UA53737C2

UA53737C2 - Separator for wet magnetic concentration of fine-grained magnetite ores

Info

Publication number: UA53737C2
Application number: UA2000031221A
Authority: UA
Inventors: Олександр Михайлович Туркеніч; Олександр Михайлович Туркенич
Original assignee: Олександр Михайлович Туркеніч; Олександр Михайлович Туркенич
Priority date: 2000-03-01
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2003-02-17

Abstract

Separator for wet magnetic concentration of fine-grained magnetite ores includes magnetic system, elements of the said system are made from permanent magnets, and their thickness increases top-down. In addition, separator includes devices for supply of the pulp for enriching the material, device for washing water supply as well as for evacuation of magnetic and non-magnetic fraction. Separator may be of cyclic or rotor type.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до області мокрого магнітного збагачення тонкозернистих магнетитових та інших 2 сильномагнітних руд і матеріалів, зокрема, в гірничорудній промисловості.The invention relates to the field of wet magnetic beneficiation of fine-grained magnetite and other 2 strongly magnetic ores and materials, in particular, in the mining industry.

Відомо сепаратор |1| для магнітного збагачення магнетитових руд, що складається з горизонтального рівностінного з можливістю обертання барабана, виконаного з немагнітного матеріалу, всередині якого розміщена відкрита магнітна система з постійних магнитів, приладів для подачі живлення, прийому магнітного та немагнітного продуктів розділення. 70 Принцип дії сепаратора полягає в наступному. Пульпа матеріалу, який збагачується, подається під барабан.The separator |1| is known for magnetic beneficiation of magnetite ores, which consists of a horizontal equal-walled drum with the possibility of rotation, made of non-magnetic material, inside which is placed an open magnetic system of permanent magnets, devices for supplying power, receiving magnetic and non-magnetic separation products. 70 The principle of operation of the separator is as follows. The pulp of the enriched material is fed under the drum.

За допомогою відкритої магнітної системи з постійних магнітів, що заходиться всередині барабана, створюється магнітне поле напруженістю більш 100кА/м, градієнт якого менш ЗО000кА/м 2 і спрямований в сторону поверхні барабана. Магнітні частки під дією магнітної сили притягуються до поверхні барабана та виносяться з пульпи в магнітний продукт поверхнею барабана, що обертається. Частки, що не притягнулись до барабану, вилучаються т потоком пульпи в немагнітний продукт сепарації.With the help of an open magnetic system of permanent magnets that goes inside the drum, a magnetic field with a strength of more than 100 kA/m is created, the gradient of which is less than ЗО000 kA/m 2 and is directed towards the surface of the drum. The magnetic particles are attracted to the surface of the drum under the influence of the magnetic force and are carried out of the pulp into the magnetic product by the surface of the rotating drum. Particles that are not attracted to the drum are removed by the flow of pulp into a non-magnetic product of separation.

Притягання часток магнетита до поверхні барабана здійснюється під дією магнітної сили, що описується рівнянням (11Magnetite particles are attracted to the surface of the drum under the influence of the magnetic force described by equation (11

Е - ж Нат де 7 - магнітна сприйнятливість частки, 2 - магнітна проникність середи, в якій відбувається збагачення,E - the same Nat where 7 is the magnetic susceptibility of the particle, 2 is the magnetic permeability of the environment in which the enrichment takes place,

Н - напруженість магнітного поля, дн - градієнт напруженості цього поля.H is the intensity of the magnetic field, dn is the gradient of the intensity of this field.

З формули видно, що одну і ту ж магнітну силу можна створювати при різноманітних комбінаціях величини напруженості та градієнту напруженості магнітного поля.It can be seen from the formula that the same magnetic force can be created with various combinations of the magnitude of the intensity and the gradient of the intensity of the magnetic field.

Недолік сепаратора полягає в тому, що магнітну силу кратну 5 - 159, де д - прискорення сили тяжіння, необхідну для притягання магнітних часток до поверхні барабана, створюють за рахунок комбінації найбільшої с 29 напруженості магнітного поля, досяжної для феррітобарієвих магнітів, і низького градієнту цього поля. Ге)The disadvantage of the separator is that the magnetic force of a multiple of 5 - 159, where d is the acceleration of the force of gravity, necessary to attract magnetic particles to the surface of the drum, is created due to the combination of the largest c 29 magnetic field strength, achievable for ferritobarium magnets, and the low gradient of this fields Gee)

Відкрита магнітна система з постійних магнітів у поєднанні з рівностінним барабаном з немагнітного матеріалу не може створити градієнт магнітного поля більший, ніж вказано в описі способу. Це примушує створювати напруженість магнітного поля величиною 100кА/м і більш, що є достатньою, щоб при швидкості течії пульпи порядку м/с гарантувати притяжіння рудних зерен до поверхні барабана і відстані не менше 40мм. -An open magnetic system of permanent magnets in combination with an even-walled drum of non-magnetic material cannot create a magnetic field gradient greater than specified in the description of the method. This forces the creation of a magnetic field strength of 100 kA/m or more, which is sufficient to guarantee the attraction of ore grains to the surface of the drum at a pulp flow speed of the order of m/s and a distance of at least 40 mm. -

Важлива особливість тонкозернистого магнетита полягає в тому, що при напруженості вище БкА/м всі його со частки об'єднуються во флокули. При напруженості понад 25КА/м вся маса магнетита має структуру у вигляді притиснутих одна до одної флокул. Тому, при вході пульпи в зону сепарації з напруженістю магнітного поля - порядку 100кА/м, магнетит моментально флокулє. Всередині цих великих флокул защимлюються частки кварца со та бідні сростки, що знижує якість магнітного продукту.An important feature of fine-grained magnetite is that at a voltage higher than BkA/m, all its particles unite into flocs. At an intensity of more than 25 KA/m, the entire mass of magnetite has a structure in the form of flocs pressed against each other. Therefore, when the pulp enters the separation zone with a magnetic field strength of the order of 100 kA/m, magnetite instantly flocculates. Inside these large flocs, quartz particles and poor inclusions are pinched, which reduces the quality of the magnetic product.

Прототипом сепаратора, що замовляється, є високоградієнтний магнітний сепаратор |2), що складається з й магнітної системи, встановлених між полюсами магнітної системи пакетів вертикальних феромагнітних пластин, розташованих з зазором відносно одна одної, які мають на своїй поверхні виступи та жолобки, пристроїв для подачі живлення, змивної води, прийому магнітного та немагнітного продуктів сепарації. « дю Принцип дії прототипу полягає в наступному. В зазорах між вертикальними феромагнітними пластинами, -о створюють перпендикулярно пластинам магнітне поле, подають на ці пластини пульпу, відводять пульпу, що с витікає з зазорів між пластинами, в немагнітний продукт сепарації, припиняють подавати пульпу, припиняють з створювати магнітне поле, подають на пластини змивну воду, направляють змивну воду, що витікає з зазорів між пластинами, в магнітний продукт сепарації.The prototype of the separator to be ordered is a high-gradient magnetic separator |2), consisting of a magnetic system, packages of vertical ferromagnetic plates installed between the poles of the magnetic system, located with a gap relative to each other, which have ridges and grooves on their surface, devices for feeding power supply, washing water, reception of magnetic and non-magnetic separation products. du The working principle of the prototype is as follows. In the gaps between the vertical ferromagnetic plates, a magnetic field is created perpendicular to the plates, the pulp is fed to these plates, the pulp flowing from the gaps between the plates is diverted into a non-magnetic separation product, the pulp supply is stopped, the magnetic field is stopped, and the pulp is fed to the plates flushing water, the flushing water flowing from the gaps between the plates is directed into the magnetic separation product.

Даний сепаратор призначений для збагачення тонкозернистих слабомагнітних руд. Для найбільш повного сл 395 вилучення всіх тонких слабомагнітних зерен необхідно мати якомога більшу магнітну силу на можливо більшій довжині зони сепарації. Однак, резерв збільшення напруженості магнітного поля в сучасних промислових (95) магнітних системах вже вичерпаний. Тому по всій висоті зазора між пластинами створюють реально доступну -1 напруженість магнітного поля, а необхідна магнітна сила досягається шляхом збільшення градієнту напруженості. Технічно високий градієнт створюється концентрацією магнітного поля на виступах пластин. З (95) 50 викладеного витікає, що в дії сепаратора немає фізично обгрунтованого розподілу напруженості магнітного поля -ч вдовж напрямку руху пульпи. Тому магнітна система сепаратора задовольняє принципу, що чим більше напруженість поля вдовж всієї довжини руху пульпи, тим вище вилучення тонких слабомагнітних зерен до магнітного продукту.This separator is intended for enrichment of fine-grained weakly magnetic ores. For the most complete sl 395 extraction of all thin weakly magnetic grains, it is necessary to have the greatest possible magnetic force over the longest possible length of the separation zone. However, the reserve of increasing magnetic field strength in modern industrial (95) magnetic systems has already been exhausted. Therefore, along the entire height of the gap between the plates, a realistically available -1 magnetic field intensity is created, and the required magnetic force is achieved by increasing the intensity gradient. Technically, a high gradient is created by the concentration of the magnetic field on the protrusions of the plates. It follows from (95) 50 that the action of the separator does not have a physically justified distribution of the intensity of the magnetic field -h along the direction of the pulp movement. Therefore, the magnetic system of the separator satisfies the principle that the greater the field strength along the entire length of the pulp movement, the higher the extraction of thin weakly magnetic grains to the magnetic product.

Недолік прототипу полягає в тому, що притяжіння до виступів пластин всіх рудних зерен, незалежно від 59 їхньої магнітної сприйнятливості, здійснюється при тій самій напруженості магнітного поля вздовж всієїThe disadvantage of the prototype is that the attraction of all ore grains to the protrusions of the plates, regardless of their magnetic susceptibility, is carried out at the same intensity of the magnetic field along the entire

ГФ) довжини руху пульпи. Тому, при збагаченні тонкозернистого магнетіта, буде створюватися така напруженість. т яка забезпечить його скоріший витяг, але це призведе до утворення великих флокул і защімленню в них великої кількості зерен кварца та бідних сростків і, як слідство, до зниження якості магнітного продукту.GF) pulp movement length. Therefore, during the enrichment of fine-grained magnetite, such tension will be created. t which will ensure its faster extraction, but it will lead to the formation of large flocs and the crushing of a large number of quartz grains and poor intergrowths in them and, as a consequence, to a decrease in the quality of the magnetic product.

В основу винаходу поставлена задача розробити пристрій для мокрого магнітного збагачення бо тонкозернистих магнетітових руд при якомога меншій їхній флокуляції для зменшення захвату зерен кварцу та бідних сростків. Щоб звести флокуляцію до мінімуму необхідно зерна кожного вузького класу магнітної сприйнятливості витягати в магнітний продукт при мінімально можливій для цього класу напруженості магнітного поля створюючи необхідну магнітну силу за рахунок максимально можливого градієнту магнітного поля.The invention is based on the task of developing a device for wet magnetic beneficiation of fine-grained magnetite ores with as little flocculation as possible to reduce the capture of quartz grains and poor inclusions. To reduce flocculation to a minimum, it is necessary to extract the grains of each narrow class of magnetic susceptibility into a magnetic product at the minimum possible magnetic field intensity for this class, creating the necessary magnetic force due to the maximum possible magnetic field gradient.

Рішення поставленої задачі досягається завдяки тому, що в приладі для сепарації тонкозернистих бо матеріалів, який складається з магнітної системи, елементи якої набрані з постійних магнітів, розміщених між полюсами магнітної системи пакетів вертикальних феромагнітних пластин, що розташовані з зазором відносно одна одної та мають на своїх поверхнях виступи та жолобки, пристроїв для подачі живлення, змивної води, прийому магнітного та немагнітного продуктів сепарації, товщина елементів магнітної системи збільшується в напрямку зверху вниз.The solution to the given problem is achieved due to the fact that in the device for the separation of fine-grained materials, which consists of a magnetic system, the elements of which are collected from permanent magnets, placed between the poles of the magnetic system, packages of vertical ferromagnetic plates, which are located with a gap relative to each other and have on their on the surfaces of protrusions and grooves, devices for supplying power, washing water, receiving magnetic and non-magnetic separation products, the thickness of the elements of the magnetic system increases in the direction from top to bottom.

Причинно-наслідковий зв'язок між ознаками винаходу та результатом, що досягається, полягає в наступному.The causal relationship between the features of the invention and the achieved result is as follows.

При магнітному збагаченні тонкозернистого магнетіта утворюються флокули. Вони захоплюють зерна кварца, що знижує якість магнітного продукту. Чим менше розмір флокул, тим менш захоплення кварца. Зерна магнетіта в руді завжди мають великий діапазон магнітної сприйнятливості. В зв'язку з цим, по задуму винаходу, для 7/0 Зменшення розмірів флокул необхідно зерна будь-якого вузького класу магнітної сприйнятливості вилучати в магнітний продукт при мінімально можливій для цього класу напруженості магнітного поля. Для цього по всій висоті зазору між пластинами за допомогою виступів створюють максимальний градієнт магнітного поля, а напруженість поля створюють перемінною, зростаючою зверху вниз. Завдяки цьому кожне зерно або флокула магнетіта з даною магнітною сприйнятливістю переміщується по зазору зверху вниз в полі із зростаючою /5 напруженістю і будуть притягнуті до виступів пластин як тільки досягнуть того місця, де напруженість магнітного поля вже достатня для створення необхідної магнітної сили, Збільшення товщини блоків постійних магнітів в напрямку зверху вниз дозволяє збільшувати також зверху вниз напруженість магнітного поля в зазорах між феромагнітними пластинами.During the magnetic enrichment of fine-grained magnetite, flocs are formed. They capture quartz grains, which reduces the quality of the magnetic product. The smaller the size of the flocs, the less quartz is captured. Magnetite grains in ore always have a wide range of magnetic susceptibility. In this regard, according to the design of the invention, for 7/0 Reduction of floc sizes, it is necessary to extract grains of any narrow class of magnetic susceptibility into a magnetic product at the minimum possible magnetic field strength for this class. To do this, the maximum gradient of the magnetic field is created along the entire height of the gap between the plates with the help of protrusions, and the field strength is created variable, increasing from top to bottom. Thanks to this, each grain or floc of magnetite with a given magnetic susceptibility moves through the gap from top to bottom in a field with an increasing /5 intensity and will be attracted to the protrusions of the plates as soon as they reach the place where the intensity of the magnetic field is already sufficient to create the necessary magnetic force. Increasing the thickness of the blocks permanent magnets in the direction from top to bottom allows to increase also from top to bottom the strength of the magnetic field in the gaps between the ferromagnetic plates.

З викладеного витікає, що використання ознаки приладу, що заявляється, дозволяє здійснювати сепарацію тонкоподрібненого магнетіта при мінімальному флокулоутворенні для зменшення захвату зерен кварца.It follows from the foregoing that the use of the feature of the claimed device allows for the separation of finely ground magnetite with minimal flocculation to reduce the seizure of quartz grains.

Принцип дії пропонуємого пристрою для магнітної сепарації тонкоподрібненої магнетітової руди, було перевірено на лабораторному магнітному сепараторі. Він складається з магнітної системи та встановлених між її полюсами двох вертикальних феромагнітних пластин. Жолобки еліптичного профілю розміщені на пластинах з кроком 5мм. Висота пластин 250мм, зазор між пластинами 5мм. Напруженість магнітного поля зростала зверху сч ов ВНИЗ. Матеріал, що збагачувався, спрямовувався в зазор між пластинами. Магнітна фракція притягалася до виступів пластин, а немагнітна фракція по жолобках виносилася пульпою з зазора. Після припинення подачі і) живлення пластини витягалися з міжполюсного зазора після чого з них під дією змивної води змивався магнітний продукт.The principle of operation of the proposed device for magnetic separation of finely ground magnetite ore was tested on a laboratory magnetic separator. It consists of a magnetic system and two vertical ferromagnetic plates installed between its poles. The grooves of the elliptical profile are placed on the plates with a step of 5 mm. The height of the plates is 250 mm, the gap between the plates is 5 mm. The strength of the magnetic field increased from top to bottom. The enriched material was directed into the gap between the plates. The magnetic fraction was attracted to the protrusions of the plates, and the non-magnetic fraction was carried out of the gap by the pulp along the grooves. After stopping the i) power supply, the plates were pulled out of the interpolar gap, after which the magnetic product was washed away from them under the action of washing water.

Збагачувалось живлення останньої стадії магнітної сепарації залізної руди Ингулецького ГОКА, що М зо здійснюється на барабанних сепараторах ПБМ 120/300. Вміст заліза в живленні складало 62,495. В два прийоми сепарації отримано магнітний продукт із вмістом заліза 66,995 при вилученні заліза 92,195. Отриманий результат і, свідчить про те, що зменшення напруженості магнітного поля при збільшенні його градієнту дозволяє підвищити М якість магнітного продукту в порівнянні з одержуваним з цього ж живлення на барабанних магнітних сепараторах(63,996). оThe feed of the last stage of the magnetic separation of iron ore of the Inguletskiy GOK, which is carried out on PBM 120/300 drum separators, was enriched. The iron content in the food was 62,495. In two separation methods, a magnetic product with an iron content of 66.995 with an iron extraction of 92.195 was obtained. The obtained result also shows that the decrease in magnetic field strength when increasing its gradient allows to improve the quality of the magnetic product in comparison with the one obtained from the same power on drum magnetic separators (63,996). at

На фігурі представлена схема магнітного сепаратора. юThe diagram of the magnetic separator is shown in the figure. yu

Сепаратор складається з елементів 1 магнітої системи, між полюсними наконечниками якої вертикально з зазором 2 відносно одна одної встановлені феромагнітні пластини 3. Над пластинами розміщений пристрій для подачі живлення 4 та пристрій 5 для подачі змивної води. Під пластинами знаходиться приймальник б для відведення продуктів збагачення. «The separator consists of elements 1 of a magnetic system, between the pole tips of which ferromagnetic plates 3 are installed vertically with a gap 2 relative to each other. A device for supplying power 4 and a device 5 for supplying washing water are placed above the plates. Under the plates there is a receiver b for the removal of enrichment products. "

Сепаратор працює слідуючим чином. В зазорах між пластинами створюють магнітне поле. Після цього в з с зазори між пластинами подають пульпу матеріалу, що збагачується. Магнітні зерна притягуються до виступів, а немагнітні продовжують рухатися разом з пульпою. Пульпу, що витікає з зазорів, збирають в немагнітний ;» продукт сепарації. Після припинення подачі пульпи та витікання її з зазорів припиняють дію магнітного поля.The separator works as follows. A magnetic field is created in the gaps between the plates. After that, in the gaps between the plates, the pulp of the enriched material is fed. Magnetic grains are attracted to the protrusions, while non-magnetic grains continue to move with the pulp. The pulp flowing out of the gaps is collected in a non-magnetic;" separation product. After stopping the supply of pulp and its outflow from the gaps, the effect of the magnetic field is stopped.

Після цього подають змивну воду і змивають магнітні зерна з пластин в магнітний продукт сепарації. В проміжках між закінченням подачі пульпи та початком подачі змивної води при необхідності виконують с промивання притягнутої до виступів пластин магнітної фракції.After that, rinse water is supplied and the magnetic grains are washed off the plates into the magnetic separation product. In the intervals between the end of the pulp supply and the beginning of the supply of rinsing water, if necessary, the magnetic fraction attracted to the protrusions of the plates is washed.

При виконанні сепаратора в роторному варіанті чергування подачі пульпи та змивної води відбувається за о рахунок переміщення ротором пластин з зони подачі пульпи в зону подачі змивної води. Ротор сепаратора може -І мати декілька ярусів, розташованих на одному валу. Кожний нижче розташований ярус служить для перечистки одного з продукт сепарації вищерозташованного яруса. о Застосування приладу, що заявляється, для сепарації тонкозернистих магнетітових руд, дозволяє підвищити "М якість магнітного продукту. Це особливо важливо в останній стадії збагачення, де застосування барабанних сепараторів малоефективно із-за утворення великих флокул.When performing the separator in the rotary variant, the supply of pulp and washing water alternates due to the movement of the plates by the rotor from the pulp supply zone to the washing water supply zone. The rotor of the separator can have several tiers located on one shaft. Each lower tier serves to clean one of the separation products of the higher tier. o The application of the claimed device for the separation of fine-grained magnetite ores allows to improve the quality of the magnetic product. This is especially important in the last stage of enrichment, where the use of drum separators is ineffective due to the formation of large flocs.

Сепаратор може вироблятися серійно з використанням стандартного обладнання.The separator can be mass-produced using standard equipment.

Джерела інформації. 1. Деркач В. Г. Спеціальні методи збагачення корисних копалин. - М.: Надра, 1966. (Ф) 2. 8) 1022740 А, СРСР, МКИВОЗС 1/30. Електромагнітний сепаратор /Н. Ф. Егоров, Ю. И. Азбель, Ю. А. ка Воліков та ін. 04.12.81.Sources. 1. Derkach V. G. Special methods of beneficiation of minerals. - M.: Nadra, 1966. (F) 2. 8) 1022740 A, USSR, MKIVOZS 1/30. Electromagnetic separator /N. F. Egorov, Yu. I. Azbel, Yu. A. Ka Volikov and others. 04.12.81.

Claims

60 Formula of the invention

Separator for wet magnetic enrichment of fine-grained magnetite ores, which contains a magnetic system, the elements of which are collected from permanent magnets placed between the poles of the magnetic system of packages b5 Vertical ferromagnetic plates, located with a gap relative to each other and having ridges and grooves on their surfaces, devices for supply of power, washing water, reception of magnetic and non-magnetic separation products, which differs in that the thickness of the elements of the magnetic system increases in the direction from top to bottom. s schi 6) cha Zo so cha (ze) IS c) -

with . and? 1 (95) -I o) 70 what has) 60 b5