RU64947U1 - TWO-STAGE MAGNETIC SEPARATOR FOR THE ENRICHMENT OF DRY LOAN MAGNETIC ORES - Google Patents
TWO-STAGE MAGNETIC SEPARATOR FOR THE ENRICHMENT OF DRY LOAN MAGNETIC ORES Download PDFInfo
- Publication number
- RU64947U1 RU64947U1 RU2007110492/22U RU2007110492U RU64947U1 RU 64947 U1 RU64947 U1 RU 64947U1 RU 2007110492/22 U RU2007110492/22 U RU 2007110492/22U RU 2007110492 U RU2007110492 U RU 2007110492U RU 64947 U1 RU64947 U1 RU 64947U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- drum
- ore
- permanent magnets
- magnetic system
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к двухкаскадным магнитным сепараторам для обогащения сухих сыпучих слабомагнитных руд. Сепаратор состоит из двух установленных на разных уровнях друг за другом магнитных барабанов, магнитная система которых составлена из отдельных постоянных магнитов высокой энергии поочередной полярности. Магнитную систему первого магнитного барабана выполняют с чередованием полярности в направлении вращения барабана, а магнитную систему второго барабана выполняют с чередованием полярности вдоль оси барабана в двух вариантах. По первому варианту магнитная система вращается вместе с барабаном и состоит из кольцевых аксиально намагниченных постоянных магнитов, разделенных между собой вдоль оси барабана ферромагнитными кольцами, к которым магниты прилегают одноименными полюсами. По второму варианту магнитная система состоит из неподвижных радиально намагниченных постоянных магнитов, установленных на ферромагнитном шунте по дуге 90°-180° Эта магнитная система может быть дополнена постоянными радиально намагниченными магнитами, установленными на магнитном шунте с чередованием их полярности в направлении вращения барабана. Магнитная система второго барабана создает на рабочей поверхности магнитное поле большей интенсивности, чем интенсивность поля на первом барабане. Экспериментальное исследование двухкаскадного магнитного сепаратора подтвердило его высокую эффективность при обогащении слабомагнитных окисленных железных руд (н.п. ф-лы, 5 з.п. ф-лы, 10 ил.).The utility model relates to two-stage magnetic separators for the enrichment of dry loose weakly magnetic ores. The separator consists of two magnetic drums installed at different levels one after the other, the magnetic system of which is composed of separate permanent high-energy magnets of alternating polarity. The magnetic system of the first magnetic drum is performed with alternating polarity in the direction of rotation of the drum, and the magnetic system of the second drum is performed with alternating polarity along the axis of the drum in two versions. According to the first embodiment, the magnetic system rotates with the drum and consists of annular axially magnetized permanent magnets separated by ferromagnetic rings along the drum axis to which the magnets are adjacent by poles of the same name. According to the second option, the magnetic system consists of stationary radially magnetized permanent magnets mounted on a ferromagnetic shunt along an arc of 90 ° -180 ° This magnetic system can be supplemented by permanent radially magnetized magnets mounted on a magnetic shunt with alternating their polarity in the direction of rotation of the drum. The magnetic system of the second drum creates a magnetic field of greater intensity on the working surface than the field intensity on the first drum. An experimental study of a two-stage magnetic separator confirmed its high efficiency in the enrichment of weakly magnetic oxidized iron ores (n.p. f-crystals, 5 s.p. f-crystals, 10 sludge).
Description
Полезная модель относится к технологии магнитного обогащения сухих сыпучих слабомагнитных руд и может быть использована в горнодобывающей отрасли, например, для обогащения окисленных железных руд.The utility model relates to the technology of magnetic concentration of dry loose weakly magnetic ores and can be used in the mining industry, for example, for the concentration of oxidized iron ores.
Известные двухкаскадные валковые электромагнитные сепараторы предназначенные для обогащения сыпучих слабомагнитных руд [1]. Такие валковые сепараторы оснащены мощными электромагнитами и в замкнутой магнитной цепи, на выступах зубцов валка имеют магнитные индукции порядка (1,2-1,7) Тл, что позволяет получить магнитную силу поля на поверхности зубца наибольшую из возможных в процессах магнитного обогащения. Валковым сепараторам [1], которые можно рассматривать, как функциональные аналоги предложенному сепаратору, свойственны следующие недостатки:Known two-stage roller electromagnetic separators designed to enrich bulk weakly magnetic ores [1]. Such roller separators are equipped with powerful electromagnets and in a closed magnetic circuit; they have magnetic inductions of the order of (1.2-1.7) T on the ledges of the roll teeth, which makes it possible to obtain the magnetic field strength on the tooth surface the greatest possible in magnetic enrichment processes. Roller separators [1], which can be considered as functional analogues of the proposed separator, are characterized by the following disadvantages:
- наличие больших магнитных сил взаимного притяжения валков к полюсам электромагнитов, что приводит к быстрому изнашиванию и разрушению шарикоподшипниковых опор;- the presence of large magnetic forces of mutual attraction of the rolls to the poles of the electromagnets, which leads to rapid wear and destruction of ball bearings;
- низкая удельная производительность;- low specific productivity;
- большие расходы электроэнергии;- high energy costs;
- расход кабельной, коммутационной аппаратуры и аппаратуры защиты катушек электромагнитов.- consumption of cable, switching equipment and protection equipment for coils of electromagnets.
Известен двухкаскадный барабанный магнитный сепаратор [2], в котором реализуется способ двухступенчатого обогащения сильномагнитных руд. Магнитный сепаратор [2] включает два магнитных барабана, установленных на разных уровнях и друг за другом в направлении перемещения измельченной сыпучей руды, подлежащей магнитному обогащению. Магнитные барабаны смонтированы в одном корпусе, каждый из которых обеспечен устройствами подачи на их рабочую поверхность руды, разделителей потоков руды в процессе ее магнитного обогащения и приемников просепарированной руды. Каждый из барабанов имеет свой индивидуальный электропривод. Оба Known two-stage drum magnetic separator [2], which implements a method of two-stage enrichment of strong magnetic ores. The magnetic separator [2] includes two magnetic drums installed at different levels and one after another in the direction of movement of the crushed bulk ore to be magnetically enriched. Magnetic drums are mounted in one housing, each of which is provided with devices for supplying ore to their working surface, ore flow separators in the process of its magnetic enrichment, and receivers of the separated ore. Each of the drums has its own individual electric drive. Both
магнитных барабана представляют собой тонкостенные немагнитные цилиндры, внутри которых установлена неподвижная магнитная система, составленная из отдельных феритбариевых постоянных магнитов, закрепленных на ферромагнитном шунте. Каждый из магнитов намагничен радиально относительно рабочей поверхности барабана, а сами магниты установлены внутри барабана по дуге с чередованием их полярности в направлении перемещения руды. Напряженность магнитного поля на поверхности первого магнитного барабана (H1=80 КА/м) меньше, чем соответствующая напряженность на втором магнитном барабане (Н2=100 КА/м). Скорость вращения первого барабана больше, чем скорость вращения второго барабана.The magnetic drums are thin-walled non-magnetic cylinders, inside which a fixed magnetic system is installed, composed of individual ferrite barium permanent magnets mounted on a ferromagnetic shunt. Each of the magnets is magnetized radially relative to the working surface of the drum, and the magnets themselves are mounted inside the drum along an arc with alternating polarity in the direction of ore movement. The magnetic field strength on the surface of the first magnetic drum (H 1 = 80 KA / m) is less than the corresponding intensity on the second magnetic drum (H 2 = 100 KA / m). The rotation speed of the first drum is greater than the rotation speed of the second drum.
Недостатком двухкаскадного барабанного сепаратора [2], принятого в качестве прототипа, является его недостаточная эффективность для обогащения слабомагнитных руд, что обусловливается, в первую очередь, низкой магнитной энергией ферритбариевых постоянных магнитов, из которых состоит магнитная система сепаратора [2], и как следствие - низкие значения магнитных сил поля в рабочем объеме сепаратора, недостаточные для обогащения слабомагнитных руд. Поэтому традиционно обогащение слабомагнитных руд осуществляют на двух- или многоступенчатых валковых сепараторах [1].The disadvantage of a two-stage drum separator [2], adopted as a prototype, is its lack of effectiveness for the enrichment of weakly magnetic ores, which is due primarily to the low magnetic energy of the ferrite barium permanent magnets that make up the magnetic separator system [2], and as a result - low values of magnetic field forces in the working volume of the separator, insufficient for the enrichment of weakly magnetic ores. Therefore, traditionally the enrichment of weakly magnetic ores is carried out on two- or multi-stage roll separators [1].
Освоение высокоэнергетических постоянных магнитов (Nd-Fe-B) позволяет создавать магнитные системы сепараторов на постоянных магнитах с величиной магнитной индукции и магнитных сил, соизмеримых с величинами, получаемыми на валковых электромагнитных сепараторах, что открывает путь для интенсификации магнитных систем на постоянных магнитах и созданию барабанных магнитных сепараторов для обогащения слабомагнитных руд.The development of high-energy permanent magnets (Nd-Fe-B) allows the creation of permanent magnet magnetic separator systems with magnitudes of magnetic induction and magnetic forces commensurate with those obtained on roller electromagnetic separators, which opens the way for intensification of permanent magnet magnetic systems and the creation of drum magnetic separators for the enrichment of weakly magnetic ores.
Но простой заменой в барабанных магнитных сепараторах, в том числе и в сепараторе [2], слабоэнергетических ферритбариевых постоянных магнитов на высокоэнергетические (Wd=300-500 кДж/м3) Nd-Fe-B магниты не удается достичь достаточной эффективности обогащения слабомагнитных руд. Такая замена должна сопровождаться дополнительно соответствующими But a simple replacement of low-energy ferrite barium permanent magnets in high-energy (Wd = 300-500 kJ / m3) Nd-Fe-B magnets in drum magnetic separators, including in the separator [2], does not achieve sufficient enrichment efficiency for low-magnetic ores. Such a replacement must be accompanied by an additional appropriate
изменениями конструкции магнитных систем (топологии их магнитного поля), а также изменением технологических параметров и некоторых характеристик сепаратора в целом. Так, увеличение в несколько раз величины магнитной индукции магнитного поля, в котором вращается тонкостенный немагнитный цилиндр, на порядок и больше увеличивает мощность тепловых потерь от протекания вихревых токов в этом цилиндре. Тепло, которое выделяется в цилиндре, передается от нагретого цилиндра через небольшой воздушный промежуток постоянным магнитам (Nd-Fe-B), которые являются термонестойкими и допускают максимальную температуру не более 220°С, теряя при таких предельно допустимых температурах часть магнитной индукции на их поверхности. Допустимая температура нагревания магнитов накладывает ограничение на частоту вихревых токов, а значит при других одинаковых условиях, на скорость вращения барабанов. В свою очередь ограничение скорости вращения барабанов сопровождается ограничением величины центробежных сил, действующих на частицы руды, и являющихся определяющими в процессе разделения магнитных и немагнитных фракций руды. Поэтому для эффективного обогащения слабомагнитных руд на магнитных сепараторах барабанного типа необходимо, кроме замены в магнитных барабанах слабоэнергетических постоянных магнитов, магнитами высокой энергии (Nd-Fe-B) изменить конструкцию самих магнитных систем, соотношение между числом оборотов первого и второго магнитных барабанов, их диаметрами, удельную величину производительности барабанов, высоту слоя потока руды на поверхности барабанов.changes in the design of magnetic systems (topology of their magnetic field), as well as changes in technological parameters and some characteristics of the separator as a whole. Thus, a several-fold increase in the magnetic induction of the magnetic field in which a thin-walled non-magnetic cylinder rotates, increases the heat loss power from the flow of eddy currents in this cylinder by an order of magnitude or more. The heat that is released in the cylinder is transferred from the heated cylinder through a small air gap to permanent magnets (Nd-Fe-B), which are heat-resistant and allow a maximum temperature of no more than 220 ° C, losing at these extremely permissible temperatures part of the magnetic induction on their surface . The permissible temperature for heating the magnets imposes a limitation on the frequency of eddy currents, and therefore, under other identical conditions, on the speed of rotation of the drums. In turn, the limitation of the rotational speed of the drums is accompanied by a limitation of the magnitude of the centrifugal forces acting on the ore particles, which are decisive in the process of separation of magnetic and non-magnetic ore fractions. Therefore, in order to efficiently enrich low-magnetic ores on drum-type magnetic separators, it is necessary, in addition to replacing low-energy permanent magnets in magnetic drums, with high-energy magnets (Nd-Fe-B), to change the design of the magnetic systems themselves, the ratio between the number of revolutions of the first and second magnetic drums, their diameters , the specific value of the performance of the drums, the height of the layer of ore flow on the surface of the drums.
В основу полезной модели поставленная задача совершенствования двухкаскадного магнитного сепаратора для обогащения сухих сыпучих слабомагнитных руд путем выполнения магнитных систем барабанного сепаратора из высокоэнергетических постоянных магнитов и изменением конструкции магнитной системы второго магнитного барабана.The utility model is based on the task of improving a two-stage magnetic separator for the enrichment of dry loose low-magnetic ores by implementing magnetic systems of a drum separator of high-energy permanent magnets and changing the design of the magnetic system of the second magnetic drum.
Поставленная задача решается тем, что сепаратор магнитный двухкаскадный для обогащения сухих сыпучих слабомагнитных руд, что включает корпус, в котором в направлении перемещения руды, что подлежит The problem is solved in that a two-stage magnetic separator for the enrichment of dry loose weakly magnetic ores, which includes a housing in which in the direction of ore movement, which is subject to
обогащению, устанавливают на разных уровнях и друг за другом два магнитных барабана различной магнитной интенсивности, магнитная система первого из которых неподвижна, размещена по дуге 90°-180° внутри установленного с возможностью вращения, тонкостенного немагнитного цилиндра и составлена из отдельных постоянных магнитов чередующейся полярности, закрепленных на ферромагнитном шунте и намагниченных по нормали относительно поверхности барабана, а магнитная система второго магнитного барабана выполнена с большей интенсивностью магнитных сил поля на его рабочей поверхности, чем на рабочей поверхности первого магнитного барабана, при этом магнитные системы обоих магнитных барабанов выполняют из постоянных магнитов высокой энергии и магнитную систему второго магнитного барабана выполняют из постоянных магнитов установленных с чередованием их полярности по оси барабана и оснащают устройством очистки рабочей поверхности от осевших на нее магнитновосприимчивых частиц руды.enrichment, set at different levels and one after another two magnetic drums of different magnetic intensity, the magnetic system of the first of which is stationary, placed along an arc of 90 ° -180 ° inside a rotatable, thin-walled non-magnetic cylinder and made up of separate permanent magnets of alternating polarity, mounted on a ferromagnetic shunt and magnetized normal to the surface of the drum, and the magnetic system of the second magnetic drum is made with a higher intensity of the magnet field strengths on its working surface than on the working surface of the first magnetic drum, while the magnetic systems of both magnetic drums are made of high-energy permanent magnets and the magnetic system of the second magnetic drum is made of permanent magnets mounted with alternating polarity along the drum axis and equipped with a device cleaning the working surface of the magnetically susceptible ore particles deposited on it.
Поставленная задача решается тем, что магнитную систему второго магнитного барабана выполняют с аксиально намагниченных соосных кольцевых или дисковых постоянных магнитов, разделенных между собой по оси барабана ферромагнитными кольцами или дисками, к которым постоянные магниты прилегают одноименными полюсами, а вся магнитная система жестко зафиксирована относительно вала магнитного барабана, устройство очистки рабочей поверхности которого включает гибкую немагнитную бесконечную ленту.The problem is solved in that the magnetic system of the second magnetic drum is made from axially magnetized coaxial annular or circular permanent magnets, separated by axes of the drum with ferromagnetic rings or disks, to which the permanent magnets are adjacent with the same poles, and the entire magnetic system is rigidly fixed relative to the magnetic shaft drum, the cleaning device of the working surface of which includes a flexible non-magnetic endless tape.
Поставленная задача решается тем, что гибкую бесконечную ленту выполняют переменной толщины вдоль оси барабана с чередованием большей и меньшей толщин соответственно в зонах ферромагнитных колец или дисков и в зонах изменения полярности магнитной системы.The problem is solved in that a flexible endless tape is made of variable thickness along the axis of the drum with alternating greater and lesser thickness, respectively, in the zones of ferromagnetic rings or disks and in zones of polarity reversal of the magnetic system.
Поставленная задача решается тем, что магнитную систему второго магнитного барабана размещают внутри тонкостенного немагнитного цилиндра по дуге 90°-180° и выполняют неподвижной из радиально намагниченных постоянных магнитов, которые закрепляют на ферромагнитном шунте.The problem is solved in that the magnetic system of the second magnetic drum is placed inside a thin-walled non-magnetic cylinder along an arc of 90 ° -180 ° and is made stationary from radially magnetized permanent magnets that are mounted on a ferromagnetic shunt.
Поставленная задача решается тем, что магнитную систему второго магнитного барабана дополняют постоянными радиально намагниченными магнитами установленными на ферромагнитном шунте с чередованием их полярности в направлении перемещения руды.The problem is solved in that the magnetic system of the second magnetic drum is supplemented with permanent radially magnetized magnets mounted on a ferromagnetic shunt with alternating polarity in the direction of ore movement.
Поставленная задача решается тем, что на рабочей поверхности второго магнитного барабана посредине каждого из полюсов устанавливают немагнитные кольца с клинообразным поперечным сечением, недопускающие попадание руды, подлежащей обогащению, в зоны действия минимальных магнитных сил поля.The problem is solved in that non-magnetic rings with a wedge-shaped cross section are installed on the working surface of the second magnetic drum in the middle of each of the poles to prevent the ore to be enriched from entering the zones of minimum magnetic field strength.
Выполнение магнитных систем первого и второго магнитных барабанов из высокоэнергетических постоянных магнитов (Nd-Fe-B) обеспечивает создание в слое руды, подлежащей сепарации, магнитных сил поля достаточной величины для эффективного обогащения слабомагнитных руд, как на первом так и на втором магнитном барабане.The implementation of the magnetic systems of the first and second magnetic drums from high-energy permanent magnets (Nd-Fe-B) provides the creation in the ore layer to be separated of magnetic field strengths of sufficient magnitude for the effective enrichment of weakly magnetic ores, both on the first and second magnetic drums.
Магнитная система сепаратора с чередованием аксиально намагниченных постоянных магнитов, разделенных между собой ферромагнитными кольцами (концентраторами) вдоль оси магнитного барабана, позволяет получить на поверхности этих концентраторов предельные значения величины магнитной индукции (до 2 Тл) и соответственно величины магнитных сил поля (до 1014 А2/м3). При таком варианте выполнения магнитной системы второго магнитного барабана достигается обогащение наиболее слабомагнитных руд и других слабомагнитных продуктов.The magnetic system of the separator with the alternation of axially magnetized permanent magnets separated by ferromagnetic rings (concentrators) along the axis of the magnetic drum, allows to obtain on the surface of these concentrators limit values of magnetic induction (up to 2 T) and, accordingly, the magnitude of the magnetic field strength (up to 10 14 A 2 / m 3 ). With this embodiment of the magnetic system of the second magnetic drum, enrichment of the most weakly magnetic ores and other weakly magnetic products is achieved.
Топология магнитного поля магнитной системы с чередованием полярности полюсов вдоль оси барабана формирует неизменный профиль магнитных сил в направлении движения потока руды на всем участке вдоль магнитной системы, что увеличивает время непрерывного действия на магнитную фракцию руды магнитных сил того же (одинакового) направления, и тем самым интенсифицирует процесс осаждения магнитных фракций руды на рабочую поверхность.The topology of the magnetic field of the magnetic system with alternating polarity of the poles along the axis of the drum forms an unchanged profile of magnetic forces in the direction of movement of the ore stream over the entire section along the magnetic system, which increases the time of continuous action of magnetic forces of the same (same) direction on the magnetic fraction of the ore, and thereby intensifies the process of deposition of magnetic ore fractions on the working surface.
Выполнением гибкой бесконечной ленты переменной толщины вдоль оси второго магнитного барабана достигается улучшение осаждения на рабочую By performing a flexible endless tape of variable thickness along the axis of the second magnetic drum, an improvement in deposition on the working surface is achieved.
поверхность ленты за счет исключения попадания руды, транспортируемой по ленте в зоны действия наименьших сил магнитного поля. Увеличение в этих зонах толщины ленты одновременно укрепляет ее механическую прочность. При выполнении второго магнитного барабана с магнитной системой, которая вращается вместе с барабаном, отсутствует проблема нагревания магнитного барабана вихревыми токами (что имеет место в первом магнитном барабане) и тем самым снимается ограничение на скорость вращения этого барабана и соответственно на величину центробежных сил, действующих на частицы руды. В этом случае скорость второго магнитного барабана определяется только конструктивными и технологическими параметрами сепаратора.the surface of the tape by eliminating the ingress of ore transported along the tape into the zones of action of the smallest magnetic field forces. An increase in the thickness of the tape in these zones simultaneously strengthens its mechanical strength. When performing the second magnetic drum with a magnetic system that rotates with the drum, there is no problem of heating the magnetic drum with eddy currents (which takes place in the first magnetic drum) and thereby removes the restriction on the rotation speed of this drum and, accordingly, on the value of centrifugal forces acting on ore particles. In this case, the speed of the second magnetic drum is determined only by the design and technological parameters of the separator.
Переход в магнитной системе второго магнитного барабана от чередования полярности полюсов в направлении перемещения руды к чередованию полярности полюсов вдоль оси барабана приводит к резкому уменьшению нагревания барабана, наведенными в нем вихревыми токами, что объясняется взаимно противоположным направлением электродвижущих сил наведенных в теле немагнитного цилиндра вдоль его оси при его вращении относительно магнитной системы. Уменьшение нагревания немагнитного барабана, которое зависит от скорости его вращения, уменьшает ограничение на величину этой скорости и тем самым соответственно уменьшает ограничение на величину центробежных сил, являющимися определяющими в процессах магнитного обогащения руды.The transition in the magnetic system of the second magnetic drum from alternating polarity of poles in the direction of ore movement to alternating polarity of poles along the axis of the drum leads to a sharp decrease in heating of the drum induced by eddy currents in it, which is explained by the mutually opposite direction of electromotive forces induced in the body of a non-magnetic cylinder along its axis when it rotates relative to the magnetic system. A decrease in the heating of a non-magnetic drum, which depends on its rotation speed, reduces the restriction on the magnitude of this speed and thereby accordingly reduces the restriction on the magnitude of the centrifugal forces that are determining in the processes of magnetic ore beneficiation.
Размещением на рабочей поверхности второго магнитного барабана с неподвижной магнитной системой немагнитных колец в зонах действия минимальных магнитных сил повышается эффективность обогащения за счет исключения возможности попадания руды в эти зоны.Placing on the working surface of the second magnetic drum with a fixed magnetic system of non-magnetic rings in the zones of action of minimum magnetic forces increases the efficiency of enrichment by eliminating the possibility of ore entering these zones.
Так как магнитная система с чередованием полярности магнитов вдоль оси барабана не сопровождается перемагничиванием руды в направлении ее движения, то в случае необходимости перемагничивания руды для устранения ее флокуляции (комкования) магнитную систему второго магнитного барабана выполняют «гибридной» за счет дополнения магнитной системы с чередованием полярности полюсов вдоль оси барабана магнитной системой с Since a magnetic system with alternating polarity of magnets along the axis of the drum is not accompanied by magnetization reversal of ore in the direction of its movement, if magnetization of ore is necessary to eliminate flocculation (clumping), the magnetic system of the second magnetic drum is “hybrid” due to the addition of a magnetic system with alternating polarity poles along the axis of the drum with a magnetic system with
чередованием полярности полюсов в направлении вращения барабана.alternating polarity of the poles in the direction of rotation of the drum.
На фиг.1 изображенна конструктивная схема магнитного двухкаскадного сепаратора с подвижной магнитной системой второго магнитного барабана.Figure 1 shows a structural diagram of a magnetic two-stage separator with a movable magnetic system of a second magnetic drum.
На фиг.2 изображена конструктивная схема магнитного двухкаскадного сепаратора с неподвижной магнитной системой второго магнитного барабана.Figure 2 shows a structural diagram of a magnetic two-stage separator with a fixed magnetic system of the second magnetic drum.
На фиг.3 изображена в продольном сечении магнитная система второго магнитного барабана с ферромагнитными кольцами.Figure 3 shows in longitudinal section a magnetic system of a second magnetic drum with ferromagnetic rings.
На фиг.4 изображен в поперечном сечении второй магнитный барабан, охваченный бесконечной лентой.Figure 4 shows in cross section a second magnetic drum covered by an endless ribbon.
На фиг.5 изображена в поперечном сечениие гибкая лента переменной толщины.Figure 5 shows in cross section a flexible tape of variable thickness.
На фиг.6 изображена в продольном сечении неподвижная магнитная система второго барабана с радиально намагниченными магнитами.Figure 6 shows a longitudinal section of a stationary magnetic system of the second drum with radially magnetized magnets.
На фиг.7 изображено поперечное сечение второго магнитного барабана с радиально намагниченными магнитами.7 shows a cross section of a second magnetic drum with radially magnetized magnets.
На фиг.8 изображено продольное сечение магнитной системы второго магнитного барабана с немагнитными кольцами.On Fig shows a longitudinal section of the magnetic system of the second magnetic drum with non-magnetic rings.
На фиг.9 изображено поперечное сечение магнитной системы второго магнитного барабана, дополненной постоянными магнитами с чередованием полюсности магнитов в направлении перемещения руды.Figure 9 shows a cross section of the magnetic system of the second magnetic drum, supplemented by permanent magnets with alternating the poles of the magnets in the direction of movement of the ore.
На фиг.10 изображена развертка магнитной системы второго магнитного барабана, дополненная постоянными магнитами с чередованием полюсности магнитов в направлении перемещения руды.Figure 10 shows the sweep of the magnetic system of the second magnetic drum, supplemented by permanent magnets with alternating the poles of the magnets in the direction of movement of the ore.
Сепаратор магнитный двухкаскадный для магнитного обогащения сухих сыпучих слабомагнитных руд (фиг.1, фиг.2) включает корпус 1, в котором друг за другом в направлении перемещения руды, подлежащей сепарации, установлены на разных уровнях два магнитных барабана 2 и 3. Первый магнитный барабан 2 включает установленный с возможностью вращения тонкостенный немагнитный цилиндр 4, внутри которого неподвижно закреплена магнитная система 5. Магнитная система 5 состоит из постоянных магнитов высокой энергии, намагниченных радиально относительно Two-stage magnetic separator for magnetic concentration of dry loose weakly magnetic ores (Fig. 1, Fig. 2) includes a housing 1, in which two magnetic drums 2 and 3 are installed at different levels one after the other in the direction of movement of the ore to be separated. 2 includes a rotatably mounted thin-walled non-magnetic cylinder 4, inside which the magnetic system 5 is fixedly mounted. The magnetic system 5 consists of high-energy permanent magnets magnetized radially relative to
поверхности тонкостенного цилиндра 4 и установленных с чередованием их полярности в направлении перемещения руды.the surface of a thin-walled cylinder 4 and installed with alternating polarity in the direction of ore movement.
Второй магнитный барабан 3 (фиг.1) включает магнитную систему 6 состоящую из постоянных магнитов высокой энергии, размещенную по дуге 360° и жестко закрепленную на валу с возможностью ее вращения вместе с валом. Магнитный барабан 3 оснащен устройством 7 очистки рабочей поверхности от осевших на нее магнитновосприимчивых частиц руды, который включает натяжной барабан 8 и гибкую немагнитную бесконечную ленту 9. Устройство 7 выполняет функцию транспортировки руды, подлежащей сепарации, на второй магнитный барабан 3 и очистки его рабочей поверхности от осевших на ленту 9 магнитновосприимчивых частиц руды (концентрата).The second magnetic drum 3 (Fig. 1) includes a magnetic system 6 consisting of high-energy permanent magnets placed along an 360 ° arc and rigidly fixed to the shaft with the possibility of its rotation together with the shaft. The magnetic drum 3 is equipped with a device 7 for cleaning the working surface of the magnetically susceptible ore particles deposited on it, which includes a tension drum 8 and a flexible non-magnetic endless tape 9. The device 7 performs the function of transporting the ore to be separated to the second magnetic drum 3 and cleaning its working surface from 9 magnetically susceptible ore particles (concentrate) deposited on the tape.
Каждый магнитный барабан имеет свой индивидуальный электропривод.Each magnetic drum has its own individual electric drive.
Сепаратор оснащен устройством 10 подачи руды (вибропитатель), системой разделителей 11 фракций руды после ее обогащения на первом магнитном барабане 2 и системой разделителей 12 фракций руды после ее обогащения на втором магнитном барабане 3. Выходящими фракциями руды, подлежащей обогащению на обоих барабанах являются: обогащенная руда (концентрат), промежуточный продукт (промпродукт) и обедненная слабомагнитная фракция (хвосты).The separator is equipped with an ore supply device 10 (vibratory feeder), a system of separators of 11 ore fractions after its enrichment in the first magnetic drum 2 and a system of separators of 12 ore fractions after its enrichment in the second magnetic drum 3. The output fractions of the ore to be enriched in both drums are: ore (concentrate), intermediate (intermediate) and depleted weakly magnetic fraction (tails).
Второй магнитный барабан 3 может иметь другое исполнение (фиг.2) и включать неподвижную магнитную систему 13, размещенную внутри установленного с возможностью вращения тонкостенного немагнитного цилиндра 14 вдоль внутренней поверхности этого цилиндра по дуге 90°-180°. Подачу промпродукта на второй магнитный барабан 3 осуществляют вибропитателем 15.The second magnetic drum 3 may have a different design (FIG. 2) and include a stationary magnetic system 13 located inside the rotatably mounted thin-walled non-magnetic cylinder 14 along the inner surface of this cylinder along an arc of 90 ° -180 °. The supply of industrial product to the second magnetic drum 3 is carried out by vibrating feeder 15.
На фиг.3 изображена в продольном сечении магнитная система 6. Магнитная система 6 составлена из кольцевых постоянных магнитов высоких энергий 16, намагниченных аксиально, ферромагнитных колец 17, к которым магниты прилегают одноименными полюсами. Кольцевые магниты и ферромагнитные кольца установлены на поверхности немагнитного полого цилиндра 18. Встречное направление намагничивания смежных кольцевых Figure 3 shows a longitudinal section of a magnetic system 6. The magnetic system 6 is composed of annular permanent magnets of high energy 16, axially magnetized, ferromagnetic rings 17 to which the magnets are adjacent adjacent poles of the same name. Ring magnets and ferromagnetic rings are mounted on the surface of a non-magnetic hollow cylinder 18. The opposite direction of magnetization of adjacent ring
магнитов вытесняет магнитный поток Ф каждого из магнитов в рабочий объем магнитного барабана 3 преимущественно с внешней поверхности узких ферромагнитных колец 17. Вследствие этого на поверхности ферромагнитных колец 17 магнитная индукция достигает наибольших значений (2-2,2) Тл, величина которой быстро уменьшается в радиальном направлении, создавая тем самым большие градиенты магнитного поля и наибольшие магнитные силы поля. При таком варианте выполнения магнитной системы второго магнитного барабана 3 полярность магнитного поля поочередно изменяется вдоль оси барабана. Величина магнитных сил поля Fм, как это изображено на фиг.5, тоже поочередно изменяет свою величину от максимального значения Fм max на поверхности ферромагнитных колец 17 к минимальному значению Fм min посредине кольцевых магнитов 16. Выполнение гибкой ленты (фиг.4 поз.9) переменной толщины от Δmах до Δmin (фиг.5 поз.19) закрывает зоны действия минимальных магнитных сил (Fм min) от попадания в эти зоны руды, транспортирующемой по поверхности ленты 19.of magnets displaces the magnetic flux Φ of each of the magnets into the working volume of the magnetic drum 3 mainly from the outer surface of narrow ferromagnetic rings 17. As a result, on the surface of the ferromagnetic rings 17, the magnetic induction reaches its maximum values (2-2.2) T, the value of which decreases rapidly in the radial direction, thereby creating large gradients of the magnetic field and the greatest magnetic field strengths. With this embodiment of the magnetic system of the second magnetic drum 3, the polarity of the magnetic field alternately changes along the axis of the drum. The magnitude of the magnetic field strengths Fm, as shown in Fig. 5, also alternately changes its value from the maximum value F m max on the surface of the ferromagnetic rings 17 to the minimum value F m min in the middle of the ring magnets 16. The flexible tape (Fig. 4 pos. 9) a variable thickness from Δ max to Δ min (Fig. 5 pos. 19) closes the zones of action of the minimum magnetic forces (Fm min) from the ingress of ore into these zones, transported along the surface of the belt 19.
Изменением конфигурации и площади сечения ленты 19 в зонах увеличения ее толщины можно формировать поперечный профиль потока руды и эффективность осаждения магнитной фракции руды на поверхность ленты 19.By changing the configuration and cross-sectional area of the tape 19 in zones of increasing its thickness, it is possible to form a transverse profile of the ore flow and the efficiency of deposition of the magnetic fraction of ore on the surface of the tape 19.
Магнитная система 13 (фиг.2) второго магнитного барабана 3 составлена, как это изображено на фиг.6, из радиально намагниченных постоянных магнитов 20, установленных на магнитном шунте 21 с поочередным изменением их полярности вдоль оси барабана. Магнитная система неподвижна и установлена по дуге 90°-180° вдоль внутренней поверхности немагнитного тонкостенного цилиндра 14 (фиг.7). Магнитный поток Ф каждого полюса (фиг.6) замыкается между смежными постоянными магнитами 20 противоположной полярности. Ферромагнитный шунт 21 уменьшает магнитное сопротивление для потока Ф полюсов и увеличивает тем самым величину потока Ф на рабочей поверхности магнитного барабана 3.The magnetic system 13 (FIG. 2) of the second magnetic drum 3 is composed, as shown in FIG. 6, of radially magnetized permanent magnets 20 mounted on a magnetic shunt 21 with alternately changing their polarity along the axis of the drum. The magnetic system is stationary and installed in an arc of 90 ° -180 ° along the inner surface of the non-magnetic thin-walled cylinder 14 (Fig.7). The magnetic flux Φ of each pole (Fig.6) is closed between adjacent permanent magnets 20 of opposite polarity. The ferromagnetic shunt 21 reduces the magnetic resistance for the flux Φ of poles and thereby increases the magnitude of the flux Φ on the working surface of the magnetic drum 3.
Наибольшие значения магнитной индукции и магнитных сил поля возникают в плоскости изменения полярности магнитов вдоль оси барабана. Так как топология магнитного поля в направлении перемещения руды, The highest values of magnetic induction and magnetic field forces arise in the plane of change in the polarity of the magnets along the axis of the drum. Since the topology of the magnetic field is in the direction of ore movement,
подлежащей обогащению, не изменяется, то часть отдельных "ручьев" общего потока руды будут двигаться только в зонах действия минимальных магнитных сил поля, ухудшая процесс обогащения в целом. Для увеличения эффективности осаждения магнитной фракции руды, как это изображено на фиг.8, в зонах действия минимальных магнитных сил на поверхности немагнитного цилиндра 14 устанавливают немагнитные кольца 22, исключающие попадание в эти зоны руды, подлежащей обогащению, на таком магнитном барабане.subject to enrichment, does not change, then part of the individual "streams" of the total ore flow will move only in the zones of action of the minimum magnetic field forces, worsening the enrichment process as a whole. To increase the efficiency of deposition of the magnetic ore fraction, as shown in Fig. 8, in the zones of minimum magnetic forces on the surface of the non-magnetic cylinder 14, non-magnetic rings 22 are installed to prevent the ore to be enriched from entering these zones on such a magnetic drum.
Для обогащения руды, которая подвержена "комкованию" и созданию флокул, второй магнитный барабан 3 выполняют с "гибридной магнитной системой" за счет дополнения магнитной системы 13 магнитного барабана 3 постоянными магнитами 23 с чередованием их полярности в направлении перемещения руды (фиг.9).To enrich the ore, which is prone to “clumping” and creating flocs, the second magnetic drum 3 is performed with a “hybrid magnetic system” by supplementing the magnetic system 13 of the magnetic drum 3 with permanent magnets 23 with alternating polarity in the direction of ore movement (Fig. 9).
На фиг.10 изображена развертка на плоскости магнитной системы по фиг.9. При перемещении руды в поле переменной полярности и интенсивности происходит ее перемагничивание, что приводит к ослаблению или полному устранению процесса флокуляции.Figure 10 shows a scan on the plane of the magnetic system of figure 9. When ore is moved to a field of variable polarity and intensity, magnetization reversal occurs, which leads to a weakening or complete elimination of the flocculation process.
Предложенный магнитный сепаратор работает следующим образом.The proposed magnetic separator operates as follows.
Сухую сыпучую слабомагнитную руду вибропитателем 10 (фиг.1) подают на поверхность первого магнитного барабана 2, которая дальше перемещается на его поверхности в направлении вращения барабана.Dry loose weakly magnetic ore vibratory feeder 10 (Fig.1) is served on the surface of the first magnetic drum 2, which further moves on its surface in the direction of rotation of the drum.
Под действием магнитных сил наиболее магнитновосприимчивые частицы руды, преодолевая центробежную силу, притягиваются к поверхности барабана и выносятся на этой поверхности в результате вращения барабана из зоны действия магнитных сил и в дальнейшем под действием центробежных и гравитационных сил транспортируются в приемник концентрата руды. Немагнитный продукт под действием центробежных и гравитационных сил еще в зоне действия магнитных сил отрывается от поверхности барабана и направляется системой разделителей 11 в приемник немагнитного продукта (хвостов). Магнитные частицы руды с меньшей величиной магнитной восприимчивости тела (промпродукт) системой разделителей 11 направляются Under the action of magnetic forces, the most magnetically susceptible ore particles, overcoming the centrifugal force, are attracted to the surface of the drum and carried out on this surface as a result of the rotation of the drum from the zone of action of magnetic forces and are subsequently transported to the ore concentrate receiver under the action of centrifugal and gravitational forces. A non-magnetic product under the action of centrifugal and gravitational forces, even in the zone of action of magnetic forces, breaks away from the surface of the drum and is sent by a system of separators 11 to the receiver of a non-magnetic product (tails). Magnetic ore particles with a lower magnitude of the magnetic susceptibility of the body (intermediate) are sent by a system of separators 11
на поверхность устройства 7 очистки рабочей поверхности (бесконечную ленту 9) второго барабана 3, который имеет большую скорость вращения, меньший диаметр и магнитную систему большей интенсивности, чем первый барабан 2. Интенсивность магнитного поля и его топология (наличие ферромагнитных колец-концентраторов и чередование полярности полюсов вдоль оси барабана) на втором магнитном барабане создают условия для осуществления процесса последующего обогащения промпродукта, которое не произошло на первом барабане 2. Успешному обогащению руды на втором магнитном барабане 3 способствует более тонкий слой руды на поверхности ленты (в связи с уменьшением производительности второго барабана по сравнению с первым). В результате на второй ступени обогащения получают готовые исходные продукты: концентрат, хвосты и новый промпродукт, который можно использовать в последующих процессах обогащения.to the surface of the working surface cleaning device 7 (endless belt 9) of the second drum 3, which has a higher rotation speed, smaller diameter and a magnetic system of greater intensity than the first drum 2. The magnetic field intensity and its topology (presence of ferromagnetic concentrator rings and alternating polarity poles along the axis of the drum) on the second magnetic drum create conditions for the implementation of the process of subsequent enrichment of the industrial product, which did not happen on the first drum 2. Successful ore dressing s on the second magnetic drum 3 contributes to a thinner layer of ore on the surface of the tape (due to the decrease in productivity of the second drum compared to the first). As a result, at the second stage of enrichment, ready-made initial products are obtained: concentrate, tails and a new industrial product that can be used in subsequent enrichment processes.
Предложенный двухкаскадный магнитный сепаратор экспериментально исследовался на НПФ "Продэкология" (г.Ровно) и показал свою эффективность в процессе обогащения слабомагнитных железных руд. Так при обогащении гематитовых кварцитов крупностью -5+0 мм, с содержанием 36% Fe общ.. получены: концентрат для агломерации (Fe общ.=58%), промпродукт (Fe общ.=51%) и хвосты (Fe общ.=23%).The proposed two-stage magnetic separator was experimentally studied at the Prodekologiya NPF (Rivne) and showed its effectiveness in the process of enrichment of weakly magnetic iron ores. So, in the enrichment of hematite quartzites with a grain size of -5 + 0 mm, with a content of 36% Fe total .., the following were obtained: concentrate for agglomeration (Fe total. = 58%), intermediate (Fe total. = 51%) and tails (Fe total. = 23%).
При обогащении мартит-гематитовых железных руд крупностью -10+0 мм с содержанием Fеобщ.=38% получены: руда агломерированная (Fe общ.=51%), промпродукт (Fe общ.=42%) и хвосты (Fe общ.=29%).In the enrichment of martite-hematite iron ores with a grain size of -10 + 0 mm with a content of Feot. = 38%, the following were obtained: agglomerated ore (Fe total. = 51%), intermediate product (Fe total. = 42%) and tailings (Fe total. = 29 %).
Источники информации:Information sources:
1. В.А.Грамм, К.В.Николаенко, А.Г.Федоров "Машинист магнитных сепараторов", Москва, "Недра", 1990 г., стр.82.1. V. A. Gram, K. V. Nikolayenko, A. G. Fedorov “The driver of magnetic separators”, Moscow, “Nedra”, 1990, p. 82.
2. В.А.Грамм, К.В.Николаенко, А.Г.Федоров "Машинист магнитных сепараторов", Москва, "Недра", 1990 г., стр.44.2. V. A. Gram, K. V. Nikolayenko, A. G. Fedorov “The driver of magnetic separators”, Moscow, “Nedra”, 1990, p. 44.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007110492/22U RU64947U1 (en) | 2007-03-21 | 2007-03-21 | TWO-STAGE MAGNETIC SEPARATOR FOR THE ENRICHMENT OF DRY LOAN MAGNETIC ORES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007110492/22U RU64947U1 (en) | 2007-03-21 | 2007-03-21 | TWO-STAGE MAGNETIC SEPARATOR FOR THE ENRICHMENT OF DRY LOAN MAGNETIC ORES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU64947U1 true RU64947U1 (en) | 2007-07-27 |
Family
ID=38432419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007110492/22U RU64947U1 (en) | 2007-03-21 | 2007-03-21 | TWO-STAGE MAGNETIC SEPARATOR FOR THE ENRICHMENT OF DRY LOAN MAGNETIC ORES |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU64947U1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA016538B1 (en) * | 2011-04-08 | 2012-05-30 | Ооо "Пмт И К" | Tapeless magnetic separator |
| RU2580868C1 (en) * | 2014-12-23 | 2016-04-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ Государственный геологический музей им.В.И.Вернадского Российской академии наук (ГГМ РАН), RU | Device for dry magnetic separation of magnetic grain products |
| CN108787163A (en) * | 2018-06-20 | 2018-11-13 | 江阴市尚时环境工程有限公司 | A kind of magnetic separation main conveyor of dry-type magnetic extractor |
| CN110075998A (en) * | 2019-05-06 | 2019-08-02 | 云南焠金时代科技有限公司 | A kind of magnetic separator efficiently separating magnetic material |
| RU201727U1 (en) * | 2020-03-27 | 2020-12-29 | Открытое акционерное общество "Высокогорский горно-обогатительный комбинат" | MAGNETIC SEPARATOR |
| CN113751193A (en) * | 2020-09-01 | 2021-12-07 | 北矿机电科技有限责任公司 | Automatic sorting adjusting system and method for dry magnetic separator |
| RU2777313C1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-08-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Способ сухой магнитной сепарации магнетитсодержащих руд |
-
2007
- 2007-03-21 RU RU2007110492/22U patent/RU64947U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA016538B1 (en) * | 2011-04-08 | 2012-05-30 | Ооо "Пмт И К" | Tapeless magnetic separator |
| RU2580868C1 (en) * | 2014-12-23 | 2016-04-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ Государственный геологический музей им.В.И.Вернадского Российской академии наук (ГГМ РАН), RU | Device for dry magnetic separation of magnetic grain products |
| CN108787163A (en) * | 2018-06-20 | 2018-11-13 | 江阴市尚时环境工程有限公司 | A kind of magnetic separation main conveyor of dry-type magnetic extractor |
| CN110075998A (en) * | 2019-05-06 | 2019-08-02 | 云南焠金时代科技有限公司 | A kind of magnetic separator efficiently separating magnetic material |
| RU201727U1 (en) * | 2020-03-27 | 2020-12-29 | Открытое акционерное общество "Высокогорский горно-обогатительный комбинат" | MAGNETIC SEPARATOR |
| CN113751193A (en) * | 2020-09-01 | 2021-12-07 | 北矿机电科技有限责任公司 | Automatic sorting adjusting system and method for dry magnetic separator |
| RU2777313C1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-08-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Способ сухой магнитной сепарации магнетитсодержащих руд |
| RU2804037C1 (en) * | 2022-10-04 | 2023-09-26 | Публичное акционерное общество "Северсталь"(ПАО "Северсталь") | Method of dry magnetic separation of weakly magnetic ores |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Svoboda et al. | Recent developments in magnetic methods of material separation | |
| RU64947U1 (en) | TWO-STAGE MAGNETIC SEPARATOR FOR THE ENRICHMENT OF DRY LOAN MAGNETIC ORES | |
| WO2014061256A1 (en) | Magnetic sorting apparatus, magnetic sorting method, and method for manufacturing iron source | |
| JP6399203B2 (en) | Magnetic sorting apparatus, magnetic sorting method, and iron source manufacturing method | |
| RU2344879C1 (en) | Drum magnetic separator | |
| RU68363U1 (en) | MAGNETIC TWO-CASED DRUM SEPARATOR FOR ENRICHMENT OF DRY BULK WEAK MAGNETIC ORES | |
| US1214817A (en) | Means for effecting magnetic or inductive separation of substances. | |
| Singh et al. | Development of a novel magnetic separator for segregation of minerals of dissimilar electromagnetic properties | |
| US411899A (en) | Electro-magnetic separator | |
| RU2380164C1 (en) | Drum magnetic separator | |
| US10427167B2 (en) | Device and method for separating weakly magnetic particles | |
| UA24726U (en) | Magnetic two-stage separator for benefication of dry friable slightly magnetic ores | |
| CN114749272B (en) | Scrap steel magnetic separation system and method | |
| US449610A (en) | Richard r | |
| US639062A (en) | Electromagnetic apparatus for separating ores. | |
| US638128A (en) | Electromagnetic ore-separator. | |
| JP4112062B2 (en) | Repulsive magnetic flux induction type magnet pulley device | |
| RU201727U1 (en) | MAGNETIC SEPARATOR | |
| US641147A (en) | Apparatus for magnetically separating ores. | |
| RU2010125526A (en) | METHOD FOR MAGNETIC ENRICHMENT IN MAGNETIC FIELDS WITH A VARIABLE GRADIENT AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| UA24449U (en) | Magnetic two-stage drum separator for benefication of dry friable slightly magnetic ores | |
| CN117160673A (en) | Dry fluidization separation magnetic separator for powder ore | |
| JP2783995B2 (en) | Method and apparatus for separating weak magnetic metal from waste | |
| Gesing et al. | Behavior of ferromagnetic particles on the eddy current rotor separating nonferrous scrap metal concentrate from autoshred | |
| RU2438793C2 (en) | Method of magnetic separation and device to this end |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090322 |