BR112019012611B1

BR112019012611B1 - Separador magnético plano

Info

Publication number: BR112019012611B1
Application number: BR112019012611-2A
Authority: BR
Inventors: Christopher George Kelsey
Original assignee: Cyclomag Pty Limited
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2023-09-26
Also published as: US11065627B2; CL2019001648A1; MX2019007353A; WO2018112509A1; EP3558536C0; CA3044076A1; US20190283039A1; ZA201903193B; AU2017325592B2; CN110072625A; CN110072625B; EP3558536A4; BR112019012611A2; AU2017325592A1; EP3558536B1; EP3558536A1; JP2020501878A

Abstract

separador para extrair material magnético a partir de uma corrente de ar, de material magnético e material não magnético, que inclui uma câmara plana com uma porta de entrada, uma porta de saída e uma porta de descarte, e vários imãs em um plano paralelo à câmara. os imãs giram ao redor de um eixo geométrico comum, retirando, desse modo, o material magnético ao redor da câmara e em direção à porta de saída, enquanto que o material não magnético permanece na corrente de ar e é descarregado pela porta de descarte.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a um equipamento de processamento de mineral, em particular, um separador magnético para extrair material paramagnético, tal como magnetita de uma corrente de ar suspenso, que inclui material indesejado.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] O presente requerente também é o requerente de vários pedidos de patente provisórios copendentes, a saber, n° AU2016900480, AU2016900988, AU2016901408 e AU2016901817, em relação a separadores magnéticos na forma de invólucros giratórios conformados como tambores verticais e cones com imãs ao redor da periferia. Os dispositivos revelados nesses pedidos mostraram grandes melhoramentos em técnicas de separação magnética, em particular, para partículas suspensas no ar. No entanto, a geometria desses dispositivos tem duas limitações. A primeira limitação é a força de campo magnético que pode ser facilmente produzida, a qual limitou a operação ao material altamente magnético e paramagnético. A segunda e mais significativa limitação é a escalabilidade dos dispositivos. Enquanto os mesmos podem ser escalonados, desse modo, os mesmos se tornam grandes, visto que os imãs usados são espalhados ao redor da periferia dos dispositivos.

[0003] O objetivo desta invenção é fornecer um separador magnético que pode ser facilmente escalonado para aliviar o problema acima, ou pelo menos dotar o público de uma alternativa útil.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0004] Em um primeiro aspecto, a invenção fornece um separador para extrair material magnético de uma corrente de ar de material magnético e material não magnético, que compreende uma câmara plana com uma porta de entrada, uma porta de saída e uma porta de descarte, e vários imãs em um plano paralelo à câmara, de modo que os imãs girem ao redor de um eixo geométrico comum retirando, desse modo, o material magnético ao redor da câmara e em direção à porta de saída, enquanto o material não magnético permanece na corrente de ar e é descarregado pela porta de descarte.

[0005] De preferência, os imãs são dispostos em um arranjo com os polos de imãs adjacentes antiparalelos.

[0006] De preferência, os imãs são dispostos em vários grupos de imãs, e em que os grupos de imãs são separados por regiões desprovidas de imãs.

[0007] Em um aspecto adicional, a invenção compreende um separador, sendo que o separador compreende uma pluralidade de separadores descritos acima.

[0008] Deve ser observado que qualquer um dos aspectos mencionados acima pode incluir qualquer um dos recursos de qualquer um dos outros aspectos mencionados acima e pode incluir qualquer um dos recursos de qualquer uma das modalidades descritas abaixo, conforme apropriado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0009] Os recursos, as modalidades e as variações preferenciais da invenção podem ser discernidos a partir da Descrição Detalhada, que fornece informações suficientes para que aqueles versados na técnica realizem a invenção. A Descrição Detalhada não deve ser considerada, de modo algum, como limitante do escopo do Sumário anterior da Invenção. A Descrição Detalhada fará referência a vários desenhos, conforme a seguir: A Figura 1 mostra um separador magnético de múltiplas câmaras, de acordo com uma primeira modalidade da invenção. A Figura 2 mostra uma única câmara do separador com discos magnéticos associados isoladamente. A Figura 3 mostra uma vista explodida da Figura 2. A Figura 4 mostra uma vista explodida de uma única câmara. As Figuras 5A e 5B mostram uma vista em corte de uma câmara a partir de cima e a partir de uma vista em perspectiva. A Figura 6A mostra uma primeira modalidade de um disco magnético do separador; a Figura 6B mostra o disco com culatras magnéticas distintas encaixadas; e a Figura 6C mostra o disco com uma culatra plana encaixada. A Figura 7 mostra como o material magnético é separado. A Figura 8A mostra um único separador de câmara, de acordo com uma segunda modalidade da invenção; a Figura 8B mostra um separador de múltiplas câmaras, de acordo com uma terceira modalidade da invenção. A Figura 9 mostra uma vista em corte transversal de uma câmara de separação, de acordo com a segunda modalidade. As Figuras 10A e 10B mostram detalhes de uma metade inferior do separador da Figura 9, a partir de cima e de baixo. A Figura 11 mostra um separador com um disco magnético, de acordo com uma segunda modalidade.

COMPONENTES DO DESENHO

[0010] Os desenhos incluem os números inteiros a seguir. 20 separador (primeira modalidade) 22 armação 24 haste comum 26 motor 28 polias de acionamento 40 câmara de separação 41 topo 42 fundo 43 câmara semicircular 44 porta de alimentação 45 porta de produto 46 porta de descarte 47 divisor 50 mancal 60 disco magnético (primeira modalidade) 62 disco de sustentação 64 imãs 66 culatras distintas 68 culatra plana 71 a 76 material magnético de acúmulo 77 material magnético desacamado 80 corrente de ar de produto 200 separador (segunda modalidade - uma câmara) 240 câmara de separação 241 metade superior 242 metade inferior 243 câmara semicircular 244 porta de alimentação 245 porta de produto 246 porta de descarte 247 divisor 255 reentrância de disco 300 separador (terceira modalidade - três câmaras) 600 disco magnético (segunda modalidade) 610 zona magnética 620 zona não magnética 630 porta de entrada 640 divisor 650 porta de descarga 660 porta de descarte

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0011] A descrição detalhada a seguir da invenção se refere aos desenhos anexos. Sempre que possível, os mesmos números de referência serão usados ao longo dos desenhos e da descrição a seguir para se referir às mesmas partes e às similares. As dimensões de certas partes mostradas nos desenhos podem ter sido modificadas e/ou exageradas com propósito de clareza ou de ilustração.

[0012] A presente invenção fornece um separador magnético, em particular, adequado para recuperar material paramagnético, tal como magnetita de minério finamente triturado. O separador compreende uma câmara plana circular, na qual uma corrente de ar primária que transporta o minério é introduzida. Um disco óptico acima e abaixo da câmara transporta vários imãs e gira na direção do fluxo de ar, o que atrai partículas paramagnéticas para o fundo e a cobertura da câmara. Uma parede na câmara desacama as partículas coletadas, permitindo que as mesmas sejam coletadas por meio de uma corrente de ar secundária. Uma saída para o fluxo de ar primário transporta partículas não magnéticas para descarte.

[0013] Um separador magnético, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção, é mostrado como 20 na Figura 1. O separador 20 compreende uma armação 22 com uma haste comum 24 que sustenta várias câmaras de separação 40. Um disco magnético 60, de acordo com uma primeira modalidade, situa-se entre cada câmara 40 e, também, no topo e no fundo da pilha de câmaras, de modo que cada câmara tenha um disco magnético acima e abaixo da mesma. Um motor 26 gira a haste 24 por meio de polias de acionamento 28 (e a correia - não mostrada) e, por sua vez, gira os discos magnéticos 60 de uma só vez. Não são mostrados nas Figuras os tubos de alimentação, sopradores etc., para alimentar o separador com minério e remover produto e resíduo separados.

[0014] Uma única câmara de separação 40 é mostrada com discos magnéticos associados 60 na Figura 2. A Figura 3 mostra o mesmo em uma vista explodida, enquanto a Figura 4 mostra a própria câmara em uma vista explodida. As Figuras 5A e 5B mostram uma vista em corte de uma câmara a partir de cima e a partir de uma vista em perspectiva, respectivamente

[0015] Uma câmara de separação 40 é essencialmente uma câmara semicircular curta com uma porta de alimentação 44 para a entrada de produto, uma porta de produto 45, através da qual o produto separado é extraído, e uma porta de descarte 46, para descarregar material residual. O material a ser separado entra na câmara 40 através da porta de entrada 44, suspenso em uma corrente de ar primária. À medida que a corrente de ar primária se move através da câmara, a mesma é submetida aos campos magnéticos a partir dos discos magnéticos associados, o que resulta em partículas magnéticas que são atraídas para o topo 41 ou o fundo 42 da câmara, acima ou abaixo de imãs individuais 64 dos discos magnéticos 60. À medida que os discos magnéticos giram, as partículas magnéticas separadas se movem de uma só vez, com os discos, até que os mesmos entrem em contato com o divisor 47. Após o imã individual ter passado pelo divisor, as partículas magnéticas podem ser retiradas através da porta de produto 45 em uma corrente de ar secundária. As partículas não magnéticas na corrente de ar primária se movem através da câmara não afetada pelos imãs e são descarregadas por meio da porta de descarte 46. A câmara é produzida a partir de um material não magneticamente suscetível, tal como alumínio ou plástico.

[0016] Um disco magnético 60, de acordo com uma primeira modalidade, é mostrado em detalhes na Figura 6A. O disco 60 compreende um disco de sustentação 62 produzido a partir de um material não magneticamente suscetível, tal como alumínio ou plástico, com vários orifícios que retêm os imãs individuais 64. Os imãs são dispostos de modo que os polos de imãs adjacentes não estejam alinhados. Isso garante que, à medida que o material magnético é separado na câmara, o mesmo forme aglomerados isolados distintos associados aos imãs individuais, ao invés de uma cortina contínua de material que pode bloquear o fluxo de ar através da câmara. Para intensificar o campo magnético produzido dentro de uma câmara, todos os discos magnéticos em um sistema são alinhados um ao outro e giram de uma só vez. O campo magnético produzido é adicionalmente intensificado pela adição de culatras magnéticas nos discos magnéticos superior e inferior de um sistema. Isso pode se dar na forma de culatras distintas 66, conforme mostrado na Figura 6B, que são presas entre um par de imãs alinhados de forma oposta, ou na forma de uma culatra plana 68, conforme mostrado na Figura 6C.

[0017] A operação de uma câmara de separação 40 pode ser observada com o auxílio da Figura 7, que apresenta uma vista simplificada do material magnético que é separado em uma câmara de corte. Apenas a ação de um subconjunto de imãs do disco magnético, abaixo da câmara, é mostrada e discutida. Deve ser observado que mais imãs no fundo da câmara, bem como os imãs no topo da câmara, também estariam em ação. O material a ser separado (não visível) entra na câmara 40, através da porta de entrada 44, suspenso em uma corrente de ar primária. À medida que a corrente de ar primária se move através da câmara, as partículas magnéticas se acumulam em aglomerados 71 a 76, no fundo da câmara, acima de imãs individuais do disco magnético (não mostrado). À medida que a corrente de ar se move ao redor da câmara, os aglomerados terão entrado em contato com a corrente de ar por mais tempo, e, então, irão atrair mais material magnético. No momento em que a corrente de ar primária atinge a porta de descarte 46, a maior parte, senão todo o material magnético foi atraído para um ímã, deixando material residual não magnético para descarregar. Os aglomerados de material magnético são retirados ao redor pelos imãs giratórios, até que os mesmos sejam desacamados pela parede divisória 47. O material desacamado 77 é, então, retirado em uma corrente de ar de produto 80 por meio de porta de produto 45.

[0018] Uma segunda modalidade de um separador é mostrada como 200 na Figura 8A. Nessa modalidade, uma única câmara de separação 240 é formada de metade superior 241 e metade inferior 242 de plástico, à qual os discos magnéticos 60 são incorporados. Essa configuração permite que múltiplas câmaras sejam prontamente empilhadas, conforme mostrado na terceira modalidade 300 na Figura 8B. Mais detalhes podem ser observados a partir da vista em corte transversal da Figura 9, que mostra a câmara 240 formada a partir do topo 241 e do fundo 242 e que retém mancais 50 que sustentam a haste 24 na qual os discos magnéticos 60 são montados.

[0019] As Figuras 10A e 10B mostram, de cima e de baixo, respectivamente, a metade inferior 242 do alojamento 240, na qual pode ser vista a porta de alimentação 244, a porta de produto 245, a porta de descarte 246 e o divisor 247. A metade superior correspondente 241 (não mostrada isoladamente) é uma imagem de espelho da metade inferior. Ambas as metades apresentam uma reentrância 255 para alojar os discos magnéticos 60.

[0020] Um separador que incorpora uma segunda modalidade do disco magnético 600 é mostrado na Figura 11, no qual os imãs estão localizados em vários grupos para formar zonas magnéticas 610 e zonas não magnéticas 620. Similar ao disco magnético 60, as zonas magnéticas 610 têm imãs dispostos de modo que os polos de imãs adjacentes não estejam alinhados. O material magnético que entra no separador através da porta de entrada 630 será atraído para os imãs nas zonas magnéticas. À medida que o disco magnético 610 gira, o material magnético atraído na zona magnética será desacamado pelo divisor 640. Uma vez que a zona magnética 610 tenha passado pelo divisor, o material magnético desacamado passará a se assentar em uma zona não magnética, o que permite que o material magnético desacamado seja facilmente extraído através da porta de descarga 650, em uma corrente de ar. Foi constatado que é muito mais eficiente e que rende um produto de grau superior quando se extrai um produto desacamado de uma região não magnética. Conforme mencionado anteriormente, o material não magnético irá sair pela porta de descarte 660.

[0021] As modalidades mostradas são prontamente escaláveis pela adição de câmaras de separação; no entanto, as câmaras de separação também podem ser escalonadas aumentando-se o diâmetro das câmaras e discos magnéticos, enquanto se mantém a altura da câmara constante. À medida que os discos magnéticos são aumentados em diâmetro, a quantidade de imãs dentro de um disco também é aumentada.

[0022] O leitor irá, agora, observar a presente invenção, que fornece um separador magnético que pode ser facilmente escalonado, em tamanho.

[0023] As vantagens adicionais e os melhoramentos podem ser muito bem feitos à presente invenção, sem que se desvie de seu escopo. Embora a invenção tenha sido mostrada e descrita, no que é concebido para que seja a modalidade mais prática e preferencial, reconhece-se que podem ser feitos desvios a partir da mesma, dentro do escopo da invenção, que não se limitem aos detalhes revelados no presente documento, mas que devem estar de acordo com o escopo inteiro das reivindicações, de modo a abranger quaisquer e todos os dispositivos e aparelhos equivalentes. Nenhuma discussão da técnica anterior, ao longo do relatório descritivo, deve ser considerada, de forma alguma, como uma admissão de que tal técnica anterior é amplamente conhecida ou que faz parte do conhecimento geral comum nesse campo. [0024] No presente relatório descritivo e nas reivindicações (se houver), a palavra "que compreende" e seus derivados, que incluem "compreende" e "compreendem," incluem cada um dentre os números inteiros declarados, porém não excluem a inclusão de um ou mais números inteiros adicionais.

Claims

1. Separador (40) para extrair material magnético de uma corrente de ar de material magnético e material não magnético compreendendo uma câmara plana (40) com uma porta de entrada (44), uma porta de saída (45) e uma porta de descarte (46) e vários imãs (64) em planos paralelos à e em ambos lados da câmara (40), os imãs (64) girando em torno de um eixo geométrico comum (24) retirando material magnético em torno da câmara (40) e em direção à porta de saída (45), enquanto o material não magnético permanece na corrente de ar e é descarregado pela porta de descarte (46), caracterizado pelo fato de que: os ímãs (64) em ambos os lados da câmara estão alinhados uns com os outros e giram em uníssono.

2. Separador (40), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os imãs (64) são dispostos em uma disposição com os polos de imãs adjacentes antiparalelos.

3. Separador (40), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os imãs (64) são dispostos em vários grupos de imãs (610), e em que os grupos de imãs (610) são separados por regiões (620) desprovidas de imãs.

4. Separador (20) para material magnético caracterizado por compreender uma pluralidade de separadores do tipo definido na reivindicação 1.