RU2344879C1 - Drum magnetic separator - Google Patents

Abstract

FIELD: engines and pumps; mining.

SUBSTANCE: invention is used for processing of unsized material with fineness of up to 250 mm. Drum magnetic separator comprises non-magnet rotary drum, magnetic system installed inside drum, feeder and receiver. Magnet system is made of permanent magnet plates of neodymium-iron-boron, which are assembled in the first quarter of drum in the form of rings with alternating magnetic polarity along drum width. In the second quarter magnetic system is also arranged from permanent magnet plates of neodymium-iron-boron. They are assembled in the form of magnet rows with alternating magnetic polarity in the direction of material movement, with alternating pole pitch from 120 mm to 60 mm and possibility to combine separate plates in blocks.

EFFECT: higher efficiency of large-sized unclassified ore separation process, high selectivity of coarse grain products separation in the first quarter of drum, magnetic transport of coarse and selection of fine ones in the second quarter of drum.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области магнитного обогащения магнетитовых руд и может быть использовано для переработки неклассифицированного материала крупностью до 250 мм.The invention relates to the field of magnetic beneficiation of magnetite ores and can be used for processing unclassified material with a particle size of up to 250 mm

Известен электромагнитный сепаратор, включающий немагнитный барабан и открытую комбинированную электромагнитную систему радиального типа, расположенную внутри барабана [РФ, а.с. №668706, МПК В03с 1/10, опубл. 25.06.79, бюл. №23].A known electromagnetic separator comprising a non-magnetic drum and an open combined radial-type electromagnetic system located inside the drum [RF, a.s. No. 668706, IPC V03s 1/10, publ. 06/25/79, bull. No. 23].

Недостатком данного магнитного сепаратора является наличие электромагнитов, низкая напряженность магнитного поля и значительное энергопотребление.The disadvantage of this magnetic separator is the presence of electromagnets, low magnetic field strength and significant power consumption.

Наиболее близким техническим решением является магнитный сепаратор с регулируемой магнитной системой, включающей механизм изменения положения блоков относительно оси немагнитного барабана [РФ, а.с. №1153987, МПК В03с 1/10, опубл. 07.04.83, бюл. №17, (прототип)].The closest technical solution is a magnetic separator with an adjustable magnetic system, including a mechanism for changing the position of the blocks relative to the axis of the non-magnetic drum [RF, a.s. No. 1153987, IPC V03s 1/10, publ. 04/07/83, bull. No. 17, (prototype)].

Недостатки этого сепаратора заключаются в низкой индукции магнитного поля на поверхности немагнитного барабана: 0,11-0,12 Тл при максимальном количестве магнитных пластин в рабочем блоке - 6 шт, при уменьшении количества пластин до 3 шт - 0,035-0,04 Тл, и сложной кинематикой при изменении положения рядов относительно поверхности барабана, а также ограниченную область применения.The disadvantages of this separator are the low magnetic field induction on the surface of the non-magnetic drum: 0.11-0.12 T with a maximum number of magnetic plates in the working block - 6 pcs, with a decrease in the number of plates to 3 pcs - 0.035-0.04 T, and complex kinematics when changing the position of the rows relative to the surface of the drum, as well as a limited scope.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса сепарации крупнокусковой неклассифицированной руды, высокая селективность разделения продуктов крупных фракций в первой четверти барабана, а также магнитный транспорт крупных и селекция мелких во второй четверти барабана.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the separation process of lumpy unclassified ore, the high selectivity of the separation of products of large fractions in the first quarter of the drum, as well as magnetic transport of large and selection of small in the second quarter of the drum.

Указанный технический результат достигается тем, что в магнитном сепараторе, содержащем немагнитный вращающийся барабан и магнитную систему, расположенную внутри барабана, питатель и приемник, новым является то, что магнитная система выполнена из пластин постоянных магнитов неодимжелезобор, набранных в первой четверти барабана в виде колец с чередующейся магнитной полярностью по ширине барабана, во второй четверти магнитная система выполнена также из пластин постоянных магнитов неодимжелезобор, набранных в виде магнитных рядов с чередующейся магнитной полярностью по ходу движения материала, с переменным полюсным шагом от 120 мм до 60 мм и возможностью объединения отдельных пластин в блоки.The specified technical result is achieved in that in a magnetic separator containing a non-magnetic rotating drum and a magnetic system located inside the drum, a feeder and a receiver, it is new that the magnetic system is made of neodymium iron pickup permanent magnets assembled in the first quarter of the drum in the form of rings with alternating magnetic polarity across the width of the drum, in the second quarter the magnetic system is also made of plates of permanent magnets neodymelezobor collected in the form of magnetic rows with black driven by magnetic polarity in the direction of movement of the material, with a variable pole pitch from 120 mm to 60 mm and the possibility of combining individual plates into blocks.

В магнитном сепараторе магнитная система выполнена из постоянных магнитов в виде прямоугольных призм из неодимжелезоборсодержащих сплавов размером 60×80×20 мм, которые в первой четверти барабана установлены в виде колец с чередующейся магнитной полярностью по ширине барабана, во второй четверти магнитная система выполнена также из пластин постоянных магнитов Nd- Fe-B, установленных на магнитопроводе в виде магнитных рядов с чередующейся магнитной полярностью по ходу движения материала, с переменным полюсным шагом от 120 мм до 60 мм и возможностью объединения отдельных пластин в блоки для достижения требуемых параметров магнитного поля, а также наличием участка с пониженной напряженностью магнитного поля на краю магнитной системы для беспрепятственного схода магнитного материала с немагнитной обечайки. Присутствие продольной и поперечной составляющих в одной магнитной системе, в отличие от раздельной их установки, позволяет обогащать крупный и мелкий материал без потерь ценного компонента. Наличие кольцевой системы с высокой извлекающей способностью позволяет извлечь весь ценный продукт в первой четверти барабана, а переменный полюсный шаг и поперечное расположение магнитных рядов во второй четверти магнитной системы позволяет транспортировать крупнокусковый материал без переворачивания, а мелкий - подвергать магнитной агитации на периодике с различным полюсным шагом. Качество получаемых продуктов регулируется центробежной составляющей процесса разделения и шиберной заслонкой.In the magnetic separator, the magnetic system is made of permanent magnets in the form of rectangular prisms of non-ferrous-iron-containing alloys measuring 60 × 80 × 20 mm, which are installed in the first quarter of the drum in the form of rings with alternating magnetic polarity across the width of the drum, in the second quarter the magnetic system is also made of plates Nd-Fe-B permanent magnets installed on the magnetic core in the form of magnetic rows with alternating magnetic polarity along the material, with a variable pole pitch of 120 mm to 60 mm and possibly by combining individual plates into blocks to achieve the required magnetic field parameters, as well as by the presence of a section with a reduced magnetic field strength at the edge of the magnetic system for unhindered passage of magnetic material from a non-magnetic shell. The presence of the longitudinal and transverse components in one magnetic system, in contrast to their separate installation, allows enriching large and small material without loss of valuable component. The presence of a ring system with high extracting ability allows you to extract all the valuable product in the first quarter of the drum, and the variable pole pitch and the transverse arrangement of the magnetic rows in the second quarter of the magnetic system allows you to transport lumpy material without turning over, and small - to subject magnetic agitation to periodicals with different pole pitch . The quality of the products obtained is regulated by the centrifugal component of the separation process and the slide gate.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна». Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».These differences allow us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty." The features distinguishing the claimed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions when studying this and related areas of technology and, therefore, provide the claimed solution with the criterion of "inventive step".

На фиг.1 представлен схематический вид сепаратора. На фиг.2 - вид на магнитную систему без обечайки (А-А).Figure 1 presents a schematic view of a separator. Figure 2 is a view of a magnetic system without a shell (AA).

Описываемый сепаратор состоит из вращающегося барабана 1, с возможностью регулировки числа оборотов, внутри которого расположена магнитная система 2, закрепленная на ярме 3 и состоящая из магнитопровода 4, постоянных магнитов в виде прямоугольников 5, 6, 7, 8 различного типоразмера. В первой четверти барабана магнитная система выполнена в виде колец 9 с чередующейся магнитной полярностью по ширине сепаратора. Соединению разнополярных полюсов препятствуют металлические распорки 16. Шаг полюсов подобран опытным путем и проверен расчетами в системе ELKuT. Вторая четверть барабана состоит из магнитных рядов 6, 7, 8 с чередующейся магнитной полярностью по ходу движения материала и изменяемым по величине полюсным шагом от 120 мм до 60 мм. Питатель 10, шибер 11 и приемники продуктов 12, 13 позволяют вести процесс в непрерывном режиме. Магнитопровод 4 состоит из стальных полос с бортиками высотой 5-8 мм, закрепленных на ярме 3 радиально с возможностью регулировки по высоте - для обеспечения калиброванного зазора 4-5 мм между поверхностью магнитов и немагнитной обечайкой. Оригинальная конструкция магнитопровода обеспечивает требуемый воздушный зазор и всю конфигурацию универсальной магнитной системы как в осевом, так и в радиальном направлениях. Система заканчивается участком с пониженной напряженностью поля для беспрепятственного схода материала 15.The described separator consists of a rotating drum 1, with the possibility of adjusting the number of revolutions, inside of which there is a magnetic system 2, mounted on a yoke 3 and consisting of a magnetic circuit 4, permanent magnets in the form of rectangles 5, 6, 7, 8 of various sizes. In the first quarter of the drum, the magnetic system is made in the form of rings 9 with alternating magnetic polarity across the width of the separator. Metal spacers hinder the connection of bipolar poles 16. The pole pitch is selected empirically and verified by calculations in the ELKuT system. The second quarter of the drum consists of magnetic rows 6, 7, 8 with alternating magnetic polarity in the direction of movement of the material and a pole pitch that varies in magnitude from 120 mm to 60 mm. The feeder 10, the gate 11 and the receivers of the products 12, 13 allow you to conduct the process in a continuous mode. The magnetic circuit 4 consists of steel strips with sides 5–8 mm high, mounted on the yoke 3 radially with the possibility of height adjustment — to provide a calibrated gap of 4–5 mm between the surface of the magnets and the non-magnetic shell. The original design of the magnetic circuit provides the required air gap and the entire configuration of the universal magnetic system in both axial and radial directions. The system ends with a section with reduced field strength for unimpeded flow of material 15.

Работа сепаратора осуществляется следующим образом. Обогащаемый материал через питатель 10 поступает на поверхность немагнитного барабана 1 и при его вращении транспортируется в зону действия магнитного поля кольцевой магнитной системы 9, образованной магнитными пластинами 5. Конструкция магнитопровода выполнена с возможностью установки по вектор-радиусу нескольких магнитных пластин и образования из них блоков с целью достижения на поверхности барабана необходимой магнитной индукции - в пределах 0,3 Тл.The work of the separator is as follows. The enriched material through the feeder 10 enters the surface of the non-magnetic drum 1 and, when it is rotated, is transported to the magnetic field of the annular magnetic system 9 formed by the magnetic plates 5. The magnetic circuit is made with the possibility of installing several magnetic plates along the vector radius and forming blocks with the goal of achieving the required magnetic induction on the surface of the drum is within 0.3 T.

Таким образом, используя различные варианты компоновки неодимжелезоборсодержащих магнитных блоков с количеством магнитных пластин от 1 до 6, достигается индукция, необходимая и достаточная для обогащения крупнокусковой неклассифицированной магнетитовой руды при различных режимах сепарации.Thus, using various layout options for non-ferrous-iron-containing magnetic blocks with the number of magnetic plates from 1 to 6, the induction is achieved that is necessary and sufficient to enrich large-sized unclassified magnetite ore under various separation conditions.

Первую четверть барабана материал проходит без магнитной агитации, что и требуется для крупных - до 250 мм кусков. Пустая порода отделяется именно в первой четверти барабана. Окончательная доводка извлеченного на первом этапе сепарации материала происходит во второй четверти барабана с поперечно расположенными магнитными рядами 6, 7, 8, состоящими из пластин различного размера: 6, 7 - 60×80×20 мм, 8 - 40×80×20 мм, обеспечивающими переменный полюсный шаг, конфигурацию и градиент поля. Во второй четверти также имеется возможность компоновки магнитов в блоки от 1 до 6. Переменный полюсный шаг обеспечивает магнитную агитацию и получение качественных продуктов, что способствует повышению эффективности сепарации неклассифицированного материала. Магнитный продукт, притянутый к поверхности немагнитного барабана 1, при его вращении переносится к приемнику 13, а немагнитный продукт - под действием центробежной и силы тяжести попадает в приемник 12.The first quarter of the drum material passes without magnetic agitation, which is required for large - up to 250 mm pieces. The waste rock is separated in the first quarter of the drum. The final refinement of the material extracted at the first stage of separation occurs in the second quarter of the drum with transverse magnetic rows 6, 7, 8, consisting of plates of various sizes: 6, 7 - 60 × 80 × 20 mm, 8 - 40 × 80 × 20 mm, providing a variable pole pitch, configuration and field gradient. In the second quarter, there is also the possibility of arranging the magnets in blocks from 1 to 6. A variable pole pitch provides magnetic agitation and obtaining high-quality products, which helps to increase the separation efficiency of unclassified material. The magnetic product attracted to the surface of the non-magnetic drum 1, when it is rotated, is transferred to the receiver 13, and the non-magnetic product, under the action of centrifugal and gravity, enters the receiver 12.

Таким образом, что за счет применения комбинированных магнитных систем, возможно обогащение крупнокускового неклассифицированного материала, что значительно расширяет область применения магнитной сепарации как самостоятельной операции на шахтах, карьерах, фабриках без потерь ценного компонента.Thus, due to the use of combined magnetic systems, enrichment of large-sized unclassified material is possible, which significantly expands the field of application of magnetic separation as an independent operation in mines, quarries, factories without losing a valuable component.

Claims (1)

Барабанный магнитный сепаратор, содержащий немагнитный вращающийся барабан и магнитную систему, расположенную внутри барабана, питатель и приемник, отличающийся тем, что магнитная система выполнена из пластин постоянных магнитов неодимжелезобор, набранных в первой четверти барабана в виде колец с чередующейся магнитной полярностью по ширине барабана, во второй четверти магнитная система выполнена также из пластин постоянных магнитов неодимжелезобор, набранных в виде магнитных рядов с чередующейся магнитной полярностью по ходу движения материала, с переменным полюсным шагом от 120 до 60 мм и возможностью объединения отдельных пластин в блоки. A drum magnetic separator containing a non-magnetic rotating drum and a magnetic system located inside the drum, a feeder and a receiver, characterized in that the magnetic system is made of permanent magnet plates of non-imminent sampling, assembled in the first quarter of the drum in the form of rings with alternating magnetic polarity across the width of the drum, the second quarter, the magnetic system is also made of plates of permanent magnets neodymelezobor collected in the form of magnetic rows with alternating magnetic polarity in the direction of travel Nia material with alternating pole pitch of 120 mm to 60 mm and to combine the blocks into separate plates.

Images