e uma terceira fração de resíduos são coletadas em lavadores. A terceira fração de concentrado é um produto final da separação. Nesta modalidade, a primeira fração de resíduos é removida do processo para ser descartada ou vendida como uma commodity. A segunda fração de resíduos pode do mesmo modo ser descartada ou vendida como uma commodity, ou pode opcionalmente ser misturada na pasta fluida de tratamento e reciclada para a fase grosseira para um tratamento adicional. A terceira fração de resíduos (coletada sob a porção do rotor 105 que está sendo utilizada para a separação de limpeza) pode ser misturada na pasta fluida de tratamento e reciclada para a fase grosseira para tratamento adicional, ou pode adicionalmente ser vendida como uma commodity.

[00089] Deve ser compreendido que o processo acima pode ser modificado ou ajustado em uma ampla variedade de modos como ocorreria a uma pessoa versada na técnica, incluindo, por exemplo, utilizar mais ou menos setores de separação para as operações grosseira, de acabamento, de limpeza e/ou catação. Como exemplos adicionais, o separador magnético 100 pode estar configurado para incluir mais ou menos setores de separação, para prover um campo magnético mais forte em um ou mais dos setores de separação e/ou alongar ou encurtar o comprimento de arco de um ou mais dos setores de separação ou das zonas magnéticas 140 ou zonas não magnéticas 178 no mesmo. Por exemplo, em uma modalidade, um separador magnético inclui um rotor que tem características similares ao rotor 105, mas que tem um diâmetro externo de aproximadamente 7,9 m (vinte e seis pés), e que inclui dez setores de separação magnética ao invés de nove. Como será apreciado por uma pessoa versada na técnica, um separador configurado deste modo terá um número proporcionalmente maior de ímãs, zonas magnéticas e zonas não magnéticas, um número proporcionalmente maior de pontos de alimentação de pasta fluida de tratamento (por exemplo, dez por anel nesta modalidade ao invés de nove por anel); uma quantidade proporcionalmente maior de pés lineares de canais, ímãs, e zonas não magnéticas; e um número proporcionalmente maior de lavadores de coletamento sob o rotor. Este aumento em tamanho e aumento no número de setores de separação aumenta os pés lineares de espaço de trabalho de ímã, comprimento de canal, quantidade de matriz discreta, e, portanto, aumenta a capacidade de separação do separador. Outros tamanhos, dimensões e configurações alternativas estão também contemplados, incluindo, por exemplo, um separador que tem características similares ao separador 100, mas que tem mais ou menos do que seis calhas, que tem um diâmetro total maior, que tem canais mais largos ou mais estreitos, que tem segmentos de canal mais longos ou mais curtos, que tem mais ou menos setores (isto é, zonas magnéticas/não magnéticas), que tem canais mais profundos ou mais rasos, e similares.

[00090] Outras alternativas que podem ser empregadas incluem ter mais de duas mesas giratórias empilhadas verticalmente em um único separador ou similar. Por exemplo, um separador de três níveis permitira um quarto estágio de separação, o qual pode ser referido como um estágio de polimento, ou permitir que a operação de catação extraia valores de ferro adicionais dos resíduos dos estágios grosseiro, de acabamento e/ou limpeza, o qual pode operar para retornar os valores de ferro "extraviados" dos resíduos de volta para o lado magnético das correntes de fluxo ou simplesmente mais pés lineares de canais/ímãs/zona não magnética para prover uma maior capacidade de separador com três etapas de melhoramento incluindo ou excluindo a catação. Quando um nível de separador é utilizado para a catação, outra modalidade inclui um moinho, tal como, por exemplo, um moinho de esferas ou um moinho vertical posicionado próximo ou adjacente ao separador de modo que as frações de resíduos a serem catadas possam ser facilmente passadas através de uma etapa de moagem antes da introdução nos setores do separador sendo utilizado para a operação de catação.

[00091] Além disso, ao invés de utilizar diferentes setores para diferentes operações de separação, dispondo apropriadamente os condutos de fornecimento de mistura e os lavadores, uma pessoa versada na técnica pode prontamente configurar o separador 100 para empregar uns diferentes dos canais 133 para diferentes operações de separação. Como exemplo somente, o separador 100 pode estar configurado para empregar os dois canais externos 133 (isto é, os dois canais que passam entre os membros magnéticos 144 e 146 e entre os membros magnéticos 146 e 147 dos conjuntos 140) para uma operação de separação grosseira, os dois canais médios 133 para uma operação de separação de limpeza e os dois canais internos 133 para uma operação de separação de catação. Como será apreciado por uma pessoa versada na técnica, este é apenas um exemplo, dos muitos modos que o separador 100 pode ser empregado para executar múltiplas diferentes operações de separação.

[00092] Em outra modalidade, diferentes operações de separação (isto é, grosseira, acabamento, limpeza e/ou catação) podem ser conseguidas em setores de separação de diferentes mesas giratórias. Com referencia às Figuras 17-20, o separador magnético 200 inclui dois rotores 205, 205' montados em diferentes planos horizontais (com o rotor 205 acima do rotor 205') ao redor de um eixo geométrico vertical comum sobre a estrutura de separador fixa 201, com cada rotor tendo associado com este uma pluralidade de conjuntos de membros de ímã permanente 240, 240'. Cada rotor 205, 205', juntamente com os seus conjuntos associados de membros de ímã permanente 240, 240'está configurado geralmente como acima descrito em conexão com o separador magnético 100, e pode também ter dimensões aumentadas e números de setores de separação aumentados como acima discutido. Apesar do separador 200 incluir duas mesas giratórias, deve ser compreendido que o presente pedido também contempla modalidades que incluem mais de duas mesas giratórias.

[00093] Para bem de clareza, é notado que a direção da rotação R' dos rotores 205, 205' nas Figuras 17-20 é oposta à direção da rotação R do rotor 104 no separador magnético 100, e assim, os ímãs de salto 260, 260' no separador 200 estão posicionados sobre os lados opostos dos membros magnéticos 241, 241', 242, 242', 243, 243', 244, 244', 245, 245', 246, 246', 247, 247' que nos membros magnéticos 141, 142, 142, 144, 145, 146, 147 do separador 100. Apesar dos rotores 205, 205' do separador 200 serem montados ao redor de um eixo geométrico vertical comum, deve ser compreendido que esta orientação não é requerida, e que os rotores podem estar posicionados ao redor de diferentes eixos geométricos verticais. Por exemplo, os rotores podem estar posicionados em uma relação lado a lado em um plano horizontal comum. Alternativamente, os rotores podem estar posicionados para girar ao redor de diferentes eixos geométricos verticais em dois diferentes planos horizontais. Em tal disposição verticalmente deslocada, os rotores podem estar posicionados em elevações de modo que o fluxo de gravidade de mistura de um rotor para outro possa ser conseguido posicionando os rotores em diferentes planos horizontais.

[00094] O rotor 205 inclui a estrutura de rotor estrutural 210 e seis calhas anulares 221, 222, 223, 224, 225, 226. A estrutura de rotor estrutural 210 compreende um componente de estrutura de suporte interno 212, um componente de estrutura de suporte externo 214 e múltiplos componentes de estrutura de suporte radiais 216 rigidamente conectados no componente de estrutura de suporte interno 212 e no componente de estrutura de suporte externo 214. As calhas anulares 221, 222, 223, 224, 225, 226 estão espaçadas umas das outras em anéis concêntricos, estão montadas sobre e carregadas pela estrutura de rotor estrutural 210, e definem canais para a passagem de uma pasta fluida de tratamento através das mesmas como adicionalmente aqui abaixo descrito. Cada um do componente de estrutura de suporte interno 212 e do componente de estrutura de suporte externo 214 está suportado por rodas de carro rotativas (não mostradas), as quais estão por sua vez montadas sobre a estrutura de separador fixa 201. Na operação do separador magnético 200, o rotor 205 é feito girar na direção indicada pela seta R' a uma taxa geralmente constante por um acionador (não mostrado).

[00095] O separador magnético 200 também inclui nove conjuntos 240 de membros de ímã permanente, cada um dos conjuntos 240 incluindo múltiplos membros de ímã permanente curvos 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247 em uma relação espaçada para definir um espaço anular geralmente constante entre estes. Os membros de ímã curvos 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247 estão montados sobre uma porção da estrutura de separador fixa 201 acima do rotor 205, e são mantidos em posições fixas conforme o rotor 205 gira. Cada um dos membros de ímã curvos 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247 está posicionado de modo que o espaço anular entre uns adjacentes dos membros de ímã 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247 provê um percurso para a passagem de uma das calhas 221, 222, 223, 224, 225, 226 conforme o rotor 205 gira. Mais especificamente, em cada conjunto de ímãs permanentes 240, os membros de ímã 241 e 242 estão posicionados de modo que a calha 221 passe entre estes conforme o rotor 205 gira. Similarmente, os membros de ímã 242 e 243 estão posicionados de modo que a calha 222 passe entre estes conforme o rotor 205 gira, os membros de ímã 243 e 244 estão posicionados de modo que a calha 223 passe entre estes conforme o rotor 205 gira, os membros de ímã 244 e 245 estão posicionados de modo que a calha 224 passe entre estes conforme o rotor 205 gira, os membros de ímã 245 e 246 estão posicionados de modo que a calha 225 passe entre estes conforme o rotor 205 gira, e os membros de ímã 246 e 247 estão posicionados de modo que a calha 226 passe entre estes conforme o rotor 205 gira.

[00096] As calhas 221, 222, 223, 224 225, 225, 226, como as calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126 podem estar montadas sobre o rotor 205 utilizando uma pluralidade de componentes 130, que define o canal 133, e também define as seções de canal 135 (se as paredes de separação 134 estiverem incluídas).

[00097] O rotor 205'está posicionado abaixo do rotor 205. O rotor 205' inclui uma estrutura de rotor estrutural 210' e seis calhas anulares 221', 222', 223', 224', 225', 226'. A estrutura de rotor estrutural 210' compreende um componente de estrutura de suporte interno 212', um componente de estrutura de suporte externo 214' e múltiplos componentes de estrutura de suporte radiais 216' rigidamente conectados no componente de estrutura de suporte interno 212' e no componente de estrutura de suporte externo 214'. As calhas anulares 221', 222', 223', 224', 225', 226'estão espaçadas umas das outras em anéis concêntricos, estão montadas sobre e carregadas pela estrutura de rotor estrutural 210', e definem canais para a passagem de uma pasta fluida de tratamento através das mesmas como adicionalmente aqui abaixo descrito. Cada um do componente de estrutura de suporte interno 212' e do componente de estrutura de suporte externo 214'está suportado por rodas de carro rotativas (não mostradas), as quais estão por sua vez montadas sobre a estrutura de separador fixa 201'. Na operação do separador magnético 200, o rotor 205'é feito girar na direção indicada pela seta R' a uma taxa geralmente constante por um acionador (não mostrado).

[00098] O separador magnético 200 também inclui nove conjuntos 240' de membros de ímã permanente, cada um dos conjuntos 240' incluindo múltiplos membros de ímã permanente curvos 241', 242', 243', 244', 245', 246', 247' em uma relação espaçada para definir um espaço anular geralmente constante entre estes. Os membros de ímã curvos 241', 242', 243', 244', 245', 246', 247'estão montados sobre uma porção da estrutura de separador fixa 201 acima do rotor 205', e são mantidos em posições fixas conforme o rotor 205' gira. Cada um dos membros de ímã curvos 241', 242', 243', 244', 245', 246', 247'está posicionado de modo que o espaço anular entre uns adjacentes dos membros de ímã 241', 242', 243', 244', 245', 246', 247'provê um percurso para a passagem de uma das calhas 221', 222', 223', 224', 225', 226' conforme o rotor 205' gira. Mais especificamente, em cada conjunto de ímãs permanentes 240', os membros de ímã 241' e 242'estão posicionados de modo que a calha 221' passe entre estes conforme o rotor 205' gira. Similarmente, os membros de ímã 242' e 243'estão posicionados de modo que a calha 222' passe entre estes conforme o rotor 205' gira, os membros de ímã 243' e 244'estão posicionados de modo que a calha 223' passe entre estes conforme o rotor 205' gira, os membros de ímã 244' e 245'estão posicionados de modo que a calha 224' passe entre estes conforme o rotor 205' gira, os membros de ímã 245' e 246'estão posicionados de modo que a calha 225' passe entre estes conforme o rotor 205' gira, e os membros de ímã 246' e 247'estão posicionados de modo que a calha 226' passe entre estes conforme o rotor 205' gira.

[00099] As calhas 221', 222', 223', 224', 225', 226', como as calhas 121, 122, 123, 124, 125, 126 podem estar montadas sobre o rotor 205' utilizando uma pluralidade de componentes 130', que define o canal 133, e também define as seções de canal 135 (se as paredes de separação 134 estiverem incluídas).

[000100] Na operação do separador 200, as seções de canal 135 (ou canal 133 geralmente se as paredes de separação 134 forem omitidas) definidas pelas calhas 221, 222, 223, 224, 225, 226 e calhas 221', 222', 223', 224', 225', 226'contêm um material matriz (não mostrado) como acima descrito em conexão com o separador magnético 100. É compreendido que, onde o material de matriz selecionado para utilização em uma dada operação é uma matriz de objetos discretos, o componente 130 inclui paredes de separação 134, e também inclui um fundo foraminoso (não mostrado) que é efetivo para permitir a passagem do tratamento ou uma sua fração através do canal 133 sem uma impedância significativa, mas que retém a matriz de objetos discretos dentro do canal 133.

[000101] Na operação do separador magnético 200, enquanto cada um dos rotores 205, 205'é girado em uma taxa geralmente constante, um fluxo de pasta fluidapasta fluida de tratamento é introduzido nos segmentos de canal 135 das calhas 221, 222, 223, 224, 225, 226 do rotor 205 em uma pluralidade de localizações dentro de uma ou mais zonas magnéticas definidas pelos membros de ímã 241, 424, 243, 244, 245, 246, 247. Com o rotor 205 girando na direção R', um fluxo de pasta fluidapasta fluida de tratamento é de preferência direcionado para dentro dos canais 133 em zonas de influxo representadas pelo número de referência 270. O fornecimento de pasta fluida de tratamento para os canais 133 nas zonas de influxo 270 pode ser executado, por exemplo, utilizando uma ou uma pluralidade de estações de fornecimento de material de tratamento, as quais podem estar configuradas em uma ampla variedade de modos como ocorreria a uma pessoa versada na técnica. Por exemplo, as estações de fornecimento de pasta fluida de tratamento podem estar na forma de um ou mais tanques de contenção de coletor 272 (também referidos como distribuidores 272) posicionados acima do rotor 205 e montados na estrutura de separador fixa 201, os quais têm uma pluralidade de saídas conectadas a uma pluralidade de condutos de fluido de tratamento (não mostrados) para fornecer um fluxo de pasta fluidapasta fluida de tratamento para localizações fixas conforme os canais 133 giram através das zonas de influxo 270. Em uma modalidade cada um dos três distribuidores 272 é um distribuidor de 18 portas, por meio disto alimentando a pasta fluida de tratamento para cinquenta e quatro mangueiras ou outros condutos (não mostrados). Como o rotor 205 inclui seis canais circulares 133, e cada canal circular em um dado tempo inclui uma porção com cada uma de nove zonas magnéticas diferentes, está visto que o fornecimento de pasta fluida de tratamento para cada canal dentro de cada uma das zonas de influxo 270 requer cinquenta e quatro condutos de fornecimento de pasta fluida de tratamento separados. Assim, utilizando três distribuidores de pasta fluida de tratamento de dezoito portas 272, a pasta fluida de tratamento pode ser fornecida para dentro de cada uma das localizações de cinquenta e quatro canais posicionadas dentro das zonas de influxo 270 através das cinquenta e quatro mangueiras presas nos distribuidores 272.

[000102] Em uma modalidade que inclui dez setores de separação ao invés de nove, cada um dos seis canais circulares 133 em qualquer dado tempo inclui uma porção dentro de cada uma de dez zonas magnéticas diferentes, e, portanto, o fornecimento de pasta fluida de tratamento para cada canal dentro de cada uma das dez zonas de influxo requer sessenta condutos de fornecimento de pasta fluida de tratamento separados. Nesta modalidade, o fornecimento de pasta fluida de tratamento para os canais 133 nas zonas de influxo pode ser executado, por exemplo, utilizando cinco estações de fornecimento de pasta fluida de tratamento, as quais podem estar na forma de tanques de contenção de coletor 272 (também referidos como distribuidores 272) posicionados acima do rotor e montados sobre a estrutura de separador fixa, cada um dos quais tem doze saídas conectadas a condutos de fluido de tratamento para fornecer um fluxo de pasta fluidapasta fluida de tratamento para localizações fixas conforme os canais 133 giram através das zonas de influxo. Deste modo, cada um dos cinco distribuidores alimenta a pasta fluida de tratamento para cada uma das zonas de influxo de dois dos dez setores de separação. Cada um dos cinco distribuidores de 12 portas é alimentado com pasta fluida de tratamento de um distribuidor de gravidade mestre de cinco vias. Com esta configuração, o sistema de alimentação de pasta fluida de tratamento alimenta a pasta fluida de tratamento em sessenta mangueiras ou outros condutos, e é, portanto, efetivo para fornecer a pasta fluida de tratamento para cada uma das sessenta localizações de canal posicionadas dentro das zonas de influxo através das sessenta mangueiras presas nos distribuidores 272.

[000103] O separador magnético 200 também inclui um sistema de fornecimento de água (não mostrado) para introduzir um fluxo de água através dos canais 133 em várias posições. Por exemplo, um fluxo de água de enxágue pode ser direcionado para dentro dos canais 133 nas zonas de água de enxágue 275. Cada uma das zonas 275 está dentro das zonas magnéticas associadas com o rotor 205, e um fluxo de água através dos canais 133 na zona 275 pode auxiliar com a lavagem de partículas não magnéticas dos canais 133 enquanto o material de matriz nos canais 133 está em um estado magneticamente energizado, e assim continua a aderir nas partículas magnéticas capturadas da pasta fluida de tratamento. O sistema de fornecimento de água (não mostrado) está também de preferência configurado para introduzir um fluxo de água através dos canais 133 em zonas de água de lavagem 278, as quais são coextensivas com a zona não magnética acima discutida. Apesar de ser compreendido que algum campo magnético residual pode existir nas zonas de lavagem 278 em virtude da proximidade dos membros de ímã 241, 424, 243, 244, 245, 246, 247, as zonas 278 representam áreas onde as seções de canal 135 não estão atravessadas por membros de ímã, e assim representam áreas de campo magnético menos intenso dentro dos canais 133. Assim as zonas 278 relativamente podem ser referidas como zonas de campo magnético zero ou mais fraco, e a presente descrição deve ser lida à luz do mesmo.

[000104] Em zonas de lavagem 278, o fluxo de água de lavagem através dos segmentos de canal 135 é efetivo para lavar as partículas magnéticas de segmentos de canal 135 enquanto o material de matriz dentro dos segmentos de canal 135 está em um estado não magnético (ou somente fracamente magnético). Os ímãs de salto 260 operam para ajudar a lavagem das partículas magnéticas dos segmentos de canal 135 nas zonas 278 fazendo com que o material de matriz seja sacudido, de preferência dentro, ou logo antes de um ponto onde a água de lavagem está passando através dos segmentos de canal 135. O fornecimento de água para dentro dos segmentos de canais 135 nas zonas 275 e/ou 278 pode ser executado, por exemplo, utilizando uma ou uma pluralidade de estações de fornecimento de fluido de tratamento (não mostradas), as quais podem estar configuradas em uma ampla variedade de modos como ocorreria a uma pessoa versada na técnica. Por exemplo, os sistemas de fornecimento de água podem estar na forma de um ou mais tanques de contenção de coletor (também referidos como distribuidores) posicionados acima do rotor 205 e montados na estrutura de separador fixa 201, os quais têm uma pluralidade de saídas conectadas a uma pluralidade de condutos de água para fornecer um fluxo de água para dentro dos canais 133 em localizações fixas conforme os segmentos de canal 135 giram através das zonas 275 e/ou 278. Alternativamente e mais de preferência, os sistemas de fornecimento de água podem estar na forma de tubos, conexões, válvulas, mangueiras e bocais que são supridos com água em uma pressão desejada utilizando um aparelho de tubulação convencional, e o qual fornece água para dentro dos canais 133 em localizações fixas conforme os segmentos de canal 135 giram através das zonas 275 e/ou 278.

[000105] Em uma modalidade, o sistema de fornecimento de água também inclui um sistema de controle para periodicamente ativar pulsos de pressão mais alta e/ou pulverização de taxa de fluxo mais alta para melhorar a limpeza dos canais nas zonas de lavagem. O sistema de controle pode incluir, por exemplo, um sistema de computador configurado para atuar válvulas e/ou solenoides no sistema de fornecimento de água de acordo com uma sequência de tempo predeterminada ou outro parâmetro desejado através de um controlador lógico programável ou outro computador de controle de processo ou microprocessador. Por exemplo, em uma modalidade, o sistema de controle também inclui sensores ou testadores que proveem retorno para o sistema de controle, e a atuação das válvulas e/ou solenoides pode ser disparada por condições medidas ou detectadas de fluxo de fluido através do separador, medições qualitativas das frações magnéticas ou não magnéticas ou similares.

[000106] A Figura 21 é uma representação esquemática de um sistema C100 que inclui um separador magnético C102 que tem uma pluralidade de segmentos de canal C106 e um sistema de fornecimento de água C104. O segmento de canal C106 está mostrado esquematicamente com uma entrada C110 e um efluente C112. O sistema de fornecimento de água C104 inclui uma pluralidade de válvulas, solenoides, e/ou atuadores, em que as válvulas, solenoides, e/ou atuadores são responsivos a um comando de controle de agitação. Em certas modalidades, o sistema ainda inclui um controlador C108 que executa certas operações para agitar o sistema de separação. Em certas modalidades, o controlador C108 forma uma porção de um subsistema de processamento que inclui um ou mais dispositivos de computação que tem um hardware de memória, processamento, e comunicação. O controlador pode ser um único dispositivo ou um dispositivo distribuído, e as funções do controlador podem ser executadas por hardware ou software. O controlador C108 está em comunicação com qualquer sensor, atuador, ou outro dispositivo no sistema 100 como será compreendido para implementar as funções do controlador C108.

[000107] Em certas modalidades, o controlador C108 inclui um ou mais módulos estruturados para executar funcionalmente as operações do controlador. Em certas modalidades, o controlador inclui um módulo de indicação de agitação, um módulo de planejamento de agitação, e um módulo de agitação. A descrição aqui que inclui os módulos enfatiza a independência estrutural dos aspectos do controlador C108, e ilustra um agrupamento de operações e responsabilidades do controlador C108. Outros agrupamentos que executam operações totais similares são compreendidos dentro do escopo do presente pedido. Os módulos podem ser implementados em hardware e/ou software em um meio legível por computador, e os módulos podem ser distribuídos através de vários componentes de hardware ou software. Descrições mais específicas de certas modalidades das operações de controlador estão incluídas na seção que referencia a Figura 22.

[000108] Certas operações aqui descritas incluem operações para interpretar um ou mais parâmetros. Interpretar, como aqui utilizado, inclui receber valores por qualquer método conhecido na técnica, incluindo pelo menos receber valores de uma conexão de dados ou comunicação de rede, receber um sinal eletrônico (por exemplo, uma voltagem, frequência, corrente, ou sinal de PWM) indicativo do valor, receber um parâmetro de software indicativo do valor, ler o valor de uma localização de memória em um meio legível por computador, receber o valor como um parâmetro de tempo de execução por qualquer meio conhecido na técnica, e/ou recebendo um valor pelo qual o parâmetro interpretado pode ser calculado, e/ou referindo a um valor padrão que é interpretado para ser o valor de parâmetro.

[000109] Referindo-se à Figura 22, um controlador exemplar C108 inclui um módulo de indicação de agitação C202 que interpreta um indicador de agitação C208, um módulo de planejamento de agitação C204 que provê um comando de controle da agitação C210 em resposta ao indicador de agitação C208, e um módulo de agitação C206 que agita o material de matriz dentro de pelo menos um segmento de canal em uma zona de lavagem em reposta ao comando de controle de agitação C210. Em certas modalidades, o módulo de indicação de agitação C202 ainda interpreta o indicador de agitação C208 em resposta à determinação que um período de tempo predeterminado decorreu, determinando que um período de tempo de operação predeterminado ocorreu, determinado que uma quantidade de material predeterminada foi processada, determinando que uma taxa de fluxo no sistema está abaixo de um valor limite, e/ou determinando que um segmento de canal ou outra porção de um canal tem uma característica de efluente consistente com uma indicação de limpeza.

[000110] Em certas modalidades, o módulo de agitação C206 ainda agita pelo menos um segmento de canal em uma zona de lavagem provendo a um operador uma instrução visível C212, onde a instrução visível ao operador C212 inclui uma indicação de válvula e/ou uma indicação de atuador. A indicação de válvula inclui um identificador de válvula, um comando de modulação de válvula, e/ou um tempo de modulação de válvula. A indicação de atuador inclui um identificador de atuador, um comando de modulação de atuador, e/ou um tempo de modulação de atuador. Em certas modalidades, a agitação é executada por um operador em resposta à instrução visível ao operador C212. Em certas modalidades, a agitação é executada automaticamente, e/ou é disparada por um operador (por exemplo, o operador confirma que um procedimento de agitação deve continuar pressionando um botão ou exercendo alguma outra entrada de operador).

[000111] Um controlador exemplar inclui o módulo de planejamento de agitação C204 ainda determinando uma descrição de pulso de pressão e/ou uma descrição de taxa de fluxo em resposta ao indicador de agitação. O módulo de agitação 206 ainda opera um ou mais atuadores em resposta à descrição de pulso de pressão e/ou descrição de taxa de fluxo. O módulo de agitação C206 pode estar estruturado para operar os atuadores em um modo direto (por exemplo, trajetória de posição de atuador de loop aberto) ou de retorno (por exemplo, um controle de loop fechado para conseguir a trajetória de taxa de pressão e/ou fluxo). Em certas modalidades, o módulo de agitação C206 provê o(s) comando(s) de controle de agitação C210 diretamente para um ou mais atuadores, e/ou converte o(s) comando(s) de controle de agitação C210 para um formato eletrônico, comunicação de conexão de dados, etc., em que os atuadores estão estruturados para responder à forma final do(s) comando(s) de controle de agitação C210.

[000112] O fluxograma esquemático apresentado na Figura 23 e a descrição relativa que segue proveem uma modalidade ilustrativa de executar os procedimentos para agitar um sistema de separação. As operações ilustradas são compreendidas serem exemplares somente, e as operações podem ser combinadas ou divididas, e adicionadas ou removidas, assim como reordenadas no todo ou em parte, a menos que explicitamente aqui declarado ao contrário. Certas operações ilustradas podem ser implementadas por um computador que executa um produto de programa de computador sobre um meio legível por computador, onde o produto de programa de computador compreende instruções que fazem com que o computador execute uma ou mais das operações, ou emita comandos para outros dispositivos para executar uma ou mais das operações.

[000113] Um procedimento C300 exemplar inclui uma operação C302 para interpretar um indicador de agitação. O procedimento ainda inclui uma operação C304 para determinar se o indicador de agitação é positivo (isto é, a agitação é indicada) ou negativo. As operações exemplares para interpretar um indicador de agitação incluem determinar que um período de tempo predeterminado decorreu, determinar que um período de tempo de operação predeterminado decorreu, e/ou determinar que uma quantidade de material predeterminada foi processada. A determinação de períodos de tempo ou quantidades de material apropriados é feita de acordo com o tipo de material separado, o tamanho de canais de fluxo, e os tamanhos de malha de tela presentes em um sistema específico. Estas determinações podem ser feitas de simples experimentos e/ou de experiência em operar um sistema específico. A determinação de períodos de tempo ou quantidades de material que indicam a agitação é uma etapa mecânica para alguém versado na técnica que contempla um sistema específico e que tem o benefício das descrições aqui.

[000114] Operações exemplares adicionais para determinar um indicador de agitação incluem determinar que uma taxa de fluxo no sistema está abaixo de um valor limite, e/ou determinar que um segmento de canal ou outra porção de um canal tem uma característica de efluente consistente com uma indicação de limpeza. A característica de efluente pode ser um regime de fluxo ou característica de fluxo (por exemplo, um fluxo laminar onde um fluxo turbulento é esperado, uma distribuição de fluxo que indica uma obstrução ou fluxo anormal, etc.), a presença ou ausência de um constituinte esperado do efluente de segmento de canal, ou qualquer outro indicador compreendido na técnica que pode estar correlacionado com uma determinação que a agitação é desejável ou requerida.

[000115] Em resposta à operação C304 indicando SIM, o procedimento exemplar C300 inclui uma operação C306 para prover um comando de controle de agitação em resposta ao indicador de agitação. Em certas modalidades, o comando de controle de agitação inclui uma descrição de pulso de pressão, a qual pode incluir um valor de pressão ou uma trajetória de valor de pressão ao longo de um período de tempo, e/ou uma descrição de taxa de fluxo. A descrição de pulso de pressão pode incluir um valor de pressão ou uma trajetória de valor de pressão ao longo de um período de tempo, e a descrição de taxa de fluxo pode incluir um valor de taxa de fluxo ou uma trajetória de valor de taxa de fluxo ao longo de um período de tempo. Em certas modalidades, o comando de controle de agitação inclui uma lista de atuadores, uma lista de atuadores cada um correspondendo a uma posição, e/ou uma lista de atuadores e uma trajetória de posição ao longo de um período de tempo que corresponde a cada atuador. Os atuadores, as taxas de fluxo, e/ou os valores de pressão do comando de controle de agitação podem estar correlacionados com atuadores de sistema específicos e/ou compartimentos que contêm grãos (por exemplo, um canal ou cesta que inclui uma matriz de objetos discretos) de acordo com o indicador de agitação identificando compartimentos que contêm grãos específicos.

[000116] O procedimento C300 exemplar ainda inclui uma operação C308 para agitar o material de matriz dentro de pelo menos um segmento de canal em resposta ao comando de controle de agitação. Em certas modalidades, o indicador de agitação é aplicado em todo sistema, ou um subconjunto do sistema, e cada compartimento que contém grãos, ou um subconjunto dos compartimentos que contêm grãos, pode ser agitado sequencialmente ou em uma ordem programada. A operação para agitar o(s) compartimento(s) que contém grãos inclui, em certas modalidades operar um ou mais atuadores em resposta à descrição de pulso de pressão e/ou descrição de taxa de fluxo. Em uma modalidade a água acima descrita pode adicionalmente ser aplicada em uma direção ascendente dentro da zona não magnética para lavar o concentrado capturado para dentro do lavador de coletamento abaixo. Isto pode ser feito além de uma aplicação descendente mais convencional der água de lavagem na zona não magnética para melhorar a remoção de concentrado da zona não magnética.

[000117] Em uma modalidade, o sistema de fornecimento de água está configurado para operar em um estado onde o conteúdo de cada segmento de canal 135 que passa em uma localização discreta do percurso de rotação de canal é agitado abaixando um bocal de fornecimento de água em pressão relativamente alta para dentro dos respectivos segmentos de canal para prover uma pulverização de água de velocidade relativamente alta na proximidade do material de matriz que reside dentro do segmento de canal. Como será apreciado, um bocal que é abaixado para dentro de um segmento de canal rotativo 135 para uma posição mais baixa do que os topos das respectivas paredes de separação radialmente orientadas 134 que separam os segmentos de canal 135 adjacentes deve subsequentemente ser levantado para uma posição mais alta do que o topo da próxima parede de separação 134 para permitir que cada parede de separação 134 passe sob este sem uma colisão entre o bocal e a parede 134.

[000118] Em uma modalidade, abaixar um bocal em proximidade com o material de matriz dentro de um segmento de canal é obtido montando o bocal (o qual está por sua vez conectado a um conduto flexível, isto é, uma mangueira, operável para fornecer água através do bocal) sobre um carro que alterna verticalmente que é operável para ser movido para cima e para baixo em um modo que corresponda ao movimento das paredes de separação 134 ao longo do percurso de rotação de um canal correspondente. O presente pedido não está limitado à estrutura específica do carro, estando bem dentro da competência de uma pessoa versada na técnica selecionar um carro adequado para executar tal movimento verticalmente alternante. Em uma modalidade, o movimento vertical do carro está limitado por um batente superior que é operável para impedir o movimento ascendente do bocal além de uma posição superior predeterminada e está limitado por um batente inferior que é operável para impedir o movimento descendente do bocal além de uma posição inferior predeterminada. Em uma modalidade, a posição inferior predeterminada está acima da posição de uma respectiva tela de filtração que está posicionada dentro do segmento de canal 135. Em outra modalidade, a posição inferior predeterminada está acima do material de matriz posicionado dentro do segmento de canal 135. Em ainda outra modalidade, a posição superior predeterminada está abaixo dos respectivos topos de paredes laterais de canal 131, 132 mas acima dos respectivos topos de paredes de separação 134 de um dado canal. Em ainda outra modalidade, a posição superior predeterminada está acima dos respectivos topos de paredes laterais de canal 131, 132.

[000119] Em uma modalidade, o movimento verticalmente alternante do carro, e assim do bocal montado a este, pode ser manualmente controlado por um operador. Em outra modalidade, o movimento do carro é executado por um sistema de acionamento. Sistemas de acionamento adequados são comercialmente disponíveis e dentro da competência de uma pessoa versada na técnica. Um sistema de acionamento adequado utiliza uma pressão hidráulica ou pneumática operando em conjunto com válvulas e portas sob o controle de um ou mais atuadores. Em uma modalidade, um sistema hidráulico é utilizado que emprega água de processo como o fluido hidráulico. Em outras modalidades, outros fluidos hidráulicos, tal como óleos, podem ser empregados. Em ainda outra modalidade, um sistema pneumático é utilizado que emprega ar ou outro gás para mover o carro. Por exemplo, em uma modalidade, uma válvula pneumática de 4 vias, 5 portas é utilizada para acionar um bocal montado em uma corrediça de ar do tipo de cilindro pneumático para dentro de um segmento de canal como acima descrito.

[000120] A válvula pneumática (ou outras válvula ou sistemas em outras modalidades) pode ser operada, por exemplo, sendo manualmente atuada por um operador, ou pode ser sob o controle de um atuador, tal como, por exemplo, um solenoide. O solenoide ou outro atuador pode, por sua vez, estar sob o controle de um comutador manualmente operado, ou pode estar sob o controle de um sistema de controle automático. Em uma modalidade na qual um sistema de controle é utilizado para periodicamente fechar uma válvula pneumática de 4 vias, 5 portas para acionar um carro deslizante a ar pneumático para dentro de respectivos segmentos de canal, o fechamento automático da válvula pode ser executado mecanicamente. Por exemplo, em uma modalidade, um braço mecânico conectado operável na válvula (ou um comutador que controla a válvula) está posicionado de modo que este fique no percurso de paredes de separação 134 no seu percurso de rotação normal conforme o rotor gira, e por meio disto é acoplado e movido por uma respectiva parede de separação 134 que passa por este conforme o rotor gira. Quando uma parede de separação 134 contacta e move o braço mecânico, o braço mecânico fecha a válvula (ou move um comutador que controla o fechamento da válvula), por meio disto acionando o bocal na direção da posição inferior predeterminada dentro de um segmento de canal 135. O movimento da respectiva parede de separação 134 além do alcance do braço mecânico faz com que o braço retorno na direção de sua posição original, por meio disto abrindo a válvula (ou atuando um comutador que controla a abertura da válvula) e por meio disto fazendo com que o bocal recue para fora do segmento de canal na direção da posição superior predeterminada (isto é, para um ponto acima do topo da parede de separação 134 que passa sob este).

[000121] Em outra modalidade, a atuação de movimento do bocal que alterna verticalmente (a atuação de uma válvula ou comutador na modalidade acima descrita) está sob o controle de um meio outro que uma alavanca mecânica. Por exemplo, e sem limitação, a abertura ou o fechamento de uma válvula ou um comutador pode ser executado utilizando um sensor que seja operável para detectar uma parede de separação que se aproxima e disparar uma válvula pneumática operada por solenoide para acionar o carro e o bocal na direção da posição superior predeterminada para recuar o bocal do segmento de canal. Em uma modalidade, um sensor de proximidade elétrico é utilizado para gerar um sinal que causa o movimento ascendente do carro e do bocal.

[000122] Um bocal de fornecimento de água verticalmente alternante como acima descrito pode ser empregado em qualquer uma ou mais localizações na qual a água de lavagem é fornecida para dentro de segmentos de canal dentro de zonas não magnéticas para lavar o concentrado para dentro dos lavadores de concentrado posicionados abaixo. Em uma modalidade, pelo menos um bocal de fornecimento de água verticalmente alternante é empregado para cada canal de um dado rotor (isto é, em pelo menos uma das múltiplas zonas não magnéticas através das quais um dado canal passa). Em outra modalidade, múltiplos bocais de fornecimento de água verticalmente alternantes são empregados para cada canal, tal como, por exemplo, em cada outra zona não magnética, cada terceira zona não magnética, etc., através da qual um dado canal passa. Em ainda outra modalidade, um bocal de fornecimento de água verticalmente alternante é empregado em cada localização onde a água de lavagem é fornecida para dentro de um segmento de canal em uma zona não magnética através da qual um dado segmento de canal passa durante uma revolução completa de um rotor.

[000123] O separador magnético 200 também inclui lavadores 280 posicionados abaixo do rotor 205 em uma disposição por meio de que uma fração da pasta fluida de tratamento que passa através de uma zona não magnética associada com o rotor 205 é coletada em lavadores posicionados sob os conjuntos de ímã permanente 240 como uma primeira fração de resíduos, e uma fração da pasta fluida de tratamento que é lavada dos canais 133 sob a zona não magnética 278 é coletada em lavadores posicionados sob a zona não magnética 278 como uma primeira fração de concentrado.

[000124] O rotor 205'também gira na direção R'. Uma ou ambas da primeira fração de resíduos e da primeira fração de concentrado são direcionadas para os canais 133 do rotor 205' em umas predeterminadas de zonas de influxo 270'. O fornecimento de primeira fração de resíduos e/ou primeira fração de concentrado para os canais 133 nas zonas de influxo 270' pode ser executado, por exemplo, utilizando mangueiras ou outros condutos (não mostrados) presos nos lavadores 280 para passar a primeira fração de resíduos e/ou primeira fração de concentrado coletadas sob o rotor 205 de lavadores 280 para uns predeterminados dos canais 133 nas zonas 270'através dos condutos. O fluxo da primeira fração de resíduos e/ou da primeira fração de concentrado pode ser executado por fluxo de gravidade ou pode ser ajudado por uma ou mais bombas (não mostradas). Alternativamente, estações de fornecimento na forma de um ou mais tanques divisores ou distribuidores posicionados acima do rotor 205' e montados sobre a estrutura de separador fixo 201 podem ser utilizados com uma pluralidade de saídas conectadas a uma pluralidade de condutos para fornecer um fluxo de primeira fração de resíduos e/ou de primeira fração de concentrado para localizações fixas conforme os canais 133 giram através das zonas de influxo 270'. Uma variedade de sistemas de manipulação de mistura alternativos poderia ser utilizada como ocorreria a uma pessoa versada na técnica.

[000125] O separador magnético 200 também inclui um sistema de fornecimento de água (não mostrado) para introduzir um fluxo de água nos canais 133 do rotor 205' em várias posições. Por exemplo, um fluxo de água de enxágue pode ser direcionado para dentro de canais 133 em zonas de água de enxágue 275'. Cada uma das zonas 275'está dentro das zonas magnéticas associadas com o rotor 205', e um fluxo de água através dos canais 133 na zona 275' podem ajudar com a lavagem as partículas não magnéticas dos canais 133 enquanto o material de matriz dentro dos canais 133 está em um estado magneticamente energizado, e assim continua a aderir nas partículas magnéticas capturadas da pasta fluida de tratamento. O sistema de fornecimento de água está também de preferência configurado para introduzir um fluxo de água através dos canais 133 nas zonas de água de lavagem 278', as quais são coextensivas com a zona não magnética acima discutida. Apesar de ser compreendido que algum campo magnético residual possa existir nas zonas de lavagem 278' em virtude da proximidade dos membros de ímã 241', 242', 243', 244', 245', 246', 247' as zonas 278' representam áreas onde as seções de canal 135 não estão atravessadas por membros de ímãs, e assim representam área de campo magnético menos intenso dentro dos canais 133. Assim, as zonas 278' alternativamente podem ser referidas como zonas de campo magnético zero ou mais fraco, e a presente descrição deve ser lida à luz das mesmas.

[000126] Nas zonas de lavagem 278', o fluxo de água de lavagem através dos segmentos de canal 135 é efetivo para lavar as partículas magnéticas dos segmentos de canal 135 enquanto o material de matriz nos segmentos de canal 135 está em um estado não magnético (ou somente fracamente magnético). Os ímãs de salto 260' operam para ajudar a lavagem de partículas magnéticas de segmentos de canal 135 em zonas 278' fazendo com que o material de matriz seja sacudido, de preferência enquanto a água de lavagem está passando através dos segmentos de canal 135. O fornecimento de água para dentro dos segmentos de canal 135 nas zonas 275' e/ou 278' pode ser executado, por exemplo, utilizando um ou uma pluralidade de estações de fornecimento de fluido de tratamento (não mostradas), as quais podem estar configuradas em uma ampla variedade de modos como ocorreria para uma pessoa versada na técnica. Por exemplo, os sistemas de fornecimento de água podem estar na forma de um ou mais tanques de contenção de coletor (também referidos como distribuidores) posicionados acima do rotor 205' e montados na estrutura de separador fixa 20', os quais têm uma pluralidade de saídas conectadas a uma pluralidade de condutos de água para fornecer um fluxo de água para dentro dos canais 133 em localizações fixas conforme os segmentos de canal 135 giram através das zonas 275' e/ou 278'. Alternativamente e de preferência, os sistemas de fornecimento de água podem estar na forma de tubos, válvulas, conexões, mangueiras e bocais que são supridos com água em uma pressão desejada utilizando um aparelho de tubulação convencional, e o qual fornece água para dentro dos canais em localizações fixas conforme os segmentos de canal 135 giram através das zonas 275' e/ou 278'.

[000127] O separador magnético 200 também inclui lavadores 280' posicionados abaixo do rotor 205' em uma disposição por meio de que uma fração da pasta fluida de tratamento que passa através de uma zona magnética associada com o rotor 205, é coletada em um lavador posicionado sob os conjuntos de ímã permanente 240' como uma fração de resíduos adicional, e uma fração da pasta fluida de tratamento que é lavada dos canais 133 sob a zona não magnética 278'é coletada em um lavador posicionado sob a zona não magnética 278' como uma fração de concentrado adicional. As frações de resíduos adicionais e as frações de concentrado adicionais podem então ser transportadas dos lavadores 280' para dentro de respectivos tanques 290' por fluxo de gravidade através de calhas 285' ou através de mangueiras (não mostradas) como adicionalmente abaixo discutido.

[000128] Como será apreciado por uma pessoa versada na técnica, um separador magnético como aqui descrito pode estar configurado de modo que diferentes setores dos separadores magnéticos executem diferentes operações, ou estágios de separação, como uma função do tipo de mistura que é passada através dos canais naquele setor. Por exemplo, um dado setor de um separador pode ser utilizado para executar uma separação de estágio grosseiro, uma separação de estágio de acabamento ou uma separação de estágio de limpeza, como aqui descrito em detalhes. A determinação de qual setor deve ser utilizado para qual fase de separação é um assunto de projeto de processo. Devido ao grande número de setores e componentes que estão presentes em um único separador, dificuldades podem surgir em conexão com a identificação ou a distinção de um dado setor ou componente durante o projeto, instalação, operação e/ou reparo do separador, ou quando discutindo um certo componente ou setor do separador. O termo "componente"é utilizado para referir a um distribuidor, uma mangueira, uma placa de apoio magnética, um lavador, um tubo de alimentação e um tanque. Para resolver esta dificuldade, em uma modalidade, um sistema de codificação de cor é utilizado para identificar os componentes do separador que são utilizados para um específico estágio de melhoramento. Por exemplo, o sistema de codificação de cor pode incluir a atribuição de uma cor específica para o setor ou setores do separador que são utilizados para o estágio grosseiro do processo e os componentes associados com este, uma segunda cor pode ser atribuída para o setor ou setores do separador que são utilizados para o estágio de acabamento do processo e os componentes associados com este, e uma terceira cor pode ser atribuída para o setor ou setores que são utilizados para o estágio de limpeza do processo e os componentes associados com este. Por exemplo, se um dado estágio de separação for identificado pela cor vermelha, então todos os setores associados com este estágio de separação e todas as mangueiras afixadas a lavadores associados com estes setores são identificados pela cor vermelha, e podem ser mais prontamente distinguidas de mangueiras que são afixadas a setores do separador que são utilizados para outros estágios de separação. A cor pode ser aplicada, por exemplo, pintando porções dos componentes ou afixando uma fita colorida, etiquetas ou outros índices a todo ou uma porção dos componentes, por exemplo.

[000129] Em uma modalidade, os setores e os componentes do separador que estão associados com o processamento de estágio grosseiro são vermelhos, os setores e componentes do separador que estão associados com o processamento de estágio acabamento são azuis, e os setores e componentes do separador que estão associados com o processamento de estágio limpeza são amarelos. Além disso, em uma modalidade na qual um estágio de "polimento"é empregado, uma quarta cor pode ser atribuída ao setor ou setores utilizados para o estágio de polimento do processo e componentes associados com este. Em outra modalidade, diferentes cores são também atribuídas a componentes associados com correntes de fluxo distintas produzidas pelo separador. Por exemplo, em uma modalidade, além dos componentes vermelhos, azuis e amarelos associados com os estágios grosseiro, de acabamento e de limpeza, respectivamente, como acima descrito, os componentes que carregam ou contêm os produtos de resíduos finais produzidos pelo separador são marrons, e os componentes que carregam ou contêm os produtos de concentrados finais produzidos pelo separador são verdes. Além de outros benefícios, esta característica de codificação de cor provê mais eficiência e precisão, por exemplo, quando é necessário que os operadores comuniquem referindo à localização de um bloqueio ou a falha de uma tela, ou similar.

[000130] Como será apreciado por uma pessoa versada na técnica, outros sistemas de identificação podem também ser utilizados no lugar do ou em adição ao sistema de codificação de cor acima descrito. Por exemplo, aos setores e componentes associados com um dado estágio do processo podem ser atribuídas designações numéricas ou letras ao invés de serem codificados por cor. Mais ainda, propostas alternativas para a codificação de cor podem alternativamente serem empregadas. Por exemplo, como será apreciado por uma pessoa versada na técnica, os separadores magnéticos aqui descritos são altamente versáteis para utilização com parâmetros de processo e fluxogramas variáveis. Por exemplo, como acima descrito, a orientação de operações "grosseira", "limpeza", "acabamento", e opcionalmente "catação"e/ou "polimento" nos separadores podem ser controladas e modificadas simplesmente reposicionando vários sistemas de fornecimento ou transporte de mistura, isto é, reposicionando as saídas de várias mangueiras de transporte de fração de mistura de modo que as mangueiras transportem a fração de mistura para dentro de um tanque diferente que introduz tais frações de mistura em diferentes zonas ou setores do separador ou transportem tais frações de mistura para um receptáculo de produto. Devido ao grande número de setores, calhas, lavadores, mangueiras e similares que estão presentes em um único separador, tais diferentes componentes de separador são algumas vezes difíceis de distinguir e identificar. Outra modalidade de um sistema de codificação de cor é utilizada para identificar diferentes setores e componentes do separador, independente do estágio de separação que está ocorrendo naquele setor específico. Por exemplo, um sistema de codificação de cor pode incluir a atribuição de uma cor específica para um dado setor do separador de modo que todos os componentes associados com aquele setor sejam identificados com a mesma cor. Por exemplo, se um dado setor for identificado pela cor vermelha, então todos os lavadores e mangueiras associados com este setor são identificados pela cor vermelha, e podem ser mais prontamente distinguidos de mangueira que estão afixadas a outros setores do separador. A cor pode ser aplicada, por exemplo, pintando porções dos componentes ou afixando etiquetas ou fita colorida a todo ou uma porção dos componentes. Isto provê mais eficiência e precisão quando, por exemplo, o processo está sendo modificado para rerrotear uma dada fração de mistura para um diferente tanque, distribuidor ou outro receptáculo, quando é necessário que os operadores comuniquem referindo à localização de um bloqueio ou a falha de uma tela, ou similar. Em outra modalidade, lavadores individuais dentro de um setor que está identificado por uma certa cor, e mangueiras que carregam frações de mistura de tais lavadores individuais, poderia ser atribuído designações numéricas ou de letras dependendo de suas localizações dentro de um dado setor. Por exemplo, uma dada mangueira poderia ser identificada como "vermelho 3" para associar claramente tal mangueira com a localização de separador do qual esta está transportando uma fração de mistura.

[000131] Em um modo de utilizar o separador magnético 200, a passagem da pasta fluida de tratamento través do rotor 205 é referida como um estágio de separação grosseira, ou estágio "grosseiro". O rotor 205' subjacente é então utilizado para um ou mais estágios de separação adicionais referidos como um estágio de "limpeza", um estágio de "catação", ou um estágio de "acabamento", dependendo do processo de separação a ser empregado. A utilização do rotor 205' nestes diferentes modos pode ser executada simplesmente controlando os percursos de fluxo da primeira fração de resíduos e da primeira fração de concentrado recuperadas abaixo do rotor 205. Por exemplo, em um modo de utilizar o separador 200, o separador 200 é utilizado em um processo no qual tanto a primeira fração de concentrado quanto a primeira fração de resíduos coletadas do estágio grosseiro (isto é, coletadas abaixo do rotor 205) são passadas através de diferentes porções do rotor 205', referidas aqui como uma porção de limpeza do rotor 205' e uma porção de catação do rotor 205', respectivamente. Este processo está mostrado no fluxograma apresentado na Figura 24. Neste processo, uma partícula individual na pasta fluida de tratamento deve ser separada em uma fração de concentrado em duas sucessivas etapas de separação de modo a ser passada para um produto de concentrado final, e uma partícula individual na pasta fluida de tratamento deve ser separada em uma fração de resíduos em duas sucessivas etapas de separação de modo a ser passada para um produto de resíduos final. Mais especificamente, na Figura 24, a pasta fluida de tratamento 305 é fornecida para o tanque 310, do qual esta é bombeada para o distribuidor 272 utilizando a bomba 315. Do distribuidor 272, a pasta fluida de tratamento é bombeada através de múltiplas mangueiras ou outros condutos para dentro dos canais 133 do rotor 205, como esquematicamente representado na Figura 24 por setas 320.

[000132] A primeira fração de concentrado coletada abaixo do rotor 105, como esquematicamente representado na Figura 24 por setas 325, é fornecida para dentro de um ou mais canais 133 do rotor 205' em uma ou mais das zonas 270' para executar uma operação de separação de limpeza. Como acima descrito em conexão com o separador 100, a operação de limpeza pode ser executada em certos setores do rotor 205' (isto é, utilizando quatro ou cinco das nove seções do rotor 205'), ou pode alternativamente ser executada utilizando certos canais 133 do rotor 205' ao redor dos 360° inteiros dos canais 133 selecionados (isto é, utilizando três dos seis canais do rotor 205').

[000133] A primeira fração de resíduos coletada abaixo do rotor 205, como esquematicamente representado na Figura 24 por seta 330, é fornecida para dentro de um ou mais dos canais 133 do rotor 205' em localizações em zonas 270' que não utilizadas para a operação de limpeza descrita no parágrafo precedente, para executar uma operação de separação de catação. Se a operação de limpeza for executada em certos setores (isto é, zonas magnéticas) do rotor 205', então a operação de catação é executada nos setores restantes. Alternativamente, se a operação de limpeza for executada em certos canais 133 do rotor 205' ao redor dos 360° inteiros dos canais 133 selecionados, então a operação de catação é executada nos canais 133 restantes.

[000134] A operação de limpeza separa a primeira fração de concentrado 325 em uma segunda fração de concentrado 335 e uma segunda fração de resíduos 340. Como a primeira fração de concentrado 325 que entra nos setores de limpeza do rotor 205'é de um conteúdo magnético relativamente alto, mesmo a segunda fração de resíduos 340 (também aqui referida como a fração de resíduos de limpeza) inclui uma concentração relativamente alta de material magnético. Assim, a segunda fração de resíduos 340 sendo de uma concentração de ferro muito alta para rejeitar, é transportada pelos lavadores 341 para o tanque 310, onde esta é combinada com a pasta fluida de tratamento 305 e reciclada de volta através do separador, por meio disto formando uma carga circulante para otimizar a recuperação e o grau de produto. Em outra modalidade, a segunda fração de resíduos 340 pode ser passada através de uma operação de moagem para adicionalmente liberar o material magnético do material não magnético antes de ser combinada com a pasta fluida de tratamento 305 e reciclada de volta através do separador ou uma porção do separador (isto é, uma porção de catação ou similar). A operação de catação separa a primeira fração de resíduos 330 em uma terceira fração de concentrado 350 e uma terceira fração de resíduos 355. A terceira fração de concentrado 350 é transportada por lavadores 341 para o tanque 310, onde esta é misturada com a pasta fluida de tratamento 305 e reciclada de volta através do separador. A terceira fração de resíduos 355 é transportada pelos lavadores 356 para o tanque 360 como um produto de resíduos final.

[000135] A segunda fração de concentrado 335 é transportada por lavadores 336 para o tanque 345 como um produto de concentrado final. A segunda fração de concentrado 335 inclui um produto de mineral sólido altamente concentrado com relação ao ferro que pode opcionalmente ter a água retirada e a cal retirada em um classificador espiral e então estocado para uma retirada de água adicional opcional, por exemplo, tanto por drenagem de gravidade de água arrastada quanto secagem ao ar por evaporação antes do transporte para os clientes. Alternativamente, o concentrado de ferro molhado produzido pelo classificador espiral pode ser seco utilizando uma tela de retirada de água após ou no lugar do classificador espiral, ou alternativamente uma combinação de ciclone/tela de retirada de água pode substituir ou seguir o classificador espiral. Em modalidades alternativas, um ou mais dos seguintes dispositivos podem ser utilizados em série ou em combinação ou sozinhos: um classificador espiral, um ciclone, uma tela de retirada de água, uma pilha de drenagem, uma construção sobre um bloco de deposição; opcionalmente seguido por filtração a vácuo e/ou secagem térmica que causa uma evaporação adicional ou vaporização da água dentro do concentrado de ferro expondo-o a uma energia radiante elétrica ou ar aquecido por combustão de combustíveis fósseis ou ar aquecido por eletricidade. Alternativamente, o produto pode ser seco utilizando secadores de microondas. Um produto de concentrado de ferro seco pode então ser ensacado para venda ou transporte, ou pode alternativamente ser vendido ou de outro modo transportado em massa.

[000136] O produto de concentrado de ferro final produzido pelo processo acima descrito pode ser utilizado em uma variedade de modos comercialmente úteis, tal como, por exemplo, como uma fonte de ferro em uma fábrica de pepitas, como um concreto ou agente de peso de perfuração ou como um agente corante, tal como, por exemplo, como um pigmento para a fabricação de asfalto ou vidro. O produto de concentrado de ferro final pode alternativamente ser formado em aglomerados, tal como, por exemplo, aglomerados que têm a forma de tijolos, grãos ou compactos. Estes podem ser formados, por exemplo, utilizando prensas de tijolos, tambores ou discos ou prensas de granulação. A produção de aglomerado é contemplada empregar um aglutinante que pode incluir a cal hidratada de outro modo conhecida como hidróxido de cálcio, cal calcinada (CaO) de outro modo conhecida como cal ativa, as mesmas formas de cal com acima mencionado exceto que ao invés de ser feita de calcário somente, aquelas feitas ou de dolomita ou de misturas de dolomita é calcário; bentonita, e aglomerantes orgânicos que incluem polímeros orgânicos, amido de trigo, glúten, amido de milho, ou suas misturas. Estes aglomerados facilitam o transporte e a manipulação do produto e permite que este seja facilmente transportador para clientes distantes e utilizados por uma ampla variedade de instalações de cliente de fabricação de ferro.

[000137] Como outra alternativa uma segunda fração de concentrado 335 pode ser passada através de um dispositivo de tela fina molhada para separar o produto em frações de tamanho desejadas por um cliente tal como, por exemplo, suprimento de sinterização o qual não tem mais de 15% por peso passando por 150 mesh (105 mícrons) ou suprimento de peletização o qual tem pelo menos 80% menor do que 150 mesh (105 mícrons). Possíveis utilizações adicionais do material de menor tamanho que passa pela tela fina incluem como um agente de peso de fluido de perfuração ou outro agente de peso, e para a fabricação química de anticoagulantes de tratamento de água de sulfato férrico. Após estas etapas de classificação de tamanho, a mistura mineral é bombeada para as etapas de retirada de água/retirada de cal incluindo um ou mais dos seguintes processos unitários empregados individualmente ou em combinação: classificadores espirais, hidrociclones, telas de retirada de água, blocos de drenagem, filtros de vácuo, prensas de vácuo, secadores térmicos com acima descrito.

[000138] Alternativamente, o separador 200 pode ser utilizado em um processo no qual a primeira fração de resíduo coletada do estágio grosseiro (isto é, coletada abaixo do rotor 205) é descartada como um produto de resíduos final, e somente a primeira fração de concentrado coletada do estágio grosseiro (isto é coletada abaixo do rotor 205) é passada através de uma porção do rotor 205', aqui referida como uma porção de acabamento do rotor 205'. Neste processo, mostrado no fluxograma apresentado na Figura 25, o rotor 205'também inclui uma porção de limpeza. Uma partícula individual na pasta fluida de tratamento deve ser separada em uma fração de concentrado em três sucessivas etapas de separação de modo a ser passada para um produto de concentrado final. Uma partícula individual na pasta fluida de tratamento que passa para a primeira fração de concentrado do estágio grosseiro deve após isto ser separada em uma fração de resíduos em duas etapas de separação sucessivas de modo a ser passada para um produto de resíduos final. Mais especificamente, na Figura 25, a pasta fluida de tratamento 405 é fornecida para o tanque 410, do qual esta é bombeada para o distribuidor 272 utilizando a bomba 415. Do distribuidor 272, a pasta fluida de tratamento é passada através de múltiplas mangueiras ou outros condutos para dentro dos canais 133 do rotor 205, como representado esquematicamente na Figura 25 por setas 420.

[000139] A primeira fração de concentrado coletada abaixo do rotor 205, como esquematicamente representado na Figura 25 por setas 425, é fornecida para um ou mais dos canais 133 do rotor 205' em uma ou mais das zonas 270' para executar uma operação de separação de acabamento. A operação de acabamento pode ser executada em certos setores (isto é, zonas magnéticas) do rotor 205' (isto é, utilizando quatro ou cinco das nove seções do rotor 205'), ou pode alternativamente ser executada utilizando certos canais 133 do rotor 205' ao redor dos 360° inteiros dos canais 133 selecionados (isto é, utilizando três dos seis canais do rotor 205'). A primeira fração de resíduos coletada abaixo do rotor 205, como esquematicamente representado na Figura 25 por setas 430, é transportada por lavadores 431 para o tanque 435 como um produto de resíduos final.

[000140] A operação de acabamento separa a primeira fração de concentrado 425 em uma segunda fração de concentrado 440 e uma segunda fração de resíduos 445. A segunda fração de resíduos 445 é transportada por lavadores 446 para o tanque 410, onde esta é misturada com a pasta fluida de tratamento 405 e reciclada de volta através do separador. A segunda fração de concentrado 440 é transportada por lavadores 441 para o tanque 450, do qual esta é bombeada utilizando a bomba 455 para um ou mais distribuidores de múltiplas portas 472. Dos um ou mais distribuidores 472, a fração 440 é passada através de múltiplas mangueiras ou outros condutos para dentro de um ou mais dos canais 133 do rotor 205' em localizações nas zonas 270' que não são utilizadas para a operação de acabamento descritas no parágrafo precedente, para executar uma operação de separação de limpeza. Se a operação de acabamento for executada em certos setores (isto é, zonas magnéticas) do rotor 205', então a operação de limpeza é executada nos setores restantes. Alternativamente, se a operação de acabamento for executada em certos canais 133 do rotor 205' ao redor dos 360° inteiros dos canais 133 selecionados, então a operação de limpeza é executada nos canais 133 restantes.

[000141] A operação de limpeza separa a segunda fração de concentrado 440 em uma terceira fração de concentrado 460 e uma terceira fração de resíduos 465. A terceira fração de concentrado 460 é transportada por lavadores 461 para o tanque 470 como um produto de concentrado final. A terceira fração de resíduos 465 é transportada por lavadores 446 para o tanque 410 onde esta é misturada com a pasta fluida de tratamento 405 (opcionalmente após passar através de uma operação de moagem para adicionalmente liberar os materiais magnéticos na mesma dos materiais não magnéticos) e reciclada de volta através do separador.

[000142] Em ambos os processos acima, o produto de concentrado final um conteúdo de partículas magnéticas mais alto do que a pasta fluida de tratamento, e pode ser armazenado, transportado ou vendido como uma commodity. O produto de resíduos final tem um conteúdo de partículas magnéticas mais baixo do que a pasta fluida de tratamento e pode ser descartado ou vendido como uma commodity.

[000143] Em ainda outra modalidade do separador magnético (não mostrado), a disposição geral de rotores e ímãs está provida como acima descrito em conexão com o separador magnético 200; no entanto, os percursos de pasta fluida de tratamento, os lavadores e os vários percursos para as frações de resíduos e as frações de concentrado são modificados de modo que a mesa giratória inferior (isto é, o rotor 205') seja utilizado para o estágio de separação grosseiro e a mesa giratória superior (isto é, o rotor 205) é utilizada para os estágios de separação de limpeza, acabamento e/ou catação. Uma vantagem desta disposição é que qualquer derramamento de pasta fluida de tratamento no estágio de separação grosseiro não contamina as frações de concentrado dos estágios de limpeza ou acabamento. A Figura 26 é um fluxograma que apresenta uma modalidade de processo deste tipo na qual os percursos de fluxo para a pasta fluida de tratamento e os vários percursos de fluxo estão mostrados. Na modalidade mostrada na Figura 26, as frações de resíduos recuperadas dos estágios de acabamento e limpeza (isto é, das zonas magnéticas do rotor superior) estão mostradas como sendo fornecidas para dentro do separador grosseiro (isto é, o rotor inferior para uma separação adicional juntamente com uma nova alimentação de pasta fluida de tratamento. Em uma modalidade alternativa, as frações de resíduos recuperadas dos estágios de acabamento e limpeza são transportadas para um ciclone de retirada de água (isto é, através de lavadores e/ou mangueiras), onde estas frações podem ser combinadas, e então a água retirada para um processamento adicional. Por exemplo, a água de transbordamento recuperada do ciclone de retirada de água pode ser reciclada para utilização como água de processo ou pode ser combinada com uma fração de resíduos final e retornada para um tanque de deposição ou similar. A mistura de fluxo inferior recuperada do ciclone de retirada de água pode ser transportada para um moinho de esferas para redução de tamanho, do qual está pode ser transportada de volta para o estágio de separação grosseiro sendo misturada com uma nova alimentação de pasta fluida de tratamento, por exemplo.

[000144] Outra modalidade é para utilizar a mesa giratória inferior (isto é, o rotor 205') tanto para o estágio de separação grosseiro quanto para o estágio de catação e utilizar a mesa giratória superior (isto é, o rotor 205') para os estágios de limpeza e acabamento. Ainda outra modalidade é utilizar três ou mais níveis de rotores. Por exemplo, em uma modalidade que inclui quatro rotores, o estágio superior é utilizado para a limpeza, o segundo rotor do topo é utilizado para a separação de acabamento, e o rotor terceiro do topo é utilizado para a operação grosseira e o rotor inferior é utilizado para catação. Níveis adicionais de rotores podem ser empregados se estágios de separação adicionais forem desejados.

[000145] Como será apreciado por uma pessoa versada na técnica em vista das descrições acima, o transporte de uma mistura entre os rotores como acima descrito pode ser executado por fluxo de gravidade, por bombeamento ou por uma combinação de fluxo de gravidade e bombeamento com a razão de cada determinada pela disposição física do equipamento. Por exemplo, quando múltiplas mesas giratórias estão dispostas em forma empilhada com a mesa giratória superior utilizando para a fase de separação grosseira, o transporte de uma mistura da mesa giratória grosseira para uma mesa giratória de limpeza/acabamento/catação, pode ser executado utilizando o fluxo de gravidade, e o transporte de frações por baixo da mesa giratória grosseira de limpeza/acabamento/catação pode ser transportado para tanques no nível do solo por fluxo de gravidade. Em outras modalidades, tal como, por exemplo, uma modalidade na qual a mesa giratória grosseira está posicionada abaixo de uma mesa giratória de limpeza/acabamento/catação, ou onde as duas mesas giratórias estão posicionadas geralmente em uma disposição lado a lado, uma mistura é transportada de uma mesa giratória para outra primariamente utilizando bombas, e baseia-se menos no fluxo de gravidade. É compreendido por alguém versado na técnica que um sistema pode incluir uma variedade de disposições físicas para mover a mistura de uma etapa unitária do processo para a seguinte, dependendo dos recursos disponíveis e do ambiente físico no qual o sistema deve ser montado.

[000146] Na preparação de uma pasta fluida de tratamento para passagem através de um separador como aqui descrito, é comum não somente telar um material de partida bruto para remover detritos e partículas de maior tamanho, como acima discutido, mas também sujeitar o material de partida a um ou mais tratamentos de retirada de água para aumentar a razão de sólidos para água na mistura a ser passada através de um dispositivo separador como uma pasta fluida de tratamento. Tais tratamentos de retirada de água podem ser executados utilizando, por exemplo, um ou mais de retirada de cal, hidrociclone, espessante ou similar.

[000147] Os dispositivos, sistemas e processos aqui descritos podem ser empregados juntamente com outras operações unitárias de processamento mineral incluindo, mas não limitado a, alguns ou todos os seguintes: telas de trepidação, telas molhadas, hidrociclones, hidrosseparadores de retirada de cal, outros separadores magnéticos de alta intensidade, separadores magnéticos de baixa intensidade, separadores magnéticos de limpeza de baixa intensidade, tela fina molhada, hidrociclones, classificadores espirais, telas de retirada de água vibratórias, dragas, bombas, tubulações, recipientes, tanques de mistura, filtros de vácuo, moinhos de esferas, prensas de rolos de alta pressão, espessantes, células de flotação hidrometalúrgica, e transportadores. Um processo para tratar uma assembleia mineral pode incluir, por exemplo, prover uma mistura que inclui uma mistura de partículas magnéticas e não magnéticas suspensas em água; passar a mistura através de uma pluralidade de fases de tratamento, e modificar a razão de sólido para líquido da mistura adicionando água à mistura ou removendo água da mistura (também aqui referido como "retirada de água") antes, durante ou após qualquer uma das fases de tratamento. As fases de tratamento podem incluir, por exemplo, uma fase de separação de tamanho de partícula, uma fase de separação magnética de baixa intensidade, outras fases de separação magnética de alta intensidade ou similares. Fases de telamento de tamanho, fases de moagem, fases de retirada de água e similares, ou reciclagem de várias correntes de fluxo para passar uma fração de concentrado ou uma fração de resíduos através de um separador magnético uma ou mais vezes adicionais, podem ser empregadas para aperfeiçoar os resultados de separação onde apropriado, por exemplo, levando em conta as características de tamanho de partícula variável da mistura, o conteúdo mineral das partículas, e similares. Além disso, a fração de concentrado final produzida como aqui descrito pode ter a água retirada e então transportada para um estoque para retirada de água adicional. O material de refugo de resíduos pode ser bombeado para uma ou mais células ou reservatórios de descarte. Como será apreciado por uma pessoa versada na técnica, processos de hidrociclone e de classificação espiral podem ser utilizados para modificar a razão de sólido para líquido da mistura removendo o recesso de água da mistura. Além disso, a razão de sólido para líquido da mistura pode ser modificada adicionando água à mistura durante os processos de dragagem, bombeamento, telamento molhado e separação magnética.

[000148] Como será apreciado por uma pessoa versada na técnica em vista do acima, em um aspecto, o presente pedido provê um dispositivo de separação magnética de alta intensidade para separar uma pasta fluida de tratamento que inclui partículas magnéticas e partículas não magnéticas suspensas em água em uma fração de concentrado e uma fração de resíduos. O dispositivo inclui: (1) um primeiro rotor geralmente horizontal rotativo ao redor de um primeiro eixo geométrico geralmente vertical, o primeiro rotor definindo um primeiro canal circular rotativo ao redor do primeiro eixo geométrico, o primeiro canal definindo um percurso de fluxo através do primeiro rotor e contendo um material de matriz no mesmo, em que o primeiro canal está configurado para permitir a passagem de uma corrente de fluido que move descendente através do mesmo em contato com o material de matriz; (2) uma primeira estrutura de suporte rígida operável para suportar o primeiro rotor; (3) um primeiro acionamento montado na primeira estrutura de suporte, o primeiro acionamento operável para girar o primeiro rotor a uma taxa geralmente constante; (4) uma primeira pluralidade de membros de ímã permanente fixamente presa na primeira estrutura de suporte, os primeiros membros de ímã permanente posicionados para atravessar o primeiro canal em uma pluralidade de localizações espaçadas ao longo do percurso circular do primeiro canal, os primeiros membros de ímã permanente posicionados para atravessar o primeiro canal em uma pluralidade de localizações espaçadas ao longo do percurso circular do primeiro canal, os primeiros membros de ímã efetivos para aplicar campos magnéticos através de uma pluralidade de porções do percurso onde o primeiro canal é atravessado pelos primeiros membros de ímã permanente, as porções definindo uma pluralidade de zonas magnéticas, as zonas magnéticas sendo separadas ao longo do percurso circular por zonas não magnéticas, por meio disto provendo uma série repetida de zonas de separação e zonas não magnéticas ao longo do percurso circular; (5) uma primeira pluralidade de condutos de alimentação para fornecer uma pasta fluida de tratamento para o primeiro canal em uma pluralidade de localizações de entrada, cada localização de entrada estando posicionada dentro de uma da pluralidade de zonas magnéticas definidas pela primeira pluralidade de membros de ímã permanente; (6) uma primeira pluralidade de condutos de fornecimento de água para fornecer água para o primeiro canal em uma pluralidade de localizações dentro das zonas magnéticas e dentro das zonas não magnéticas definidas pela primeira pluralidade de membros de ímã permanente; e (7) uma primeira pluralidade de lavadores de resíduos e uma primeira pluralidade de lavadores de concentrado posicionadas sob o primeiro canal; os primeiros lavadores de resíduos posicionados sob as zonas magnéticas para receber uma primeira fração de resíduos da pasta fluida de tratamento que passa através do primeiro canal nas zonas magnéticas; e os primeiros lavadores de concentrado posicionados sob as zonas não magnéticas para receber uma primeira fração de concentrado da pasta fluida de tratamento que passa através do primeiro canal nas zonas não magnéticas. O primeiro rotor ainda inclui (a) um fundo de canal foraminoso operável para permitir a passagem da primeira fração de resíduos através do mesmo conforme a primeira fração de resíduos sai do primeiro canal, o material de matriz incluindo uma pluralidade de objetos magneticamente susceptíveis discretos dimensionados para serem retidos dentro do primeiro canal pelo fundo de canal, e (b) uma pluralidade de paredes de separação radiais verticais dentro do primeiro canal, as paredes de separação dividindo o primeiro canal em uma pluralidade de segmentos de canal em forma de arco. O fundo de pelo menos um dos segmentos de canal compreende uma tela de filtração dimensionada e formada para montar dentro de um dos segmentos de canal.

[000149] Em uma modalidade, a tela de filtração compreende um material não magnético substancialmente rígido, tal como, por exemplo, um material selecionado do grupo que consiste em aço inoxidável, alumínio e poliuretano. Em outra modalidade, a tela de filtração inclui pelo menos três barras de suporte e uma pluralidade de barras de tela geralmente em forma de cunha orientadas geralmente perpendicular às barras de suporte e afixadas nas barras de suporte. Em uma modalidade, as pelo menos duas adjacentes da pluralidade de barras de tela cada uma compreende uma primeira superfície que tem um primeiro ângulo de descarga em relação à direção geral de fluxo de pasta fluida através da mesma e uma segunda superfície que tem um segundo ângulo de descarga em relação à direção geral de fluxo de pasta fluida através da mesma, em que uma primeira superfície de uma primeira barra de tela e uma segunda superfície de uma segunda barra de tela definem um espaço entre a primeira e a segunda barras de tela que tem dimensões que são maiores em um lado inferior da tela do que em um lado superior da tela quando a tela está orientada para operação. Em uma modalidade, a tela de filtração inclui seis barras de suporte. Em uma modalidade, as barras de tela estão afixadas em um lado inferior das barras de suporte quando a tela está orientada para operação. Em uma modalidade, as barras de tela estão afixadas em um lado superior das barras de suporte quando a tela está orientada para operação. Em ainda outra modalidade, a tela de filtração compreende um corpo integral que define uma pluralidade de fendas, pelo menos uma fenda tendo uma primeira superfície lateral inclinada e uma segunda superfície lateral inclinada, a primeira e a segunda superfícies laterais definindo ângulos de descarga de abertura descendente quando a tela está orientada para operação. Em ainda outra modalidade, o primeiro canal está definido por uma primeira calha que tem uma primeira e uma segunda paredes laterais verticais, e as paredes de separação radiais estão dimensionadas de modo que um topo de pelo menos uma das paredes de separação radiais está de aproximadamente 50,8 a aproximadamente 152,4 mm (duas a aproximadamente seis polegadas) abaixo dos topos das primeira e segunda paredes laterais verticais.

[000150] Em uma modalidade, os objetos magneticamente susceptíveis compreendem um material selecionado do grupo que consiste em aço, ferro e uma liga de ferro. Em outra modalidade, os objetos magneticamente susceptíveis compreendem um ou mais membros selecionados do grupo que consiste em carga, porcas hexagonais, parafusos, pregos, arruelas, segmentos de haste, cubos, blocos, cilindros, peças de arame, estrelas de arame e peças de malha de arame. Em ainda outra modalidade, o primeiro canal está definido por uma primeira calha, e o primeiro canal tem uma altura suficiente para prover uma distância de pelo menos 152,4 mm (seis polegadas) entre o topo dos objetos magnéticos posicionados dentro dos canais e o topo da calha.

[000151] Em outra modalidade, o dispositivo ainda inclui uma pluralidade de ímãs de salto posicionados adjacentes ao primeiro canal em uma borda traseira de uma pluralidade das zonas magnéticas em relação à rotação do primeiro rotor. Em uma modalidade, os ímãs de salto estão montados ajustáveis na estrutura rígida ou nos membros de ímã. Em outra modalidade, os ímãs de salto estão afixados nos membros de ímã permanente em um modo por meio de que os ímãs de salto são verticalmente e horizontalmente ajustáveis.

[000152] Em ainda outra modalidade, o primeiro rotor define uma primeira pluralidade de canais circulares conectados e espaçados rotativos ao redor do eixo geométrico, cada uma da primeira pluralidade de canais definindo um percurso de fluxo através do primeiro rotor e contendo um material de matriz no mesmo, em que cada um da primeira pluralidade de canais está configurado para permitir a passagem de um fluxo de fluido que move descendente em contato com o material de matriz contido no mesmo. Em ainda outra modalidade, a primeira pluralidade de condutos de fornecimento de água inclui pelos menos um bocal de pulverização inferior para fornecer água para o primeiro canal de uma localização sob o primeiro canal. Em ainda outra modalidade, o sistema de fornecimento de água ainda inclui: (a) pelo menos um bocal de fornecimento de água montado em um carro que alterna verticalmente; e (b) um sistema de controle operável para intermitentemente abaixar o bocal de fornecimento de água para uma posição de elevação abaixo dos topos das respectivas paredes laterais do primeiro canal e abaixo dos topos de duas paredes de separação radialmente orientadas adjacentes e intermitentemente levantar o bocal de fornecimento de água para uma posição de elevação acima do topo de uma parede de separação que passa sob o mesmo.

[000153] Em ainda outra modalidade, o primeiro rotor inclui uma estrutura de suporte que inclui um componente de estrutura de suporte interno, um componente de estrutura de suporte externo e uma pluralidade de componentes de estrutura de suporte radiais rigidamente conectados no componente de estrutura de suporte interno e no componente de estrutura de suporte externo; e o primeiro acionador inclui pelo menos três rodas de impulsão posicionadas para acoplar o componente de estrutura de suporte externo. Em ainda outra modalidade, cada um da primeira pluralidade de lavadores de resíduos está separado de um correspondente da primeira pluralidade de lavadores de concentrado por uma parede divisória; e a parede divisória está configurada para ser horizontalmente ajustável. Em ainda outra modalidade, pelo menos um da primeira pluralidade de lavadores de resíduos e da primeira pluralidade de lavadores de concentrados inclui uma saída de lavador que está conectada a uma mangueira. Em ainda outra modalidade, um redutor está conectado a pelo menos uma das saídas de lavador e na mangueira correspondente.

[000154] Em outra modalidade, o dispositivo ainda inclui um sistema de controle operável para periodicamente ativar pulsos de pressão mais alta, taxa de fluxo mais alta ou uma sua combinação, através de um ou mais dos condutos de fornecimento de água. Em uma modalidade, o dispositivo ainda inclui um sistema de controle que compreende: (a) um módulo de indicação de agitação estruturado para interpretar um indicador de agitação; (b) um módulo de planejamento de agitação estruturado para prover um comando de controle de agitação em resposta ao indicador de agitação; e (c) um módulo de agitação estruturado para agitar o conteúdo de pelo menos um segmento de canal em resposta ao comando de controle de agitação. Em outra modalidade, o módulo de indicação de agitação está ainda estruturado para interpretar o indicador de agitação em resposta a pelo menos uma das seguintes operações: (i) determinar que um período de tempo predeterminado decorreu; (ii) determinar que um período de tempo de operação predeterminado decorreu; (iii) determinar que uma quantidade de material predeterminada foi processada; (iv) determinar que uma taxa de fluxo no sistema está abaixo de um valor limite; e (v) determinar que um segmento de canal tem uma característica de efluente consistente com uma indicação de limpeza. Em ainda outra modalidade, o módulo de agitação está ainda estruturado para agitar o conteúdo de pelo menos um segmento de canal provendo uma instrução visível pelo operador, a instrução visível pelo operador compreendendo pelo menos uma das seguintes instruções: (i) uma indicação de válvula que compreende um identificador de válvula, um comando de modulação de válvula, e/ou um tempo de modulação de válvula; e (ii) uma indicação de atuador que compreende um identificador de atuador, um comando de modulação de atuador, e/ou um tempo de modulação de atuador. Em ainda outra modalidade, o módulo de planejamento de agitação está ainda estruturado para determinar pelo menos uma de uma descrição de pulso de pressão e uma descrição de taxa de fluxo em resposta ao indicador de agitação. Em ainda outra modalidade, o módulo de agitação está ainda estruturado para operar um ou mais atuadores em resposta à descrição de pulso de pressão e/ou descrição de taxa de fluxo.

[000155] Em outra modalidade, o dispositivo ainda inclui: (1) um segundo rotor geralmente horizontal rotativo ao redor do primeiro eixo geométrico ou um segundo eixo geométrico geralmente vertical, o segundo rotor definindo um segundo canal circular rotativo ao redor do primeiro ou do segundo eixo geométrico, o canal definindo um percurso de fluxo através do segundo rotor e contendo um material de matriz no mesmo, em que o segundo canal está configurado para permitir a passagem de um fluxo de fluido que move descendente em contato com o material de matriz; (2) uma segunda estrutura de suporte rígida operável para suportar o segundo rotor; (3) um segundo acionador montado na segunda estrutura de suporte, o segundo acionador operável para girar o segundo rotor a uma taxa geralmente constante; (4) uma segunda pluralidade de membros de ímã permanente fixamente presa na segunda estrutura de suporte, os segundos membros de ímã permanente posicionados para atravessar o segundo canal em uma pluralidade de localizações espaçadas ao longo do percurso circular do segundo canal, os segundos membros de ímã efetivos para aplicar campos magnéticos através de uma pluralidade de porções do percurso onde o segundo canal é atravessado pelos segundos membros de ímã permanente, as porções definindo uma pluralidade de zonas de separação, as zonas de separação sendo separadas ao longo do percurso circular por zonas não magnéticas, por meio disto provendo uma série repetida de zonas de separação e zonas não magnéticas ao longo do percurso circular; (6) uma segunda pluralidade de condutos de alimentação para fornecer uma ou ambas da primeira fração de concentrado e da primeira fração de resíduos para dentro do segundo canal em uma pluralidade de localizações de entrada, cada localização de entrada estando posicionada dentro de uma da pluralidade de zonas de separação do segundo canal definidas pela segunda pluralidade de membros de ímã permanente; (7) uma segunda pluralidade de condutos de fornecimento de água para fornecer água para o segundo canal em uma pluralidade de localizações dentro das zonas de separação e dentro das zonas não magnéticas definidas pela segunda pluralidade de membros de ímã permanente; e (8) uma segunda pluralidade de lavadores de resíduos e uma segunda pluralidade de lavadores de concentrado posicionadas sob o segundo canal; os segundos lavadores de resíduos posicionados sob as zonas de separação para receber uma segunda fração de resíduos que passa através do segundo canal nas zonas de separação; e os segundos lavadores de concentrado posicionados sob as zonas não magnéticas para receber uma segunda fração de concentrado que passa através do segundo canal nas zonas não magnéticas.

[000156] Em uma modalidade, a segunda estrutura de suporte rígida é integral com a primeira estrutura de suporte rígida. Em outra modalidade, em que ambos do primeiro e do segundo rotores são rotativos ao redor do primeiro eixo geométrico. Em ainda outra modalidade, o primeiro rotor está posicionado acima do segundo rotor. Em ainda outra modalidade, pelo menos um do primeiro e do segundo rotores define uma pluralidade de canais circulares conectados e espaçados rotativos ao redor do primeiro ou do segundo eixo geométrico, cada um da primeira ou segunda pluralidade de canais definindo um percurso de fluxo através do primeiro ou do segundo rotor e contendo um material de matriz no mesmo, em que cada uma da primeira ou segunda pluralidade de canais está configurada para permitir a passagem de um fluxo de fluido que move descendente em contato com o material de matriz contido no mesmo.

[000157] Em outro aspecto, o presente pedido provê um sistema que inclui: (1) um rotor horizontalmente orientado que tem um canal circular posicionado sobre o mesmo, o canal circular tendo um fundo permeável à pasta fluida e uma matriz de objetos discretos posicionada no mesmo, em que a matriz de objetos discretos compreende uma pluralidade de objetos formados, cada um dos objetos formados tendo uma característica magnética que é uma de magnético e magneticamente susceptível; (2) um mecanismo de acionamento operacionalmente acoplado ao rotor; (3) um ímã permanente rotacionalmente independente do rotor, em que o ímã permanente está posicionado para aplicar um campo magnético através do canal circular sobre uma faixa de posições angulares do rotor; (4) um conduto de alimentação estruturado para fornecer uma pasta fluida de tratamento para dentro do primeiro canal; (5) um primeiro conduto de fornecimento de água estruturado para fornecer água para dentro do primeiro canal por cima do primeiro canal; (6) um segundo conduto de fornecimento de água estruturado para fornecer água para dentro do primeiro canal por baixo do primeiro canal; (7) um lavador de resíduos posicionado sob o canal circular dentro da faixa de posições angulares do rotor; e (8) um lavador de concentrado posicionado sob o canal circular fora da faixa de posições angulares do rotor. Em uma modalidade, o sistema ainda inclui um dispositivo de agitação estruturado para mover pelo menos um dos objetos formados dentro do canal circular. Em outra modalidade, o dispositivo de agitação compreende pelo menos um dispositivo selecionado dos dispositivos que consistem em: um ímã de salto, uma tira de trepidação posicionada em um percurso de movimento de uma roda que suporta o rotor, um ressalto posicionado em um percurso de movimento de uma roda que suporta o rotor, e um vibrador operacionalmente acoplado ao canal circular.

[000158] Em outro aspecto do presente pedido, está provido um sistema que inclui: (1) um rotor horizontalmente orientado que tem um canal circular posicionado sobre o mesmo, o canal circular tendo um fundo permeável à pasta fluida e uma matriz de objetos discretos posicionada no mesmo, em que a matriz de objetos discretos compreende uma pluralidade de objetos formados, cada um dos objetos formados tendo uma característica magnética que é uma de magnético e magneticamente susceptível; (2) um mecanismo de acionamento operacionalmente acoplado ao rotor; (3) um ímã permanente rotacionalmente independente do rotor, em que o ímã permanente está posicionado para aplicar um campo magnético através do canal circular sobre uma faixa de posições angulares do rotor; (4) um conduto de alimentação estruturado para fornecer uma pasta fluida de tratamento para dentro do primeiro canal; (5) um conduto de fornecimento de água estruturado para fornecer água para dentro do primeiro canal; 6) um lavador de resíduos posicionado sob o canal circular dentro da faixa de posições angulares do rotor; e (7) um lavador de concentrado posicionado sob o canal circular fora da faixa de posições angulares do rotor. O lavador de resíduos está separado do lavador de concentrado por uma parede divisória e a parede divisória está configurada para ser horizontalmente ajustável. Em uma modalidade, o sistema ainda inclui um dispositivo de agitação estruturado para mover pelo menos um dos objetos formados dentro do canal circular. Em outra modalidade, o dispositivo de agitação compreende pelo menos um dispositivo selecionado dos dispositivos que consistem em: um ímã de salto, uma tira de trepidação posicionada em um percurso de movimento de uma roda que suporta o rotor, um ressalto posicionado em um percurso de movimento de uma roda que suporta o rotor, e um vibrador operacionalmente acoplado ao canal circular.

[000159] Em outro aspecto, o presente pedido provê um método que inclui: (1) posicionar uma pluralidade de objetos formados magneticamente susceptíveis dentro de um canal circular rotacionalmente acoplado a um rotor horizontal; (2) prover uma pasta fluida de tratamento para o canal circular;(3) passar a pasta fluida de tratamento através de uma porção magnetizada de um percurso rotacional do canal circular; (4) remover um efluente pobre em ferro da pasta fluida de tratamento na porção magnetizada do percurso rotacional do canal circular; (5) passar a pasta fluida de tratamento através de uma porção não magnetizada do percurso rotacional do canal circular; (6) remover um efluente rico em ferro da pasta fluida de tratamento na porção não magnetizada do percurso rotacional do canal circular; e (7) interpretar um indicador de agitação, provendo um comando de controle de agitação em resposta ao indicador de agitação, e agitar o conteúdo do canal circular em resposta ao comando de controle de agitação.

[000160] Em uma modalidade do método, interpretar o indicador de agitação compreende executar pelo menos uma operação selecionada das operações que consistem em: (a) determinar que um período de tempo predeterminado decorreu; (b) determinar que um período de tempo de operação predeterminado decorreu; (c) determinar que uma porção predeterminada do canal circular passou por uma dada posição; (d) determinar que uma quantidade de material predeterminada foi processada; (e) determinar que uma taxa de fluxo dentro do canal circular está abaixo de um valor limite; e (f) determinar que um segmento de canal tem uma característica de efluente consistente com uma indicação de limpeza. Em ainda outra modalidade, agitar o conteúdo compreende prover uma instrução visível pelo operador, em que a instrução visível pelo operador inclui pelo menos uma das seguintes instruções: (i) uma indicação de válvula que compreende pelo menos um dentre um identificador de válvula, um comando de modulação de válvula, e um tempo de modulação de válvula; e (ii) uma indicação de atuador que compreende pelo menos um dentre um identificador de atuador, um comando de modulação de atuador, e um tempo de modulação de atuador. Em ainda uma modalidade adicional, prover o comando de controle de agitação compreende executar pelo menos uma operação selecionada das operações que consistem em: (i) determinar uma descrição de pulso de pressão e (ii) determinar uma descrição de taxa de fluxo.

[000161] Referência será agora feita aos seguintes exemplos de trabalho de laboratório que foi executado em conexão com o assunto deste pedido. É compreendido que nenhuma limitação ao escopo da invenção é pretendida por meio disto. Os exemplos de testes conduzidos estão providos somente para promover uma compreensão total dos conceitos incorporados do presente pedido.

EXEMPLOS DE TESTES DE LABORATÓRIO PROCEDIMENTO DE LABORATÓRIO E PROTOCOLO DE TESTE DE BANCADA

[000162] Para construir um testador de bancada, dos conjuntos de cinco ímãs permanentes de 101,6 mm x 152,4 mm x 25,4 mm (4"x6"x1") foram preparados unindo cinco dos ímãs juntos para cada conjunto de ímãs. Os conjuntos de ímãs foram posicionados para prover um intervalo de 120,6 mm (4 3/4") entre estes. A densidade de fluxo magnético de linha central dentro do intervalo era de aproximadamente 920 gauss como medido por um medidor de gauss padrão. Uma caixa de aço inoxidável de 101,6mm x 127,0 mm X 304,8 mm (4"x5"x12") foi colocada dentro do intervalo de 120,6 mm (4 3/4") e cheia com 4,5 kg (10 libras) de esferas de carbono grau 1000 de tamanhos predeterminados. As Figuras 27 e 28 são desenhos do testador de bancada, e mostram a disposição dos conjuntos de ímãs e da caixa de aço inoxidável.

[000163] Para preparar um fluido de tratamento para teste, 500 gramas de alimentação de resíduos brutos foram colocadas dentro de um recipiente de aço de 25,4 mm (uma polegada) de profundidade e 304,8 mm (12 polegadas) de diâmetro e seca por dez minutos a 121,1°C (250 graus Fahrenheit) até completamente seca. O material seco foi então telado a 30 mesh para remover as partículas de maior tamanho e produzir uma fração de material de menos de 30 mesh (também aqui referido como "material no tamanho").

[000164] 200 gramas de material no tamanho foram medidos e misturados com 600 ml de água para fazer a mistura, a qual foi agitada para manter o material sólido em suspensão e a qual foi vazada dentro da caixa de aço inoxidável enquanto a caixa está posicionada dentro da zona magnética do testador de bancada. Água foi então pulverizada no topo da caixa de aço inoxidável enquanto a caixa estava posicionada dentro da zona magnética para lavar os resíduos não magnéticos. O material coletado abaixo da caixa de aço inoxidável tornou-se a fração de resíduos final em modos onde uma catação de grosseiro não foi simulada.

[000165] A caixa de aço inoxidável foi então retirada da zona magnética e o concentrado foi lavado para fora da caixa dentro de um balde para produzir o primeiro material guardado magnético de primeira passada (estágio grosseiro).

[000166] A seguir, a caixa de aço inoxidável foi colocada de volta dentro da zona magnética como apresentado nas Figuras 27 e 28, e o primeiro concentrado de passada foi vazado dentro da caixa para uma segunda passada (estágio de acabamento). O mesmo procedimento como acima descrito foi repetido para lavar os resíduos e o concentrado; no entanto, a fração de resíduos de acabamento desta etapa foi guardada. O concentrado de acabamento foi então tratado por uma terceira passada através da zona magnética para fazer um concentrado final (estágio de limpeza). A fração de resíduos de limpeza desta etapa foi também guardada. A fração de resíduos de acabamento e a fração de resíduos de limpeza foram combinadas e tratadas por uma única passada de catação para produzir um concentrado de catação.

[000167] O concentrado de catação com o concentrado de limpeza foram combinados pra prover uma mistura. A mistura foi filtrada sob pressão e então seca no forno e pesada. Para calcular a recuperação de peso total, os gramas totais de concentrado total seco foram divididos pelo peso de partida de 200 gramas de material de alimentação. O concentrado combinado total foi então enviado para um laboratório analítico para medição de conteúdo de ferro e sílica.

[000168] Dezenas de testes foram executadas utilizando o protocolo acima descrito, incluindo testes para determinar o tipo de matriz ótima. Por exemplo, uma matriz de malha de arame foi comparada com uma matriz compreendida de vários objetos discretos, incluindo esferas de aço variando em tamanho de carga #8 até 12,7 mm (1/2 polegada) de diâmetro. Outros objetos discretos tal como porcas hexagonais de vários tamanhos foram também testados. Os critérios de avaliação para melhor desempenho incluíram um parâmetro de recuperação de peso e um grau de concentrado de base de 64% de Fe seco ou mais alto.

RESULTADOS EXPERIMENTAIS

[000169] Os dados na Tabela I é um resumo de resultados utilizando uma mistura de alimentação de conteúdo de 45% de Fe dimensionado a 100% passando por 30 mesh e um protocolo de teste padrão de três estágios de separação como acima descrito (grosseiro, acabamento, e limpeza com a catação somente dos resíduos de acabamento e limpeza - sem catação dos resíduos grosseiros). Tabela I

[000170] Os dados na Tabela II são um resumo dos resultados utilizando uma mistura de alimentação de conteúdo de 45% de Fe dimensionado a 100% passando por 30 mesh e um protocolo de teste que inclui dois estágios de separação (grosseiro e acabamento junto com catação de resíduos de acabamento - sem catação de resíduos grosseiros). Tabela II

AVALIAÇÃO DE MOAGEM EM MOINHO DE ESFERAS

[000171] Os resíduos brutos com conteúdo de 48% de Fe foram moídos em um moinho de esferas por três diferentes períodos de tempo, como segue: 6 minutos, 10 minutos e 18 minutos. O material moído foi então testado utilizando o protocolo acima descrito. Os dados na Tabela III é um resumo de resultados de teste obtidos utilizando dois estágios de separação mais um estágio de catação dos resíduos de acabamento como acima descrito: Tabela III

nos desenhos e na descrição acima, a mesma deve ser considerada como ilustrativa e não restritiva em caráter, sendo compreendido que somente as modalidades preferidas foram mostradas e descritas e que todas as mudanças e modificações que caem dentro do espírito da invenção são desejadas serem protegidas.

Claims

1. Dispositivo de separação magnética de alta intensidade (100, 200) para separar uma mistura de tratamento que inclui partículas magnéticas e partículas não magnéticas suspensas em água em uma fração de concentrado e uma fração de resíduos, o dito dispositivo (100, 200) caracterizado pelo fato de que compreende: um primeiro rotor (105, 205) geralmente horizontal rotativo ao redor de um primeiro eixo geométrico geralmente vertical, o dito primeiro rotor (105, 205) definindo um primeiro canal circular (133) rotativo ao redor do primeiro eixo geométrico, o dito primeiro canal (133) definindo um percurso de fluxo através do dito primeiro rotor (105, 205) e contendo um material de matriz no mesmo, em que o primeiro canal (133) está configurado para permitir a passagem de um fluxo de fluido que move descendente através do mesmo em contato com o material de matriz; uma primeira estrutura de suporte (110, 210) rígida operável para suportar o dito primeiro rotor (105, 205); um primeiro acionador (118) montado na dita primeira estrutura de suporte (110, 210), o dito primeiro acionador (118) operável para girar o dito primeiro rotor (105, 205) a uma taxa geralmente constante; uma primeira pluralidade de membros de ímã permanente (141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247) fixamente presa na dita primeira estrutura de suporte (110, 210), os primeiros membros de ímã permanente (141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247) posicionados para atravessar o dito primeiro canal (133) em uma pluralidade de localizações espaçadas ao longo do percurso circular do dito primeiro canal (133), os primeiros membros de ímã (141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247) efetivos para aplicar campos magnéticos através de uma pluralidade de porções do dito percurso onde o dito primeiro canal (133) é atravessado pelos primeiros membros de ímã permanente (141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247), as ditas porções definindo uma pluralidade de zonas magnéticas (140, 240), as ditas zonas magnéticas (140, 240) sendo separadas ao longo do dito percurso circular por zonas não magnéticas (178, 278), por meio disto provendo uma série repetida de zonas de separação e zonas não magnéticas (178, 278) ao longo do dito percurso circular; uma primeira pluralidade de condutos de alimentação para fornecer uma mistura de tratamento para o primeiro canal (133) em uma pluralidade de localizações de entrada, cada localização de entrada estando posicionada dentro de uma da pluralidade de zonas magnéticas (140, 240) definidas pela dita primeira pluralidade de membros de ímã permanente (141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247); uma primeira pluralidade de condutos de fornecimento de água para fornecer água para o primeiro canal (133) em uma pluralidade de localizações dentro das zonas magnéticas (140, 240) e dentro das zonas não magnéticas (178, 278) definidas pela dita primeira pluralidade de membros de ímã permanente (141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247); e uma primeira pluralidade de lavadores de resíduos e uma primeira pluralidade de lavadores de concentrado posicionadas sob o dito primeiro canal (133); os ditos primeiros lavadores de resíduos posicionados sob as ditas zonas magnéticas (140, 240) para receber uma primeira fração de resíduos da mistura de tratamento que passa através do primeiro canal (133) nas ditas zonas magnéticas (140, 240); e os ditos primeiros lavadores de concentrado posicionados sob as ditas zonas não magnéticas (178, 278) para receber uma primeira fração de concentrado da mistura de tratamento que passa através do primeiro canal (133) nas ditas zonas não magnéticas (178, 278); em que o dito primeiro rotor (105, 205) ainda compreende um fundo de canal foraminoso operável para permitir a passagem da primeira fração de resíduos através do mesmo conforme a primeira fração de resíduos sai do dito primeiro canal (133), e em que o dito material de matriz compreende uma pluralidade de objetos magneticamente susceptíveis discretos dimensionados para serem retidos dentro do dito primeiro canal (133) pelo dito fundo de canal; em que o dito primeiro rotor (105, 205) ainda compreende uma pluralidade de paredes de separação radiais verticais dentro do dito primeiro canal (133), as ditas paredes de separação dividindo o dito primeiro canal (133) em uma pluralidade de segmentos de canal (135) em forma de arco; e em que o dito fundo de pelo menos um dos ditos segmentos de canal (135) compreende uma tela de filtração (137, 137A, 137B, 137C) dimensionada e formada para montar dentro de um dos ditos segmentos de canal (135), tela de filtração (137, 137A, 137B, 137C) sendo removível do segmento de canal (135) sem uma maior modificação estrutural do segmento de canal (135), em que o primeiro rotor (105, 205) define uma primeira pluralidade de canais circulares conectados e espaçados entre si (133) girando em torno do eixo, cada uma dessas primeiras pluralidades de canais (133) definindo uma trajetória de fluxo através do primeiro rotor (105, 205) e contendo um material de matriz, em que cada uma dessas primeiras pluralidades de canais (133) é configurada para permitir a passagem de um fluxo de fluido em movimento descendente em contato com o material de matriz nele contido.

2. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tela de filtração (137, 137A, 137B, 137C) compreende um material não magnético substancialmente rígido.

3. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tela de filtração (137, 137A, 137B, 137C) compreende pelo menos três barras de suporte e uma pluralidade de barras de tela geralmente em forma de cunha orientadas geralmente perpendicular às barras de suporte e afixadas nas barras de suporte.

4. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as pelo menos duas adjacentes da pluralidade de barras de tela cada uma compreende uma primeira superfície que tem um primeiro ângulo de descarga em relação à direção geral de fluxo de mistura através da mesma e uma segunda superfície que tem um segundo ângulo de descarga em relação à direção geral de fluxo de mistura através da mesma, em que uma primeira superfície de uma primeira barra de tela e uma segunda superfície de uma segunda barra de tela definem um espaço entre a primeira e a segunda barras de tela que tem dimensões que são maiores em um lado inferior da dita tela do que em um lado superior da dita tela quando a dita tela está orientada para operação.

5. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a tela de filtração (137, 137A, 137B, 137C) compreende seis barras de suporte.

6. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tela de filtração (137, 137A, 137B, 137C) compreende um corpo integral que define uma pluralidade de fendas, pelo menos uma dita fenda tendo uma primeira superfície lateral inclinada e uma segunda superfície lateral inclinada, a primeira e a segunda superfícies laterais definindo ângulos de descarga de abertura descendente quando a dita tela está orientada para operação.

7. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os ditos objetos magneticamente susceptíveis compreendem um material selecionado do grupo que consiste em aço, ferro e uma liga de ferro.

8. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma pluralidade de ímãs de salto posicionados adjacentes ao dito primeiro canal (133) em uma borda traseira de uma pluralidade das ditas zonas magnéticas (140, 240) em relação à rotação do dito primeiro rotor (105, 205).

9. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os ditos ímãs de salto estão montados ajustáveis na dita estrutura rígida ou nos ditos membros de ímã.

10. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita primeira pluralidade de condutos de fornecimento de água compreende pelos menos um bocal de pulverização inferior para fornecer água para o primeiro canal (133) de uma localização sob o primeiro canal (133).

11. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito sistema de fornecimento de água ainda compreendendo: pelo menos um bocal de fornecimento de água montado em um carro que alterna verticalmente; e um sistema de controle operável para intermitentemente abaixar o bocal de fornecimento de água para uma posição de elevação abaixo dos topos das respectivas paredes laterais do dito primeiro canal (133) e abaixo dos topos de duas paredes de separação radialmente orientadas adjacentes e intermitentemente levantar o bocal de fornecimento de água para uma posição de elevação acima do topo de uma parede de separação que passa sob o mesmo.

12. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um da dita primeira pluralidade de lavadores de resíduos está separado de um correspondente da dita primeira pluralidade de lavadores de concentrado por uma parede divisória; e em que a dita parede divisória está configurada para ser horizontalmente ajustável.

13. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um da dita primeira pluralidade de lavadores de resíduos e da dita primeira pluralidade de lavadores de concentrados inclui uma saída de lavador que está conectada a uma mangueira.

14. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que um redutor está conectado a pelo menos uma das ditas saídas de lavador e na dita mangueira correspondente.

15. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um sistema de controle operável para periodicamente ativar pulsos de pressão mais alta, taxa de fluxo mais alta ou uma sua combinação, através de um ou mais dos ditos condutos de fornecimento de água.

16. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: um segundo rotor (105, 205) geralmente horizontal rotativo ao redor do primeiro eixo geométrico ou um segundo eixo geométrico geralmente vertical, o dito segundo rotor (105, 205) definindo um segundo canal (133) circular rotativo ao redor do primeiro ou do segundo eixo geométrico, o dito canal (133) definindo um percurso de fluxo através do dito segundo rotor (105, 205) e contendo um material de matriz no mesmo, em que o segundo canal (133) está configurado para permitir a passagem de um fluxo de fluido que move descendente em contato com o material de matriz; uma segunda estrutura de suporte (110, 210) rígida operável para suportar o dito segundo rotor (105, 205); um segundo acionador (118) montado na dita segunda estrutura de suporte (110, 210), o dito segundo acionador (118) operável para girar o dito segundo rotor (105, 205) a uma taxa geralmente constante; uma segunda pluralidade de membros de ímã permanente (141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247) fixamente presa na dita segunda estrutura de suporte (110, 210), os segundos membros de ímã permanente (141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247) posicionados para atravessar o dito segundo canal (133) em uma pluralidade de localizações espaçadas ao longo do percurso circular do dito segundo canal (133), os segundos membros de ímã (141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247) efetivos para aplicar campos magnéticos através de uma pluralidade de porções do dito percurso onde o dito segundo canal (133) é atravessado pelos segundos membros de ímã permanente (141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247), as ditas porções definindo uma pluralidade de zonas de separação, as ditas zonas de separação sendo separadas ao longo do dito percurso circular por zonas não magnéticas (178, 278), por meio disto provendo uma série repetida de zonas de separação e zonas não magnéticas (178, 278) ao longo do dito percurso circular; uma segunda pluralidade de condutos de alimentação para fornecer uma ou ambas da primeira fração de concentrado e da primeira fração de resíduos para dentro do segundo canal (133) em uma pluralidade de localizações de entrada, cada localização de entrada estando posicionada dentro de uma da pluralidade de zonas de separação do segundo canal (133) definidas pela dita segunda pluralidade de membros de ímã permanente (141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247); uma segunda pluralidade de condutos de fornecimento de água para fornecer água para o segundo canal (133) em uma pluralidade de localizações dentro das zonas de separação e dentro das zonas não magnéticas (178, 278) definidas pela dita segunda pluralidade de membros de ímã permanente (141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247); e uma segunda pluralidade de lavadores de resíduos e uma segunda pluralidade de lavadores de concentrado posicionadas sob o dito segundo canal (133); os ditos segundos lavadores de resíduos posicionados sob as ditas zonas de separação para receber uma segunda fração de resíduos que passa através do segundo canal (133) nas ditas zonas de separação; e os ditos segundos lavadores de concentrado posicionados sob as ditas zonas não magnéticas (178, 278) para receber uma segunda fração de concentrado que passa através do segundo canal (133) nas ditas zonas não magnéticas (178, 278).

17. Dispositivo (100, 200) de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos ditos primeiro e segundo rotores (105, 205) define uma pluralidade de canais circulares conectados e espaçados rotativos ao redor do primeiro ou do segundo eixo geométrico, cada um das ditas primeira ou segunda pluralidade de canais definindo um percurso de fluxo através do primeiro ou do segundo rotor (105, 205) e contendo um material de matriz no mesmo, em que cada uma da dita primeira ou segunda pluralidade de canais está configurada para permitir a passagem de um fluxo de fluido que move descendente em contato com o material de matriz contido no mesmo.

18. Sistema, caracterizado pelo fato de que compreende: um rotor (105, 205) horizontalmente orientado que tem um canal (133) circular posicionado sobre o mesmo, o canal (133) circular tendo um fundo permeável à mistura e uma matriz de objetos discretos posicionada no mesmo, em que a matriz de objetos discretos compreende uma pluralidade de objetos formados, cada um dos objetos formados tendo uma característica magnética que é uma de magnético e magneticamente susceptível; um mecanismo de acionamento operacionalmente acoplado no rotor (105, 205); um ímã permanente rotacionalmente independente do rotor (105, 205), em que o ímã permanente está posicionado para aplicar um campo magnético através do canal (133) circular sobre uma faixa de posições angulares do rotor (105, 205); um conduto de alimentação estruturado para fornecer uma mistura de tratamento para dentro do primeiro canal (133); um primeiro conduto de fornecimento de água estruturado para fornecer água para dentro do primeiro canal (133) por cima do dito primeiro canal (133); um segundo conduto de fornecimento de água estruturado para fornecer água para dentro do primeiro canal (133) por baixo do dito primeiro canal (133); um lavador de resíduos posicionado sob o canal (133) circular dentro da faixa de posições angulares do rotor (105, 205); e um lavador de concentrado posicionado sob o canal (133) circular fora da faixa de posições angulares do rotor (105, 205).

19. Sistema de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um dispositivo de agitação estruturado para mover pelo menos um dos objetos formados dentro do canal (133) circular.

20. Sistema de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de agitação compreende pelo menos um dispositivo selecionado dos dispositivos que consistem em: um ímã de salto, uma tira de trepidação posicionada em um percurso de movimento de uma roda que suporta o rotor (105, 205), um ressalto posicionado em um percurso de movimento de uma roda que suporta o rotor (105, 205), e um vibrador operacionalmente acoplado no canal (133) circular.

21. Sistema de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que em que o lavador de resíduos está separado do dito lavador de concentrado por uma parede divisória; e em que a dita parede divisória está configurada para ser horizontalmente ajustável.