RU2209684C2 - Method of continuous magnetic separation of low-magnetic materials and device for realization of this method - Google Patents
Method of continuous magnetic separation of low-magnetic materials and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2209684C2 RU2209684C2 RU2000122692A RU2000122692A RU2209684C2 RU 2209684 C2 RU2209684 C2 RU 2209684C2 RU 2000122692 A RU2000122692 A RU 2000122692A RU 2000122692 A RU2000122692 A RU 2000122692A RU 2209684 C2 RU2209684 C2 RU 2209684C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- ferromagnetic bodies
- ferromagnetic
- separation
- gaps
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области магнитной сепарации слабомагнитных материалов по магнитным свойствам, в частности, в горнорудной, химической и других областях промышленности. The invention relates to the field of magnetic separation of weakly magnetic materials by magnetic properties, in particular, in mining, chemical and other industries.
Известен способ непрерывной магнитной сепарации слабомагнитных материалов [1], который включает подачу обогащаемого материала в зазор между удлиненными ферромагнитными телами, вертикальная плоскость симметрии которого перпендикулярна магнитному полю, а боковые поверхности ферромагнитных тел, повернутые к зазору, имеют криволинейный профиль в поперечном сечении; перемещение материала в направлении к месту удаления немагнитных частиц из зазора в немагнитный продукт сепарации; выведение магнитных частиц из потока обогащаемого материала и перемещение к месту их удаления из зазора в магнитный продукт сепарации; удаление немагнитных частиц, оставшихся в потоке обогащаемого материала, в немагнитный продукт сепарации. A known method of continuous magnetic separation of weakly magnetic materials [1], which includes feeding the enriched material into the gap between the elongated ferromagnetic bodies, the vertical plane of symmetry of which is perpendicular to the magnetic field, and the lateral surfaces of the ferromagnetic bodies turned to the gap have a curved profile in cross section; moving the material towards the place of removal of non-magnetic particles from the gap into the non-magnetic separation product; removing magnetic particles from the stream of enriched material and moving to the place of their removal from the gap into the magnetic separation product; removal of non-magnetic particles remaining in the stream of enriched material into a non-magnetic separation product.
Недостатком данного способа является перемещение обогащаемого материала от места подачи его в зазор между ферромагнитными телами в направлении к месту удаления немагнитных частиц из зазора в немагнитный продукт сепарации. Вследствие этого, чтобы вывести магнитные частицы из потока обогащаемого материала, а затем отвести их на достаточное удаление для предотвращения взаимного загрязнения магнитного и немагнитного продуктов сепарации, необходимо перпендикулярно направлению движения материала создать поле магнитных сил соответствующей протяженности, что требует больших затрат энергии. The disadvantage of this method is the movement of the enriched material from the place of its supply into the gap between the ferromagnetic bodies in the direction to the place of removal of non-magnetic particles from the gap into the non-magnetic separation product. As a result, in order to remove magnetic particles from the stream of enriched material, and then take them to sufficient removal to prevent mutual contamination of the magnetic and non-magnetic separation products, it is necessary to create a field of magnetic forces of appropriate length perpendicular to the direction of movement of the material, which requires large amounts of energy.
Данный способ реализуется в устройстве [1], которое состоит из магнитной системы с наклонными наконечниками, поверхности которых, повернутые к межполюсному зазору, имеют в поперечном сечении криволинейный профиль; установленной между ними наклонной камеры; устройства для подачи в камеру предназначенного для обогащения материала; устройств для удаления магнитного и немагнитного продуктов сепарации; причем стенки камеры, которые расположены параллельно магнитному полю, являются в тоже время параллельными направлению от устройства для подачи обогащаемого материала до устройства для удаления немагнитного продукта сепарации. This method is implemented in the device [1], which consists of a magnetic system with oblique tips, the surfaces of which, turned to the pole gap, have a curved profile in cross section; an inclined camera installed between them; devices for feeding into the chamber intended for enrichment of the material; devices for removing magnetic and non-magnetic separation products; moreover, the walls of the chamber, which are parallel to the magnetic field, are at the same time parallel to the direction from the device for feeding the enriched material to the device for removing the non-magnetic separation product.
Принцип действия устройства состоит в следующем. Материал, предназначенный для обогащения, поступает в наклонную камеру и двигается вниз вдоль ее нижней продольной стенки к устройству для удаления немагнитного продукта сепарации. Благодаря заданной ориентации магнитного поля и криволинейной поверхности полюсных наконечников в камере создаются магнитные силы, направленные перпендикулярно вверх от траектории движения материала. Под действием этих сил магнитные частички выходят вверх из потока материала и перемещаются к устройству для удаления магнитного продукта сепарации. Немагнитные частички, которые остались в потоке материала, поступают в устройство для удаления немагнитного продукта. The principle of operation of the device is as follows. Material intended for enrichment enters the inclined chamber and moves downward along its lower longitudinal wall to the device for removing the non-magnetic separation product. Due to the given orientation of the magnetic field and the curved surface of the pole pieces, magnetic forces are created in the chamber, directed perpendicularly upward from the path of the material. Under the influence of these forces, magnetic particles exit upward from the material flow and move to the device to remove the magnetic separation product. Non-magnetic particles that remain in the material stream enter the device for removing the non-magnetic product.
Недостаток данного устройства заключается в размещении вышеуказанных стенок камеры параллельно направлению от устройства для подачи предназначенного для обогащения материала к устройству для выделения немагнитного продукта сепарации. Такое размещение стенок камеры требует дополнительной энергии для направления магнитных частиц к устройству для выделения магнитного продукта. The disadvantage of this device is the placement of the above chamber walls parallel to the direction from the device for feeding intended for the enrichment of the material to the device for separating a non-magnetic separation product. This placement of the walls of the chamber requires additional energy to direct the magnetic particles to the device for separating the magnetic product.
Прототип [2] заявляемого способа включает подачу предназначенного для обогащения материала в зазоры между удлиненными ферромагнитными телами, продольные наклонные кромки которых имеют криволинейный профиль в поперечном сечении, а общая касательная к этим кромкам плоскость ориентирована под прямым углом к направлению магнитного поля; удаление магнитных частиц из потока предназначенного для обогащения материала в магнитный продукт сепарации; удаление немагнитных частиц сквозь зазоры между ферромагнитными телами в немагнитный продукт сепарации, причем подачу и дальнейшее перемещение предназначенного для обогащения материала осуществляют под острым углом к общей касательной к продольным наклонным кромкам ферромагнитных тел плоскости по направлению к месту выведения немагнитных частиц в немагнитный продукт сепарации. The prototype [2] of the proposed method includes feeding intended for enrichment of the material into the gaps between the elongated ferromagnetic bodies, the longitudinal inclined edges of which have a curved profile in the cross section, and the common plane tangent to these edges is oriented at right angles to the direction of the magnetic field; removal of magnetic particles from the stream intended for the enrichment of the material in the magnetic separation product; the removal of non-magnetic particles through the gaps between the ferromagnetic bodies into the non-magnetic separation product, and the supply and further movement of the material intended for enrichment is carried out at an acute angle to the common tangent to the longitudinal inclined edges of the ferromagnetic bodies of the plane towards the place of removal of the non-magnetic particles into the non-magnetic separation product.
При мокром обогащении подают воду в контакте с потоком пульпы предназначенного для обогащения материала и по одну сторону относительно общей к ферромагнитным телам касательной плоскости в направлении к месту выведения магнитных частиц в магнитный продукт сепарации. During wet enrichment, water is supplied in contact with the pulp stream for enrichment of the material and on one side of the tangent plane common to the ferromagnetic bodies in the direction to the place where the magnetic particles are removed into the magnetic separation product.
Недостаток прототипа заявляемого способа заключается в перемещении потока предназначенного для обогащения материала под острым углом к общей для ферромагнитных тел плоскости, расположенной по касательной к их продольным наклонным кромкам, по направлению к месту удаления немагнитного продукта сепарации. Такое перемещение вызывает необходимость выведения магнитных частиц из потока обогащаемого материала и направления траектории их движения к месту выведения магнитного продукта сепарации. Осуществление поворота в траектории движения требует затрат энергии на преодоление сил инерции магнитных частиц и в случае мокрого обогащения, скоростного напора пульпы, которые стремятся затолкнуть магнитные частицы в зазоры между ферромагнитными телами, откуда они обязательно поступят в немагнитный продукт сепарации. The disadvantage of the prototype of the proposed method is to move the flow intended for the enrichment of the material at an acute angle to the plane common to ferromagnetic bodies, located tangentially to their longitudinal inclined edges, towards the place of removal of the non-magnetic separation product. Such a movement necessitates the removal of magnetic particles from the stream of enriched material and the direction of the path of their movement to the place of removal of the magnetic separation product. Carrying out a turn in the trajectory of motion requires energy to overcome the inertia forces of the magnetic particles and, in the case of wet enrichment, the pressure head of the pulp, which tend to push the magnetic particles into the gaps between the ferromagnetic bodies, from where they will necessarily enter the non-magnetic separation product.
Прототип [2] заявляемого устройства состоит из магнитной системы, между полюсными наконечниками которой установлены разделенные зазорами удлиненные ферромагнитные тела, верхние продольные наклонные кромки которых имеют в поперечном сечении криволинейный профиль, а общая касательная к этим кромкам плоскость ориентирована под прямым углом к направлению магнитного поля; устройства для подачи предназначенного для обогащения материала, которое размещено над общей касательной к продольным наклонным кромкам ферромагнитных пластин плоскостью; стенок и перегородок, предназначенных для задания наклона траектории движения обогащаемого материала относительно этой общей касательной плоскости; устройств для удаления немагнитного и магнитного продуктов сепарации, причем поверхности стенок и перегородок, которые задают наклон траектории движения обогащаемого материала, размещены под острым углом к общей касательной плоскости ферромагнитных тел. The prototype [2] of the claimed device consists of a magnetic system, between the pole tips of which are installed elongated ferromagnetic bodies separated by gaps, the upper longitudinal inclined edges of which have a curved profile in cross section, and the common plane tangent to these edges is oriented at right angles to the direction of the magnetic field; devices for feeding material intended for enrichment, which is placed above the common tangent to the longitudinal inclined edges of the ferromagnetic plates by a plane; walls and partitions designed to specify the inclination of the trajectory of the enriched material relative to this common tangent plane; devices for removing non-magnetic and magnetic separation products, and the surfaces of the walls and partitions that specify the slope of the path of movement of the enriched material are placed at an acute angle to the common tangent plane of the ferromagnetic bodies.
В случае мокрого обогащения прототип снабжен приспособлением для подачи воды, которое размещено с той же стороны относительно общей к ферромагнитным телам касательной плоскости, что и приспособление для подачи обогащаемого материала. In the case of wet enrichment, the prototype is equipped with a device for supplying water, which is placed on the same side relative to the tangent plane common to the ferromagnetic bodies as the device for feeding the enriched material.
Принцип действия прототипа заключается в следующем. Обогащаемый материал подают в зазоры между находящимися в магнитном поле удлиненными ферромагнитными телами. При заданной ориентации ферромагнитных тел относительно магнитного поля на уровне и выше их закругленных кромок создается направленная из зазоров магнитная сила. Эта сила удерживает магнитные частицы от движения вниз сквозь зазоры под действием сил инерции и тяжести, а при мокром обогащении - еще и скоростного напора пульпы, и они движутся над зазорами выше продольных наклонных кромок ферромагнитных тел к устройству для удаления магнитного продукта. Немагнитные частички, не испытывающие поддерживающего действия магнитных сил, движутся вниз сквозь зазоры между ферромагнитными телами и поступают в устройство для удаления немагнитного продукта сепарации. The principle of operation of the prototype is as follows. The enriched material is fed into the gaps between the elongated ferromagnetic bodies located in the magnetic field. For a given orientation of the ferromagnetic bodies relative to the magnetic field at and above their rounded edges, a magnetic force directed from the gaps is created. This force keeps the magnetic particles from moving down through the gaps under the action of inertia and gravity, and when wet enrichment, also the pressure of the pulp, and they move above the gaps above the longitudinal inclined edges of the ferromagnetic bodies to the device for removing the magnetic product. Non-magnetic particles that do not experience the supporting action of magnetic forces move down through the gaps between the ferromagnetic bodies and enter the device to remove the non-magnetic separation product.
Недостатком прототипа заявляемого устройства является размещение поверхностей стенок и перегородок, которые задают наклон траектории движения обогащаемого материала, под острым углом к общей касательной плоскости ферромагнитных тел. При таком размещении стенок и перегородок подаваемый на обогащение материал, а вместе с ним и магнитные частички, направляются сквозь зазоры между ферромагнитными телами в немагнитный продукт сепарации. Следствием этого является необходимость дополнительной затраты энергии для поворота траектории движения магнитных частиц в направлении к месту выведения магнитного продукта. The disadvantage of the prototype of the claimed device is the placement of the surfaces of the walls and partitions, which specify the inclination of the trajectory of the enriched material, at an acute angle to the common tangent plane of the ferromagnetic bodies. With this arrangement of walls and partitions, the material supplied for enrichment, and with it the magnetic particles, are sent through the gaps between the ferromagnetic bodies into the non-magnetic separation product. The consequence of this is the need for additional energy expenditures for turning the trajectory of the movement of magnetic particles in the direction to the place of removal of the magnetic product.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ [2] непрерывной магнитной сепарации слабомагнитных материалов и устройство для осуществления этого способа путем создания условий для устранения затрат энергии на преодоление сил инерции и скоростного напора пульпы, которые стремятся затолкнуть магнитные частицы в зазор между ферромагнитными телами. Это позволило бы уменьшить затраты энергии без уменьшения извлечения магнитных частиц в магнитный продукт сепарации. The basis of the invention is the task to improve the method [2] for the continuous magnetic separation of weakly magnetic materials and the device for implementing this method by creating conditions for eliminating the energy costs of overcoming the inertia forces and high-pressure pulp pressure, which tend to push magnetic particles into the gap between the ferromagnetic bodies. This would reduce energy costs without reducing the extraction of magnetic particles into the magnetic separation product.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе непрерывной магнитной сепарации слабомагнитных материалов, который включает подачу обогащаемого материала к зазорам между удлиненными ферромагнитными телами, продольные наклонные кромки которых имеют криволинейный профиль в поперечном сечении, а общая касательная к этим кромкам плоскость ориентирована под прямым углом к направлению магнитного поля; удаление немагнитных частиц вниз сквозь зазоры между ферромагнитными телами в немагнитный продукт сепарации; удаление магнитных частиц в магнитный продукт сепарации, согласно изобретению подачу и дальнейшее перемещение предназначенного для обогащения материала осуществляют в направлении к месту извлечения магнитных частиц в магнитный продукт сепарации параллельно продольным наклонным кромкам удлиненных ферромагнитных тел под углом 30±10o к вертикали.The solution of this problem is achieved by the fact that in the method of continuous magnetic separation of weakly magnetic materials, which includes feeding the enriched material to the gaps between the elongated ferromagnetic bodies, the longitudinal inclined edges of which have a curved profile in cross section, and the common plane tangent to these edges is oriented at right angles to direction of the magnetic field; removal of non-magnetic particles down through the gaps between the ferromagnetic bodies into a non-magnetic separation product; the removal of magnetic particles in the magnetic separation product, according to the invention, the supply and further movement of the material intended for enrichment is carried out towards the place of extraction of the magnetic particles in the magnetic separation product parallel to the longitudinal inclined edges of the elongated ferromagnetic bodies at an angle of 30 ± 10 ° to the vertical.
При мокром обогащении в зазор между ферромагнитными телами подают воду в контакте с потоком пульпы предназначенного для обогащения материала, но с противоположной стороны относительно общей к ферромагнитным телам касательной плоскости, в направлении к месту выведения немагнитных частиц в немагнитный продукт сепарации. During wet enrichment, water is supplied into the gap between the ferromagnetic bodies in contact with the pulp stream of the material intended for enrichment, but on the opposite side, with respect to the tangent plane common to the ferromagnetic bodies, in the direction to the place of removal of non-magnetic particles into the non-magnetic separation product.
Решение поставленной задачи достигается также тем, что в устройстве [2] для осуществления способа непрерывной магнитной сепарации слабомагнитных материалов, которое состоит из магнитной системы с полюсными наконечниками; установленных между ними как минимум двух удлиненных параллельных размещенных относительно друг друга с зазорами наклонных ферромагнитных тел, продольные наклонные кромки которых имеют криволинейный профиль в поперечном сечении и общую плоскость, что их касается, ориентированную под прямым углом к направлению магнитного поля; приспособления для подачи предназначенного для обогащения материала, которое размещено над общей касательной к продольным наклонным кромкам ферромагнитных пластин плоскостью; стенок и перегородок, предназначенных для задания наклона траектории движения обогащаемого материала относительно этой общей касательной плоскости; приспособлений для отвода немагнитного и магнитного продуктов сепарации, согласно изобретению поверхности стенок и перегородок, которые задают наклон траектории движения обогащаемого материала, размещены параллельно общей касательной к ферромагнитным телам плоскости под утлом 30±10o к вертикали.The solution of this problem is also achieved by the fact that in the device [2] for implementing the method of continuous magnetic separation of weakly magnetic materials, which consists of a magnetic system with pole tips; installed between them at least two elongated parallel inclined ferromagnetic bodies placed relative to each other with gaps, the longitudinal inclined edges of which have a curved profile in cross section and a common plane that touches them, oriented at right angles to the direction of the magnetic field; devices for feeding material intended for enrichment, which is placed above the common tangent to the longitudinal inclined edges of the ferromagnetic plates by a plane; walls and partitions designed to specify the inclination of the trajectory of the enriched material relative to this common tangent plane; devices for removal of non-magnetic and magnetic separation products, according to the invention, the surface of the walls and partitions that define the inclination of the trajectory of the enriched material, placed parallel to the common tangent to the ferromagnetic bodies of the plane under the angle of 30 ± 10 o to the vertical.
В случае мокрого обогащения устройство снабжено приспособлением для подачи воды, которое размещено под общей касательной к ферромагнитным телам плоскостью. In the case of wet enrichment, the device is equipped with a device for supplying water, which is placed under a common plane tangent to the ferromagnetic bodies.
Вдоль боковых поверхностей ферромагнитных пластин по всей высоте сепарационного канала установлены примыкающие к ним пластинки из немагнитного материала. Along the side surfaces of the ferromagnetic plates along the entire height of the separation channel, adjacent adjacent plates of non-magnetic material are installed.
Причинно-следственная связь между признаками изобретения и достигаемым результатом (создание условий, которые позволяют уменьшить индукцию магнитного поля без уменьшения извлечения магнитных частиц в магнитный продукт сепарации) заключается в следующем. При подаче и перемещении обогащаемого материала параллельно продольным наклонным кромкам ферромагнитных тел с криволинейным профилем в поперечном сечении сила инерции частиц не имеет компоненты, которая бы действовала против направленной из зазора магнитной силы и заставляла бы магнитные частицы войти в зазоры между ферромагнитными телами, после чего они могут двигаться дальше в немагнитный продукт сепарации. Это же относится и к скоростному напору пульпы на частицы при осуществлении мокрого процесса сепарации. В этом случае возникает необходимость перемещения воды по зазорам ниже кромок ферромагнитных тел, выше которых перемещается пульпа. Без этой воды поток пульпы обязательно бы расширялся, создавая именно те компоненты скоростного напора, которые бы заставляли магнитные частицы преодолеть магнитные силы и войти в зазоры между ферромагнитными телами. Таким образом, при подаче обогащаемого материала параллельно продольным наклонным кромкам ферромагнитных тел, но выше общей для них касательной плоскости, а в случае мокрого обогащение еще и при подаче воды в зазоры между ферромагнитными телами ниже этой плоскости, нет сил инерции и скоростного напора пульпы, которые были бы направлены в зазоры. Благодаря этому только направленная вниз сила тяжести понуждает магнитные частицы к движению по направлению к зазорам между ферромагнитными телами. В сравнении с прототипом это дает возможность уменьшить индукцию магнитного поля без уменьшения извлечения магнитных частиц в магнитный продукт, или при одинаковой индукции магнитного поля достигнуть большего извлечения магнитных частиц. The causal relationship between the features of the invention and the result achieved (creating conditions that can reduce the induction of the magnetic field without reducing the extraction of magnetic particles into the magnetic separation product) is as follows. When feeding and moving the enriched material parallel to the longitudinal inclined edges of ferromagnetic bodies with a curved profile in cross section, the inertia force of the particles does not have a component that acts against the magnetic force directed from the gap and forces magnetic particles to enter the gaps between the ferromagnetic bodies, after which they can move on into a non-magnetic separation product. The same applies to the velocity pressure of the pulp on the particles during the wet separation process. In this case, there is a need to move water through gaps below the edges of ferromagnetic bodies, above which the pulp moves. Without this water, the pulp flow would necessarily expand, creating precisely those components of the velocity head that would force the magnetic particles to overcome the magnetic forces and enter the gaps between the ferromagnetic bodies. Thus, when the enriched material is fed parallel to the longitudinal inclined edges of the ferromagnetic bodies, but above the common tangent plane for them, and in the case of wet enrichment even when the water is supplied to the gaps between the ferromagnetic bodies below this plane, there are no inertia forces and velocity pulp pressure, which would be sent to the gaps. Due to this, only the downward gravity force forces the magnetic particles to move towards the gaps between the ferromagnetic bodies. In comparison with the prototype, this makes it possible to reduce the induction of the magnetic field without reducing the extraction of magnetic particles into the magnetic product, or with the same induction of the magnetic field to achieve greater extraction of magnetic particles.
Экспериментальным путем установлено, что рациональный угол наклона продольных наклонных кромок ферромагнитных тел к вертикали составляет 30±10o. При меньшем угле немагнитные частицы не успевают выйти из потока магнитных частиц и поступают в магнитный продукт, загрязняя его. При большем угле наклона уменьшается скорость движения материала по зазорам между ферромагнитными телами, вследствие чего ухудшаются показатели обогащения.It was established experimentally that the rational angle of inclination of the longitudinal inclined edges of the ferromagnetic bodies to the vertical is 30 ± 10 o . At a smaller angle, non-magnetic particles do not have time to get out of the flux of magnetic particles and enter the magnetic product, polluting it. At a larger angle of inclination, the speed of movement of the material through the gaps between the ferromagnetic bodies decreases, as a result of which the enrichment rates deteriorate.
Ориентация параллельных ферромагнитных тел относительно магнитного поля задана тем, что общая плоскость, которая касается продольных наклонных кромок ферромагнитных тел, размещена под прямым углом к магнитному полю. При такой ориентации магнитная сила направлена из зазоров между ферромагнитными телами. Физика этого явления подробно изложена в литературе [2, 4]. The orientation of the parallel ferromagnetic bodies relative to the magnetic field is defined by the fact that the common plane, which touches the longitudinal inclined edges of the ferromagnetic bodies, is placed at right angles to the magnetic field. With this orientation, the magnetic force is directed from the gaps between the ferromagnetic bodies. The physics of this phenomenon is described in detail in the literature [2, 4].
Благодаря тому, что продольные наклонные кромки имеют в своем поперечном сечении криволинейный профиль, например закругленный, эллипсовидный и так далее, в зазорах не создаются направленные к ферромагнитным телам магнитные силы, которые были бы достаточны для притяжения и удержания магнитных частиц на стенках зазоров [4]. Due to the fact that the longitudinal inclined edges have a curved profile in their cross section, for example, rounded, ellipsoidal, and so on, in the gaps, magnetic forces directed towards the ferromagnetic bodies are not created that would be sufficient to attract and retain magnetic particles on the walls of the gaps [4] .
Для реализации способа был разработан и изготовлен лабораторный сепаратор. Он состоит из магнитной системы и расположенного между ее полюсными наконечниками сепарационного канала. Последний имеет две размещенные в вертикальных плоскостях продольные наклонные ферромагнитные пластины толщиной 10 мм и длиной 200 мм. Плоскости ферромагнитных пластин ориентированы перпендикулярно поверхностям полюсных наконечников магнитной системы. Пластины установлены с зазором 10 мм относительно друг друга. Верхние продольные кромки пластин закруглены в поперечном сечении и имеют общую плоскость, которая их касается, наклоненную под углом 30o к вертикали. Радиус закругления равен 5 мм. К закругленным кромкам ферромагнитных пластин присоединены пластины из неферромагнитного материала, которые закрывают собой зону действия наибольших притягивающих магнитных сил. К ферромагнитным и неферромагнитным пластинам герметично прикреплены пластины, образующие дно и потолочину сепарационного канала. Эти две последние пластины расположены параллельно плоскости, касающейся закругленных кромок ферромагнитных пластин.To implement the method, a laboratory separator was developed and manufactured. It consists of a magnetic system and a separation channel located between its pole tips. The latter has two longitudinal inclined ferromagnetic plates placed in vertical planes with a thickness of 10 mm and a length of 200 mm. The planes of the ferromagnetic plates are oriented perpendicular to the surfaces of the pole pieces of the magnetic system. The plates are installed with a gap of 10 mm relative to each other. The upper longitudinal edges of the plates are rounded in cross section and have a common plane that touches them, inclined at an angle of 30 o to the vertical. The radius of curvature is 5 mm. Non-ferromagnetic material plates are attached to the rounded edges of the ferromagnetic plates, which cover the zone of action of the greatest attractive magnetic forces. Plates forming the bottom and the ceiling of the separation channel are hermetically attached to ferromagnetic and non-ferromagnetic plates. These last two plates are parallel to the plane touching the rounded edges of the ferromagnetic plates.
Устройство для подачи пульпы обогащаемого материала размещено над зазором выше закругленных в поперечном сечении продольных кромок наклонных ферромагнитных пластин. Его нижняя и верхняя стенки (днище и потолочина) расположены параллельно общей касательной к ферромагнитным телам плоскости. Ниже указанных кромок расположено устройство для подачи воды в зазор между ферромагнитными пластинами. Около нижних концов наклонных ферромагнитных пластин расположены устройства для отвода немагнитного и магнитного продукта сепарации. A device for feeding the pulp of the enriched material is placed above the gap above the longitudinal edges of the inclined ferromagnetic plates rounded in cross section. Its lower and upper walls (bottom and ceiling) are parallel to the common plane tangent to the ferromagnetic bodies. Below these edges is a device for supplying water to the gap between the ferromagnetic plates. Near the lower ends of the inclined ferromagnetic plates are devices for removing a non-magnetic and magnetic separation product.
Благодаря заданной ориентации поверхностей сепарационного канала и устройства для подачи пульпы последняя движется по зазору параллельно продольным наклонным кромкам ферромагнитных пластин и не создает сил скоростного напора, которые бы стремились направить магнитные частички в зазор между пластинами. Due to the given orientation of the surfaces of the separation channel and the pulp feeding device, the latter moves along the gap parallel to the longitudinal inclined edges of the ferromagnetic plates and does not create high-pressure forces that would tend to direct the magnetic particles into the gap between the plates.
Благодаря заданной ориентации ферромагнитных пластин относительно магнитного поля на уровне их закругленных в поперечном сечении кромок возникают направленные из зазора магнитные силы, детально описанные в литературе [2, 4] . Немагнитные частички под действием силы тяжести беспрепятственно входят в зазор между пластинами и двигаются там дальше к устройству для отвода немагнитного продукта сепарации. Магнитные частички удерживаются магнитными силами от входа в зазор между ферромагнитными пластинами и двигаются над зазором к устройству для отвода магнитного продукта сепарации. Due to the given orientation of the ferromagnetic plates relative to the magnetic field at the level of their edges rounded in the cross section, magnetic forces directed from the gap arise, which are described in detail in the literature [2, 4]. Non-magnetic particles under the influence of gravity freely enter the gap between the plates and move there further to the device for removing the non-magnetic separation product. Magnetic particles are held by magnetic forces from entering the gap between the ferromagnetic plates and move above the gap to the device for removing the magnetic separation product.
На лабораторном сепараторе обогащалась марганцевая руда крупностью 4-0 мм с содержанием марганца 21,4%. Пульпа обогащаемой руды подавалась в сепарационный канал со скоростью 0,2 м/с. Manganese ore with a particle size of 4-0 mm with a manganese content of 21.4% was enriched in a laboratory separator. Concentrated ore pulp was fed into the separation channel at a speed of 0.2 m / s.
Немагнитный кварц под влиянием силы тяжести опускался в зазор между ферромагнитными пластинами и двигался далее в устройство для отвода немагнитного продукта сепарации. Магнитный марганец, который поддерживался магнитными силами, двигался над зазором, который разделяет ферромагнитные пластины выше их наклонных продольных кромок, к устройству для отвода магнитного продукта сепарации. Non-magnetic quartz, under the influence of gravity, fell into the gap between the ferromagnetic plates and moved further into the device for removing the non-magnetic separation product. Magnetic manganese, which was supported by magnetic forces, moved over the gap that separates the ferromagnetic plates above their inclined longitudinal edges, to a device for removing the magnetic separation product.
С целью оценки эффективности предлагаемого способа и устройства обогащение этой же марганцевой руды осуществлялось также на лабораторном сепараторе, который является прототипом заявляемого и был изготовлен по патенту [2]. В соответствии с этим патентом пульпа в сепаратор подавалась не параллельно, а под острым углом к общей касательной к продольным наклонным кромкам ферромагнитных тел плоскости. Ферромагнитные тела наклонены под углом 8o к вертикали. В воду, которая подавалась с той же стороны упомянутой касательной плоскости, что и пульпа, переходили магнитные частички. Результаты опробования приведены в таблице.In order to assess the effectiveness of the proposed method and device, the enrichment of the same manganese ore was also carried out on a laboratory separator, which is the prototype of the claimed and was made according to the patent [2]. In accordance with this patent, the pulp was fed into the separator not in parallel, but at an acute angle to the common tangent to the longitudinal inclined edges of the plane’s ferromagnetic bodies. Ferromagnetic bodies are inclined at an angle of 8 o to the vertical. Magnetic particles passed into the water, which was supplied from the same side of the mentioned tangent plane as the pulp. The test results are shown in the table.
Согласно приведенным данным заявляемый сепаратор дал те же результаты обогащения, что и его прототип, но при индукции в полтора раза меньшей (0,6 Тл вместо 0,9 Тл). Это подтверждает эффективность нового способа обогащения и устройства для его реализации. В случае обогащения по патенту [2] при размещении наклонных продольных кромок ферромагнитных тел под углом 30o к вертикали магнитные частицы в магнитный продукт почти не извлекались.According to the above data, the inventive separator gave the same enrichment results as its prototype, but with induction one and a half times smaller (0.6 T instead of 0.9 T). This confirms the effectiveness of the new enrichment method and device for its implementation. In the case of enrichment according to the patent [2] when placing the inclined longitudinal edges of the ferromagnetic bodies at an angle of 30 o to the vertical, the magnetic particles in the magnetic product were almost not removed.
На фиг. 1 показан вертикальный разрез сепаратора, на фиг.2 - его горизонтальный разрез. In FIG. 1 shows a vertical section of the separator, figure 2 - its horizontal section.
Сепаратор (фиг.1 и 2) включает магнитную систему 1, в межполюсном зазоре которой установлен один или несколько рядов удлиненных наклонных ферромагнитных тел в виде пластин 2, размещенных с зазорами 3 относительно друг друга. Плоскости пластин вертикальны и параллельны магнитному полю. Как пример, на чертежах дан один ряд пластин. Верхние продольные наклонные кромки 4 пластин в поперечном сечении закруглены. К этим кромкам прилегают немагнитные пластины 5, которые закрывают зону, где притягивающие магнитные силы являются наибольшими. Пластины и разделяющие их дистанционные прокладки в данном случае выполнены как единое целое. The separator (FIGS. 1 and 2) includes a magnetic system 1, in the interpolar gap of which one or more rows of elongated inclined ferromagnetic bodies are installed in the form of plates 2 placed with
Приспособление 6 для подачи пульпы обогащаемого материала размещено выше продольных закругленных в поперечном сечении наклонных продольных кромок ферромагнитных тел. Ниже этих кромок имеется приспособление 7 для подачи воды в зазоры между ферромагнитными пластинами. The device 6 for feeding the pulp of the enriched material is placed above the longitudinal inclined longitudinal edges of the ferromagnetic bodies, rounded in cross section. Below these edges there is a device 7 for supplying water to the gaps between the ferromagnetic plates.
Нижние и верхние поверхности приспособления для подачи пульпы и дистанционные прокладки между ферромагнитными и немагнитными пластинами, задающие наклон траектории движения обогащаемого материала, размещены параллельно общей касательной к ферромагнитным телам плоскости под углом 30±10o к вертикали.The lower and upper surfaces of the pulp feeder and spacers between ferromagnetic and non-magnetic plates, defining the inclination of the path of movement of the enriched material, are placed parallel to the common tangent plane to the ferromagnetic bodies at an angle of 30 ± 10 o to the vertical.
Около нижних концов наклонных ферромагнитных пластин имеются приспособления для отвода немагнитного 8 и магнитного 9 продуктов сепарации. Near the lower ends of the inclined ferromagnetic plates there are devices for removing non-magnetic 8 and magnetic 9 separation products.
Вдоль боковых поверхностей ферромагнитных пластин по всей высоте сепарационного канала установлены примыкающие к ним пластинки 10 из немагнитного материала. Along the side surfaces of the ferromagnetic plates along the entire height of the separation channel,
Пульпа из приспособления 6 поступает в зазоры между немагнитными пластинами 5 выше и параллельно продольным закругленным в поперечном сечении кромкам наклонных ферромагнитных пластин. Ниже этих кромок в зазоры между ферромагнитными пластинами из приспособления 7 подается вода. The pulp from the device 6 enters the gaps between the
Немагнитные частички (белые) под действием силы тяжести опускаются вниз и по зазорам между ферромагнитными пластинами транспортируются водой к приспособлению 8 для отвода немагнитного продукта сепарации. Магнитные частички (черные) поддерживаются магнитной силой, которая направлена из зазоров между ферромагнитными пластинами, и по зазору между немагнитными пластинами транспортируются пульпой, в которой постепенно уменьшается количество немагнитных частиц, к приспособлению 9 для отвода магнитного продукта. Non-magnetic particles (white) under the influence of gravity fall down and are transported by water through the gaps between the ferromagnetic plates to the device 8 for removal of the non-magnetic separation product. The magnetic particles (black) are supported by magnetic force, which is directed from the gaps between the ferromagnetic plates, and are transported along the gap between the non-magnetic plates by pulp, in which the number of non-magnetic particles is gradually reduced, to the device 9 for removing the magnetic product.
Немагнитные пластины 5 могут не использоваться, если нет жестких требований к чистоте магнитного продукта. Это позволяет увеличить извлечение магнитных частиц в магнитный продукт и упростить конструкцию сепаратора. Роль немагнитных пластин в этом случае выполняют слабомагнитные частички, которые притянулись с криволинейной поверхности продольных наклонных кромок ферромагнитных тел. Эти частички притягиваются из той части материала, которая перемещается над ферромагнитными пластинами, а не над зазорами между ними.
Причинно-следственная связь между существенными признаками устройства и достигаемым результатом заключается в том, что устройство позволяет реализовать существенные признаки заявляемого способа обогащения слабомагнитных материалов. The causal relationship between the essential features of the device and the achieved result is that the device allows you to implement the essential features of the proposed method of enrichment of weakly magnetic materials.
При мокром обогащении нижние и верхние поверхности приспособления для подачи пульпы, а также нижняя и верхняя внутренние поверхности сепарационного канала (на чертежах это обращенные во внутрь канала поверхности дистанционных прокладок между пластинами) задают направление движения пульпы, а следовательно, и обогащаемого материала относительно общей касательной к ферромагнитным телам плоскости. Поэтому они размещены параллельно этой плоскости под углом 30±10o к вертикали.When wet enrichment, the lower and upper surfaces of the pulp feeder, as well as the lower and upper inner surfaces of the separation channel (in the drawings, these are the surfaces of the spacers between the plates facing the inside of the channel), determine the direction of movement of the pulp, and therefore the material being enriched, relative to the common tangent to ferromagnetic bodies of the plane. Therefore, they are placed parallel to this plane at an angle of 30 ± 10 o to the vertical.
При сухом обогащении параллельной общей касательной к ферромагнитным телам плоскости может быть только нижняя поверхность приспособления для подачи питания, по которой обогащаемый материал скользит перед входом в зону сепарации. В данном случае только эта поверхность определяет направление движения материала. Двигаясь в зоне сепарации над зазором между ферромагнитными пластинами, обогащаемый материал не поддерживается какой-либо жесткой поверхностью. Немагнитные частицы после их выхода из потока обогащаемого материала вниз в зазор между ферромагнитными телами становятся продуктом обогащения, а не обогащаемым материалом. Направление их движения никак не влияет на процесс разделения остальной части обогащаемого материала. Поэтому перемещение немагнитных частиц после входа в зазор между ферромагнитными телами может осуществляться по поверхности с любым необходимым углом наклона. When dry enrichment is parallel to the common tangent plane to the ferromagnetic bodies, there can be only the lower surface of the power supply device, along which the enriched material slides before entering the separation zone. In this case, only this surface determines the direction of movement of the material. Moving in the separation zone above the gap between the ferromagnetic plates, the enriched material is not supported by any rigid surface. Non-magnetic particles after they exit the stream of enriched material down into the gap between the ferromagnetic bodies become an enrichment product, and not an enriched material. The direction of their movement does not affect the process of separation of the rest of the enriched material. Therefore, the movement of non-magnetic particles after entering the gap between the ferromagnetic bodies can be carried out on the surface with any desired angle of inclination.
Благодаря описанному расположению поверхностей устройства для подачи питания и сепарационной камеры, которые определяют направление движения обогащаемого материала, магнитные частички внутри сепарационной камеры перемещаются параллельно продольным закругленным кромкам ферромагнитных тел и не имеют такой составляющей своей скорости, которая была бы направлена в зазоры между ферромагнитными пластинами. Отсутствие такой составляющей скорости позволяет в сравнении с прототипом уменьшить магнитную силу, необходимую для удержания магнитных частиц от входа в зазоры между ферромагнитными пластинами, откуда они неизбежно поступали бы в немагнитный продукт сепарации. Уменьшение магнитной силы приводит к уменьшению потребляемой энергии при том же извлечении магнитных частиц в магнитный продукт сепарации. Due to the described arrangement of the surfaces of the power supply device and the separation chamber, which determine the direction of movement of the enriched material, the magnetic particles inside the separation chamber move parallel to the longitudinal rounded edges of the ferromagnetic bodies and do not have such a component of their velocity that would be directed into the gaps between the ferromagnetic plates. The absence of such a component of the speed allows, in comparison with the prototype, to reduce the magnetic force necessary to keep the magnetic particles from entering the gaps between the ferromagnetic plates, from where they would inevitably come into a non-magnetic separation product. A decrease in the magnetic force leads to a decrease in the energy consumed with the same extraction of magnetic particles into the magnetic separation product.
При мокром обогащении согласно способу воду необходимо подавать ниже продольных наклонных кромок ферромагнитных тел, что достигается с помощью соответствующей установки приспособления для ее подачи. When wet enrichment according to the method, water must be supplied below the longitudinal inclined edges of the ferromagnetic bodies, which is achieved using the appropriate installation of a device for its supply.
Благодаря установке пластинок из немагнитного материала вдоль боковых поверхностей ферромагнитных пластин устраняется их абразивный износ последних, а следовательно, и искажение профиля их скругленных поверхностей. Это позволяет сохранить картину действующих в сепарационном пространстве магнитных сил. Немагнитные пластинки могут быть легкосъемными для создания возможности быстрой замены. Thanks to the installation of plates of non-magnetic material along the side surfaces of the ferromagnetic plates, their abrasive wear is eliminated, and, consequently, the profile distortion of their rounded surfaces is eliminated. This allows you to save a picture of the magnetic forces acting in the separation space. Non-magnetic plates can be easily removable for quick replacement.
Ширина зазора между ферромагнитными пластинами зависит от размера и магнитных свойств частиц обогащаемого материала. The width of the gap between the ferromagnetic plates depends on the size and magnetic properties of the particles of the enriched material.
Сепаратор может изготавливаться серийно с помощью стандартного оборудования. The separator can be mass-produced using standard equipment.
Источники информации
1. Патент США 2056426, приоритет от 05.02.36.Sources of information
1. US patent 2056426, priority 05.02.36.
2. Патент Украины 15096 А, приоритет от 29.03.93. 2. Patent of Ukraine 15096 A, priority from 03/29/93.
3. Патент США 5568869 А, приоритет от 29.10.96. 3. US patent 5568869 A, priority from 10.29.96.
4. Svoboda J., Magnetic Methodth for the Treatment of Minerals, Elsevier Science Publishers B.Y., Amsterdam - Oxford - New York - Tokyo, 1987, с.286. 4. Svoboda J., Magnetic Methodth for the Treatment of Minerals, Elsevier Science Publishers B.Y., Amsterdam - Oxford - New York - Tokyo, 1987, p. 286.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122692A RU2209684C2 (en) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | Method of continuous magnetic separation of low-magnetic materials and device for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122692A RU2209684C2 (en) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | Method of continuous magnetic separation of low-magnetic materials and device for realization of this method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000122692A RU2000122692A (en) | 2002-10-10 |
| RU2209684C2 true RU2209684C2 (en) | 2003-08-10 |
Family
ID=29245226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000122692A RU2209684C2 (en) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | Method of continuous magnetic separation of low-magnetic materials and device for realization of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2209684C2 (en) |
-
2000
- 2000-08-29 RU RU2000122692A patent/RU2209684C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6253924B1 (en) | Magnetic separator apparatus and methods regarding same | |
| US7134555B2 (en) | Apparatus for isolating materials | |
| RU2462316C2 (en) | Method of magnetic separation of fine submagnetic loose products and magnetic separator to this end | |
| EP2128279B1 (en) | Method for separating metal-containing fractions from dry slag and the use of this method for waste incineration slag. | |
| RU2390380C2 (en) | Method for magnetic separation of trona | |
| JP2007167850A (en) | Method and apparatus for separating solid particles based on difference in density | |
| US3690454A (en) | Method and apparatus for magnetic concentration with ferromagnetic soft iron bodies | |
| GB2178344A (en) | Gravity - magnetic ore separators | |
| RU2185886C2 (en) | Method and device for separation of heavy particles of material from light ones | |
| RU2209684C2 (en) | Method of continuous magnetic separation of low-magnetic materials and device for realization of this method | |
| US4113608A (en) | Apparatus for separating non-magnetic materials of different densities | |
| US3994801A (en) | Method and apparatus for separating material | |
| KR100321069B1 (en) | Fluid bed magnetic separator with double-cylindrical structure | |
| SE9302114L (en) | Method and apparatus for separating heavier particles from a particulate material | |
| EA014397B1 (en) | Tray magnetic separator | |
| UA61098C2 (en) | Method and device for continuous magnetic separation of submagnetic materials | |
| RU2211732C1 (en) | Magnetic separator | |
| RU2000122692A (en) | METHOD FOR CONTINUOUS MAGNETIC SEPARATION OF WEAK MAGNETIC MATERIALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU2006289C1 (en) | Polygradient electromagnetic separator | |
| AU605232B2 (en) | Improvements in and relating to magnetic separators | |
| RU2492933C2 (en) | Method of magnetic separation and device to this end | |
| RU2469793C1 (en) | Electromagnetic roll separator | |
| RU131998U1 (en) | SEPARATOR FOR WET MAGNETIC ENRICHMENT | |
| RU229440U1 (en) | Drum magnetic separator | |
| RU2455074C1 (en) | Device for recovery of magnetite suspension |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100830 |