RU2398633C1 - Способ электродинамической сепарации - Google Patents
Способ электродинамической сепарации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2398633C1 RU2398633C1 RU2009124203/03A RU2009124203A RU2398633C1 RU 2398633 C1 RU2398633 C1 RU 2398633C1 RU 2009124203/03 A RU2009124203/03 A RU 2009124203/03A RU 2009124203 A RU2009124203 A RU 2009124203A RU 2398633 C1 RU2398633 C1 RU 2398633C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic field
- separation
- inductor
- particles
- current
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии разделения материалов по проводимости. Способ электродинамической сепарации включает отделение электропроводящих частиц из смеси с непроводящим материалом под воздействием переменного магнитного поля. В качестве магнитного поля используют переменное магнитное поле импульсной формы с крутым задним фронтом длительностью
где I1 - ток в индукторе радиуса RГ;
µ, σ, ρ - соответственно магнитная проницаемость, электропроводность и удельный вес сепарируемого материала;
k=3÷10 - коэффициент превышения силы Лоренца над весом частиц сепарируемого материала. Технический результат заключается в повышении эффективности. 5 ил.
Description
Изобретение относится к технологии разделения материалов по проводимости и может быть использовано для сепарации мелкодисперсного проводящего материала, например для отделения золота или другого металла из потока измельченной горной породы.
Известен способ извлечения электропроводящих немагнитных частиц из потока сыпучего материала (авт. свидетельство № 1346253 А1, МКл. В03С 1/08, 1/16), заключающийся в облучении материала переменным магнитным полем промышленной частоты 50 Гц и отделении немагнитных проводящих частиц за счет их отталкивания переменным магнитным полем электромагнитов.
Данный способ может быть использован для сепарации крупных проводящих частиц, поскольку используется низкая рабочая частота, не позволяющая создавать значительные наведенные поля в мелкодисперсных частицах.
Известен также способ электродинамической сепарации смеси электропроводящих и неэлектропроводящих частиц (авт. свидетельство № 1447408 А1, В03С 1/00), включающий разделение материала на классы по крупности, определение среднего диаметра частиц каждого класса крупности и воздействие на каждый класс материала переменным магнитным полем определенной частоты
где f - частота поля, Гц;
d - средний диаметр частиц, мм;
y - удельная проводимость частиц.
Недостатком этого способа является невозможность использования его для сепарации электропроводящего материала с произвольным диаметром частиц, поскольку частота магнитного поля выбирается под определенный средний диаметр частиц.
При сепарации электропроводящего материала произвольной крупности облучение полем определенной частоты приведет к пропуску частиц другой крупности, на которую не рассчитан сепаратор, а значит, его работа не будет эффективной по выделению всех возможных электропроводящих частиц.
В основу изобретения положена задача повышения эффективности извлечения мелкодисперсного электропроводящего материала произвольной крупности из потока измельченной горной породы.
Поставленная задача решается тем, что в способе электродинамической сепарации, включающем отделение электропроводящих частиц из смеси с непроводящим материалом под воздействием переменного магнитного поля, в качестве магнитного поля используют переменное магнитное поле импульсной формы с крутым задним фронтом длительностью
где I1 - ток в индукторе радиуса RГ;
µ, σ, ρ - соответственно магнитная проницаемость, электропроводность и удельный вес сепарируемого материала;
k=3÷10 - коэффициент превышения силы Лоренца над весом частиц сепарируемого материала.
Заявляемый способ можно пояснить с помощью графических материалов, где на фиг.1 приведена структурная схема устройства, реализующего заявляемый способ, на фиг.2 схематично представлен индуктор сепаратора, на фиг.3 - форма импульсов тока.
Структурная схема устройства, реализующего заявляемый способ, включает схему 1 управления тока, соединенную через генератор 2 импульсов тока с индуктором 3. Частицы сепарируемого металла 4 отделяются от размельченной горной породы под действием магнитного поля H1 индуктора. Размельченная горная порода в виде песка, содержащая сепарируемый металл 4, подается в зону индуктора 3 через сопло 5. Частицы сепарируемого металла 4 под действием силы Лоренца отбрасываются из общего потока песчаной смеси в сторону накопителя - сборника 6.
Устройство работает следующим образом: от схемы управления 1 запускается генератор 2 импульсов тока с крутым задним фронтом длительностью τ и периодом повторения Т.
Импульсы тока генератора проходят через индуктор 3 (в виде витка провода), образуя в его центре вектор магнитного поля H1, выталкивающего под действием сил Лоренца сепарируемые проводящие частицы металла 4 из общего потока размельченной горной массы, подаваемой в зону индуктора соплом 5, и накапливаются в накопителе-сборнике 6. Не содержащая металла горная порода под действием сил гравитации оседает по направлению 7.
Индуктор 3 имеет круглый виток с током I1 (фиг.2,а), в центре витка размещен электропроводящий диск, имитирующий частицу сепарируемого электропроводящего материала. Диск имеет средний радиус R и толщину h (фиг.2,б). На фиг 3,а изображена временная последовательность возбуждающих импульсов магнитного поля. На фиг.3,б дана спектральная характеристика заднего фронта возбуждающего импульса магнитного поля. При возбуждении индуктора последовательностью импульсов тока в форме фиг.3,а с длительностью заднего фронта τ и периодом повторения Т в проводящем диске под действием заднего фронта импульса наводится импульс тока I2, который проникает в диск на глубину слоя скин-эффекта
где ω - средняя частота спектра возбуждающего сигнала фиг.3,б;
µ=4π·10-7 Гн/м - магнитная проницаемость;
σ|См/м| - электропроводность диска.
Наведенная в диске вторичная ЭДС
t - текущее время относительно начала крутого спада импульса возбуждения;
SД=πR2 - площадь диска.
Наведенный в диске импульс тока:
где |z| - эквивалентное сопротивление диска наведенному току.
Между возбуждающим током I1 и наведенным в диске током I2 возникает Лоренцева сила отталкивания
Для выталкивания электропроводящих частиц из магнитного поля индуктора необходимо соблюсти условие F>kP, где
ρ - удельный вес металла,
h - толщина диска;
сепарируемой частицы металла.
можно определить требуемую длительность импульса в индуктивном витке, обеспечивающую выталкивание проводящего диска из магнитного поля витка при заданной амплитуде импульса тока I1
Как известно, полоса возбуждаемых частот, в которой сосредоточено до 90% энергии поля, определяется как , при τ→0; Δω→∞.
Из (10) видно, что длительность импульса тока индуктора для любого металла определяется коэффициентом µσ/ρ, т.е. отношением его электропроводности и магнитной проницаемости к удельному весу, умноженным на четвертую степень напряженности магнитного поля в центре индуктора
Пример: для сепарации части золота с электропроводностью σ=5·105 См/м и удельной плотностью ρ=19,3·103 кг/м3 при H1=100 а/м, RГ=0,5 м, согласно формуле (10) необходима длительность заднего фронта импульсов тока в индукторе не более чем τ≤200 мкс.
Принципиальным отличием заявленного способа от прототипа является импульсная форма магнитного поля возбуждения, обладающая широкой полосой частот и обеспечивающая сепарацию проводящего материала любой крупности, что позволяет создать сепараторы более широкого промышленного применения. Кроме того, создание импульсной формы тока возбуждения достаточно большой мощности возможно более простым устройством, например разрядом накопительной емкости на индуктор. В случае же прототипа требуется достаточно мощный генератор узкополосных колебаний определенной частоты, что существенно удорожает электрическую часть сепаратора. В заявленном способе необходимая длительность импульса магнитного поля не зависит от крупности выталкиваемых из индуктора частиц металла, а подбирается для данного типа металла установкой напряженности первичного магнитного поля. При заданном магнитном моменте индуктора работоспособность сепаратора обеспечивается подбором длительности импульса τ.
Claims (1)
- Способ электродинамической сепарации, включающий отделение электропроводящих частиц из смеси с непроводящим материалом под воздействием переменного магнитного поля, отличающийся тем, что в качестве магнитного поля используют переменное магнитное поле импульсной формы с крутым задним фронтом длительностью
где I1 - ток в индукторе радиуса RГ;
µ, σ, ρ - соответственно магнитная проницаемость, электропроводность и удельный вес сепарируемого материала;
k=3÷10 - коэффициент превышения силы Лоренца над весом частиц сепарируемого материала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009124203/03A RU2398633C1 (ru) | 2009-06-24 | 2009-06-24 | Способ электродинамической сепарации |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009124203/03A RU2398633C1 (ru) | 2009-06-24 | 2009-06-24 | Способ электродинамической сепарации |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2398633C1 true RU2398633C1 (ru) | 2010-09-10 |
Family
ID=42800395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009124203/03A RU2398633C1 (ru) | 2009-06-24 | 2009-06-24 | Способ электродинамической сепарации |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2398633C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9346062B2 (en) | 2009-12-04 | 2016-05-24 | Barrick Gold Corporation | Separation of copper minerals from pyrite using air-metabisulfite treatment |
-
2009
- 2009-06-24 RU RU2009124203/03A patent/RU2398633C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9346062B2 (en) | 2009-12-04 | 2016-05-24 | Barrick Gold Corporation | Separation of copper minerals from pyrite using air-metabisulfite treatment |
US10258996B2 (en) | 2009-12-04 | 2019-04-16 | Barrick Gold Corporation | Separation of copper minerals from pyrite using air-metabisulfite treatment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2017044863A1 (en) | Variable frequency eddy current metal sorter | |
JP5675812B2 (ja) | パルスパワーによって材料及び/又は製品を再利用する方法及びシステム | |
RU2398633C1 (ru) | Способ электродинамической сепарации | |
KR20230164203A (ko) | 선상물의 제거 방법, 선상물의 제거 장치 및 전자ㆍ전기 기기 부품 부스러기의 처리 방법 | |
SE441074B (sv) | Anordning for induktionssvetsning | |
ATE25207T1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur trennung koerniger materialien. | |
WO2006129262A1 (en) | Recovery of particulate material from slurries | |
KR101097397B1 (ko) | 펄스 자기장을 이용한 금속 나노분말 분급 장치 및 방법 | |
DE102012014849A1 (de) | Verfahren zur Aussonderung von Dauermagneten aus einem Schrottgemisch | |
RU2427431C1 (ru) | Способ извлечения частиц благородных металлов из металлоносных песков и поточная линия для его осуществления | |
Sano et al. | Dielectrophoretic particle separator using mesh stacked electrodes and simplified model for multistage separation | |
RU2746332C1 (ru) | Способ мокрой сепарации полезных ископаемых и электродинамический сепаратор для его осуществления | |
JP2000317345A (ja) | 重金属含有物からの乾式重金属分離方法及びその装置 | |
RU2315662C1 (ru) | Сепаратор | |
RU2314912C2 (ru) | Способ разрушения полиоктена | |
Usov et al. | The experience in development of technique and technology of electric pulse disintegration of rocks and ores | |
CA3135345A1 (en) | Method for processing electronic and electric device component scraps | |
Kubo et al. | Selective Separation of Metallic Fe Remaining in Slags Using Electrical Pulse Disintegration | |
RU2315663C1 (ru) | Устройство для выделения проводящих частиц из смеси дисперсных немагнитных материалов | |
RU2029629C1 (ru) | Способ электрической сепарации золотосодержащего минерального комплекса | |
Naidu | Electrodynamic separation of metallic granules from mixed waste stream | |
RU2455072C1 (ru) | Способ электромагнитно-ультразвуковой дезинтеграции сростков микрокомпонентов золоторудных концентратов | |
RU2739234C1 (ru) | Способ электромагнитной рудоподготовки и устройство для его осуществления | |
RU2149702C1 (ru) | Электромагнитный сепаратор | |
RU2191631C1 (ru) | Способ дезинтеграции и обогащения твердых материалов и устройство для его осуществления |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140625 |