RU2424059C1 - Screw separator - Google Patents
Screw separator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2424059C1 RU2424059C1 RU2010101959/03A RU2010101959A RU2424059C1 RU 2424059 C1 RU2424059 C1 RU 2424059C1 RU 2010101959/03 A RU2010101959/03 A RU 2010101959/03A RU 2010101959 A RU2010101959 A RU 2010101959A RU 2424059 C1 RU2424059 C1 RU 2424059C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- screw
- screw separator
- separator according
- separation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сепарации материалов, обладающих магнитной восприимчивостью, и может быть использовано в горнообогатительной и металлургической промышленности, а также на очистных сооружениях для переработки производственных и бытовых сточных вод и отходов.The invention relates to the separation of materials with magnetic susceptibility, and can be used in the mining and metallurgical industries, as well as in sewage treatment plants for processing industrial and domestic wastewater and waste.
Для обогащения мелкозернистых песков и измельченных руд применяются винтовые сепараторы. Винтовые сепараторы представляют собой разновидность аппаратов, работающих по принципу разделения дисперсного материала в безнапорном потоке малой глубины. У винтовых сепараторов неподвижный наклонный гладкий желоб (русло) выполнен в виде спирали с вертикальной осью. Пульпа загружается в верхнюю часть желоба и под действием силы тяжести стекает вниз в виде тонкого, разной глубины по сечению, желоба потока. При движении в закрученном потоке помимо обычных гравитационных и гидродинамических сил, действующих на зерна, развиваются центробежные силы. В результате чего тяжелые минералы концентрируются у внутреннего борта желоба, а легкие - у внешнего.To separate fine-grained sands and ground ores, screw separators are used. Screw separators are a type of apparatus working on the principle of separation of dispersed material in a pressureless stream of shallow depth. In screw separators, a fixed inclined smooth trough (channel) is made in the form of a spiral with a vertical axis. The pulp is loaded into the upper part of the gutter and, under the action of gravity, flows down in the form of a thin, different depth in cross-section, flow chute. When moving in a swirling flow, in addition to the usual gravitational and hydrodynamic forces acting on the grains, centrifugal forces develop. As a result, heavy minerals are concentrated on the inner side of the gutter, and light - on the outer.
Известны винтовые сепараторы, включающие пульпоприемник, винтовой желоб, устройство для разделения и вывода продуктов обогащения, распределитель смывной воды и состоящий из вертикальной осевой станины несущий каркас (Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения. М.: Недра, 1993. - С.249-260; Аникин М.Ф., Иванов В.Д., Певзнер М.Л. Винтовые сепараторы для обогащения руд. М.: Недра, 1970. - С.61-89). Данные винтовые сепараторы являются наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому устройству.Known screw separators, including a slurry receiver, a helical trough, a device for separation and output of enrichment products, a flushing water distributor and a supporting frame consisting of a vertical axial bed (Shokhin V.N., Lopatin A.G. Gravity methods of enrichment. M .: Nedra, 1993. - P.249-260; Anikin M.F., Ivanov V.D., Pevzner M.L. Screw separators for ore dressing.M .: Nedra, 1970. - P.61-89). These screw separators are the closest analogue (prototype) to the proposed device.
Однако они неэффективны при обогащении слабомагнитных и магнитных материалов, так как факторами разделения в них являются только крупность, плотность и форма зерен, в то время как ярко выраженное различие свойств минеральных веществ по магнитной восприимчивости в этих сепараторах не используется.However, they are ineffective in the enrichment of weakly magnetic and magnetic materials, since the separation factors in them are only fineness, density and shape of the grains, while a pronounced difference in the magnetic susceptibility of mineral substances in these separators is not used.
Известны магнитные сепараторы для обогащения руд железа, марганца, хрома, титана, вольфрама, тантала и ниобия и многих других цветных, редких и благородных металлов, основанные на разделении рудных и нерудных минералов по различию магнитных свойств. Существуют магнитные сепараторы двух типов: электромагнитные и с постоянными магнитами. В большинстве случаев магнитные сепараторы состоят из следующих основных частей: магнитной системы; устройства для разделения магнитной и немагнитной фракций, в котором создается силовое поле и находится разделительная перегородка; устройства для транспортирования материала относительно поля; питателя для равномерного распределения исходного материала по ширине рабочего пространства; вспомогательных механизмов. Имеется, в зависимости от конструкции устройств для перемещения материала относительно магнитной системы, большое количество разнообразных магнитных сепараторов: барабанные, ленточные, дисковые, роликовые, валковые, трубчатые и др. Но в основе работы всех их лежит один принцип: раздробленная до необходимой крупности руда подается тонким слоем в рабочую зону аппарата, где создано магнитное поле. Под действием силы тяжести или динамического напора воды частички, не обладающие магнитными свойствами (хвосты), свободно удаляются из этой зоны, в то время как частички, обладающие магнитными свойствами, удерживаются в магнитном поле и транспортирующей системой выносятся в другую сторону (Кармазин В.В., Кармазин В.И. Магнитные, электрические и специальные методы обогащения полезных ископаемых. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2005. - Т.1: Магнитные и электрические методы обогащения полезных ископаемых. - С.481-552).Magnetic separators are known for the concentration of ores of iron, manganese, chromium, titanium, tungsten, tantalum and niobium and many other non-ferrous, rare and noble metals, based on the separation of ore and non-metallic minerals by the difference in magnetic properties. There are two types of magnetic separators: electromagnetic and permanent magnets. In most cases, magnetic separators consist of the following main parts: magnetic system; devices for separating magnetic and non-magnetic fractions in which a force field is created and a dividing wall is located; devices for transporting material relative to the field; feeder for uniform distribution of the source material across the width of the working space; auxiliary mechanisms. There is, depending on the design of the devices for moving the material relative to the magnetic system, a large number of different magnetic separators: drum, belt, disk, roller, roller, tubular, etc. But the principle of all of them is based on one principle: ore crushed to the required size a thin layer into the working area of the apparatus, where a magnetic field is created. Under the influence of gravity or dynamic pressure of water, particles that do not have magnetic properties (tails) are freely removed from this zone, while particles that have magnetic properties are held in a magnetic field and transported to the other side by a transport system (Karmazin V.V. ., Karmazin VI Magnetic, electric and special methods of mineral processing. M .: Publishing house of Moscow State Mining University, 2005. - T.1: Magnetic and electric methods of mineral processing. - С.4 81-552).
Магнитные сепараторы конструктивно сложны, малопроизводительны, трудоемки в эксплуатации, недостаточно эффективны при обогащении слабомагнитных и окисленных железных руд. К их недостаткам также относится то, что влияние различия свойств по крупности, плотности и форме зерен не играет существенной роли при разделении продуктов на магнитные и немагнитные части путем воздействия напряженности магнитного поля в среде обрабатываемого продукта.Magnetic separators are structurally complex, inefficient, labor-consuming in operation, not effective enough for the enrichment of weakly magnetic and oxidized iron ores. Their disadvantages also include the fact that the influence of differences in properties by size, density and shape of grains does not play a significant role in the separation of products into magnetic and non-magnetic parts by exposure to magnetic field strength in the medium of the processed product.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка винтового сепаратора, который бы при простоте конструкции, высокой производительности, малой трудоемкости в эксплуатации обеспечивал высокую эффективность разделения исходного материала на магнитную и немагнитную части.The problem to which the invention is directed, is the development of a screw separator, which would, with its simplicity of design, high productivity, low labor intensity, ensure high efficiency of separation of the source material into magnetic and non-magnetic parts.
Технический результат, достигаемый в заявленном изобретении, заключается в повышении эффективности разделения исходного материала за счет воздействия реагентов на поверхность твердой фазы пульпы, создания благоприятного состава водной фазы и использования большего количества факторов разделения - помимо плотности, размеров, формы зерен, также отличий свойств веществ по магнитной восприимчивости.The technical result achieved in the claimed invention is to increase the efficiency of separation of the starting material due to the action of reagents on the surface of the solid phase of the pulp, creating a favorable composition of the aqueous phase and using more separation factors - in addition to the density, size, shape of the grains, as well as differences in the properties of substances according to magnetic susceptibility.
Указанный технический результат достигается тем, что винтовой сепаратор, включающий пульпоприемник, винтовой желоб, устройство для разделения и вывода продуктов обогащения, распределитель смывной воды и состоящий из вертикальной осевой станины несущий каркас, согласно изобретению снабжен встроенными в пульпоприемник аэратором пульпы воздухом или газами и устройством для подачи необходимых реагентов.The specified technical result is achieved in that a screw separator comprising a slurry receiver, a screw chute, a device for separating and removing enrichment products, a flushing water distributor and a supporting frame consisting of a vertical axial bed, according to the invention, is equipped with air or gases integrated in the slurry receiver with a pulp aerator and a device for supply of necessary reagents.
Кроме того, винтовой сепаратор снабжен магнитной системой, создающей магнитную напряженность в зоне разделения продукта обогащения с направлением магнитных сил на выделяемые зерна.In addition, the screw separator is equipped with a magnetic system that creates magnetic tension in the separation zone of the enrichment product with the direction of magnetic forces on the emitted grains.
Кроме того, магнитная система вмонтирована в каркас сепаратора.In addition, the magnetic system is mounted in the separator frame.
Вертикальная осевая станина несущего каркаса винтового сепаратора может быть выполнена из любых магнитных сплавов, например ЮНДК-24 или из керамических анизотропных магнитов из феррита бария (ВаО·6Fe2O3).The vertical axial bed of the supporting frame of the screw separator can be made of any magnetic alloys, for example, UNDK-24 or ceramic anisotropic magnets made of barium ferrite (BaO · 6Fe 2 O 3 ).
Кроме того, магнитная система винтового сепаратора может быть выполнена из электромагнитов, питаемых постоянным током, или электромагнитов, питаемых переменным током.In addition, the magnetic system of the screw separator can be made of electromagnets powered by direct current, or electromagnets fed by alternating current.
Кроме того, магнитная система винтового сепаратора может быть выполнена из отдельных элементов любой формы, например спиралевидной.In addition, the magnetic system of the screw separator can be made of individual elements of any shape, for example spiral.
Кроме того, аэратор пульпы может состоять из патрубка с форсункой.In addition, the pulp aerator may consist of a nozzle nozzle.
В предпочтительном варианте выполнения сепаратора магнитная система установлена с регулируемым напряжением магнитного поля в пространстве разделения обрабатываемого материала с величиной напряженности магнитного поля от 39790 А/м и выше.In a preferred embodiment of the separator, the magnetic system is installed with an adjustable magnetic field voltage in the separation space of the processed material with a magnetic field strength of 39790 A / m and above.
Целесообразно винтовой желоб, выполненный в виде спирали с вертикальной осью, изготавливать из чугунного или стального литья, железобетона, стального проката, обычно футерованного износостойкой резиной, предпочтительно марки 6253; а также из пластикового материала звеньями, соединенными между собой с помощью пазов, выполненных в торцевых частях каждого звена, смазанных клеем или без него, а по всей длине укрепленными стяжными шпильками.It is advisable that the helical chute, made in the form of a spiral with a vertical axis, be made of cast iron or steel casting, reinforced concrete, rolled steel, usually lined with wear-resistant rubber, preferably grade 6253; as well as from plastic material, links interconnected by means of grooves made in the end parts of each link, lubricated with glue or without it, and reinforced with tie rods along the entire length.
Аэрация (газирование) жидкостей представляет собой различного рода способы перемешивания пульпы с воздухом или газами, например доменным (сильный восстановитель, повышающий магнитную восприимчивость слабомагнитных руд). Аэратор пульпы воздухом или газами может быть, например, выполнен в виде патрубка с форсункой. Так как способность смачиваться жидкостью у зерен полезных минералов и частиц пустой породы различна, то для усиления различий в смачиваемости отдельных минералов и для улучшения условий разделения процесс на винтовом сепараторе проводят с добавкой специальных реагентов, которые собираются на поверхности раздела твердое тело-жидкость и на границе раздела жидкость-воздух. К первой группе реагентов относятся собиратели - поверхностно-активные вещества, ухудшающие смачиваемость поверхности минералов водой, что сокращает время, необходимое для прилипания частицы к пузырьку, например древесно-каменноугольные смолы и др. Модификаторы усиливают или ослабляют действие собирателей. Для улучшения условия взаимодействия собирателей с поверхностью минералов применяют активаторы (известь, цианиды, силикат натрия и др.) Для ухудшения или полного прекращения взаимодействия в пульпу вводят депрессоры, ухудшающие смачиваемость минерала водой, например желатин, крахмал, гуммиарабик и др. Для тонкого диспергирования вводимого воздуха и образования устойчивой пены используют пенообразователи, например спирты, фенолы, сосновое, пихтовое и другие масла и др. К вспомогательным реагентам относятся: регуляторы рН среды, изменяющие концентрацию гидроксидных и водородных ионов в пульпе, например серная кислота, известь, сода и др.; модификаторы пены - реагенты, меняющие структуру пены или гасящие ее. Оптимальный расход воздуха (газа) определяют расходом других реагентов, рН среды, плотностью пульпы, степенью окисленности руды и степенью измельчения. Ассортимент реагентов определяют в зависимости от типа и характеристики минерального продукта, степени его измельчения и кондиций, предъявляемых к продуктам обогащения.Aeration (aeration) of liquids is a different kind of method for mixing pulp with air or gases, such as blast furnace (a strong reducing agent that increases the magnetic susceptibility of weakly magnetic ores). The pulp aerator with air or gases can, for example, be made in the form of a nozzle with a nozzle. Since the ability of liquid to be wetted by grains of useful minerals and gangue particles is different, to enhance differences in the wettability of individual minerals and to improve separation conditions, the process on a screw separator is carried out with the addition of special reagents that are collected on the solid-liquid interface and at the interface liquid-air section. The first group of reagents includes collectors - surfactants that impair the wettability of the surface of minerals with water, which reduces the time required for the particles to adhere to the bubble, for example, wood-tar tar, etc. Modifiers enhance or weaken the action of collectors. To improve the conditions for the interaction of collectors with the surface of minerals, activators are used (lime, cyanides, sodium silicate, etc.). To deteriorate or completely stop the interaction, depressants are introduced into the pulp, which impair the wettability of the mineral with water, for example gelatin, starch, gum arabic, etc. For fine dispersion of the introduced air and the formation of stable foam use foaming agents, for example alcohols, phenols, pine, fir and other oils, etc. Auxiliary reagents include: pH regulators, change s concentration of hydroxide and hydrogen ions in the pulp, for example sulfuric acid, lime, soda, etc .; foam modifiers - reagents that change the structure of the foam or quench it. The optimal flow rate of air (gas) is determined by the flow rate of other reagents, pH of the medium, pulp density, degree of ore oxidation and degree of grinding. The assortment of reagents is determined depending on the type and characteristics of the mineral product, the degree of grinding thereof and the conditions for enrichment products.
Конструкция магнитной системы данного винтового сепаратора может быть любой: электромагнитной, в частности - сверхпроводящей; на постоянных магнитах; выполненной из отдельных элементов любой формы, например спиралевидной, магнитные силы в которой направлены в сторону оси сепаратора. Она должна обеспечивать при работе винтового сепаратора поддержание необходимой магнитодвижущей силы на поверхности полюсов при минимальной стоимости магнитных материалов и минимальных эксплуатационных расходах (стоимость электроэнергии, охлаждающей среды и т.д.). Винтовые сепараторы с электромагнитной, питаемой постоянным током, конструкцией магнитной системы менее надежны по сравнению с винтовыми сепараторами с электромагнитной, питаемой переменным током, конструкцией магнитной системы, в связи с тем что их работа зависит не только от наличия электроэнергии в сети переменного тока, но и от состояния преобразователей и пускорегулирующей аппаратуры сети постоянного тока. Наиболее надежными являются винтовые сепараторы с магнитными системами, набранными из постоянных магнитов. Регулировать напряженность магнитного поля в пространстве разделения обрабатываемого материала винтового сепаратора с магнитной системой, выполненной из постоянных магнитов, например, возможно путем перемещения разделительных элементов (экранов) между магнитами и обрабатываемым материалом, путем управления рабочим магнитным сопротивлением магнитного шунта в цепи постоянного магнита и т.д.The design of the magnetic system of this screw separator can be any: electromagnetic, in particular, superconducting; permanent magnets; made of individual elements of any shape, for example spiral, in which magnetic forces are directed towards the axis of the separator. It should ensure, during the operation of the screw separator, the maintenance of the necessary magnetomotive force on the surface of the poles at the minimum cost of magnetic materials and minimum operating costs (cost of electricity, cooling medium, etc.). Screw separators with electromagnetic, DC-powered, magnetic system design are less reliable than screw separators with electromagnetic, DC-powered, magnetic system design, due to the fact that their operation depends not only on the availability of electricity in the AC network, but also from the condition of the converters and ballasts of the DC network. The most reliable are screw separators with magnetic systems composed of permanent magnets. It is possible to regulate the magnetic field strength in the separation space of the processed material of a screw separator with a magnetic system made of permanent magnets, for example, by moving the separation elements (screens) between the magnets and the processed material, by controlling the working magnetic resistance of the magnetic shunt in the permanent magnet circuit, etc. d.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 и фиг.2 изображен вариант выполнения винтового сепаратора.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 and figure 2 shows an embodiment of a screw separator.
Винтовой сепаратор состоит из пульпоприемника 1, винтового желоба 2, устройства для разделения и вывода продуктов обогащения 3, распределителя смывной воды 4, вертикальной осевой станины 5 несущего каркаса 6, аэратора пульпы воздухом или газами 7, устройства для подачи необходимых реагентов 8, магнитной системы 9.The screw separator consists of a
Винтовой сепаратор работает следующим образом.Screw separator operates as follows.
Включается магнитная система 9. Из распределителя смывной воды 4 подается равномерно распределяемая по всему периметру внутреннего борта винтового желоба 2 смывная вода, которая образует поток небольшой глубины. Исходный материал (пульпа) поступает в пульпоприемник 1, где при помощи аэратора пульпы воздухом или газами 7 и устройства для подачи необходимых реагентов 8 создают аэрацию пульпы с подачей необходимых реагентов. В пульпоприемнике 1 формируется поток с кинематической структурой, близкой к винтовому, а также осуществляется плавный ввод потока в винтовой желоб 2, смонтированный на несущем каркасе 6. Далее пульпа по винтовому желобу 2 под действием силы тяжести стекает вниз в виде тонкого, разной глубины по сечению желоба потока. По мере прохождения потока пульпы через межполюсное пространство магнитной системы 9 в закрученном потоке помимо гравитационных (силы тяжести), гидродинамических (динамический напор воды), центробежных сил на зерна материала также воздействуют магнитные силы. Из общего потока движущейся пульпы выделяются металломагнитные частицы, изменяющие свой путь по направлению движения магнитной силы. Тяжелые частицы, обладающие магнитными свойствами, концентрируются у внутреннего борта винтового желоба 2, а легкие частицы, не обладающие магнитными свойствами, - у внешнего. Под действием силы тяжести или динамического напора воды частички, не обладающие магнитными свойствами (хвосты), свободно удаляются из этой зоны, в то время как частички, обладающие магнитными свойствами, удерживаются в магнитном поле и транспортирующей системой устройства для разделения и вывода продуктов обогащения 3 выносятся в другую сторону.The
Использование данного винтового сепаратора дает возможность повысить эффективность разделения исходного материала на магнитную и немагнитную части за счет воздействия реагентов на поверхность твердой фазы пульпы, создания благоприятного состава водной фазы и использования большего количества факторов разделения - помимо плотности, размеров, формы зерен, также отличий свойств веществ по магнитной восприимчивости.The use of this screw separator makes it possible to increase the efficiency of separation of the starting material into magnetic and non-magnetic parts due to the action of reagents on the surface of the solid phase of the pulp, the creation of a favorable composition of the aqueous phase and the use of more separation factors - in addition to density, size, shape of grains, and also differences in the properties of substances by magnetic susceptibility.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010101959/03A RU2424059C1 (en) | 2010-01-22 | 2010-01-22 | Screw separator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010101959/03A RU2424059C1 (en) | 2010-01-22 | 2010-01-22 | Screw separator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2424059C1 true RU2424059C1 (en) | 2011-07-20 |
Family
ID=44752412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010101959/03A RU2424059C1 (en) | 2010-01-22 | 2010-01-22 | Screw separator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2424059C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109926198A (en) * | 2019-03-14 | 2019-06-25 | 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 | Spiral quality separator for fine quality separation of coarse ore concentrate in crystal graphite flotation |
-
2010
- 2010-01-22 RU RU2010101959/03A patent/RU2424059C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| АНИКИН М.Ф. и др. Винтовые сепараторы для обогащения руд.- М.: Недра, 1970, с.61-89. * |
| КАРМАЗИН В.И. и др. Магнитные методы обогащения. - М.: Недра, 1984, с.281. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109926198A (en) * | 2019-03-14 | 2019-06-25 | 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 | Spiral quality separator for fine quality separation of coarse ore concentrate in crystal graphite flotation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107520042B (en) | Sorting system and sorting process for spodumene raw ore heavy media | |
| CN101402064B (en) | Beneficiation method and beneficiation device for micro-fine particle magnetic minerals | |
| KR101354982B1 (en) | Ferromagnetic material separation apparatus | |
| CN101559405B (en) | High-efficiency permanent magnet drum magnetic separator | |
| WO2016187860A1 (en) | Anhydrous type mineral sorting apparatus | |
| RU2424059C1 (en) | Screw separator | |
| CN108452943B (en) | Permanent magnet induction type high-gradient magnetic disk machine | |
| US6968956B2 (en) | Separation apparatus and methods | |
| WO2007000113A1 (en) | A mineral element separating method and an apparatus therefor | |
| CN211799324U (en) | Ferrosilicon powder recycling cyclic processing system | |
| CN116328938B (en) | Weak-field strong high-gradient magnetic separator for recovering magnetite and configuration and beneficiation process thereof | |
| CN102971079A (en) | Centrifugal concentrator | |
| RU2185247C1 (en) | Magnetic hydroseparator | |
| CN216678587U (en) | Efficient rotary blanket-sticking type ore dressing device | |
| RU2184618C1 (en) | Magnetic hydraulic separator | |
| CN201410409Y (en) | High efficient permanent-magnetic drum magnetic separator | |
| CN205550539U (en) | Can obtain mineral processing equipment combined system of magnetic iron ore concentrate in advance | |
| CN111135633B (en) | Ferrosilicon powder recycling treatment system and treatment process | |
| CN204651116U (en) | Field generator for magnetic and be equipped with the ore separators of this device | |
| RU2432997C2 (en) | Screw separator | |
| RU2432995C1 (en) | Screw separator | |
| CN201197960Y (en) | Novel permanent magnetism tower and ring combined magnetic system dewatering channel | |
| RU2392057C9 (en) | Magnetic hydroseparator | |
| RU2424854C1 (en) | Method of separating mineral products into magnetic and nonmagnetic particles | |
| CN204816868U (en) | Anhydrous concentrator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120123 |