RU2038160C1

RU2038160C1 - Magnetic separator

Info

Publication number: RU2038160C1
Authority: RU
Inventors: П.А. Черемных
Original assignee: Российский научный центр "Курчатовский институт"
Priority date: 1992-06-25
Filing date: 1992-06-25
Publication date: 1995-06-27

Abstract

FIELD: ferrous and non-ferrous metallurgy. SUBSTANCE: magnetic separator has an open-type electromagnetic system, rotor with vertical pin, working chambers, material feeding system, separated products discharge system, two super conductive open-type magnets with upper and lower horizontal areas. The main pins of the two magnetic systems are aligned, with magnet windings being compensated. The rotor of the separator has three working zones: the upper (first) between horizontal zones of windings and having no ferromagnetic bodies, intermediate (second) between the central zones of windings and having ferromagnetic bodies in the form of corrugated plates, lower (third) which is provided with horizontal grates located in a spaced relation to each other. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых для нужд черной и цветной металлургии. The invention relates to the field of mineral processing for the needs of ferrous and non-ferrous metallurgy.

Известно несколько типов магнитных роторных (карусельных) сепараторов, используемых в обогатительных целях [1] Сепаратор имеет двухэтажный ротор, который вращается в зазоре электромагнитной системы. В рабочих камерах ротора размещены ферромагнитные рифленые пластины, на поверхностях которых происходит выделение ферромагнитных частиц пульпы. Этот сепаратор, имея огромные массы (до 300-400 т) и потребляя до 500 кВт электроэнергии, не обеспечивает высокоэффективного извлечения полезных компонент, от 15 до 50% которых теряется в хвостах и идет в отвалы. There are several types of magnetic rotor (rotary) separators used for enrichment purposes [1] The separator has a two-story rotor that rotates in the gap of the electromagnetic system. In the working chambers of the rotor there are ferromagnetic corrugated plates, on the surfaces of which ferromagnetic particles of the pulp are released. This separator, having huge masses (up to 300-400 tons) and consuming up to 500 kW of electricity, does not provide highly efficient extraction of useful components, from 15 to 50% of which are lost in the tailings and goes to dumps.

Наиболее близким к предлагаемому является магнитный сепаратор [2] содержащий размещенный на вертикальной оси ротор с рабочими камерами с ферромагнитными телами, установленную вокруг ротора с зазором относительно него открытую электромагнитную систему, систему загрузки питания и разгрузки продуктов разделения. Недостатком прототипа является необходимость работы с узким классом помола исходной руды. Closest to the proposed one is a magnetic separator [2] containing a rotor placed on a vertical axis with working chambers with ferromagnetic bodies, an open electromagnetic system, a feed loading system and an unloading of separation products installed around the rotor with a gap relative to it. The disadvantage of the prototype is the need to work with a narrow class of grinding the original ore.

Цель изобретения повышение эффективности извлечения полезных компонент из руд в случае расширения диапазона величины помола. The purpose of the invention is to increase the efficiency of extraction of useful components from ores in the case of expanding the range of grinding values.

Для этого предложен магнитный сепаратор, включающий размещенный на вертикальной оси ротор с рабочими камерами с ферромагнитными телами, установленную вокруг ротора с зазором относительно него открытую электромагнитную систему, систему загрузки питания и разгрузки продуктов разделения, при этом сепаратор снабжен дополнительной магнитной системой с двумя сверхпроводящими магнитами, при этом сверхпроводящие магниты магнитных систем выполнены прямоугольной формы с верхними и нижними горизонтальными участками, повторяющими форму ротора, и расположены с его внутренней и внешней сторон, обмотки обеих магнитных систем включены согласно, при этом обе магнитные системы расположены с совпадением главных магнитных осей с образованием трех участков по вертикали, а ферромагнитные тела размещены во втором и третьем по ходу движения питания участках. For this, a magnetic separator is proposed, including a rotor placed on a vertical axis with working chambers with ferromagnetic bodies, an open electromagnetic system installed around the rotor with a gap relative to it, a power loading system and discharge products of separation, the separator is equipped with an additional magnetic system with two superconducting magnets, while the superconducting magnets of the magnetic systems are rectangular in shape with upper and lower horizontal sections repeating the shape of the roto ra, and are located on its inner and outer sides, the windings of both magnetic systems are turned on according to, while both magnetic systems are aligned with the main magnetic axes with the formation of three vertical sections, and ferromagnetic bodies are located in the second and third sections along the power supply.

Кроме того ферромагнитные тела на втором участке могут быть выполнены в виде рифленых пластин. In addition, ferromagnetic bodies in the second section can be made in the form of corrugated plates.

Кроме этого ферромагнитные тела на третьем участке могут быть выполнены в виде горизонтальных, установленных с зазором относительно друг друга, сеток. In addition, ferromagnetic bodies in the third section can be made in the form of horizontal grids installed with a gap relative to each other.

На фиг. 1 приведена схема магнитного сепаратора, вид сверху; на фиг.2 то же, продольный разрез; на фиг.3 элементы рабочей камеры в трех зонах разделения. In FIG. 1 shows a diagram of a magnetic separator, top view; figure 2 is the same, a longitudinal section; figure 3 elements of the working chamber in three separation zones.

Магнитный сепаратор снабжен двумя магнитными системами 1 и 2 со сверхпроводящими магнитами прямоугольной формы с верхними и нижними горизонтальными участками. Магниты размещены по внешней и внутренней сторонам рабочих зон вращающегося ротора 3 соосно с ним. На роторе 3 расположена трехэтажная цилиндрическая камера 4, а над ним система 5 загрузки питания, под ним система 6 разгрузки продуктов разделения. Ротор 3 сепаратора содержит три рабочих участка: первый верхний между горизонтальными участками обмоток, не содержащий ферромагнитных тел с поверхностями сбора концентрата (пластин 7), второй средний между центральными зонами обмоток, содержащий ферромагнитные тела в виде рифленых пластин 8, третий нижний, содержащий ферромагнитную просечно-вытяжную сетку 9, 10 элементы формирования потока пульпы (пластины). The magnetic separator is equipped with two magnetic systems 1 and 2 with rectangular superconducting magnets with upper and lower horizontal sections. Magnets are placed on the outer and inner sides of the working areas of the rotating rotor 3 coaxially with it. On the rotor 3 there is a three-story cylindrical chamber 4, and above it a power loading system 5, under it a system 6 for unloading separation products. The separator rotor 3 contains three working sections: the first upper between the horizontal sections of the windings, not containing ferromagnetic bodies with concentrate collection surfaces (plates 7), the second middle between the central zones of the windings, containing ferromagnetic bodies in the form of corrugated plates 8, the third lower one, containing ferromagnetic perforated - exhaust mesh 9, 10 elements of the formation of the flow of pulp (plate).

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Пульпа поступает в цилиндрическую рабочую камеру 4 через систему 5 загрузки питания только в зоне расположения магнитных систем 1 и 2. В первой зоне разделения действуют объемно-градиентные магнитные силы, сильномагнитные и крупноразмерные частицы осаждаются на поверхностях гладких немагнитных пластин 7. Оставшаяся пульпа формируется пластинами 10 на параллельные потоки и проходит во вторую зону, где на рифленых пластинах 8 осаждаются среднедисперсные слабомагнитные частицы. Затем обедненная пульпа снова формируется пластинами 10 на параллельные потоки и проходит через третью зону, в которой ферромагнитная просечно-вытяжная сетка 9 захватывает на себя слабомагнитную мелкодисперсную часть пульпы. Таким образом по мере последовательного прохождения пульпой трех зон, различающихся по величине и направлению магнитных сил, происходит ее разделение по крупности и магнитным свойствам на три фракции. При выходе из зоны действия магнитных систем концентрат смывается водой в систему 6 разгрузки продуктов разделения из всех трех этажей одновременно либо раздельно, в зависимости от выбранной технологии и типа обогащаемой руды. В сепараторе можно использовать только одну или две зоны сепарации, что определяется типом руды и технологией обогащения. The pulp enters the cylindrical working chamber 4 through the power loading system 5 only in the area where magnetic systems 1 and 2 are located. In the first separation zone, volume gradient magnetic forces act, strongly magnetic and large particles are deposited on the surfaces of smooth non-magnetic plates 7. The remaining pulp is formed by plates 10 into parallel flows and passes into the second zone, where medium-dispersed weakly magnetic particles are deposited on corrugated plates 8. Then the depleted pulp is again formed by the plates 10 into parallel flows and passes through the third zone, in which the ferromagnetic expanded metal mesh 9 captures the weakly magnetic finely divided part of the pulp. Thus, as the pulp sequentially passes through three zones that differ in magnitude and direction of magnetic forces, it is divided by size and magnetic properties into three fractions. Upon leaving the zone of action of magnetic systems, the concentrate is washed off with water into the system 6 for unloading separation products from all three floors simultaneously or separately, depending on the technology chosen and the type of ore being processed. Only one or two separation zones can be used in the separator, which is determined by the type of ore and processing technology.

Примером конкретного исполнения магнитного сепаратора служит сепаратор, изображенный схематически на фиг.1,2,3 с двумя рабочими магнитными зонами, расположенными на диаметрально противоположных местах. Каждая магнитная зона снабжена двухкамерным криостатом с двумя сверхпроводящими магнитами прямоугольной формы с угловой длиной около 60 мм и высотой 800 мм. Магниты выполнены из сверхпроводящей шинки NbTi общим сечением 150х100 мм² и генерируют магнитное поле 3 Тл в радиальном зазоре около 600 мм при среднем радиусе около 200 мм. Верхний рабочий объем камеры заполнен неферромагнитными пластинами толщиной 2 мм и высотой 150 мм. Зазор между пластинами 10 мм. В середине зоны установлен дюралевый эллипсоид высотой 150 мм и толщиной 30 мм, который разделяет потоки пульпы на внешнюю и внутреннюю части. Средний рабочий объем камеры заполнен 40 рифлеными пластинами высотой 220 мм, изготовленными из стали 00Х13, с расстоянием между пластинами 6 мм. Нижний объем заполнен просечно-вытяжными горизонтально расположенными сетками с размерами окна 10х5 мм и сечением элемента сетки 0,5х0,5 мм². Объемная плотность заполнения сеткой составляет 4-6% Ротор сепаратора выполняется из немагнитных материалов и консольно крепится на вертикальный вал. Скорость вращения ротора регулируется в пределах 3,5-7 об/мин.An example of a specific embodiment of the magnetic separator is the separator shown schematically in Fig.1,2,3 with two working magnetic zones located at diametrically opposite places. Each magnetic zone is equipped with a two-chamber cryostat with two rectangular superconducting magnets with an angular length of about 60 mm and a height of 800 mm. The magnets are made of a superconducting NbTi bus with a total cross section of 150x100 mm ² and generate a 3 T magnetic field in a radial clearance of about 600 mm with an average radius of about 200 mm. The upper working volume of the chamber is filled with non-ferromagnetic plates 2 mm thick and 150 mm high. The gap between the plates is 10 mm. In the middle of the zone there is a duralumin ellipsoid 150 mm high and 30 mm thick, which separates the pulp flows into the external and internal parts. The average working volume of the chamber is filled with 40 corrugated plates 220 mm high, made of steel 00X13, with a distance between the plates of 6 mm. The lower volume is filled with expanded horizontal expanded grids with a window size of 10x5 mm and a cross-section of a grid element of 0.5x0.5 mm ² . The bulk density of the mesh filling is 4-6%. The separator rotor is made of non-magnetic materials and is cantilevered on a vertical shaft. The rotor speed is adjustable between 3.5-7 rpm.

Claims

1. A MAGNETIC SEPARATOR, including a rotor with working chambers placed on a vertical axis, mounted around the rotor with a gap relative to it, an open electromagnetic system, a system for feeding power and unloading separation products, characterized in that the separator is equipped with an additional magnetic system with two superconducting magnets, superconducting magnets are rectangular in shape with upper and lower horizontal sections repeating the shape of the rotor, and are located with its inner and outer sides n, the windings of both magnetic systems are turned on according to, while both magnetic systems are located with the coincidence of the main magnetic axes with the formation of three vertical sections, and the ferromagnetic bodies are located in the second and third sections along the power supply.

2. The separator according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic body in the second section is made in the form of corrugated plates.

3. The separator according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic bodies in the third section are made in the form of horizontal grids installed with a gap relative to one another.