UA126779C2 - Матриця високоградієнтного сепаратора - Google Patents

Abstract

Винахід належить до гірничо-переробної промисловості, зокрема до конструктивних елементів високоградієнтних сепараторів, призначених для збагачення слабомагнітних і некондиційних руд чорних металів, а також руд кольорових слабомагнітосприйнятливих металів. Матриця включає феромагнітний наповнювач у вигляді стрижнів магнітопровідного дроту регламентованої довжини, які розташовані між бічними несучими пластинами. Бічні несучі пластини виконані з отверділого діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу, при цьому торцеві частини стрижнів феромагнітного наповнювача заглиблені в тілі паралельно розташованих бічних несучих пластин перпендикулярно їх площині, при цьому стрижні розміщені рядами на регламентованій відстані між ними і відстані між рядами, причому між паралельними опорними пластинами розташована проміжна опорна пластина, яка виконана з отверділого діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу, через тіло якої наскрізь протягнуті стрижні феромагнітного наповнювача, причому геометричні параметри проміжної опорної пластини відповідають геометричним параметрам бічних опорних пластин. Винахід забезпечує високу ефективність поділу частинок, які містять корисний компонент, і частинок порожньої породи та забезпечує високу механічну міцність матриці при впливі на неї високоградієнтного магнітного поля.

Description

Винахід належить до гірничо-переробної промисловості, зокрема до конструктивних елементів високоградієнтних сепараторів, призначених для збагачення слабомагнітних і некондиційних руд чорних металів, а також руд кольорових слабомагнітосприйнятливих металів. Пристрій являє собою матрицю, яка забезпечує ефективну взаємодію пульпи з магнітною системою високоградієнтного магнітного сепаратора і здійснює поділ потоку пульпи на збагачений продукт і хвости збагачення.

Пристрій може монтуватися практично на всіх модифікаціях високоградієнтних сепараторів, незалежно від їх геометричних параметрів і конструктивних особливостей.

Відома конструкція матриці високоградієнтного магнітного сепаратора, яка включає в себе магнітну систему, у міжполюсні простори якої встановлена робоча камера з розміщеним всередині її пакетом паралельно розташованих феромагнітних тіл у вигляді призм. Ребра і межі сусідніх призм утворюють між собою в напрямку магнітного потоку пари полюсів, рівномірно розподілених по поперечному перерізі камери. Поперечні перерізи призм зменшуються по ходу руху пульпи, а їх кінцеві ділянки розташовані з закріпленням поза зоною між полюсного простору магнітної системи. При використанні призм малого перерізу, щоб уникнути їх тяжіння один до одного (злипання) в магнітному полі, їх закріплюють з натягом між торцевими стінками камери. Кількість граней призм може бути різною. Верхня межа кожної з призм поєднана з напрямком магнітного потоку. У верхній частині камери розміщений живильний патрубок. У нижній частині камери встановлено обмежувальний шибер. Дно камери під міжполюсним простором магнітної системи виконано похилим у бік руху пульпи. На кінцевій горизонтальній ділянці дна розміщені приймач немагнітної фракції і приймач магнітної фракції. Камера встановлена з можливістю регулювання її кута нахилу у вертикальній площині |Патент НО Мо 2151644 на винахіді.

Недоліком відомої конструкції є те, що під час надходження сировини відбувається нерівномірний розподіл збагачуваної матеріалу через різні магнітні складові в зоні розташування феромагнітного наповнювача. Конструктивні особливості феромагнітного наповнювача зумовлює ймовірність формування зон з високою / концентрації магнітосприйнятливих частинок, а також зон з низькою концентрацією магнітосприйнятливих частинок. При такому розподілі збагачуваної сировини ускладнюється очищення матриці при

Зо виході її із зони впливу магнітної системи, що знижує продуктивність збагачувального обладнання.

Відома конструкція матриці високоградієнтного сепаратора у вигляді циліндричних зубчастих пластин, розташованих у міжполюсному просторі магнітної системи сепаратора.

Поверхні пластин утворюють канали для проходу пульпи. Під пластинами знаходиться приймач для відводу продуктів збагачення, а над пластинами - живильник. Поверхня пластин виконана у вигляді похило розташованих виступів і жолобків, причому виступи і жолобки по обидва боки однієї і тієї ж пластини мають протилежний кут нахилу. Суміжні пластини встановлені взаємно нерухомо відносно один одного за допомогою перемичок і утворюють канали (| АС СРСР Мо 1681960 на винахіді.

При роботі сепаратора магнітна система намагнічує пластини. Пульпа матеріалу, що збагачується, з живильника подається на намагнічені пластини і починає рухатися в вигляді плівки уздовж виступів і жолобків по спіралі, частково перетікаючи через виступи. При спіралеподібному русі пульпи частинки, що мають магнітні властивості, притягуються до зерен магнітом'якого порошку, утворюючого пластини. Витяг частинок відбувається як на поверхні виступів, так і на поверхні жолобків. При спіралеподібному русі рудних частинок час їх перебування у міжполюсному просторі сепаратора (в каналах) збільшується, таким чином, майже всі частинки встигають за час свого руху потрапити в зону дії магнітних сил. При виході з каналів, немагнітна частина пульпи потрапляє в приймач. Після відключення магнітної системи з поверхні пластин змивають магнітну фракцію.

Недоліком відомого пристрою є висока собівартість виготовлення матриці через необхідність точно дотримуватися її технологічних параметрів, що підвищує собівартість збагачення сировини. Високоградієнтний сепаратор, що функціонує з вказаною матрицею, характеризується низькою продуктивністю через високу вибірковість до гранулометричного складу твердої фази пульпи і її фізико-механічних параметрів.

Відома конструкція матриці може бути використана при невеликих об'ємах слабомагнітної сировини, в тому разі, коли нема суттєвих вимог до продуктивності збагачувальної установки.

Відома конструкція матриці для високоградієнтних магнітних сепараторів, яка включає решітки, які складаються з планок, між якими розташовані отвори. Планки сусідніх решіток нахилені в протилежні сторони і зміщені на половину кроку планок, в результаті чого виступаючі бо кромки планок однієї решітки знаходяться проти середньої частини планок сусідньої решітки.

Матриця розташовується в магнітному полі таким чином, щоб магнітний потік був спрямований перпендикулярно площинам решіток (Патент АС СРСР Мо 904782 на винахід).

При пропущенні через матрицю в магнітному полі суспензії з матеріалом, що розділяється, частинки рухаються через отвори решіток, при цьому вони стикаються з великою кількістю гострих кромок на планках, де концентруються магнітні сили, які виникають за рахунок напруженості і градієнта поля. У цих місцях слабомагнітні частинки притягуються до планок, а немагнітні разом з водою несуться з матриці під дією сил тяжіння. При виведенні матриці з магнітного поля, притягнуті частки змиваються з матриці водою. Завдяки виконанню решітки у вигляді жалюзі, отвори її знаходяться в площині, похилої до потоку частинок, при цьому кромки планок як би наближені один до одного, що сприяє більшому контакту частинок з планками і збільшує ймовірність відділення слабомагнітних частинок з потоку матеріалу.

Недоліком відомого пристрою є його невисока продуктивність через нерівномірну взаємодію феромагнітного наповнювача зі збагачуваною сировиною. Крім того, при реалізації пристрою потрібно забезпечення стабільного гранулометричного складу, параметри якого повинні бути взаємопов'язані з параметрами осередків решітки феромагнітного наповнювача. Якщо розміри частинок не відповідають параметрам решітки, то потрібні непродуктивні витрати часу на очищення феромагнітного наповнювача.

Найбільш близьким рішенням, вибраним як прототип, є матриця магнітного сепаратора, яка включає корпус, в якому установлені елементи заповнювача, які виконані у вигляді пучків магнітопровідного дроту, жорстко закріпленого в обіймах одним кінцем з боку подачі збагачуваного матеріалу.

При введенні матриці в магнітне поле її корпус встановлюється паралельно полюсним наконечникам, причому дріт заповнювача, виконаного у вигляді пучків, взаємно притягаються, утворюючи систему поздовжніх феромагнітних елементів, закріплених в обоймах. Обойми розташовані в касеті з зазорами, в які подається збагачений матеріал, далі надходить в простір між пучками. Магнітні частинки притягуються і утримуються на поверхні дротів. На немагнітні частинки збагачуваного матеріалу магнітне поле сепаратора не діє і вони вільно проходять між дротами заповнювача.

Перед виходом із зони дії магнітного поля сепаратора через отвори в обоймі проводиться

Зо подача в простір між пучками дротів промивної води під невеликим напором, щоб більш повно відділити немагнітні частинки від магнітних.

При виході з ділянки дії магнітного поля сепаратора, протягування магнітних частинок до поверхні дротів спочатку слабшає, а потім припиняється, і вони вивантажуються під дією сил тяжіння. При відсутності магнітного поля вільні кінці дротів заповнювача розходяться під дією сил пружності і напору води, яка подається на промивання, що забезпечує повне видалення з поверхні дротів навіть сильно магнітних частинок | АС СРСР Мо 1079294 на винахід.

Недоліком відомого пристрою є те, що матриця не дозволяє забезпечувати високу продуктивність збагачення слабомагнітних сировини через те, що стрижні феромагнітного наповнювача зібрані пучками, що зумовлює нерівномірну взаємодію з магнітною системою, крім того бічні опорні стінки матриці виконані з металу, що призводить до спотворення картини магнітного поля і нерівномірного осадження магнітосприйнятливих частинок на стрижнях феромагнітного наповнювача.

Задачею винаходу є удосконалення конструкції матриці високоградієнтного магнітного сепаратора за рахунок того, що: несучі елементи матриці у вигляді бічних опорних пластин і проміжної опори пластини виконані з отверділого діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу; феромагнітний наповнювач виконаний у вигляді стрижнів магнітопровідного дроту регламентованої довжини; стрижні магнітопровідного дроту розташовані між бічними несучими пластинами, виконаними з отверділого діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу; стрижні магнітопровідного дроту заглиблені в тіло бічних несучих пластин при їх полімеризації; стрижні магнітопровідного дроту розміщені рядами з регламентованою відстанню між ними і відстанню між рядами; стрижні феромагнітного наповнювача наскрізь протягнуті через тіло проміжної опорної пластини, виконаної з отверділого діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу; стрижні феромагнітного наповнювача наскрізь протягнуті через тіло проміжної опорної пластини при її полімеризації;

геометричні параметри проміжної опорної пластини відповідають геометричним параметрам бічних опорних пластин; опорні пластини і проміжна опорна пластина виконані методом лиття з твердіючого діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що матриця високоградієнтного сепаратора включає феромагнітний наповнювач у вигляді стрижнів магнітопровідного дроту регламентованої довжини. Стрижні магнітопровідного дроту розташовані між бічними несучими пластинами.

Згідно з винаходом, бічні несучі пластини виконані з отверділого діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу. Торцеві частини стрижнів феромагнітного наповнювача заглиблені в тілі паралельно розташованих бічних несучих пластин перпендикулярно їх площини.

Стрижні розміщені рядами з регламентованою відстанню між ними і відстанню між рядами.

Між паралельними опорними пластинами розташована проміжна опорна пластина, яка виконана з отверділого діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу. Через тіло проміжної опорної пластини наскрізь протягнуті стрижні феромагнітного наповнювача.

Геометричні параметри проміжної опорної пластини відповідають геометричним параметрам бічних опорних пластин.

Технічний результат від реалізації винаходу полягає в тому, що: висока ефективність поділу частинок, які містять корисний компонент, і частинок порожньої породи - хвостів збагачення; забезпечується висока механічна міцність матриці при впливі на неї високоградієнтного магнітного поля; бічні несучі пластини і проміжна опорна пластина виконані з діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу, який не спотворює магнітного поля і підвищує ефективність збагачувального процесу; матриця може експлуатуватися протягом тривалого періоду часу, що знижує експлуатаційні витрати і собівартість збагачення вихідної сировини; застосування діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу для фіксування

Зо стрижнів феромагнітного наповнювача з »магнітопровідного дроту забезпечує їх високу механічну міцність взаємодії; конструкція матриці дозволяє при її виготовленні оперативно змінювати відстань між стрижнями, а також відстань між рядами стрижнів залежно від режимів збагачення вихідної сировини і параметрів магнітного поля; виготовлення матриці не вимагає складного технологічного обладнання, що зумовлює невисоку вартість виробу при його високих експлуатаційних характеристиках; конструкція матриці з бічними несучими пластинами і проміжною опорною пластиною виконаних з діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу, не знижує сепараційних характеристик магнітного поля, тим самим не вимагає додаткових витрат для забезпечення його високої інтенсивності при збагаченні слабомагнітних руд і матеріалів.

Заявлена конструкція ілюструється схемами, де на фіг. 1 показаний вигляд зверху на матрицю; на фіг. 2 - вертикальна проекція матриці; на фіг. З - розріз по А-А фігури 1.

Матриця високоградієнтного сепаратора включає феромагнітний наповнювач у вигляді стрижнів магнітопровідного дроту 1 регламентованої довжини. Стрижні 1 розташовані між бічними несучими пластинами 2, 3. Бічні несучі пластини 2, З виконані з отверділого діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу.

Торцеві частини стрижнів феромагнітного наповнювача 1 заглиблені в тілі паралельно розташованих бічних несучих пластин 2, З перпендикулярно їх площини.

Між паралельними бічними опорними пластинами 2, З розташована проміжна опорна пластина 4, яка виконана з отверділого діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу.

Через тіло проміжної опорної пластини 4 наскрізь протягнуті стрижні феромагнітного наповнювача 1.

Геометричні параметри проміжної опорної пластини 4 відповідають геометричним параметрам бічних опорних пластин 2, 3.

Пристрій реалізується таким чином.

Залежно від ступеня збагачуваності сировини, який залежить від гранулометричного складу пульпи і магнітної сприйнятливості частинок корисного компонента, визначають тип магнітного сепаратора і його магнітної системи, яка забезпечує формування високоградієнтного магнітного 60 поля для максимального вилучення збагаченого продукту, а також хвостів збагачення.

Істотним при виборі типу збагачувального обладнання є визначення конструктивних особливостей матриці магнітного сепаратора, за допомогою якої відбувається формування двох потоків, один з яких являє собою збагачений продукт, а другий - хвости збагачення.

У традиційних конструкціях магнітних сепараторів бічні несучі пластини виконують з металу, які, перебуваючи в зоні впливу магнітної системи, спотворюють картину формування магнітного поля, що негативно позначається на збагачувальному процесі. Також негативним у відомих конструкціях матриць є те, що стрижні феромагнітного наповнювача контактують з бічними металевими магнітними пластинами. Це призводить до непрогнозованих струмових витоків, що знижує магнітну складову, яка впливає на сировину, яка збагачується.

Дослідження показали, що рішенням проблеми підвищення ефективності збагачення магнітосприйнятливої сировини є виготовлення бічних несучих пластин 2, З з діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу. Як матеріал для яких може використовуватися поліпропілен або полістирол, або орієнтований поліетилен, або поліхлорвініл, або поліуретан, або фторопласт, або інший механічно міцний магнітонесприйнятливий полімерний склад, вибір якого залежить від геометричних параметрів матриці високоградієнтного сепаратора і ступеня взаємодії зазначеної матриці з магнітною системою сепаратора.

В результаті лабораторних і промислових випробувань було встановлено, що стрижні феромагнітного наповнювача 1 під час збагачувального процесу зазнають значного динамічному впливу. В результаті цього впливу стрижні 1 можуть спонтанно вилучатись з бічних опорних пластин 2, 3, що призводить до неробочого стану матриці і необхідності її відновлення.

Для підвищення механічної міцності матриці кінцеві частини стрижнів феромагнітного наповнювача 1 занурюють у рідкий полімерний склад, який знаходиться в відливальній формі, якій надано параметри бічної опорної пластини 2, 3. Після полімеризації (затвердіння) полімерного складу забезпечується висока механічна міцність зчеплення між стрижнями феромагнітного наповнювача 1 і бічними опорними пластинами 2, 3.

Аналогічно виготовляється проміжна опорна пластина 4, яка забезпечує високу механічну міцність матриці при взаємодії її з магнітним полем, а також дозволяє збільшити геометричні розміри матриці для підвищення продуктивності збагачувального процесу.

Відстань між стрижнями феромагнітного наповнювача 1 і відстань між рядами стрижнів 1

Зо визначається, виходячи з фізико-механічних параметрів збагачуваної сировини і продуктивності застосовуваних магнітних сепараторів.

При роботі магнітного сепаратора в зону магнітного поля, сформованого високоградієнтним магнітним сепаратором, періодично подаються матриці, через які надходить пульпа при заданому співвідношенні рідкої і твердої фаз. Під дією магнітного поля, частки пульпи, які містять корисний компонент, взаємодіють, притягаючись до феромагнітного наповнювача 1 з магнітопровідного дроту, а частинки пустої породи йдуть в хвости збагачення. Переміщаючись, матриці виходять із зони впливу магнітної системи, після чого за допомогою направлених струменів технологічної рідини з стрижнів феромагнітного наповнювача 1 змиваються збагачені частки для подачі на наступний цикл переробки.

Дослідження показали, що заявлена конструкція матриці високоградієнтного сепаратора забезпечує високу ефективність збагачення слабомагнітних сировини в широкому діапазоні її гранулометричного складу і фізико-механічних параметрів.

Матриця може бути адаптована до різних типів високоградієнтних сепараторів при різних режимах збагачення мінеральної сировини.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Матриця високоградієнтного сепаратора, що включає феромагнітний наповнювач у вигляді стрижнів магнітопровідного дроту регламентованої довжини, які розташовані між бічними несучими пластинами, яка відрізняється тим, що бічні несучі пластини виконані з отверділого діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу, при цьому торцеві частини стрижнів феромагнітного наповнювача заглиблені в тілі паралельно розташованих бічних несучих пластин перпендикулярно їх площині, при цьому стрижні розміщені рядами на регламентованій відстані між ними і відстані між рядами, причому між паралельними опорними пластинами розташована проміжна опорна пластина, яка виконана з отверділого діелектричного магнітонесприйнятливого полімерного складу, через тіло якої наскрізь протягнуті стрижні феромагнітного наповнювача, причому геометричні параметри проміжної опорної пластини відповідають геометричним параметрам бічних опорних пластин.

   пре

   І. ЕНН НІ п АН ЕНН І АН ше и КК З ОБ Х хх Ка З КА ЖК К Ж В КЕ З В 5 БВ М Ше в, і; 5 НІ АННИ хх І х В и сх ї 5 | 3 о Її. і о В . СЕ Ж М Ка го г. 1 ж В г о Кіх іо і екнннях шишок и ян ннннни к-- сон я і. сан М. попрооото ооо о пооооптт тя Ж а а Фріг. 1 З обооососовососо КД усоссорвосвосвовово т певні нввнкенння певно совосооовроросвобвоосорооооороосоововоо вообвосзевобвововоооовововобсоовсооововОов вовбосовоооооооооовроосвововоововоооовово осоосооооовососоососвоовоооовоововОов ооовоовоовоовоовововоюоооооововово сосоововосоодвовороовороосвсоововооовово двовооововособосоовоооооообвосоововОов Ззосообсоовоооооооооосоосоооосововва вобовобогвособвозвововооооовововововоо ввобовововоовбововооооооововобвосовов

   Фіг. е