UA80544C2

UA80544C2 - Uzlov separator for magnetic ore enrichment

Info

Publication number: UA80544C2
Application number: UA20040705599A
Authority: UA
Inventors: Vitalii Mykhailovych Uzlov
Original assignee: Vitalii Mykhailovych Uzlov
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2007-10-10

Abstract

The invention concerns the mining-reprocessing industry and can be used for effective concentration of different types of magnetic and iron-bearing ores of magnetite. Invention can be used for concentration of ore raw material at different stages of ore dressing depending on required qualitative characteristics of obtained product. A separator contains a feeder of pulp, a surface of division made in the form of a sphere, which rotates around its own axis, and a magnetic system in the form of a part of spherical surface located inside it. The mouth of outlet duct of feeder is located above the upper part of surface of division. The magnetic system is made with possibility of rotation on the shaft and fixation of position relative to the surface of division, in lower part of which the devices of separation of concentrate from the tails of concentration, and also the receivers of concentration products are located. The invention allows to increase the output of concentration, to improve the qualitative characteristics of intermediate or end product for metallurgical industry.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до гірничо-переробної промисловості і може бути використаний для ефективного 2 збагачення різних типів магнітних і залізовмісних магнетитових руд. Винахід може бути використаний для збагачення рудної сировини на різних стадіях збагачувального процесу в залежності від необхідних якісних характеристик одержуваного продукту - концентрату, що є проміжним продуктом у застосовуваній технологічній схемі чи готовою сировиною для металургійної промисловості.The invention relates to the mining and processing industry and can be used for effective enrichment of various types of magnetic and iron-containing magnetite ores. The invention can be used for beneficiation of ore raw materials at various stages of the beneficiation process, depending on the required quality characteristics of the resulting product - concentrate, which is an intermediate product in the applied technological scheme or a finished raw material for the metallurgical industry.

Відома конструкція сепаратора для збагачення магнітних руд, що включає живильник вихідного живлення, 70 барабан з магнітною системою, який обертається, та пристрої подальшого розподілу матеріалу на продукти збагачення |Справочник по обогащению руд. Основньсе процессь. - Изд. 2-е. - М. Недра, 1983. С.164-165).The design of a separator for beneficiation of magnetic ores is known, which includes a feeder for the output power, a 70 drum with a magnetic system that rotates, and devices for further distribution of the material into beneficiation products. The main process. - Ed. 2nd - M. Nedra, 1983. P.164-165).

Недоліком пристрою є те, що при збагаченні можливо затискання немагнітних часток та їх механічне занесення в магнітний продукт, що знижує його якість. Крім того, великі шматки магнітного матеріалу можуть розвантажуватися в породний бункер при переваженні гравітаційних та відцентрових сил над магнітними, що призводить до втрати їх з "хвостами".The disadvantage of the device is that during enrichment, non-magnetic particles can be clamped and mechanically introduced into the magnetic product, which reduces its quality. In addition, large pieces of magnetic material can be unloaded into the rock hopper when gravitational and centrifugal forces prevail over magnetic forces, which leads to their loss with "tails".

Недоліком відомого способу є те, що при збагаченні використовується магнітне поле з незначною глибиною впливу, що знижує показники витягу і продуктивність переробки вихідного потоку рудної пульпи на концентрат і хвости збагачення.The disadvantage of the known method is that the beneficiation uses a magnetic field with a small depth of influence, which reduces the extraction rates and the productivity of processing the output stream of ore pulp into concentrate and beneficiation tails.

Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є сепаратор для збагачення магнітних руд, що включає живильник пульпи, поверхню поділу, що обертається навколо власної осі, розташований усередині її магнітну систему, ділильні пристрої, приймачі продуктів збагачення - концентрату і хвостів збагачення (ПатентThe closest technical solution, chosen as a prototype, is a separator for enrichment of magnetic ores, which includes a pulp feeder, a separation surface rotating around its own axis, located inside its magnetic system, dividing devices, receivers of enrichment products - concentrate and enrichment tails (Patent

України на винахід Мо37834, опубл 15.05.01, Бюл. Мо4, 2001р.1.of Ukraine for the invention Mo37834, published 05.15.01, Byul. Mo4, 2001.1.

Недоліком відомої конструкції є те, що потік пульпи незначний по площі, тому що поверхня поділу виконана у вигляді циліндра. с 29 Магнітна система відомого сепаратора обмежена вузьким сектором, тому частки пульпи, що переміщаються (39 по поверхні поділу, знаходяться короткий період часу в зоні впливу магнітного поля.The disadvantage of the known design is that the pulp flow is insignificant in area, because the separation surface is made in the form of a cylinder. p 29 The magnetic system of the known separator is limited to a narrow sector, therefore the pulp particles moving (39) along the separation surface are in the zone of influence of the magnetic field for a short period of time.

Конструкція сепаратора не дозволяє оперативно змінювати параметри, що прямо визначають одержання якісних характеристик збагаченого продукту. До них відносяться: ширина і глибина зони ефективного впливу магнітного поля на частки пульпи, взаємне координатне положення потоку пульпи і магнітної системи. МThe design of the separator does not allow to quickly change the parameters that directly determine the quality characteristics of the enriched product. These include: the width and depth of the zone of effective influence of the magnetic field on the pulp particles, the mutual coordinate position of the pulp flow and the magnetic system. M

Задачею винаходу є удосконалення конструкції сепаратора для збагачення магнітних руд за рахунок «І утворення поверхні поділу у формі сфери, усередині якої знаходиться рухлива з можливістю фіксації положення напівсферична магнітна система. Це дозволяє підвищити продуктивність сепаратора, поліпшити якісні о характеристики проміжного чи кінцевого продукту для металургійної промисловості. Га»)The task of the invention is to improve the design of the separator for the enrichment of magnetic ores due to the formation of a separation surface in the form of a sphere, inside which there is a movable hemispherical magnetic system with the possibility of fixing the position. This allows to increase the productivity of the separator, to improve the quality characteristics of the intermediate or final product for the metallurgical industry. Ha")

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що сепаратор для збагачення магнітних руд містить живильник пульпи, що обертається навколо власної осі поверхня поділу, розташований усередині її магнітну со систему, пристрої відділення концентрату від хвостів збагачення, приймачі продуктів збагачення.The task is solved due to the fact that the separator for the enrichment of magnetic ores contains a pulp feeder rotating around its own axis of the separation surface, located inside its magnetic system, devices for separating the concentrate from the enrichment tails, receivers of the enrichment products.

Відповідно до винаходу, устя вихідного патрубка живильника розташовано над верхньою частиною поверхні поділу, виконаної у вигляді сфери, усередині якої розташована магнітна система у вигляді півсфери, « коаксіальна поверхні поділу, при цьому, магнітна система виконана з можливістю обертання на валу і фіксації З положення щодо поверхні поділу, у нижній частині якої розташовані пристрої віддалення концентрату від хвостів с збагачення, а також приймачі продуктів збагачення.According to the invention, the mouth of the outlet nozzle of the feeder is located above the upper part of the separation surface, which is made in the form of a sphere, inside which a magnetic system is located in the form of a hemisphere, coaxial with the separation surface, while the magnetic system is made with the possibility of rotation on the shaft and fixation from the position relative to separation surface, in the lower part of which there are devices for removing the concentrate from enrichment tails, as well as receivers of enrichment products.

Із» Заявлений винахід ілюструється схемами, де на Фіг.1 представлений бічний розріз сепаратора; на Фіг.2 - фронтальний розріз сепаратора.From" The claimed invention is illustrated by diagrams, where Fig. 1 shows a side section of the separator; Fig. 2 is a frontal section of the separator.

Сепаратор, що заявляється, містить поворотний живильник 1, зв'язаний з розподільним патрубком 2, по якому на сферичну поверхню поділу З надходить пульпа. Усередині коаксіально поверхні поділу на валу бо розташована магнітна система 4 виконана у вигляді півсфери з можливістю переміщення на валу і фіксації ав | положення. Утворююча поверхні поділу обертається на валу 5. Віддалення немагнітного матеріалу здійснюється за допомогою відтинаючої заслінки 6, що розташована нижче центра обертання сферичної поверхні поділу 3. і-й Крайова частина відтинаючої заслінки б суміжна поверхні поділу З і знаходиться стосовно неї на заданій «їз» 20 відстані. Відтинаюча заслінка 6 направляє немагнітні частки в хвостовий жолоб 7.The claimed separator contains a rotary feeder 1 connected to a distribution nozzle 2, through which the pulp enters the spherical surface of the separation C. The magnetic system 4 is located coaxially inside the separation surface on the shaft and is made in the form of a hemisphere with the possibility of movement on the shaft and fixation av | position. The part forming the separation surface rotates on the shaft 5. The removal of non-magnetic material is carried out with the help of the cut-off valve 6, which is located below the center of rotation of the spherical surface of the separation 3. The edge part of the cut-off valve b is adjacent to the separation surface З and is located in relation to it on the specified "track" 20 distance The cut-off valve 6 directs non-magnetic particles into the tail chute 7.

Для остаточного віддалення немагнітного матеріалу від магнітного служить відхиляючий жолоб 8. т» Магнітні частки надходять у концентратний жолоб 9, що знаходиться за зоною дії магнітної системи 4.For the final separation of non-magnetic material from magnetic material, a deflecting chute 8 serves.

Для огородження концентратного жолоба 9 від улучення немагнітних часток з боку зони протитоку пульпи служить розділова заслінка 10. Очищення розділової поверхні З від магнітних часток здійснюється під дією сил 29 гравітації і водою, що надходить під тиском по трубопроводах 11 у форсунки 12.Separating valve 10 serves to protect the concentrate chute 9 from hitting non-magnetic particles from the side of the counterflow zone of the pulp. Cleaning of the separating surface C from magnetic particles is carried out under the action of gravity forces 29 and water entering under pressure through pipelines 11 to nozzles 12.

ГФ) Сепаратор, що заявляється, працює таким чином. Рудна пульпа щільністю 1300-140Окг/м З надходить з 7 поворотного живильник 1 по розподільному патрубку 2 на полюс (верхню частину) сферичної поверхні поділу З і рівномірно розподіляється по усій верхній частині сфери. Під дією поля півсфери магнітної системи 4, яка коаксіально розташована на валу під обичайкою поверхні поділу 3, мінеральні частки з більш високою питомою бо магнітною сприйнятливістю притягаються до поверхні поділу З і формують на її поверхні шар збагаченого магнітного матеріалу. Одночасно з подачею пульпи здійснюється рівномірне обертання сферичної оболонки поверхні поділу 3, яка перемішуючись навколо своєї осі на валу 5, транспортує збагачений шар магнітовміщуючого матеріалу убік відтинаючої заслінки 6.GF) The claimed separator works as follows. Ore pulp with a density of 1300-140Okg/m Z comes from 7 rotary feeder 1 through the distribution nozzle 2 to the pole (upper part) of the spherical surface of division Z and is evenly distributed over the entire upper part of the sphere. Under the action of the field of the hemisphere of the magnetic system 4, which is coaxially located on the shaft under the surface of the division 3, mineral particles with a higher specific magnetic susceptibility are attracted to the surface of the division З and form a layer of enriched magnetic material on its surface. At the same time as the pulp is fed, the spherical shell of the separation surface 3 is uniformly rotated, which, moving around its axis on the shaft 5, transports the enriched layer of magnetic material to the side of the cut-off valve 6.

Відтинаюча заслінка б розташована нижче центра обертання сферичної поверхні поділу З, а її крайова бо частина, суміжна з поверхнею поділу З, знаходиться до неї на заданій відстані, обумовленою товщиною формованого збагаченого магнитовміщуючого шару. Це дозволяє безперешкодно пропустити збагачений шар у нижню частину сфери 3, а пульпу, що містить в основному мінерали порожньої породи, під дією сил гравітації і відцентрового прискорення направити безпосередньо на тіло відтинаючої заслінки б і під дією кінетичної енергії потоку - у хвостовий жолоб 7.The cut-off valve b is located below the center of rotation of the spherical surface of separation Z, and its edge part, adjacent to the surface of separation Z, is located at a given distance from it, determined by the thickness of the formed enriched magnetic-containing layer. This allows the enriched layer to pass unhindered into the lower part of the sphere 3, and the pulp, which mainly contains minerals of empty rock, under the action of the forces of gravity and centrifugal acceleration, is directed directly to the body of the cut-off valve b and under the action of the kinetic energy of the flow - into the tail chute 7.

Збагачений магнитовміщуючий матеріал, утримуваний на сферичній обичайці полем магнітної системи 4, піддається повторному збагаченню за рахунок того, що між відтинаючою заслінкою 6 і відхиляючим жолобом 8 на частки руди впливають максимальна складова сил гравітації і віддентрового прискорення. При цьому зона між відтинаючою заслінкою 6 і відхиляючим жолобом 8 є граничною по впливу поля магнітної системи 4. 70 У цій зоні відбувається остаточний поділ матеріалу по збагачуваності (магнітної сприйнятливості): слабомагнітні частки віддаляються в хвостовий жолоб 7, а сильномагнитні частки надходять у концентратний жолоб 9. Концентратами жолоб 9 знаходиться за зоною дії магнітної системи 4, тому магнитовміщуючі частки під дією сил гравітації відскремлюються від сферичної поверхні З і з концентратного жолоба 9 транспортуються для подальшої переробки. Остаточне очищення поверхні поділу З до розділової заслінки 10 здійснюються за /5 допомогою води, що надходить по тиском по трубопроводах 11 у форсунки 12.The enriched magneto-containing material, held on the spherical case by the field of the magnetic system 4, is subject to re-enrichment due to the fact that between the cut-off valve 6 and the deflecting chute 8, the ore particles are affected by the maximum component of the forces of gravity and outward acceleration. At the same time, the zone between the cut-off valve 6 and the deflecting chute 8 is the limit of the influence of the field of the magnetic system 4. 70 In this zone, the final separation of the material by enrichment (magnetic susceptibility) takes place: weakly magnetic particles are removed into the tail chute 7, and strongly magnetic particles enter the concentrate chute 9. With concentrates, the chute 9 is located outside the area of action of the magnetic system 4, therefore, the magnetic particles are separated from the spherical surface C under the action of gravity and are transported from the concentrate chute 9 for further processing. The final cleaning of the separation surface C to the separation valve 10 is carried out with the help of water supplied under pressure through the pipelines 11 to the nozzles 12.

Тому що подача пульпи здійснюється на верхню зону сферичної поверхні поділу 3, то частина пульпи стікає по поверхні поділу в напрямку руху, а частина - у напрямку протилежному руху (у зону протитоку). У зоні протитоку відбувається взаємодія магнітних часток з поверхнею поділу 3. У цій зоні утримуються частки найбільшою магнітною сприйнятливістю, тому що їм приходиться переборювати зустрічно-спрямований тиск го потоку пульпи, що змиває частки з поверхні поділу 3. У зоні протитоку магнітні частки притягаються до поверхні поділу до рівня розділової заслінки 10. При цьому частки пульпи з порожньою породою переміщаються в хвостовий жолоб 8 для наступного транспортування в хвостосховище, а сильномагнітні частки переміщаються разом зі сферою поверхні поділу З і піддаються дозбагаченню в зоні між відтинаючою заслінкою 6 і відхиляючим жолобом 8, а потім надходять у концентратний жолоб 9. На цьому цикл збагачення завершується. сBecause the pulp is supplied to the upper zone of the spherical surface of separation 3, part of the pulp flows down the surface of the separation in the direction of movement, and part - in the opposite direction of movement (into the counterflow zone). In the countercurrent zone, magnetic particles interact with the surface of separation 3. In this zone, the particles with the greatest magnetic susceptibility are held, because they have to overcome the counter-directed pressure of the pulp flow, which washes the particles from the surface of separation 3. In the countercurrent zone, magnetic particles are attracted to the surface separation to the level of the separation valve 10. At the same time, pulp particles with empty rock move into the tailing chute 8 for subsequent transportation to the tailings storage facility, and strongly magnetic particles move together with the sphere of the separation surface C and are subjected to enrichment in the zone between the cut-off valve 6 and the deflecting chute 8, and then they enter the concentrate chute 9. This completes the enrichment cycle. with

При безупинному обертанні сфери зі швидкістю рівної 12об/хв цикл збагачення на сепараторі стає безупинним. і)With continuous rotation of the sphere at a speed equal to 12 rpm, the enrichment cycle on the separator becomes non-stop. and)

При збільшенні (чи зменшенні) вмісту магнітного заліза в руді в конструкції сепаратора можливе регулювання оборотів за рахунок варіометра, розташованого на приводі. При збільшенні вмісту магнітних мінералів у руді швидкість сепаратора збільшується і при необхідності може бути збільшена до 24про/хв. При «г зо Зниженні змісту корисного компонента - швидкість обертання сфери може бути знижена до 12про/хв. Це дозволяє в широкому діапазоні оптимізувати режим збагачення в умовах, що характеризуються змінами якості - вихідної руди і її фізико-механічний властивостями. юWhen increasing (or decreasing) the content of magnetic iron in the ore in the design of the separator, it is possible to adjust the revolutions due to the variometer located on the drive. When the content of magnetic minerals in the ore increases, the speed of the separator increases and, if necessary, can be increased to 24 rpm. When reducing the content of the useful component - the speed of rotation of the sphere can be reduced to 12 revolutions per minute. This makes it possible to optimize the beneficiation mode in a wide range in conditions characterized by changes in the quality of the original ore and its physical and mechanical properties. yu

Напівсферична форма магнітної багатополюсної системи, яка коаксіальна сфері поверхні поділу у верхньої півсфери, у сполученні з верхньою подачею вихідного живлення залізовмісної пульпи забезпечує її рівномірне о розтікання в меридіональному напрямку зі зменшенням товщини шару до екваторіальної частини розділової со поверхні сфери і, отже, до посилення процесів поділу по питомій вазі і сегрегаційних процесах у самому шарі, що закріпився.The hemispherical shape of the magnetic multipole system, which is coaxial with the sphere of the separation surface in the upper hemisphere, in combination with the upper supply of the output power of the iron-containing pulp, ensures its uniform spreading in the meridional direction with a decrease in the thickness of the layer to the equatorial part of the separation surface of the sphere and, therefore, to the strengthening of the processes separation by specific gravity and segregation processes in the fixed layer itself.

Наявність спрямованого нагору магнітного поля, не обмеженого жолобом, як це мається в барабанних сепараторах, дозволяє в конструкції нового сепаратора використовувати силу магнітного впливу на всю його « висоту - 150-200мм. з с Конструкція сепаратора дозволяє застосовувати поліградиентне магнітне поле за рахунок установки магнітів різних конструкцій і взаємних полюсних орієнтацій. ;» Дослідження запропонованої конструкції магнітного сепаратора показали, що його експлуатаційні характеристики дозволяють одержати високоякісний концентрат стосовно до різних руд, що містять корисніThe presence of an upwardly directed magnetic field, not limited by a chute, as is the case in drum separators, allows the design of the new separator to use the force of magnetic influence on its entire height - 150-200 mm. The design of the separator allows the application of a polygradient magnetic field due to the installation of magnets of different designs and mutual pole orientations. ;" Studies of the proposed design of the magnetic separator have shown that its operational characteristics make it possible to obtain a high-quality concentrate in relation to various ores containing useful

Компоненти, які володіють як слабомагнітними так і сильномагнітними властивостями.Components that have both weakly magnetic and strongly magnetic properties.

Го! Конструкція сферичного робочого органа і напівсферичної магнітної системи знижує витрату дорогої нержавіючої сталі на 40-50905. о Розташування магнітної системи нового сепаратора зверху, а ділильних пристроїв і приймачів продуктів с збагачення - концентрату і хвостів збагачення в нижній частині сфери поверхні поділу дозволяє прийомні жолоби 5ор 1 ванни виготовляти зі звичайної сталі (Ст.5), що зменшує витрату нержавіючої сталі на 50965. ве У порівнянні з відомими конструкціями заявлений сепаратор дозволяє забезпечити винос приводів і ї» виконавчих механізмів сфери поверхні поділу і півсфери магнітної системи за межі робочого органа і впливу агресивного середовища, що збільшує їхній термін служби і поліпшує умови обслуговування. У барабанних сепараторах існуючих конструкцій привід розташований усередині робочого органа.Go! The design of the spherical working body and the hemispherical magnetic system reduces the consumption of expensive stainless steel by 40-50905. o The location of the magnetic system of the new separator on top, and the separation devices and receivers of enrichment products - concentrate and enrichment tails in the lower part of the sphere of the separation surface allows the receiving chutes 5or 1 of the bath to be made of ordinary steel (Article 5), which reduces the consumption of stainless steel by 50965 In comparison with known designs, the claimed separator allows for the removal of drives and executive mechanisms of the sphere of the separation surface and the hemisphere of the magnetic system beyond the limits of the working body and the influence of an aggressive environment, which increases their service life and improves service conditions. In drum separators of existing designs, the drive is located inside the working body.

Очікувана собівартість виготовлення нового сепаратора зі сферичною системою поділу і розміщенням о магнітної системи у верхній сфері обертання складає 30-3595 від вартості традиційних барабанних сепараторів. оThe expected cost of manufacturing a new separator with a spherical separation system and placement of a magnetic system in the upper sphere of rotation is 30-3595 of the cost of traditional drum separators. at

Claims

The formula of the invention

Separator for the enrichment of magnetic ores, containing a pulp feeder, a separation surface rotating around its own axis, a magnetic system located inside it, devices for separating concentrate from enrichment tails, receivers of enrichment products, which is characterized by the fact that the mouth of the outlet of the feeder is located above the upper part separation surface, made in the form of a sphere, inside which it is located

65 magnetic system in the form of a part of the spherical surface, which is coaxial with the separation surface, while the magnetic system is made with the possibility of rotation on the shaft and fixing the position relative to the separation surface, in the lower part of which there are devices for separating the concentrate from the enrichment tails, as well as receivers of enrichment products. c) 6) « « IS) «c) d) -

with . and? (ee) («c) 1 sh» s» name) 60 b5