RU2203144C2

RU2203144C2 - Electromagnetic separator

Info

Publication number: RU2203144C2
Application number: RU2001118699/03A
Authority: RU
Inventors: Э.К. Якубайлик; Д.В. Гришаев; А.Е. Столбунов; И.М. Ганженко
Original assignee: Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2003-04-27

Abstract

FIELD: concentration of minerals. SUBSTANCE: electromagnetic separator includes magnetic system made in form of two electromagnets located at spaced relation on both sides of separation zone; clearance between electromagnets is adjustable; electromagnets are connected to AC mains through rectifying diodes; starts of windings of both electromagnets are connected to cathode of one of rectifying diodes and to anode of other rectifying diode for forming pulsating magnetic field; separator is also provided with feeder, separation product receiver and drums revolving in horizontal plane around electromagnets. Feeder is made in form of belt conveyer. Electromagnets and conveyer are located for motion in horizontal and vertical planes for selection of working zone of separation at maximum gradient of field. EFFECT: enhanced efficiency of separation of magnetic and non-magnetic minerals at size of up to 10 mm. 2 dwg

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых. The invention relates to mineral processing.

Известно, что большинство сепараторов не позволяют получить высококачественный магнитный концентрат из-за образования в зоне сепарации за счет магнитостатического взаимодействия флокул и прядей, состоящих из рудных, нерудных частиц и их сростков. It is known that most separators do not allow to obtain high-quality magnetic concentrate due to the formation in the separation zone due to the magnetostatic interaction of flocs and strands consisting of ore, non-metallic particles and their aggregates.

Это объясняется тем, что в магнитных системах большинства как электромагнитных, так и сепараторов на постоянных магнитах, градиент поля, как правило, неизменен. Однако поля с постоянным градиентом недостаточно для разрушения сфлокулированного материала [1]. This is because in most magnetic systems of both electromagnetic and permanent magnet separators, the field gradient is usually unchanged. However, fields with a constant gradient are not enough to destroy the flocculated material [1].

Наиболее близким к предложенному по совокупности существенных признаков является электромагнитный сепаратор с магнитной системой в виде двух электромагнитов, включенных в сеть переменного тока через выпрямляющие диоды с возможностью создания пульсирующего магнитного поля. Применение в сепараторе в качестве рабочего пульсирующего градиентного магнитного поля повышает селективность разделения тонкоизмельченных магнетитовых продуктов [2]. Closest to the proposed combination of essential features is an electromagnetic separator with a magnetic system in the form of two electromagnets included in the AC network through rectifier diodes with the possibility of creating a pulsating magnetic field. The use in the separator as a working pulsating gradient magnetic field increases the selectivity of the separation of finely divided magnetite products [2].

Недостатком этого сепаратора является низкая эффективность при разделении материала крупностью миллиметр и выше. The disadvantage of this separator is the low efficiency in the separation of material with a millimeter size and higher.

Техническим результатом предлагаемого электромагнитного сепаратора является повышение селективности разделения магнитных и немагнитных минералов крупностью до 10 миллиметров. The technical result of the proposed electromagnetic separator is to increase the selectivity of the separation of magnetic and non-magnetic minerals with a particle size of up to 10 millimeters.

Указанный технический результат достигается тем, что электромагнитный сепаратор, содержащий магнитную систему в виде двух электромагнитов, расположенных с зазором относительно друг друга с двух сторон зоны сепарации с возможностью регулирования зазора между ними и включенных в сеть переменного тока через выпрямляющие диоды, к катоду одного из которых и аноду другого соответственно подключено начало обмоток одного и второго электромагнитов с возможностью создания пульсирующего магнитного поля, питатель и приемники продуктов разделения дополнительно снабжен барабанами, вращающимися в горизонтальной плоскости вокруг электромагнитов, а питатель выполнен в виде движущегося ленточного транспортера, при этом электромагниты и транспортер установлены с возможностью перемещения в горизонтальном и вертикальном направлениях для подбора рабочей зоны сепарации с максимальным градиентом поля. The specified technical result is achieved by the fact that the electromagnetic separator containing a magnetic system in the form of two electromagnets located with a gap relative to each other on both sides of the separation zone with the possibility of regulating the gap between them and connected to the AC network through rectifier diodes, to the cathode of one of which and the anode of another, respectively, the beginning of the windings of one and the second electromagnets is connected with the possibility of creating a pulsating magnetic field, the feeder and receivers of the products section The drum is additionally equipped with drums rotating in a horizontal plane around the electromagnets, and the feeder is made in the form of a moving belt conveyor, while the electromagnets and the conveyor are mounted with the ability to move in horizontal and vertical directions to select the separation working zone with a maximum field gradient.

В прототипе исходный материал просыпается в зону сепарации сверху, и крупные частицы не удерживаются магнитным полем. В предлагаемом магнитном сепараторе исходный материал вводится в зону сепарации ленточным питателем - транспортером. In the prototype, the starting material wakes up in the separation zone from above, and large particles are not held by the magnetic field. In the proposed magnetic separator, the source material is introduced into the separation zone by a belt feeder - conveyor.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема сепаратора, а на фиг. 2 - рабочая зона сепарации. In FIG. 1 is a schematic diagram of a separator, and FIG. 2 - working separation zone.

Сепаратор состоит из двух электромагнитов 1 (фиг. 1), магнитные системы которых изготовлены из П-образных пластин-магнитопроводов электротехнической стали с намотанными токовыми катушками 2, бункера исходной руды 3, ленточного транспортера 4, двух вращающихся в горизонтальной плоскости вокруг электромагнитов с обеих сторон зоны сепарации барабанов 5 для разгрузки концентрата и приемных бункеров для магнитного 6 и немагнитного 7 продуктов соответственно. The separator consists of two electromagnets 1 (Fig. 1), the magnetic systems of which are made of U-shaped plates-magnetic circuits of electrical steel with wound current coils 2, a feed bunker 3, a conveyor belt 4, two rotating in a horizontal plane around the electromagnets on both sides the separation zone of the drums 5 for unloading the concentrate and receiving bins for magnetic 6 and non-magnetic 7 products, respectively.

Сепаратор работает следующим образом. The separator works as follows.

Из бункера сырья 3 материал подается ленточным транспортером 4 в зону сепарации 8 (фиг. 2) между электромагнитами. В зоне сепарации под действием знакопеременного пульсирующего магнитного поля, образующегося за счет поочередного включения электромагнитов 1, происходит разделение исходного сырья на магнитную и немагнитную составляющие. При этом крупные сильномагнитные частицы руды за счет вибрации очищаются от налипших мелких немагнитных и слабомагнитных частиц. Магнитная фракция притягивается токовыми катушками 2, удерживается полем на барабанах 5 и одновременно непрерывно выносится вращающимися барабанами из рабочей зоны в "немагнитное пространство", разгружаясь в бункер 6 для концентрата; оставшийся на ленте немагнитный продукт транспортером сбрасывается в бункер 7 для хвостов. Перемещением электромагнитов и транспортера в горизонтальном и вертикальном направлениях подбирается рабочая зона сепарации с максимальным градиентом поля. From the feed hopper 3, the material is fed by a conveyor belt 4 to the separation zone 8 (Fig. 2) between the electromagnets. In the separation zone under the action of an alternating pulsating magnetic field formed due to the alternating switching on of the electromagnets 1, the raw materials are separated into magnetic and non-magnetic components. In this case, large strongly magnetic ore particles due to vibration are cleaned of adhering small non-magnetic and weakly magnetic particles. The magnetic fraction is attracted by the current coils 2, is held by the field on the drums 5 and at the same time is continuously carried out by the rotating drums from the working area into the "non-magnetic space", unloading into the hopper 6 for the concentrate; the remaining non-magnetic product by the conveyor is discharged into the hopper 7 for tailings. By moving the electromagnets and the conveyor in the horizontal and vertical directions, a separation zone with a maximum field gradient is selected.

Качественные и количественные показатели процесса разделения исходного сырья могут регулироваться напряженностью поля сепарации, расстоянием между электромагнитами, скоростью транспортера. Тем самым возможно использование предлагаемого сепаратора как на основной стадии сепарации, так и на перечистке концентратов, хвостов, для доизвлечения железа из мелочи сухой сепарации дробильно-обогатительных фабрик. Qualitative and quantitative indicators of the process of separation of the feedstock can be controlled by the intensity of the separation field, the distance between the electromagnets, the speed of the conveyor. Thus, it is possible to use the proposed separator both at the main stage of separation, and in the cleaning of concentrates, tailings, for additional extraction of iron from the fines of dry separation of crushing and concentration plants.

Создан лабораторный макет предлагаемого сепаратора. Электромагнитная система изготовлена на основе двух П-образных магнитопроводов с размерами h = d= 150 мм, с = 50 мм, набранных из 200 пластин трансформаторной стали в каждом. Токовые катушки намотаны проводом ПЭТВ - 2 сечением 1,5 мм, число витков - 700. Величина пульсирующего поля в центре между катушками ~48•10³ А/м при зазоре 50 мм, 38,4•10³ А/м при 70 мм, 36•10³ А/м при 80 мм, 28•10³ А/м при зазоре 100 мм; на поверхности катушек - более 88•10³ А/м. Ширина транспортера в лабораторном макете - до 10 см.A laboratory model of the proposed separator was created. The electromagnetic system is made on the basis of two U-shaped magnetic cores with dimensions h = d = 150 mm, s = 50 mm, assembled from 200 plates of transformer steel in each. Current coils are wound with a PETV-2 wire with a cross section of 1.5 mm, the number of turns is 700. The value of the pulsating field in the center between the coils is ~ 48 • 10 ³ A / m with a gap of 50 mm, 38.4 • 10 ³ A / m at 70 mm , 36 • 10 ³ A / m at 80 mm, 28 • 10 ³ A / m at a gap of 100 mm; on the surface of the coils - more than 88 • 10 ³ A / m. The width of the conveyor in the laboratory layout is up to 10 cm.

Опыты проведены на первичных магнетитовых концентратах Абаканского и Таштагольского рудников крупностью -2+0 мм, -4+2 мм и -8+4 мм, содержащих соответственно ~ 36 и 34, 48 и 35, 49 и 38% железа, на ширине транспортера 50 мм. В экспериментах в режиме перечистки концентратов прирост содержания железа в концентрате на крупности -2+0 мм для Абазы составил ~9%, Таштагола ~ 21%, с выходом порядка 40%; на более крупном материале для Абазы - 4-5%, Таштагола 19-21% с выходом свыше 60%. The experiments were conducted on primary magnetite concentrates of the Abakan and Tashtagol mines with a grain size of -2 + 0 mm, -4 + 2 mm and -8 + 4 mm, containing ~ 36 and 34, 48 and 35, 49 and 38% iron, respectively, on a conveyor width of 50 mm In experiments in the mode of concentrate cleaning, the increase in the iron content in the concentrate at a particle size of -2 + 0 mm for Abaza was ~ 9%, Tashtagol ~ 21%, with a yield of about 40%; on larger material for Abaza - 4-5%, Tashtagol 19-21% with a yield of over 60%.

Таким образом, наличие транспортера и вращающихся барабанов для вывода концентрата из рабочей зоны позволяет непрерывно вести процесс сепарации в пульсирующих магнитных полях материала, крупностью несколько миллиметров. Thus, the presence of a conveyor and rotating drums for the withdrawal of concentrate from the working area allows you to continuously carry out the separation process in pulsating magnetic fields of a material with a particle size of several millimeters.

Источники информации
1. Кармазин В.И., Кармазин В.В. Магнитные методы обогащения. М.: Недра, 1984.Sources of information
1. Karmazin V.I., Karmazin V.V. Magnetic enrichment methods. M .: Nedra, 1984.

2. Патент 2105613, кл. В 03 С 1/24, 1/16 (прототип). 2. Patent 2105613, cl. B 03 C 1/24, 1/16 (prototype).

Claims

An electromagnetic separator containing a magnetic system in the form of two electromagnets located with a gap relative to each other on both sides of the separation zone with the possibility of regulating the gap between them and connected to the AC network through rectifier diodes, the beginning of the windings are respectively connected to the cathode of one of them and the anode of the other the first and second electromagnets with the possibility of creating a pulsating magnetic field, the feeder and receivers of separation products, characterized in that it is equipped with drums, I rotate horizontally around electromagnets, and the feeder is made in the form of a moving belt conveyor, while the electromagnets and the conveyor are mounted with the ability to move in horizontal and vertical directions to select the separation separation zone with a maximum field gradient.